隨著工業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型時(shí)代的來(lái)臨，數(shù)據(jù)化、智能化發(fā)展進(jìn)程已全面滲透?jìng)鹘y(tǒng)工業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈。同時(shí)，國(guó)際局勢(shì)的復(fù)雜多變與常態(tài)化防疫促使高成本、高耗能的石化企業(yè)迫切地期望通過(guò)數(shù)字化轉(zhuǎn)型實(shí)現(xiàn)降本增效。
山東京博石油化工有限公司(以下簡(jiǎn)稱“京博石化”)是一家以石油化工為主業(yè)，集石油煉制與后續(xù)深加工為一體的大型民營(yíng)企業(yè)，技術(shù)創(chuàng)新實(shí)力居石油化工行業(yè)水平。作為地?zé)捫袠I(yè)的，京博石化非常重視自身的信息化建設(shè)，數(shù)字化能力和應(yīng)用水平均位于石化企業(yè)前列。
中控技術(shù)憑借在公用工程優(yōu)化領(lǐng)域長(zhǎng)期的技術(shù)積累與成熟的解決方案，以機(jī)理建模、數(shù)據(jù)挖掘、人工智能等關(guān)鍵技術(shù)為支撐，對(duì)京博石化燃料氣、氫氣系統(tǒng)運(yùn)行開(kāi)展全流程在線分析與診斷評(píng)估，依托工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)為京博石化量身定制，發(fā)布了個(gè)公用工程優(yōu)化APP。APP構(gòu)建了集實(shí)時(shí)監(jiān)控、統(tǒng)計(jì)分析、管網(wǎng)模擬、操作優(yōu)化、調(diào)度優(yōu)化等多個(gè)功能模塊，讓京博石化實(shí)現(xiàn)了對(duì)燃料氣、氫氣系統(tǒng)的精細(xì)化管控與協(xié)同優(yōu)化高效運(yùn)行，達(dá)到了節(jié)能降耗、挖潛增效的目標(biāo)。
消除數(shù)據(jù)孤島，挖掘數(shù)據(jù)價(jià)值，讓管理者掌握生產(chǎn)過(guò)程中的每個(gè)細(xì)節(jié)
公用工程優(yōu)化APP充分利用工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)強(qiáng)大的數(shù)據(jù)整合能力所建立的數(shù)據(jù)湖，打破不同平臺(tái)之間的數(shù)據(jù)壁壘，構(gòu)建了覆蓋全廠各裝置、各產(chǎn)耗點(diǎn)的氫氣、瓦斯監(jiān)控模塊，從氫氣、燃料氣系統(tǒng)總圖擴(kuò)展到各車間、各裝置氫氣、高低壓瓦斯排放點(diǎn)。公用工程優(yōu)化APP集合了各裝置實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)、化驗(yàn)分析數(shù)據(jù)、裝置關(guān)鍵運(yùn)行指標(biāo)、環(huán)保指標(biāo)等信息，讓生產(chǎn)人員都能擁有“千里眼、順風(fēng)耳”，實(shí)時(shí)掌握公用系統(tǒng)的每一個(gè)環(huán)節(jié)，提高對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的感知能力。
搭建3D數(shù)字化管網(wǎng)，有機(jī)結(jié)合機(jī)理模型，讓介質(zhì)輸送過(guò)程可視化
為了解決公用介質(zhì)在輸送過(guò)程中的管理與監(jiān)測(cè)問(wèn)題，公用工程優(yōu)化APP管網(wǎng)模擬模塊以氫氣、燃料氣產(chǎn)耗實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)、化驗(yàn)分析數(shù)據(jù)、管網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)參數(shù)為基礎(chǔ)，構(gòu)建了基于物性計(jì)算、流動(dòng)、傳熱耦合的在線計(jì)算機(jī)理模型。實(shí)現(xiàn)了對(duì)管網(wǎng)中任意管段流量、流速、氫純度、關(guān)鍵雜質(zhì)組分含量、熱值、烴類液化狀態(tài)等參數(shù)的軟測(cè)量，動(dòng)態(tài)跟蹤管網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)及介質(zhì)流向與分布狀況，問(wèn)題管段與異常工況的自動(dòng)報(bào)警與定位功能；實(shí)現(xiàn)管網(wǎng)結(jié)構(gòu)參數(shù)的便捷查詢、維護(hù)等功能，為評(píng)估診斷、優(yōu)化操作、降低系統(tǒng)波動(dòng)提供了決策依據(jù)。依托工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)深厚的可視化模型管理能力，以數(shù)字孿生的方式將全廠燃料氣、氫氣管網(wǎng)以三維立體方式呈現(xiàn)，讓調(diào)度人員不必親臨現(xiàn)場(chǎng)也能準(zhǔn)確掌握全廠管道以及重點(diǎn)管件的分布情況與介質(zhì)輸送狀態(tài)， “足不出戶”也能精準(zhǔn)指揮。
統(tǒng)籌公用介質(zhì)調(diào)配，深挖制氫節(jié)能潛力，精準(zhǔn)制定優(yōu)化產(chǎn)氫策略
基于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)的工業(yè)大數(shù)據(jù)分析，深入挖掘數(shù)據(jù)價(jià)值，同時(shí)，利用平臺(tái)所提供完整的人工智能優(yōu)化算法工具，實(shí)現(xiàn)更佳的工況分析。公用工程優(yōu)化APP操作優(yōu)化模塊以制氫總成本更低為目標(biāo)，以各臨氫裝置氫氣需求及氫氣、燃料氣管網(wǎng)為約束，構(gòu)建氫氣、燃料氣系統(tǒng)協(xié)同操作優(yōu)化模型，在線推送各制氫裝置更佳的原料配比、更佳的產(chǎn)氫負(fù)荷優(yōu)化分配方案，降低外購(gòu)天然氣量以及單位產(chǎn)氫能耗。讓每個(gè)下達(dá)的調(diào)度指令都能做到“穩(wěn)、準(zhǔn)、優(yōu)”。
打造調(diào)度專家系統(tǒng)，升級(jí)經(jīng)驗(yàn)傳承方式，助力調(diào)度快速?zèng)Q策精準(zhǔn)下達(dá)
為了實(shí)現(xiàn)氫氣、燃料氣系統(tǒng)運(yùn)行總成本低的目標(biāo)，公用工程優(yōu)化APP依靠工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)深厚的大數(shù)據(jù)基礎(chǔ)和強(qiáng)大的人機(jī)交互能力，開(kāi)發(fā)了調(diào)度優(yōu)化模塊，將調(diào)度經(jīng)驗(yàn)與機(jī)理建模、數(shù)據(jù)分析算法相結(jié)合，將調(diào)度經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ突?，并關(guān)聯(lián)實(shí)時(shí)工況進(jìn)行快速求解，建立氫氣、燃料氣系統(tǒng)協(xié)同調(diào)度優(yōu)化模型，在線推送系統(tǒng)產(chǎn)耗裝置異常、產(chǎn)耗不平衡工況下的氫氣、燃料氣的產(chǎn)耗優(yōu)化分配方案，液態(tài)烴、天然氣的更佳補(bǔ)充方案。提升調(diào)度人員對(duì)燃料氣管網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)的預(yù)判能力，降低了階段性產(chǎn)耗不平衡帶來(lái)的氫氣浪費(fèi)與燃料補(bǔ)充量，提升了系統(tǒng)運(yùn)行平穩(wěn)性，實(shí)現(xiàn)了多種公用介質(zhì)系統(tǒng)的快速聯(lián)動(dòng)，“精確制導(dǎo)”。
引入多維度評(píng)價(jià)體系，挖掘公用系統(tǒng)潛力，智慧決策更加高效
公用工程APP提供了系統(tǒng)運(yùn)行評(píng)價(jià)，通過(guò)不同的維度指標(biāo)衡量各個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行情況并給予評(píng)價(jià)，不同指標(biāo)對(duì)標(biāo)同行業(yè)的平均水平與更高水準(zhǔn)，全廠各裝置能效的滾動(dòng)排行榜，激發(fā)降本增效的動(dòng)力，為決策提供可靠依據(jù)。
公用工程優(yōu)化APP投用期間，項(xiàng)目組針對(duì)京博石化氫氣、燃料氣系統(tǒng)運(yùn)行現(xiàn)狀與問(wèn)題，提出了十余項(xiàng)優(yōu)化改造建議，多已立項(xiàng)實(shí)施中，累計(jì)可為京博石化帶來(lái)近2000萬(wàn)元/年的效益。APP的投用提升了生產(chǎn)人員對(duì)于公用系統(tǒng)的集中管控，真正做到“事前”模擬計(jì)算、分析預(yù)判，“事中”分級(jí)監(jiān)控、聯(lián)動(dòng)預(yù)警，“事后”統(tǒng)計(jì)考核、原因追溯。
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)通過(guò)頂層設(shè)計(jì)，消除多個(gè)煙囪式的垂直應(yīng)用，統(tǒng)一企業(yè)級(jí)工業(yè)大數(shù)據(jù)，增強(qiáng)生產(chǎn)數(shù)據(jù)、管理數(shù)據(jù)、運(yùn)營(yíng)數(shù)據(jù)之間的融合聯(lián)動(dòng)，減少了用戶對(duì)不同平臺(tái)的使用和維護(hù)成本；同時(shí)，平臺(tái)提供了一整套工業(yè)大數(shù)據(jù)集成、分析、挖掘和可視化展示的IT 工具集和模板庫(kù)，大大降低了的使用門檻，提升了工程實(shí)施效率；此外，開(kāi)放的數(shù)據(jù)服務(wù)、計(jì)算服務(wù)、存儲(chǔ)服務(wù)和安全服務(wù)，可以充分發(fā)揮用戶的主觀能動(dòng)性，更好地貼近客戶的實(shí)際需求。平臺(tái)+APP的模式使得APP和數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)快速遷移，讓公用工程優(yōu)化APP的大規(guī)模推廣成為可能，未來(lái)我們將繼續(xù)以工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)為依托，進(jìn)一步深化應(yīng)用，將功能擴(kuò)展到蒸汽、水、氮?dú)狻L(fēng)等系統(tǒng)，打造涵蓋全廠所有公用介質(zhì)的集管控與優(yōu)化于一體的公用工程優(yōu)化APP系列，更好地為用戶創(chuàng)造價(jià)值。
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