馬駿

摘要：隨著國內(nèi)自動(dòng)化技術(shù)的高速發(fā)展，自控系統(tǒng)在機(jī)場油庫中的應(yīng)用逐漸普及，而機(jī)場油庫作為航空煤油的接收、儲(chǔ)存及發(fā)出的場所，其對油品質(zhì)量和員工操作的要求更為嚴(yán)格，重要性及危險(xiǎn)性不言而喻。文章在機(jī)場油庫DCS控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，結(jié)合實(shí)際作業(yè)流程與管理要求，創(chuàng)新設(shè)計(jì)了一套包含庫區(qū)“收油、發(fā)油、倒油、放沉、回收及抽底”6大作業(yè)流程的可視化作業(yè)仿真系統(tǒng)，用于實(shí)現(xiàn)對油庫現(xiàn)場作業(yè)的可視化流程確認(rèn)及新員工培訓(xùn)的功能，提高油庫安全管理水平。

關(guān)鍵詞：自控系統(tǒng)；機(jī)場油庫；可視化；安全管理

中圖分類號(hào)：TP29? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

0 引言

機(jī)場油庫作為直接為油罐車或通過管網(wǎng)輸送航空煤油的場所，主要功能不僅包括油料的接收、儲(chǔ)存與發(fā)出，還涉及倒油、放沉與回收等作業(yè)流程，是保證機(jī)場供油的重要部分。不同于其他油庫，由于飛機(jī)供油保障特殊性，機(jī)場油庫對油品質(zhì)量、供油連續(xù)性與準(zhǔn)時(shí)性的要求極高，所以其作業(yè)流程較為復(fù)雜，操作頻次較高，這便增加了誤操作的可能性。鑒于此，非常有必要設(shè)計(jì)一種機(jī)場油庫可視化作業(yè)仿真系統(tǒng)，用于杜絕員工作業(yè)流程不規(guī)范或失誤操作帶來的安全風(fēng)險(xiǎn)。

1 現(xiàn)狀分析

1.1 現(xiàn)場作業(yè)管理現(xiàn)狀

目前，針對機(jī)場油庫現(xiàn)場作業(yè)的規(guī)范性管理主要包括4個(gè)方面：（1）嚴(yán)格上崗證考核，做好員工培訓(xùn)。（2）編制作業(yè)指導(dǎo)書，規(guī)范操作步驟。（3）加強(qiáng)現(xiàn)場監(jiān)察，及時(shí)糾正錯(cuò)誤操作，狠抓“三違”。（4）通過遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行作業(yè)監(jiān)察，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)通過對講機(jī)進(jìn)行制止或提醒。其中，前兩個(gè)方面是規(guī)范作業(yè)的基礎(chǔ)，后兩個(gè)方面屬于降低錯(cuò)誤操作概率與安全風(fēng)險(xiǎn)的管控措施，但此類監(jiān)察方式具有隨機(jī)性、局部性及時(shí)限性的特點(diǎn)，無法覆蓋所有類型作業(yè)及單項(xiàng)作業(yè)的所有步驟，同時(shí)對監(jiān)察人員的業(yè)務(wù)素質(zhì)要求較高，也無法充分發(fā)揮控制室員工遠(yuǎn)程監(jiān)察與指揮現(xiàn)場人員作業(yè)的作用，效果不甚理想。

1.2 仿真系統(tǒng)現(xiàn)狀

目前，油庫作業(yè)領(lǐng)域的作業(yè)仿真系統(tǒng)主要有兩類，一類是使用教具模擬油庫工藝流程的仿真裝置。例如，使用透明塑料管模擬工藝管道，制作小型質(zhì)量檢查罐及油罐，利用小型泵模擬油泵，用水代替油品在管道中流動(dòng)等。該類型裝置相比工藝流程圖，可以較直觀的使新員工熟悉油庫工藝流程及簡單的操作流程，使用透明道具，便于員工培訓(xùn)講解，但若將油庫所有的工藝流程制作成模擬道具，會(huì)造成各部件緊湊，制作煩瑣，整體視覺感官雜亂，所以這種仿真裝置比較適用于簡單的工藝流程展示。另一類是利用觸摸屏和PLC控制器采集控制閥的動(dòng)作，用LED 燈帶模擬流體流動(dòng)和作業(yè)過程。相比第一種仿真裝置，該系統(tǒng)更直觀，且操作方便，不僅可以模擬手動(dòng)操作流程，還可通過PLC編程實(shí)現(xiàn)油庫自控操作相關(guān)流程［1］。但上述兩種仿真裝置僅用于員工培訓(xùn)，無法與設(shè)備實(shí)時(shí)狀態(tài)、參數(shù)及現(xiàn)場實(shí)際操作情況相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場作業(yè)流程可視化雙崗確認(rèn)的功能。

2 仿真系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思路

在進(jìn)行機(jī)場油庫日常作業(yè)時(shí)，一些不經(jīng)意的誤操作，可能會(huì)造成嚴(yán)重后果，例如，當(dāng)開錯(cuò)或忘開閥門時(shí)，可能會(huì)造成混油、冒油及抽真空等不安全事件；當(dāng)忘記連接油車導(dǎo)靜電線、輪擋及反光錐，可能導(dǎo)致作業(yè)過程中靜電起火、溜車、剮蹭及油品泄漏等事故；當(dāng)未按要求檢查維護(hù)油罐呼吸裝置時(shí)，可能會(huì)造成油罐吸憋等嚴(yán)重后果。

該系統(tǒng)在油庫DCS控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，結(jié)合現(xiàn)場傳感器采集數(shù)據(jù)，通過西門子WinCC上位機(jī)軟件編寫算法及設(shè)計(jì)可視化流程作業(yè)確認(rèn)界面，可應(yīng)用于作業(yè)時(shí)現(xiàn)場操作人員與自控室人員“口令復(fù)核，雙崗確認(rèn)”過程中。通過自控室人員對現(xiàn)場操作人員操作步驟的逐項(xiàng)確認(rèn)，依次更改“流程確認(rèn)”系統(tǒng)中相關(guān)閥門的開閉、泵機(jī)斷送電、量油孔開閉及車輛?？康认嚓P(guān)狀態(tài)，有效實(shí)現(xiàn)了點(diǎn)對點(diǎn)確認(rèn)。該系統(tǒng)配合視頻監(jiān)控系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了自控、監(jiān)控與現(xiàn)場的多重確認(rèn)復(fù)核，使自控室人員可以更加全面、有效地監(jiān)察現(xiàn)場各類作業(yè)情況。

結(jié)合現(xiàn)場實(shí)際情況，仿真系統(tǒng)中不僅設(shè)置有各項(xiàng)作業(yè)流程、閥門編號(hào)及常開常閉標(biāo)識(shí)，還設(shè)置有對泵機(jī)送電、量油孔開啟、膠管連接、反光錐放置、導(dǎo)靜電線連接及輪擋放置等相關(guān)作業(yè)步驟的復(fù)核確認(rèn)。通過與工藝自控系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)，不僅實(shí)現(xiàn)了接近高低液位時(shí)閃爍提示和可收發(fā)油量提示，還實(shí)現(xiàn)作業(yè)油罐確認(rèn)與罐根閥門開啟二次確認(rèn)提示功能，避免誤操作。針對油罐更多、作業(yè)流程更為復(fù)雜的油庫，在優(yōu)化流程界面，使仿真系統(tǒng)界面更加簡潔，各類設(shè)備狀態(tài)一目了然（見圖1）。

3 創(chuàng)新特點(diǎn)

（1）該仿真系統(tǒng)結(jié)合油庫自控系統(tǒng)，采集油罐實(shí)時(shí)液位，與油罐已設(shè)定的高低液位對比，實(shí)現(xiàn)油罐接近高/低液位聲光提示。同時(shí)，根據(jù)容積表計(jì)算油罐高低液位容積與實(shí)時(shí)儲(chǔ)油量，設(shè)計(jì)算法，實(shí)現(xiàn)每個(gè)油罐的還可收/發(fā)油量的實(shí)時(shí)顯示，直觀形象，使監(jiān)控人

員對油罐存油狀態(tài)心中有數(shù)，極大地降低了油罐冒油或抽空的作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)。

（2）對罐根閥等關(guān)鍵設(shè)備的動(dòng)作增加二次確認(rèn)與提醒功能，彈出確認(rèn)對話框，再次提醒作業(yè)人員是否進(jìn)行操作，同時(shí)增加作業(yè)油罐的選擇確認(rèn)，避免開錯(cuò)閥門，選錯(cuò)油罐，降低誤操作風(fēng)險(xiǎn)。

（3）可拓展性強(qiáng)，該系統(tǒng)針對庫區(qū)的日常6大作業(yè)增加了車輛輪擋、導(dǎo)靜電線、反光錐、泵機(jī)斷送電、膠管連接及量油孔開閉等雙崗確認(rèn)功能，還可根據(jù)具體作業(yè)流程，結(jié)合作業(yè)指導(dǎo)書，增加各類確認(rèn)功能。例如，針對配電倒閘、盤泵及油罐清洗等各類日常與非常規(guī)作業(yè)流程，制作相應(yīng)流程確認(rèn)功能（見圖2）。

（4）為避免所有流程均在同一個(gè)較為復(fù)雜的工藝流程圖上操作確認(rèn)，該系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員根據(jù)6大作業(yè)流程，分別制作單獨(dú)界面，并對油罐、閥門、泵機(jī)及管路進(jìn)行制圖優(yōu)化，特別針對使用油泵較多，展示所有油泵會(huì)造成界面擁擠混亂的情況，設(shè)計(jì)了油泵切換功能，聯(lián)動(dòng)切換每個(gè)油泵對應(yīng)的前后不同閥門（見圖3），使流程展示清晰簡潔、一目了然，使用方便。

（5）該系統(tǒng)只提供信息顯示與流程確認(rèn)，不會(huì)對現(xiàn)場設(shè)備的控制產(chǎn)生影響，避免出現(xiàn)流程確認(rèn)時(shí)的誤操作，實(shí)現(xiàn)了對監(jiān)控與自控系統(tǒng)的有效補(bǔ)充。

（6）該系統(tǒng)針對每項(xiàng)作業(yè)，設(shè)計(jì)有漏項(xiàng)提示功能，只有當(dāng)相應(yīng)流程準(zhǔn)備完畢，形成管路通路后，界面中對應(yīng)的管道才會(huì)顯示油品流動(dòng)狀態(tài)，同時(shí)只有所有作業(yè)條件確認(rèn)后，界面才會(huì)顯示正在作業(yè)狀態(tài)，有效實(shí)現(xiàn)了作業(yè)漏項(xiàng)提醒（見圖3）。

（7）該系統(tǒng)不僅展示了油庫所有工藝與作業(yè)流程，而且對新員工的上崗前培訓(xùn)具有顯著效果，很大程度上彌補(bǔ)了員工理論與實(shí)踐脫軌的缺陷［2］，通過操作仿真系統(tǒng)，模擬機(jī)場油庫整套作業(yè)流程，可以使員工快速進(jìn)入實(shí)際工作狀態(tài)，熟悉工藝參數(shù)與作業(yè)要點(diǎn)。

4 結(jié)語

機(jī)場油庫可視化作業(yè)仿真系統(tǒng)是一個(gè)集作業(yè)流程仿真模擬、工藝流程展示、作業(yè)狀態(tài)監(jiān)控、智能確認(rèn)提示于一體的仿真系統(tǒng)，具有很強(qiáng)的可操作性和實(shí)用性，既可以用于日常作業(yè)管理，也可以作為員工理論與實(shí)踐相結(jié)合的操作平臺(tái)。它對于油庫生產(chǎn)和管理提供了更高的可靠性和準(zhǔn)確性，可提高工作效率，降低培訓(xùn)成本和操作中事故出現(xiàn)的風(fēng)險(xiǎn)，對于油庫作業(yè)員工的實(shí)訓(xùn)培養(yǎng)有重要的作用［3］，有效彌補(bǔ)了以往油庫仿真操作系統(tǒng)僅能用于員工培訓(xùn)的局限性，具有良好的推廣前景。

目前，該仿真系統(tǒng)已在機(jī)場油庫正式投用，在有?? 效杜絕員工不規(guī)范及失誤操作的同時(shí)，極大地提高了員工的培訓(xùn)效果，對提升作業(yè)規(guī)范性與員工安全意識(shí)，養(yǎng)成良好作業(yè)習(xí)慣效果顯著，真正實(shí)現(xiàn)了利用科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新，提升企業(yè)安全管理水平的目的。

參考文獻(xiàn)

［1］倪成全，胡長淮，楊昕明，等.機(jī)場油庫作業(yè)自動(dòng)化模擬系統(tǒng)［J］.中小企業(yè)管理與科技，2018（12）：179-180.

［2］佟海燕，丁清苗，李兆麟，等.機(jī)場油庫操作管理仿真系統(tǒng)開發(fā)［J］.內(nèi)燃機(jī)與配件，2018（11）：19-20.

［3］李明，游福成，姜超，等.基于計(jì)算機(jī)仿真的油料庫儲(chǔ)運(yùn)模擬培訓(xùn)系統(tǒng)研究與實(shí)現(xiàn)［J］.北京印刷學(xué)院學(xué)報(bào)，2017（2）：43-46.

（編輯 姚 鑫）

Design of visual operation simulation system for airport oil depot based on DCS technology

Ma? Jun

（China National Aviation Fuel Hebei Company， Shijiazhuang 050000， China）

Abstract：? With the rapid development of domestic automation technology， the application of automatic control system in airport oil depots is gradually popular. As the place of receiving， storing and issuing aviation kerosene， airport oil depots have more strict requirements on oil quality and staff operation， and its importance and risk are self-evident. In this paper， on the basis of the airport terminal DCS control system， combined with the actual operation process and management requirements，A set of visual operation simulation system is designed， which includes six operation processes of “oil collecting， oil sending， oil pouring， oil discharge， recovery and bottom pumping”. It is used to realize the function of visual operation process confirmation and new staff training， and improve the safety management level of oil depot.

Key words： automatic control system; airport oil depot; visualization; safety management