當(dāng)蘭州乙烯有了“超強(qiáng)大腦”

文／馮作文 付曉東 魏 娟

蘭州石化長慶乙烷制乙烯智能化工廠項目系統(tǒng)上線應(yīng)用，邁出一流乙烯示范企業(yè)建設(shè)堅實步伐。

日前，蘭州石化長慶乙烷制乙烯項目智能化工廠建設(shè)工作56個項目中的33個通過中國石油集團(tuán)公司專家驗收，成為提升乙烯生產(chǎn)效率的“超強(qiáng)大腦”。

“長慶乙烷制乙烯智能化工廠建設(shè)項目的各系統(tǒng)陸續(xù)上線應(yīng)用，呈現(xiàn)出生產(chǎn)運(yùn)行更為優(yōu)化、設(shè)備管理更為有序、安全環(huán)保管控更加有力、IT技術(shù)應(yīng)用更為可靠的特點，在建設(shè)綠色、智能、效益型一流乙烯示范企業(yè)征程上邁出了堅實的步伐?！碧m州石化公司榆林化工有限公司（以下簡稱榆林化工有限公司）執(zhí)行董事、黨委書記謝恒表示。

整合系統(tǒng)實現(xiàn)在線監(jiān)測診斷

秦大偉是榆林化工有限公司安全環(huán)保部工程師。8月15日，上班路上，他手機(jī)上安裝的“長慶乙烷制乙烯智能化工廠報警管理系統(tǒng)”發(fā)送短信告知他廠里生產(chǎn)安全平穩(wěn)、報警事件為零。

該公司的智能化工廠建設(shè)以自動化控制、互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、新型傳感器、云計算和信息系統(tǒng)為支撐，將自動化生產(chǎn)、一體化應(yīng)用、精細(xì)化管理、可視化監(jiān)控、合理化調(diào)度有機(jī)整合，建成覆蓋生產(chǎn)管控、設(shè)備管理、HSE管理、能源管理等主要業(yè)務(wù)的新型閉環(huán)優(yōu)化運(yùn)營模式，為生產(chǎn)經(jīng)營提供全面感知、分析預(yù)測、優(yōu)化生產(chǎn)、協(xié)同執(zhí)行四種能力。

機(jī)電儀是化工生產(chǎn)的關(guān)鍵要素，也是實現(xiàn)裝置長周期平穩(wěn)生產(chǎn)的根本保障。機(jī)電儀一體化平臺可實現(xiàn)設(shè)備可視化綜合監(jiān)控、計劃檢維修調(diào)度協(xié)同、綜合統(tǒng)計和關(guān)鍵績效指標(biāo)分析的智能化閉環(huán)管理，提升設(shè)備管理的感知監(jiān)控能力、預(yù)測能力、分析優(yōu)化能力、協(xié)同能力，實現(xiàn)實時巡檢、預(yù)知性維修等智能化應(yīng)用。

榆林化工有限公司整合智能電網(wǎng)、智能儀表、設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測等系統(tǒng)，實現(xiàn)對設(shè)備的在線監(jiān)測和診斷。設(shè)備管理人員無需頻繁切換系統(tǒng)即可實時掌握全廠設(shè)備的健康狀況，通過手機(jī)短信實時接受相關(guān)信息，提高管理效率。全廠7000余臺智能儀表遠(yuǎn)程調(diào)校和閥門監(jiān)測，每5分鐘一次遠(yuǎn)程巡檢和故障診斷，定位效率由小時級提升至分鐘級，大幅降低了巡檢頻次。

數(shù)據(jù)庫建設(shè)突破專業(yè)和系統(tǒng)壁壘

8月16日，儀表工程師郭程昕與智能閥門供應(yīng)商進(jìn)行設(shè)備調(diào)試。工作間隙，他不時登錄儀表資產(chǎn)管理系統(tǒng)，了解全廠7000余臺智能儀表的運(yùn)行情況，判斷設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)。

榆林化工有限公司定義了15大類靜態(tài)數(shù)據(jù)，主要包括塔、容器、反應(yīng)器、泵、換熱器、風(fēng)機(jī)等設(shè)備，共集成lims系統(tǒng)、設(shè)備智能化、智能巡檢系統(tǒng)、DCS系統(tǒng)等8個信息系統(tǒng)，采集10億多條有效數(shù)據(jù)，掌握了乙烯、高密、全密、丁烯-1等主要裝置生產(chǎn)運(yùn)行狀態(tài)分析的第一手資料。

據(jù)榆林化工有限公司執(zhí)行總經(jīng)理何超介紹，數(shù)據(jù)庫的建立將為生產(chǎn)一體化運(yùn)營創(chuàng)造條件，突破系統(tǒng)與專業(yè)之間的壁壘，實現(xiàn)對生產(chǎn)、動靜電儀、質(zhì)量等關(guān)鍵業(yè)務(wù)域的一體化監(jiān)測、一站式數(shù)據(jù)分析，為精準(zhǔn)操作，精益運(yùn)行提供依據(jù)和支撐。

全流程智能控制采用大數(shù)據(jù)技術(shù)建立控制模型，深度融合裝置工藝技術(shù)和控制技術(shù)，通過對乙烯裝置380個控制回路、全密度88個控制回路和“頑固PID回路”優(yōu)化設(shè)計實現(xiàn)自動控制。僅乙烯裝置在裝置開工之初就實現(xiàn)控制COT溫度均方差小于1度，智能負(fù)荷函數(shù)控制實現(xiàn)一鍵式提降負(fù)荷，智能控制模塊使提降溫度過程變得輕松可控，真正實現(xiàn)了精準(zhǔn)操作向精益運(yùn)行的升級。

數(shù)字孿生開啟數(shù)字化工廠之門

在電腦上打開虛擬工廠的三維模型，隨著鼠標(biāo)的移動和點擊，管線、閥門、溫度、壓力等相關(guān)信息應(yīng)有盡有，且更加精準(zhǔn)……數(shù)字孿生的神奇之處就在于此。當(dāng)施工單位完成物理工廠建成移交之時，同步移交一座孿生的虛擬數(shù)字工廠。

“榆林化工有限公司通過對數(shù)字孿生技術(shù)的應(yīng)用開發(fā)，搭建各專業(yè)管理一體化體系，幫助企業(yè)創(chuàng)建敏捷型工廠，以更低成本、更高效率實現(xiàn)‘安穩(wěn)長滿優(yōu)’的生產(chǎn)目標(biāo)?！碧m州石化自動化研究院副院長龐亞賓說。

榆林化工有限公司在智能化工廠建設(shè)中采用業(yè)界最新的數(shù)字化移交理念，制定完整數(shù)字化移交標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，使數(shù)字工廠形成覆蓋生產(chǎn)、設(shè)備、安全管理等全領(lǐng)域、全熱點的高質(zhì)量數(shù)據(jù)體系。數(shù)字形成看不見的基因和經(jīng)絡(luò)，打破內(nèi)部信息壁壘，全面提升數(shù)據(jù)資源應(yīng)用廣度和共享服務(wù)水平。

在40萬噸/年高密度聚乙烯裝置機(jī)柜間，高密度聚乙烯運(yùn)行部副主任楊召啟正在確定一條管線信息：管線距離地面高度、最近的閥門、輸送的物料等信息一目了然，讓他很快對計劃作業(yè)有了初步的風(fēng)險辨識，并為制定作業(yè)方案提供了依據(jù)。榆林化工有限公司23套主要生產(chǎn)裝置和設(shè)施通過數(shù)字孿生開發(fā)應(yīng)用，形成三維數(shù)字化工廠模型，清晰精準(zhǔn)地標(biāo)明設(shè)備、管道、儀表、控制閥門等工廠對象4萬余個、裝置模型元件320萬個，實現(xiàn)“以工廠對象為核心，一站式查詢”，極大提高了員工查詢數(shù)據(jù)和資料的效率。

知識圖譜讓知識隨需而用

全密度聚乙烯運(yùn)行部工藝技術(shù)員吳迪在乙烯裂解氣壓縮機(jī)現(xiàn)場接受培訓(xùn)后，通過煉化領(lǐng)域知識圖譜尋找相關(guān)資料，進(jìn)一步了解了工藝知識。

榆林化工有限公司智能化工廠建設(shè)項目中“煉化領(lǐng)域知識圖譜”及軟件構(gòu)建，實現(xiàn)了對內(nèi)部知識的有效管理和知識智能化應(yīng)用，方便了管理及專業(yè)技術(shù)人員資料查找。

知識圖譜系統(tǒng)是基于人工智能和云計算技術(shù)形成的知識管理全過程解決方案。本體引擎、文本分析引擎、搜索引擎、文檔轉(zhuǎn)換引擎、百科引擎、規(guī)則引擎、機(jī)器學(xué)習(xí)&深度學(xué)習(xí)引擎七大原子能引擎，讓使用者如虎添翼，在專業(yè)領(lǐng)域如魚得水，游刃有余。

七大功能模塊——知識圖譜管理、專題知識管理、文檔知識管理、FAQ知識管理、知識社區(qū)、搜索門戶、一呼百應(yīng)涵蓋了化工領(lǐng)域的方方面面，從制度法規(guī)、規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)到專業(yè)書籍、專題知識。近10萬基礎(chǔ)概念的通用本體、5000多個煉化領(lǐng)域概念、220多個屬性的領(lǐng)域本體，成為專業(yè)技術(shù)人員畢生學(xué)習(xí)的功課和增強(qiáng)能力的工具。

煉化領(lǐng)域知識圖譜系統(tǒng)的建設(shè)實現(xiàn)了企業(yè)知識的有效組織和智能化應(yīng)用，讓知識隨需而用，提升了企業(yè)的運(yùn)營效率與業(yè)務(wù)創(chuàng)新能力。