CN105446299B - 一种数据监测和成本核算系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种数据监测和成本核算系统，能够实现快速、准确的化工制造生产线的数据监测和成本核算。该系统中，原材料使用量流量传感器和能源动力消耗流量传感器连接DCS系统；MES系统连接DCS系统、LIMS系统和数据库系统，数据库系统连接输入装置、财务系统和各个客户端；客户端进一步连接设备管理系统；所述数据库系统通过表格的形式汇总化工制造生产线中所有传感器数据和理化数据，根据结合输入数据、外部导入的财务数据和一系列已知系数计算各种信息；客户端与数据库系统进行通信，通过通信模块从数据库系统中提取与本客户端相关的数据，通过处理模块的数据处理后展示在显示屏上。

Description

一种数据监测和成本核算系统

技术领域

本发明涉及化工制造技术领域，尤其涉及一种数据监测和成本核算系统。

背景技术

在化工制造行业，需要对生产线上的生产实时数据进行监测，根据生产数据按班次来核算成本。在核算成本方面，需要根据监测的生产数据进行核算，且目前都是手工核算，即采用计算器等工具，手工输入监测数据，进而获得核算结果。由于化工制造行业领域用于支持成本核算的数据类型过多，数据量很大，如果采用手工核算，不仅速度慢，而且容易出错。因此需要构建一套用于化工制造行业的数据监测和成本核算系统，该系统不仅能采集实时数据并显示，而且能够准确、快速的计算出所需的成本核算结果。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种用于化工制造行业的数据监测和成本核算系统，该系统不仅能采集实时数据并显示，而且能够自动计算出所需的成本核算结果。

为了解决上述技术问题，本发明是这样实现的：

一种数据监测和成本核算系统，用于化工制造生产线的数据监测和成本核算，包括：原材料使用量流量传感器、能源动力消耗流量传感器、分布式控制系统DCS、生产执行系统MES、实验室管理系统LIMS、财务系统、数据库系统、输入装置和多个客户端；

原材料使用量流量传感器和能源动力消耗流量传感器连接分布式控制系统DCS；生产执行系统MES连接分布式控制系统DCS、实验室管理系统LIMS和数据库系统，数据库系统连接输入装置、财务系统和各个客户端；客户端进一步连接设备管理系统，设备管理系统将收集的化工制造生产线中各个设备的状态信息发送给客户端进行显示；

所述数据库系统通过表格的形式汇总化工制造生产线中所有传感器数据和理化数据，传感器数据由原材料使用量流量传感器和能源动力消耗流量传感器这两类传感器产生、由分布式控制系统DCS采集，经由生产执行系统MES提取和发送至数据库系统；理化数据是实验室管理系统LIMS产生、经由生产执行系统MES发送至数据库系统；

所述数据库系统按照功能构建两种表，包括参数表和数据表；其中，参数表存储事先根据需求确定的数据，和存储进行数据计算所需的各项参数；数据表存储根据对应参数表获取和计算得到的数据；数据表中的数据每班都要重新获取和计算；

所述参数表包括：MES位号表J、LIMS位号表K、项目系数表C、产量系数表F、预算表L、单价表N；其中，MES位号表J中存储实现数据监测和成本核算的所需的各MES位号，该MES位号是区分来自不同传感器的数据的标识；LIMS位号表K中存储分析各项指标所需的LIMS位号，LIMS位号是区分不同指标的标识；项目系数表C存储了项目消耗量计算所需的传感器数据的MES位号和消耗量计算系数；产量系数表F存储了产量计算所需的传感器数据的MES位号和产量计算系数；其中，每种原材料、每种能源均作为一个项目；预算表L的表项包括项目唯一编号、预算消耗定额和预算成本指标，其中预算消耗定额表项存储有已知量；单价表N存储了各项目的项目单价；

数据表包括：班组基础数据表A、班组消耗表D、原材料和能源消耗总表E、产量表G、班组单元成本表H、其他费用表O、单元成本效益核算表I、LIMS理化数据表M；

数据库系统预先从财务系统提取财务数据，将财务数据中的各项目单价和产品单价放入单价表N；将财务数据中的其他费用数据包括资产占用费P2放入其他费用表O；并且，根据项目唯一编号从单价表N中获得项目单价，与预算表L中存储的预算消耗定额相乘后获得预算成本指标，存回到本预算表L的预算成本指标表项中；

所述数据库系统根据传感器数据、理化数据、外部输入数据，结合数据库计算技术获取和计算一系列数据，填入相应数据表内；

该数据库系统进行数据获取和计算的先后顺序为：

步骤1、当前班次结束时，数据库系统根据MES位号表J记载的MES位号从生产执行系统MES中提取当前时刻相应位号的传感器数据，然后存入班组基础数据表A中；其中，班组基础数据表A存储每个班组的MES位号对应的传感器数据值，且根据采集时间来区分班组；

步骤2、数据库系统利用数据库表格计算技术，从班组基础数据表A中，用当前班组的MES位号的表值减去上一班组对应表值，计算出当前班组各个MES位号的消耗值，存放到班组消耗表D中；该班组消耗表D存储各班组每个MES位号对应的各项目的消耗量，并根据时间来区分班组；

步骤3、用班组消耗表D中的数据，根据项目系数表C中的各项参数计算出每个项目的总消耗量数据，存放到原材料和能源消耗总表E中；

其中，项目系数表C存储消耗量计算系数时，如果一个项目需要n类传感器数据，则针对该项目建立n条记录，每条记录对应一个传感器的MES位号，每条记录中依次存储项目唯一编号、MES位号、消耗量计算系数；消耗量计算系数包括正、负两种，符号用于表达传感器数据之间的加减关系；计算时，针对同一个项目的各条记录进行联合的加乘运算，具体为：针对一个项目中的第一条记录，根据MES位号从班组消耗表D中提取消耗量，将该消耗量乘以第一条记录中的消耗量计算系数，获得第一条记录的计算结果；再针对第二、第三、以及后面各条记录进行相同的操作，将同一项目中每一条记录的计算结果相加，获得当前项目的总消耗量，存储到原材料和能源的消耗总表E中；

步骤4、根据MES位号表J和产量系数表F，从生产执行系统MES中提取计算产量所需MES位号的表值；并结合班组消耗表D记录的消耗量和产量系数表F中的对应参数，按照步骤3计算项目总消耗量的方式，采用加乘运算方式计算当前班组的总产量，存放在产量表G中；

步骤5、从原材料和能源消耗总表E中取每个项目的总消耗量，除以产量表G中的总产量值，获得每个项目的当前班组的单耗；每个项目的当前班组单耗乘以相应项目单价，获得当前班组的单位成本；然后存储到班组单元成本表H中，该班组单元成本表H记载的表项包括：项目唯一名称、预算消耗定额、预算成本指标、各班组单耗、各班组单位成本；

步骤6、由单元成本核算员录入环境保护费、检验费、修理费到其他费用表O中；

步骤7、根据班组单元成本表H中的各项数据和其他费用表O中的各项数据计算统计出单元成本效益核算表I中所需的各项数据，并存放在单元成本效益核算表I中；

本步骤7包括：

(1)将原材料和能源的消耗总表E中每一项目的总消耗量乘以单价表N中相应项目单价，获得各原材料成本总和p2以及能源成本总和p3，再存储到本原材料和能源消耗总表E的项目成本一项中以及单元成本效益核算表I；

(2)从其他费用表O获得各项数据，并相加，获得其他费用总和p4，存入单元成本效益核算表I；

(3)将产量表G中的总产量，乘以单价表N中的产品单价，获得总销售额p1，存入单元成本效益核算表I；

(4)利用单元成本效益核算表I中存储的表项总销售额p1、其他费用总和p4，以及原材料和能源消耗总表E中存储的原材料成本总和p2、能源成本总和p3，代入计算公式p1-(p2+p3+p4)，获得经营利润总额P1，存入单元成本效益核算表I；

(5)利用经营利润总额P1减去资产占用费P2，获得经济利润总额H，存入单元成本效益核算表I；

步骤8、根据LIMS位号表K中的位号，从实验室管理系统LIMS提交到生产执行系统MES的报表中提取对应位号的LIMS理化数据，存放在LIMS数据表M中，此表为单独表，不参与计算；

所述数据库系统将班组消耗表D、原材料和能源消耗总表E、产量表G、单元成本效益核算表I和LIMS数据表M提供给客户端使用；

客户端内包括通信模块、存储模块、处理模块、采集模块和显示屏；存储模块中存储有本客户端所需数据的列表；通信模块用于与数据库系统进行通信，根据所述列表从数据库系统中提取与本客户端相关的数据，通过处理模块的数据处理后展示在显示屏上；采集模块从所连接的生产线关键设备中采集数据并显示在显示屏上；所述处理模块还需要根据从数据库系统获取的产量表G中的总产量计算各班组的负荷率，并显示。

优选地，客户端中处理模块的功能包括：

根据当前系统时间，展示从数据库系统提取的数据信息；包括：(1)根据产量表G中的总产量，以仪表盘的方式展示各班组的产量和负荷率，其中仪表盘中的指针指示负荷率，数字显示产量；(2)根据LIMS数据表M，以仪表盘的方式展示选定的各项分析指标，并与标准值进行对比，如果超出允许范围，则显示不合格，否则显示合格；(3)根据原材料和能源消耗总表E，以柱状图的方式展示各原材料的成本，以及各能源的成本，并对三个班组进行对比显示；(4)根据单元成本效益核算表I中记载的经济利润总额，按照班组进行柱状图显示和对比；

客户端进一步根据来自设备管理系统的设备状态信息进行故障判断，当判定为故障设备时，记录故障设备的故障信息，根据故障信息计算设备完好率进行显示；

该客户端还通过通信模块载入公告信息，并滚动显示。

优选地，所述MES位号表J中的位号，都做了查询接口，通过查询接口提供对应MES位号的历史数据查询。

有益效果：

该系统结合化工制造生产线上的各种设备进行数据采集，并利用数据库计算功能，实现实时数据的采集和显示，而且根据财务系统提供的数据能够自动计算出所需的成本核算结果。

本发明在进行大数据量的计算时，将待运算数据合理的安排到各种数据表中，利用数据库运算计算对数据表中的数据进行加+乘运算，获得消耗量和产量，从而简化的计算过程，不需要进行庞大而复杂的数据结构设计，而且数据表还能够导出，结构易看，而且用于存储运行系数的产量系数表F和项目系数表C也清楚的表达了其系数间的关系，修改起来更加方便和清楚。

本发明并未重新搭建数据获取前端，而是利用了生产线中已有的DCS系统、LIMS系统、MES系统，利用其本身的功能获得所需数据，从而在不额外增加相关硬件设备的情况下，实现数据监测和成本核算所需数据的获得。

附图说明

图1为本发明数据监测和成本核算系统的组成框图。

图2为系统中客户端的组成框图。

具体实施方式

下面结合附图并举实施例，对本发明进行详细描述。

图1为本发明数据监测和成本核算系统的结构示意图。如图1所示，该系统包括：原材料使用量流量传感器、能源动力消耗流量传感器、DCS系统(分布式控制系统)、MES系统(生产执行系统)、LIMS系统(实验室管理系统)、财务系统、数据库系统、输入装置、多个客户端。

上述各组成的连接关系为：原材料使用量流量传感器和能源动力消耗流量传感器连接DCS系统；MES系统连接DCS系统、LIMS系统和数据库系统，数据库系统连接输入装置、财务系统和各个客户端；客户端进一步连接设备管理系统，设备管理系统将收集的化工制造生产线中各个设备的状态信息发送给客户端进行显示。

数据库系统通过表格的形式汇总化工制造生产线中所有传感器数据和理化数据，传感器数据由原材料使用量流量传感器和能源动力消耗流量传感器这两类传感器产生、由DCS系统采集，经由MES系统提取和发送至数据库系统；理化数据是LIMS系统产生、经由MES系统发送至数据库系统。数据库系统还从财务系统获取财务数据。数据库系统根据传感器数据、理化数据、财务数据、通过输入装置输入的数据、以及自身存储的数据，产生一系列数据表。

其中，有了传感器数据可以进行原材料消耗量、能源消耗量的计算，进而预算出产量；因为有了财务数据的加入，使得数据库系统依据单价等信息进行成本、销售额、经营利润总额、经济利润总额等数据的计算，从而实现成本核算。因此，数据库系统产生的一系列数据表中包含与成本核算相关的数据表。

如图2所示，客户端内包括通信模块、存储模块、处理模块和显示屏；存储模块中存储有自身所需数据的列表；通信模块用于与数据库系统进行通信，根据列表从数据库系统提供的数据表中提取与自身相关的数据，由处理模块进行数据处理后展示在显示屏上，显示内容可以包括与产量相关的信息、LIMS数据、各原材料的成本、各能源的成本、各班组经济利润总额，等等。客户端还连接设备管理系统，通信模块还负责从设备管理系统中提取设备状态信息，然后显示在显示屏上。

下面针对系统中的每个组成部分进行详细描述。

原材料使用量传感器，用于采集化工制造生产线所用各种原材料的使用量。原材料例如包括氯气、TDA、甲苯、DIP、烧碱、紫罗兰醇等等。

能源动力消耗量传感器，用于采集化工制造生产线所用各种能源动力的消耗量。能源动力包括生消水、交流电、蒸汽、循环水、压缩空气、氮气、脱盐水等等。

DCS系统是分布式控制系统，其本身是在生产线中用于采集传感器数据进行生产控制，本发明利用该DCS系统本身的数据采集功能，获得上述两类传感器数据(各种原材料的使用量和各种能源动力的消耗量)，从而在不额外增加相关硬件设备的情况下，实现数据监测和成本核算所需数据的获得。

LIMS系统是实验室管理系统，其本身用于根据原材料样本和产品样本进行实验分析，获得原材料和产品的各项指标，提交给MES系统。

MES系统是生产执行系统，其实时从DCS系统中获取所有数据，并接收LIMS系统提交的各项指标数据。

本发明将DCS系统、LIMS系统和MES系统结合组成服务器端的数据采集前端，从而在不额外增加相关硬件设备的情况下，实现数据监测和成本核算所需数据的获得。

由于需要进行成本相关计算，因此本发明加入了财务系统。财务系统向数据库系统提供财务数据，包括各项原材料和能源的单价、办公费、运输费、差旅费、低值易耗品、机物料消耗费、保险费、停工损失费、固定资产折旧费、安全生产费用、劳务费、利息支出、资产处置收入、人工成本总额，还包括资产占用费P2。

数据库系统从MES系统中调用实现数据监测和成本核算的所需数据，从财务系统获取财务数据，还从输入装置获得一些外部信息，利用获得的数据和自身存储的数据构建并填充如下表，利用这些表之间的计算实现数据整理，为客户端的调用提供基础。

数据库系统按照功能构建两种表，包括参数表和数据表；其中，参数表存储事先根据需求确定的数据获取或者数据计算所需的各项参数；数据表存储根据对应参数表获取或者计算得到的数据；数据表中的数据每班都要重新获取和计算。

所述参数表包括：MES位号表J、LIMS位号表K、成本项目表B、项目系数表C、产量系数表F、预算表L、单价表N；

数据表包括：班组基础数据表A、班组消耗表D、原材料和能源消耗总表E、产量表G、班组单元成本表H、其他费用表O、单元成本效益核算表I、LIMS理化数据表M。

先对各数据表进行解释。其中，将每一原材料和每一能源均称为一个项目。每种原材料和每种能源的传感器均具有各自的标识，在MES系统中称为MES位号。

MES位号表J，存储实现数据监测和成本核算的所需的各MES位号。MES位号是区分来自不同传感器的数据的标识。生产线中可能传感器有很多，这里只存储实现数据监测和成本核算所需的MES位号。

LIMS位号表K，存储分析各项指标所需的LIMS位号；LIMS位号是区分不同指标的标识。

班组基础数据表A，存储每个班组的MES位号对应的传感器数据值，且根据采集时间来区分班组。该表A的数据用来计算班组消耗量，即采用当前班组的班组基础数据表值，减去上一班组的班组基础数据表值，得到当前班组各MES位号对应的消耗量，存入班组消耗表D。

成本项目表B，以项目为单位，存储了各项目的名称及其唯一编号。本发明以原材料和能源作为项目，则该表B存储了生产所需各种原材料和能源的名称及其唯一编号。

表B：成本项目表

项目唯一编号	项目名称
		1	CO
2	H2
		3	生消水

项目系数表C，存储了项目消耗量计算所需的传感器数据的MES位号和消耗量计算系数。存储时，如果一个项目需要n类传感器数据，则针对该项目建立n条记录，每条记录对应一个传感器的MES位号，每条记录中依次存储项目唯一编号、MES位号、计算系数；计算系数包括正、负两种，符号用于表达传感器数据之间的加减关系。计算时，针对同一个项目的各条记录进行联合计算，具体为：针对一个项目中的第一条记录，根据MES位号从班组消耗表D中提取消耗量，将该消耗量乘以相同记录中的计算系数，获得第一条记录的计算结果；再针对第二、第三、以及后面各条记录进行相同的操作，将同一项目中每一条记录的计算结果相加，获得当前项目的总消耗量，存储到原材料和能源的消耗总表E中。本发明利用项目系数表C将计算过程简化为加法计算，从而减小了计算量，且便于进行参数的修改。

表C：项目系数表

项目唯一编号	MES位号	计算系数
				1	FIT1001	100
1	FIT2113	-100
				2	FIT3943	500

班组消耗表D，存储各班组每个MES位号对应的各项目的消耗量。可以根据时间来区分班组。

表D：班组消耗表

MES位号	消耗值	时间
				FIT1001	100	…8:00
FIT2113	200	…8:00
				FIT3943	300	…8:00

原材料和能源消耗总表E，存储项目唯一编号、项目总消耗量和项目成本。原材料和能源的消耗总表E中每一项目的总消耗量乘以单价表N中相应单价，获得每一项目的成本，包括原材料成本总和p2和能源成本总和p3，再存储到本原材料和能源消耗总表E的项目成本一项中。

表E：原材料和能源消耗总表

项目唯一编号	总消耗量	成本
				1	1331	500
2	2345	100
				3	980	120

产量系数表F，与项目系数表C类似，存储产量计算所需的传感器数据的MES位号和产量计算系数，该产量计算系数是根据产量计算模型确定的。

产量表G，存储各班组的总产量。根据班组消耗表D和产量系数表F计算出产品产量。计算方式与上述项目系数表C描述中所用的加乘操作类似，获得当前班组的总产量，存储到产量表G中。

班组单元成本表H，记载的表项包括：项目名称、预算消耗定额、预算成本指标、一班单耗～三班单耗，一班单位成本～三班单位成本。

单元成本效益核算表I，存储各原材料成本、原材料成本总和、各能源成本、能源成本总和、其他费用总和及其明细、总销售额、经营利润总额、经济利润总额以及资产占用费；该单元成本效益核算表I是一张核算汇总表。

预算表L，通过输入装置输入各项目的预算消耗定额，存储到本预算表L中。预算表L中的表项包括项目唯一编号、预算消耗定额和预算成本指标。根据项目唯一编号从单价表N中获得项目单价，与预算消耗定额相乘后获得预算成本指标，存回到本预算表L的预算成本指标表项中。

LIMS数据表M，存储各LIMS位号的理化数据。

单价表N，存储的表项包括项目唯一编号及其项目单价，还有产品单价。单价表N中的内容是从财务系统所提供的财务数据中提取并存储的。

其他费用表O，财务系统传来的财务数据中的如下数据存储到该其他费用表中，包括：办公费、运输费、差旅费、低值易耗品、机物料消耗费、保险费、停工损失费、固定资产折旧费、安全生产费用、劳务费、利息支出、资产处置收入和人工成本总额，还有资产占用费P2。其他费用表中还包括环境保护费、检验费、修理费的表项，需要人工输入。

针对每个班组进行成本核算时，均重新从财务系统获取新的数据，以保证成本核算的准确度和实时性。

本发明需要计算出来的两项重要指标是经营利润总额和经济利润总额。计算原理如下：

经营利润总额P1＝总销售额p1-(原材料成本总和p2+能源成本总和p3+其他费用总和p4)；

经济利润总额H＝经营利润总额P1-资产占用费P2。

本发明的数据库系统和客户端均有需要计算的内容，其中数据库系统为各客户端共享，其提供较为全面和统一的数据欲处理，等待客户端调用，而且由于其数据计算量大，需要利用数据库计算技术。下面分别对数据库系统和客户端的处理过程分别进行描述。

数据库系统的处理流程：

步骤100、数据库系统预先从财务系统提取财务数据，将财务数据中的各项目单价和产品单价放入单价表N；将财务数据中的其他费用数据包括资产占用费P2放入其他费用表O；并且，根据项目唯一编号从单价表N中获得项目单价，与预算表L中存储的预算消耗定额相乘后获得预算成本指标，存回到本预算表L的预算成本指标表项中。

步骤101、当前班次结束时，数据库系统根据MES位号表J记载的MES位号从MES系统中提取当前时刻相应位号的传感器数据，然后存入班组基础数据表A中，存储内容包括MES位号、传感器数据和采集时间。

步骤102、数据库系统利用数据库计算技术，从班组基础数据表A中，用当前班组的MES位号的表值减去上一班组对应表值，计算出当前班组各个MES位号的消耗值，存放到班组消耗表D中。

步骤103、用班组消耗表D中的数据，根据项目系数表C中的各项参数计算出每个项目的总消耗量数据，存放到原材料和能源消耗总表E中。

其中，项目系数表C存储消耗量计算系数时，如果一个项目需要n类传感器数据，则针对该项目建立n条记录，每条记录对应一个传感器的MES位号，每条记录中依次存储项目唯一编号、MES位号、消耗量计算系数；消耗量计算系数包括正、负两种，符号用于表达传感器数据之间的加减关系；计算时，针对同一个项目的各条记录进行联合的加乘运算，具体为：针对一个项目中的第一条记录，根据MES位号从班组消耗表D中提取消耗量，将该消耗量乘以第一条记录中的消耗量计算系数，获得第一条记录的计算结果；再针对第二、第三、以及后面各条记录进行相同的操作，将同一项目中每一条记录的计算结果相加，获得当前项目的总消耗量，存储到原材料和能源的消耗总表E中。

步骤104、根据MES位号表J和产量系数表F，从生产执行系统MES中提取计算产量所需MES位号的表值；并结合班组消耗表D记录的消耗量和产量系数表F中的对应参数，按照步骤3计算项目总消耗量的方式，采用加乘运算方式计算当前班组的总产量，存放在产量表G中。

步骤105、从原材料和能源消耗总表E中取每个项目的总消耗量，除以产量表G中的总产量值，获得每个项目的当前班组的单耗；每个项目的当前班组单耗乘以相应项目单价，获得当前班组的单位成本；然后存储到班组单元成本表H中，该班组单元成本表H记载的表项包括：项目唯一名称、预算消耗定额、预算成本指标、各班组单耗、各班组单位成本。

步骤106、由单元成本核算员录入环境保护费、检验费、修理费到其他费用表O中。

步骤107、根据班组单元成本表H中的各项数据和其他费用表O中的各项数据计算统计出单元成本效益核算表I中所需的各项数据，并存放在单元成本效益核算表I中。其中，该班组单元成本表H记载的表项包括：项目名称、预算消耗定额、预算成本指标、各班组单耗、各班组单位成本。其中，预算消耗定额和预算成本指标取自预算表L。

本步骤107包括：

(1)、将原材料和能源的消耗总表E中每一项目的总消耗量乘以单价表N中相应项目单价，获得各原材料成本总和p2以及能源成本总和p3，再存储到本原材料和能源消耗总表E的项目成本一项中以及单元成本效益核算表I。其中，一种原材料、一种能源作为一个项目，每个项目分别计算。

(2)、从其他费用表O获得各项数据，并相加，获得其他费用总和p4，存入单元成本效益核算表I。

(3)将产量表G中的总产量，乘以单价表N中的产品单价，获得总销售额p1，存入单元成本效益核算表I。

(4)利用单元成本效益核算表I中存储的表项总销售额p1、其他费用总和p4，以及原材料和能源消耗总表E中存储的原材料成本总和p2、能源成本总和p3，代入计算公式p1-(p2+p3+p4)，获得经营利润总额P1，存入单元成本效益核算表I。

(5)利用经营利润总额P1减去资产占用费P2，获得经济利润总额H，存入单元成本效益核算表I。

步骤8、根据LIMS位号表K中的位号，从实验室管理系统LIMS提交到生产执行系统MES的报表中提取对应位号的LIMS理化数据，存放在LIMS数据表M中，此表为单独表，不参与计算。

至此，数据库系统向客户端提供的表包括：

班组消耗表D；

原材料和能源消耗总表E；

产量表G；

班组单元成本表H；

单元成本效益核算表I；

LIMS数据表M。

此外，MES位号表J中的位号，都做了查询接口，通过查询接口提供对应MES位号的历史数据查询。

客户端的处理包括：

根据当前系统时间，展示数据库系统所提供的各表中的信息：

(1)根据产量表G中的总产量，以仪表盘的方式展示各班组的产量和负荷率，其中仪表盘中的指针指示负荷率，数字显示产量；其中负荷率由客户端进行计算获得；

(2)根据LIMS数据表M，以仪表盘的方式展示选定的各项分析指标，并与标准值进行对比，如果超出允许范围，则显示不合格，否则显示合格。

(3)根据原材料和能源消耗总表E，以柱状图的方式展示各原材料的成本，以及各能源的成本，并对三个班组进行对比显示；

(4)根据单元成本效益核算表I中记载的经济利润总额，按照班组进行柱状图显示和对比；

客户端进一步根据来自设备管理系统的设备状态信息进行故障判断，当判定为故障设备时，记录故障设备的故障时间、故障原因等故障设备信息，根据故障设备信息计算设备完好率进行显示；

通过客户端的通信模块还可以载入公告信息，并滚动显示。

综上所述，以上仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种数据监测和成本核算系统，用于化工制造生产线的数据监测和成本核算，其特征在于，包括：原材料使用量流量传感器、能源动力消耗流量传感器、分布式控制系统DCS、生产执行系统MES、实验室管理系统LIMS、财务系统、数据库系统、输入装置和多个客户端；

原材料使用量流量传感器和能源动力消耗流量传感器连接分布式控制系统DCS；生产执行系统MES连接分布式控制系统DCS、实验室管理系统LIMS和数据库系统，数据库系统连接输入装置、财务系统和各个客户端；客户端进一步连接设备管理系统，设备管理系统将收集的化工制造生产线中各个设备的状态信息发送给客户端进行显示；

所述数据库系统通过表格的形式汇总化工制造生产线中所有传感器数据和理化数据，传感器数据由原材料使用量流量传感器和能源动力消耗流量传感器这两类传感器产生、由分布式控制系统DCS采集，经由生产执行系统MES提取和发送至数据库系统；理化数据是实验室管理系统LIMS产生、经由生产执行系统MES发送至数据库系统；

所述数据库系统按照功能构建两种表，包括参数表和数据表；其中，参数表存储事先根据需求确定的数据，和存储进行数据计算所需的各项参数；数据表存储根据对应参数表获取和计算得到的数据；数据表中的数据每班都要重新获取和计算；

所述参数表包括：MES位号表J、LIMS位号表K、项目系数表C、产量系数表F、预算表L、单价表N；其中，MES位号表J中存储实现数据监测和成本核算的所需的各MES位号，该MES位号是区分来自不同传感器的数据的标识；LIMS位号表K中存储分析各项指标所需的LIMS位号，LIMS位号是区分不同指标的标识；项目系数表C存储了项目消耗量计算所需的传感器数据的MES位号和消耗量计算系数；产量系数表F存储了产量计算所需的传感器数据的MES位号和产量计算系数；其中，每种原材料、每种能源均作为一个项目；预算表L的表项包括项目唯一编号、预算消耗定额和预算成本指标，其中预算消耗定额表项存储有已知量；单价表N存储了各项目的项目单价；

数据表包括：班组基础数据表A、班组消耗表D、原材料和能源消耗总表E、产量表G、班组单元成本表H、其他费用表O、单元成本效益核算表I、LIMS理化数据表M；

数据库系统预先从财务系统提取财务数据，将财务数据中的各项目单价和产品单价放入单价表N；将财务数据中的其他费用数据包括资产占用费P2放入其他费用表O；并且，根据项目唯一编号从单价表N中获得项目单价，与预算表L中存储的预算消耗定额相乘后获得预算成本指标，存回到本预算表L的预算成本指标表项中；

所述数据库系统根据传感器数据、理化数据、外部输入数据，结合数据库计算技术获取和计算一系列数据，填入相应数据表内；

该数据库系统进行数据获取和计算的先后顺序为：

步骤1、当前班次结束时，数据库系统根据MES位号表J记载的MES位号从生产执行系统MES中提取当前时刻相应位号的传感器数据，然后存入班组基础数据表A中；其中，班组基础数据表A存储每个班组的MES位号对应的传感器数据值，且根据采集时间来区分班组；

步骤2、数据库系统利用数据库表格计算技术，从班组基础数据表A中，用当前班组的MES位号的表值减去上一班组对应表值，计算出当前班组各个MES位号的消耗值，存放到班组消耗表D中；该班组消耗表D存储各班组每个MES位号对应的各项目的消耗量，并根据时间来区分班组；

步骤3、用班组消耗表D中的数据，根据项目系数表C中的各项参数计算出每个项目的总消耗量数据，存放到原材料和能源消耗总表E中；

其中，项目系数表C存储消耗量计算系数时，如果一个项目需要n类传感器数据，则针对该项目建立n条记录，每条记录对应一个传感器的MES位号，每条记录中依次存储项目唯一编号、MES位号、消耗量计算系数；消耗量计算系数包括正、负两种，符号用于表达传感器数据之间的加减关系；计算时，针对同一个项目的各条记录进行联合的加乘运算，具体为：针对一个项目中的第一条记录，根据MES位号从班组消耗表D中提取消耗量，将该消耗量乘以第一条记录中的消耗量计算系数，获得第一条记录的计算结果；再针对第二、第三、以及后面各条记录进行相同的操作，将同一项目中每一条记录的计算结果相加，获得当前项目的总消耗量，存储到原材料和能源的消耗总表E中；

步骤4、根据MES位号表J和产量系数表F，从生产执行系统MES中提取计算产量所需MES位号的表值；并结合班组消耗表D记录的消耗量和产量系数表F中的对应参数，按照步骤3计算项目总消耗量的方式，采用加乘运算方式计算当前班组的总产量，存放在产量表G中；

步骤5、从原材料和能源消耗总表E中取每个项目的总消耗量，除以产量表G中的总产量值，获得每个项目的当前班组的单耗；每个项目的当前班组单耗乘以相应项目单价，获得当前班组的单位成本；然后存储到班组单元成本表H中，该班组单元成本表H记载的表项包括：项目唯一名称、预算消耗定额、预算成本指标、各班组单耗、各班组单位成本；

步骤6、由单元成本核算员录入环境保护费、检验费、修理费到其他费用表O中；

步骤7、根据班组单元成本表H中的各项数据和其他费用表O中的各项数据计算统计出单元成本效益核算表I中所需的各项数据，并存放在单元成本效益核算表I中；

本步骤7包括：

(1)将原材料和能源的消耗总表E中每一项目的总消耗量乘以单价表N中相应项目单价，获得各原材料成本总和p2以及能源成本总和p3，再存储到本原材料和能源消耗总表E的项目成本一项中以及单元成本效益核算表I；

(2)从其他费用表O获得各项数据，并相加，获得其他费用总和p4，存入单元成本效益核算表I；

(3)将产量表G中的总产量，乘以单价表N中的产品单价，获得总销售额p1，存入单元成本效益核算表I；

(4)利用单元成本效益核算表I中存储的表项总销售额p1、其他费用总和p4，以及原材料和能源消耗总表E中存储的原材料成本总和p2、能源成本总和p3，代入计算公式p1-(p2+p3+p4)，获得经营利润总额P1，存入单元成本效益核算表I；

(5)利用经营利润总额P1减去资产占用费P2，获得经济利润总额H，存入单元成本效益核算表I；

步骤8、根据LIMS位号表K中的位号，从实验室管理系统LIMS提交到生产执行系统MES的报表中提取对应位号的LIMS理化数据，存放在LIMS数据表M中，此表为单独表，不参与计算；

所述数据库系统将班组消耗表D、原材料和能源消耗总表E、产量表G、单元成本效益核算表I和LIMS数据表M提供给客户端使用；

客户端内包括通信模块、存储模块、处理模块、采集模块和显示屏；存储模块中存储有本客户端所需数据的列表；通信模块用于与数据库系统进行通信，根据所述列表从数据库系统中提取与本客户端相关的数据，通过处理模块的数据处理后展示在显示屏上；采集模块从所连接的生产线关键设备中采集数据并显示在显示屏上；所述处理模块还需要根据从数据库系统获取的产量表G中的总产量计算各班组的负荷率，并显示。

2.如权利要求1所述的数据监测和成本核算系统，其特征在于，客户端中处理模块的功能包括：

根据当前系统时间，展示从数据库系统提取的数据信息；包括：(1)根据产量表G中的总产量，以仪表盘的方式展示各班组的产量和负荷率，其中仪表盘中的指针指示负荷率，数字显示产量；(2)根据LIMS数据表M，以仪表盘的方式展示选定的各项分析指标，并与标准值进行对比，如果超出允许范围，则显示不合格，否则显示合格；(3)根据原材料和能源消耗总表E，以柱状图的方式展示各原材料的成本，以及各能源的成本，并对三个班组进行对比显示；(4)根据单元成本效益核算表I中记载的经济利润总额，按照班组进行柱状图显示和对比；

客户端进一步根据来自设备管理系统的设备状态信息进行故障判断，当判定为故障设备时，记录故障设备的故障信息，根据故障信息计算设备完好率进行显示；

该客户端还通过通信模块载入公告信息，并滚动显示。

3.如权利要求1所述的数据监测和成本核算系统，其特征在于，所述MES位号表J中的位号，都做了查询接口，通过查询接口提供对应MES位号的历史数据查询。