關(guān)于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)在能源行業(yè)應(yīng)用的實踐

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能源行業(yè)是我國基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè),對我國經(jīng)濟發(fā)展的影響非常大。尤其是世界各國都在制定政策搶占能源行業(yè)發(fā)展先機,以提高自身的綜合競爭力。與此同時,隨著信息技術(shù)的發(fā)展,能源行業(yè)的信息化程度也在不斷加大。尤其是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)在能源行業(yè)也取得了一定的應(yīng)用。

一、能源行業(yè)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展

從實際來看,我國能源行業(yè)的信息化水平比較高,更容易與工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)融合。因為能源行業(yè)屬于設(shè)備密集行業(yè),及早實現(xiàn)設(shè)備的信息化、智能化更有利于提高生產(chǎn)效益。所以,很多能源企業(yè)很早就更換了信息化設(shè)備。在此基礎(chǔ)上,搭建互聯(lián)網(wǎng)會更加方便、快捷。但不得不注意的是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的數(shù)據(jù)利用效果比較差,仍處于比較離散的狀態(tài)。并且能源行業(yè)的數(shù)據(jù)分析重點仍是簡單的統(tǒng)計、分析、報表呈現(xiàn),并沒有充分發(fā)揮出機器學(xué)習(xí)、流計算等技術(shù)的優(yōu)勢,對數(shù)據(jù)進(jìn)行縱向、橫向的分析以及深入挖掘。尤其是并無完善的數(shù)據(jù)管理體系,以致于數(shù)據(jù)無法對接、數(shù)據(jù)存儲方式不統(tǒng)一。

能源行業(yè)發(fā)展工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的主要目的是提升對原業(yè)務(wù)系統(tǒng)數(shù)據(jù)處理、分析的能力,全面實現(xiàn)智能化升級。而工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)擁有許多關(guān)鍵技術(shù)正可以為能源行業(yè)業(yè)務(wù)系統(tǒng)的升級、改造提供技術(shù)支撐。首先,5G網(wǎng)絡(luò)、工業(yè)無線等網(wǎng)絡(luò)技術(shù)可以打通能源行業(yè)的信息溝通渠道,方便數(shù)據(jù)匯聚、整理。其次,人工智能、機械學(xué)習(xí)等前沿科技可以為能源行業(yè)的深度挖掘、利用提供可能。而且隨著工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的不斷成熟,智能化管理、產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同管理、能耗優(yōu)化等典型的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品在光伏、石化等也在能源行業(yè)中落地。這不僅有利于能源企業(yè)管理能力的提升,而且也能實現(xiàn)節(jié)能減排,促進(jìn)能源行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

二、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)在在石化工業(yè)中的應(yīng)用

工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)在石化工業(yè)中的應(yīng)用主要體現(xiàn)在安全生產(chǎn)、生產(chǎn)管控、大機組裝備效率優(yōu)化等方面。具體如下所示:

1．在安全管理方面。石化企業(yè)可利用工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)搭建智能化的安全監(jiān)控系統(tǒng),并利用工業(yè)無線、4G等數(shù)據(jù)通信技術(shù),進(jìn)行安全生產(chǎn)信息數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)、感知。同時,還可創(chuàng)建大數(shù)據(jù)分析平臺,對設(shè)備運行參數(shù)、人員操作數(shù)據(jù)等進(jìn)行集成、分析、處理,結(jié)合人臉識別、機器學(xué)習(xí)等對生產(chǎn)設(shè)別、環(huán)境進(jìn)行檢測,就可對安全風(fēng)險進(jìn)行預(yù)警。這樣就可有效降低石化生產(chǎn)的風(fēng)險性。如中石化建立了集企業(yè)、現(xiàn)場、總部的三級一體化應(yīng)急平臺,可對環(huán)境排放進(jìn)行實時監(jiān)控、分析,且可進(jìn)行事故模擬、預(yù)演。

眾所周知,油氣運輸管線跨度大、范圍廣,且部分管線所經(jīng)過區(qū)域的地形復(fù)雜、自然環(huán)境惡劣。而油氣的危險性非常大,且石油煉化所需的原料、產(chǎn)品大多數(shù)屬于危險品,很容易發(fā)生安全事故。在傳統(tǒng)生產(chǎn)、管理模式中很難對運輸管線進(jìn)行實時監(jiān)管。但是在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)背景下,可利用無人機、傳感器等技術(shù),對運輸管線進(jìn)行實時巡檢,對管線安全問題進(jìn)行及時預(yù)警,實現(xiàn)管線運輸巡檢的智能化、實時化、可視化。

2．還可將工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用到生產(chǎn)管控方面,充分發(fā)揮出大數(shù)據(jù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的優(yōu)勢,集成企業(yè)資源、供應(yīng)量等的管理,形成一體化管控平臺。這樣無論是進(jìn)行原有材料的采購、加工,還是進(jìn)行產(chǎn)品的銷售、管理,都可應(yīng)用該平臺。如九江石化就建立了煉化一體化全流程優(yōu)化平臺,可對計劃、調(diào)度等進(jìn)行優(yōu)化,且可形成多方位、多層次的協(xié)同管理體系。

3．在設(shè)備管理優(yōu)化方面。石化企業(yè)可利用工業(yè)互聯(lián)網(wǎng),結(jié)合傳感器技術(shù)、數(shù)據(jù)通信技術(shù)等對設(shè)備運行參數(shù)進(jìn)行搜集,搭建設(shè)備運行狀態(tài)模型。最終得到的數(shù)據(jù)可供管理人員進(jìn)行分析。第

第一,在設(shè)備狀態(tài)檢測中,可對設(shè)備的規(guī)格、歷史運行數(shù)據(jù)、實時監(jiān)測參數(shù)等進(jìn)行建模、分析,并實施監(jiān)控設(shè)備運行狀態(tài)。如中石油青海油田曾對十萬多臺口油田水井、采油設(shè)備進(jìn)行實時監(jiān)測、運輸數(shù)據(jù)采集,使得用工人數(shù)大幅度下降,且有效降低設(shè)備生產(chǎn)故障。第二,遠(yuǎn)程故障診斷。將設(shè)備維護(hù)數(shù)據(jù)、歷史故障數(shù)據(jù)等與故障診斷數(shù)據(jù)庫聯(lián)系在一起,并通過機器學(xué)習(xí)等技術(shù),可以對設(shè)備進(jìn)行定位、故障檢測。如中油瑞飛就曾對中石油海外設(shè)備進(jìn)行了遠(yuǎn)程故障診斷指導(dǎo)。第三,在預(yù)測維護(hù)中,可通過搭建對設(shè)備部件損害時間、狀態(tài)進(jìn)行預(yù)判,以便石化企業(yè)提前維護(hù)。如燕山石化曾以工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)為基礎(chǔ)對控制閥建立過故障模型,對其故障進(jìn)行預(yù)判、診斷。結(jié)果證明,應(yīng)用該方法可降低50%以上的無效維修,節(jié)約大量的維修資金。

綜上所述,工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)是能源行業(yè)發(fā)展的主要趨勢。尤其是在大數(shù)據(jù)、人工智能、云計算等前沿科學(xué)不斷發(fā)展的背景下,工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用價值不斷提升,將其融于能源行業(yè)正可以突破傳統(tǒng)能源行業(yè)發(fā)展的瓶頸,提升能源行業(yè)的信息化、智能化水平。