關于工業互聯網在能源行業應用的實踐

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能源行業是我國基礎產業,對我國經濟發展的影響非常大。尤其是世界各國都在制定政策搶占能源行業發展先機,以提高自身的綜合競爭力。與此同時,隨著信息技術的發展,能源行業的信息化程度也在不斷加大。尤其是工業互聯網在能源行業也取得了一定的應用。

一、能源行業工業互聯網的發展

從實際來看,我國能源行業的信息化水平比較高,更容易與工業互聯網融合。因為能源行業屬于設備密集行業,及早實現設備的信息化、智能化更有利于提高生產效益。所以,很多能源企業很早就更換了信息化設備。在此基礎上,搭建互聯網會更加方便、快捷。但不得不注意的是工業互聯網的數據利用效果比較差,仍處于比較離散的狀態。并且能源行業的數據分析重點仍是簡單的統計、分析、報表呈現,并沒有充分發揮出機器學習、流計算等技術的優勢,對數據進行縱向、橫向的分析以及深入挖掘。尤其是并無完善的數據管理體系,以致于數據無法對接、數據存儲方式不統一。

能源行業發展工業互聯網的主要目的是提升對原業務系統數據處理、分析的能力,全面實現智能化升級。而工業互聯網擁有許多關鍵技術正可以為能源行業業務系統的升級、改造提供技術支撐。首先,5G網絡、工業無線等網絡技術可以打通能源行業的信息溝通渠道,方便數據匯聚、整理。其次,人工智能、機械學習等前沿科技可以為能源行業的深度挖掘、利用提供可能。而且隨著工業互聯網技術的不斷成熟,智能化管理、產業鏈協同管理、能耗優化等典型的工業互聯網產品在光伏、石化等也在能源行業中落地。這不僅有利于能源企業管理能力的提升,而且也能實現節能減排,促進能源行業的可持續發展。

二、工業互聯網在在石化工業中的應用

工業互聯網在石化工業中的應用主要體現在安全生產、生產管控、大機組裝備效率優化等方面。具體如下所示:

1．在安全管理方面。石化企業可利用工業互聯網搭建智能化的安全監控系統,并利用工業無線、4G等數據通信技術,進行安全生產信息數據的數據、感知。同時,還可創建大數據分析平臺,對設備運行參數、人員操作數據等進行集成、分析、處理,結合人臉識別、機器學習等對生產設別、環境進行檢測,就可對安全風險進行預警。這樣就可有效降低石化生產的風險性。如中石化建立了集企業、現場、總部的三級一體化應急平臺,可對環境排放進行實時監控、分析,且可進行事故模擬、預演。

眾所周知,油氣運輸管線跨度大、范圍廣,且部分管線所經過區域的地形復雜、自然環境惡劣。而油氣的危險性非常大,且石油煉化所需的原料、產品大多數屬于危險品,很容易發生安全事故。在傳統生產、管理模式中很難對運輸管線進行實時監管。但是在工業互聯網背景下,可利用無人機、傳感器等技術,對運輸管線進行實時巡檢,對管線安全問題進行及時預警,實現管線運輸巡檢的智能化、實時化、可視化。

2．還可將工業互聯網應用到生產管控方面,充分發揮出大數據、網絡技術的優勢,集成企業資源、供應量等的管理,形成一體化管控平臺。這樣無論是進行原有材料的采購、加工,還是進行產品的銷售、管理,都可應用該平臺。如九江石化就建立了煉化一體化全流程優化平臺,可對計劃、調度等進行優化,且可形成多方位、多層次的協同管理體系。

3．在設備管理優化方面。石化企業可利用工業互聯網,結合傳感器技術、數據通信技術等對設備運行參數進行搜集,搭建設備運行狀態模型。最終得到的數據可供管理人員進行分析。第

第一,在設備狀態檢測中,可對設備的規格、歷史運行數據、實時監測參數等進行建模、分析,并實施監控設備運行狀態。如中石油青海油田曾對十萬多臺口油田水井、采油設備進行實時監測、運輸數據采集,使得用工人數大幅度下降,且有效降低設備生產故障。第二,遠程故障診斷。將設備維護數據、歷史故障數據等與故障診斷數據庫聯系在一起,并通過機器學習等技術,可以對設備進行定位、故障檢測。如中油瑞飛就曾對中石油海外設備進行了遠程故障診斷指導。第三,在預測維護中,可通過搭建對設備部件損害時間、狀態進行預判,以便石化企業提前維護。如燕山石化曾以工業互聯網為基礎對控制閥建立過故障模型,對其故障進行預判、診斷。結果證明,應用該方法可降低50%以上的無效維修,節約大量的維修資金。

綜上所述,工業互聯網是能源行業發展的主要趨勢。尤其是在大數據、人工智能、云計算等前沿科學不斷發展的背景下,工業互聯網的應用價值不斷提升,將其融于能源行業正可以突破傳統能源行業發展的瓶頸,提升能源行業的信息化、智能化水平。