信息集成技术跟生态石化工业设计跟实现桂宁.pdf

主题五：PSE 和生态工业园区技术研究及应用 信息集成技术与生态石化工业设计与实现 桂宁 中国石化工程建设公司，北京, 100101） 摘 要：提出了在石化企业的规划设计和建设中引入生态的理念,把信息系统集成与物质集成、能量集成、 水系统集成置于同等重要地位,加以扩展至设计、建设和生产各个方面,既要求企业经济绩效的很好实现, 又更加注重环境与社会效益,利用先进技术进行石化工业系统集成规划设计和优化,采用模块化,预先设计 标准组件,降低系统复杂性，提高石化工业系统整体的科学性和可用性的方法,并有效地整合起来, 整体化 来实现石化工业系统的高可用性、智能化、生态化, 对所涉及的信息技术进行了初步分析。 关键词：信息集成系统; 生态石化工业；质量交换网络 0. 引言 近些年，在我国经济高速持续发展的同时，环境污染问题也表现得十分严峻。从水环境 来讲，全国七大河流和流经城市的河段７０％都受到了不同程度的污染，在一些地区，因重 金属污染发生的中毒事件令人触目惊心。不少大中城市的空气污浊，空气质量达标城市仅占 １／３。全国酸雨区 占国土面积的３０％左右，造成的经济损失巨大。工业废弃物累计堆 积量已超过６６亿吨，２／３的城市陷入垃圾包围之中。因此，如何在工业化快速推进的同 时，控制工业对环境造成的污染，改善环境质量，恢复生态平衡, 构建生态工业系统, 成 为实现我国可持续发展战略亟待解决的问题。 生态石化工业是有效运用生态系统中各生物种充分利用空间和资源的生物群落共生原 理，系统内多种组分相互协调和促进的功能原理及地球化学循环规律，实现物质和能量多层 次、多途径利用与转化的原则，通过模拟自然生态系统建立石化工业系统食物链网，即石 化工业链网。在石化工业园区对多企业之间原料、能源、水、副产品、废料互供网络进行多 目标或多联产系统进行优化设计, 采用废物交换、清洁生产等手段把一个企业产生的副产品 或废物作为另一个企业的投人或原材料，实现物质闭 循环和能量多级利用，形成相互依存、 类似自然生态系统食物链的工业生态系统，使园区内企业之间形成物质、能量、信息的共生 关联，从而提高物质、能量、信息的利用程度和生态效率，提高园区产业关联度，形成产业 间的横向耦合、纵向闭合的共生关系，显著地改善企业的经济绩效，推动社会经济增长，真 正实现经济与环境的协调发展。 为缓解高投入、高产出的石化工业所引起的环境问题与降低生产成本，欧美一些发达国 家借助于信息技术的发展，纷纷开展生态石化工业的研究及实践。生态石化工业是建立在空 间差异数据采集与实时处理之上的过程集成系统，目的在于降低成本、节约资源、大幅度地 减少废物的生成。作为一种以信息知识为基础的工业微观管理系统，属于超前性的工业高新 技术, 是信息技术和人工智能技术在优化管理生产系统上的集成应用。 生态工程是一个涉及多种学科知识的集成系统，需要对生产中各过程的物料流、能量流、信 息流进行组合，从原料到产品构造一个能满足能耗、经济效益、环境最优要求的工艺流程。 需要应用不同子系统 经形成的设计规范、标准、数据格式和 有单项技术成果，研究建立 支持技术的新标准。高水平的工程技术与信息技术人员的加盟对提高生态工程设计的可操作 性具有重要作用。生态工程其操作过程一般包括4 个阶段：1）随时间及空间变化采集数据； 151 主题五：PSE 和生态工业园区技术研究及应用 2 ）绘制电子地图，经加工、处理、形成管理执行图件； 3 ）精确控制流程作业； 4 ）对 其执行效果进行评估。其主要支持技术包括制造执行系统 MES ）、地理信息系统 ＧＩＳ）、 传感器及监测系统、计算机控制器及变量执行设备等。 1. 息集成技术与生态石化企业设计与实现 石化工业的信息化、智能化是指将信息技术和智能技术广泛应用于工业结构生态化设计 生产者、消费者、分解者”/ 资源生产”、加工生产”、还原生产”；概念设计CAE ；详细 设计 CAD 集成；生产过程设计与仿真）、制造、管理和供应、销售的全过程，给企业注入 “智慧”，采用智能产品与系统，实现智能制造。在整个企业生产经营管理过程中，通过信 息基础设施，在集成平台上实现实时信息