【案例】构建应急指挥体系，实现生产过程实时监控

安全生产事关人民福祉。为了保障企业与员工、以及公共生命财产安全，提高处置突发公共事件的能力，石油、化工行业开始在一些危险性较高的领域开始建设相应的应急管理平台，根据公司现状建设基于大数据等技术的应急指挥系统，提升企业整体应急处理能力，以满足生产现场的应急指挥日常调度和管控要求。

星环科技联合海洋石油富岛股份有限公司，在行业内利用大数据、人工智能等技术，为海洋石油富岛股份有限公司建立了生产应急指挥体系，提升应急处理智慧应对能力，并对企业生产工艺进行实施检测，辅助生产人员及时准确地发现、处理生产业务相关问题，真正提高生产的高效性及安全性。

客户概况

海洋石油富岛股份有限公司是中国海洋石油公司下属的中海石油化学股份有限公司的控股企业，是海南省目前最大的化工企业之一。

而中海石油化学股份有限公司是一家从事化肥及化工产品开发、生产及销售的现代化大型企业。中海石油化学已在香港联合交易所挂牌上市，至今已发展成为中国化肥和甲醇产量最大的上市公司之一。拥有尿素产能 236 万吨、磷复肥产能 100 万吨、甲醇产能 160 万吨及聚甲醛 6 万吨。总部位于北京市，生产设施位于海南、内蒙古、湖北及黑龙江等地。

位于海南的海洋石油富岛股份有限公司以海上天然气为资源，生产大颗粒尿素、甲醇及下游产品，已形成 132 万吨/年大颗粒尿素、140 万吨/年甲醇和 8 万吨/年复混肥的生产能力，并拥有一个设计吞吐量为 1855 万吨/年的深水港口。

海洋石油富岛股份有限公司拥有四套大型化工生产装置，公司现已建成年产合成氨 30 万吨和年产大颗粒尿素 52 万吨的大型化肥装置。该工程于 1994 年 12 月 28 日动工，1996 年 10 月 28 日建成投产，仅用了 22 个月的建设工期，创造了我国大化肥建设史上的奇迹。

海洋石油富岛股份有限公司的化工产品畅销国内大部分地区，还出口到美国、韩国、越南、日本、朝鲜、澳大利亚等国家。

星环科技与海洋石油富岛股份有限公司于 2019 年开始展开合作，借助大数据前沿技术共同建设生产应急指挥系统及大数据工艺监测系统，为客户的技术创新、应用创新提供坚实的技术支撑。

项目需求

海洋石油富岛有限公司引入大数据前沿技术的主要任务是建设数据资产管理体系。多年来，公司在生产过程中积累了大量数据信息，这些数据来源复杂、种类多样、质量参差不齐、数据量巨大，而公司缺少统一的数据管理平台，对公司数据资产进行统一的整合管理。

同时在生产层面，海洋石油富岛有限公司工艺流程复杂，操作难度大，危险系数高，公司缺少生产数据智能化分析能力来辅助处理工艺流程异常以及优化工艺参数。公司迫切需要借助大数据前沿技术将公司海量生产数据变废为宝，建设大数据技术平台及体系化的数据资产管理平台，实现技术业务化、数据业务化，实现化工生产过程的降本增效，推进公司数字化转型。

建设数据治理平台，以业务视角+技术视角，构建公司智能化数据管理能力，提供从数据融合、数据加工、数据服务、数据质量监控、数据分析到数据可视化展现的全链路数据服务，承技术启业务，建设公司智能数据平台，并作为公司未来催生数据智能的核心引擎。通过数据治理平台建设，将数据治理的各项工作、流程制度固化到系统中，利用信息系统，强化数据治理的能力，打破数据孤岛，实现数据融合、数据加工及分析展现的全链路数据管理，为上至公司管理层、下至一线工艺人员提供准确有效的数据支撑。

基于数据治理平台打造的坚实数据底座，建设生产应急指挥平台，构建风险管控和应急指挥体系，建立满足应急指挥所需要的一体式可视化平台，提供满足日常调度、应急指挥所需要的实时数据支撑，保障公司应急指挥调度；建设工艺过程监测平台，实现公司尿素装置生产过程的实时在线监控，为一线工艺人员提供生产和设备运行数据异常实时告警，并借助人工智能技术对告警数据进行智能化实时分析，第一时间为工艺人员提供有关工艺操作的优化建议。同时，数据治理平台未来将持续把高效高质的数据服务于企业工业互联网平台及其他各个业务领域的主题应用。

解决方案

海洋石油富岛有限公司基于星环科技企业级一站式大数据综合平台 TDH 作为技术平台底座，搭建数据治理框架，构建数据集成、数据融合、数据质量管理、多元数据供给、数据挖掘分析及数据可视化等数据管理能力，综合形成企业技术与数据相融合的双底座平台，并基于技术及数据底座之上构建公司大数据技术主题分析应用。

数据治理

数据治理平台整体基于星环 TDH 一站式大数据平台，建设数据仓库、数据标准、数据质量、数据目录、数据可视化等数据管理能力。以 TDH 提供的关系型分析引擎（Inceptor）快速高效地构建离线数据仓库，以大数据整合工具（Transwarp Transporter）轻松完成复杂数据 ETL 过程开发及数据质量规则落地，以大数据资产目录软件（Transwarp Catalog）高效准确完成元数据管理并构建数据目录及数据血缘图，以可视化报表分析软件（Transwarp Pilot）完成决策数据的分析展现。

基于星环 TDH 大数据平台，实现数据资产的统一管理，在业务上为海洋石油富岛公司经营管理及生产运行管理提供信息支撑，在技术上为各部门业务系统提供统一的技术平台和标准统一的数据来源。

其中数据仓库按照 DataVault 建模方法论，构建阶段库、数据仓库、主题库三层数据框架，面向实时流和批量两种处理模式，并在数据仓库过程中完成数据标准、数据治理管理，经过治理后的数仓数据可以向工业互联网、应急指挥平台、工艺监测系统、移动 APP 等业务主题应用提供数据支撑，也可以通过可视化工具进行分析展示。

图 整体架构设计

流上机器学习

海油富岛公司大数据工艺监测模型基于星环 Transwarp Sophon 一站式人工智能平台建设，借助平台可视化建模和代码建模两种建模方式，不同开发人员根据自己的习惯，快速完成从数据集处理、特征工程、模型开发、模型训练、样本标注、模型发布上线到模型优化、运维的人工智能模型全生命周期管理，结合完善的模型管理功能，短短 2 个月时间便完成了高压系统、蒸汽冷凝系统、蒸汽冷凝系统、二氧化碳四段压缩系统、尿素转化率等相关 8 个工艺监测人工智能模型的开发、训练、上架、上线等工作。

同时相关工艺监测模型经过在 Transwarp Sophon 上的训练、优化之后，直接上架为模型服务，对外提供 API 服务接口，直接与 Slipstream 流处理引擎中的实时数据进行对接，实现真正的流上机器学习，对装置运行中的数据进行实时监测，给工艺操作人员提前处理装置的异常状况或优化工艺参数提供决策参考。

实时处理

基于星环实时流计算引擎 Slipstream 和分布式消息队列中间件 Kafka，实现对生产设备的状态信息数据的实时接入。Slipstream 是在事件驱动计算引擎上支持批处理等复杂编程模型的流处理引擎，可以通过 SQL 快速开发实时流处理程序，不仅延时低，而且具有强大的高可用性。与 Transwarp Sophon 的监测模型服务进行对接，实现对生产设备的状态监测和指标软测量。

实施成效

海洋石油富岛股份有限公司与星环科技深度合作，星环科技以前沿的大数据技术帮助客户对企业内部物资管理系统、新能源管理系统、生产管理系统等各业务系统的数据进行了整理融合，搭建了一套包含数据集成、元数据管理、数据血缘管理、数据标准管理、数据质量管理、数据分析和数据可视化等能力的数据治理平台，帮助客户打破数据孤岛，实现数据融通，发挥数据的价值。

基于星环科技 TDH、Sophon 等平台开发的生产应急指挥系统、工艺流程的实时监测和软测量模型，实现了大数据、人工智能等技术与生产业务的紧密结合，为企业提供了新的技术手段，辅助生产人员更加及时准确地发现、处理生产业务相关问题，真正提高生产的高效性及安全性。

在双方的合作中，海洋石油富岛有限公司使用了星环科技的众多产品，包括 TDH、Sophon Base、Transwarp Data Studio 等，星环科技的产品得到了客户的高度认可。比如大数据应用中最常用的组件 Transwarp Inceptor 对 SQL 标准的完整支持，在拥有易用性的基础上，还保持良好的稳定性和高计算性能。人工智能产品 Sophon 提供的可视化建模方式，大大降低了建模的技术门槛，结合其特有的大量分布式算法，完美地适应了化工生产海量数据场景下的数据挖掘和建模训练。

星环科技以专业的大数据、人工智能及数据治理相关技术能力，结合尽诚竭节的服务态度，为客户打造了一套数据、技术与业务相融通的企业数智化平台。

相信未来，在传统企业数字化转型中，这类应用还会不断增加，海洋石油富岛有限公司的成功实践会在行业内不断推广应用，实现企业生产运营的数字化，降低成本，提高效率。

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