劍閣天然氣凈化廠兩化融合打造智能化工廠的實踐探索

康喜，肖天馳，馮家翔，黨世皓，鄧覓

（西南油氣田分公司，四川 成都 610051）

1 廠區(qū)通過安裝具有智能分析和預(yù)警功能的視頻監(jiān)控系統(tǒng)，可以發(fā)現(xiàn)裝置內(nèi)異常情況

一是在生產(chǎn)裝置區(qū)內(nèi)合理布置高清攝像頭，對經(jīng)常操作的生產(chǎn)部位、重點設(shè)備、關(guān)鍵工藝參數(shù)實施重點監(jiān)控，其他區(qū)域?qū)嵤┮话惚O(jiān)控，并通過云臺控制實現(xiàn)裝置區(qū)域視頻監(jiān)控全覆蓋；同時，增加數(shù)據(jù)智能分析、預(yù)警等功能，對生產(chǎn)區(qū)域內(nèi)的圖像能進行智能分析，若發(fā)現(xiàn)有異常現(xiàn)象時發(fā)出報警信號，監(jiān)控中心設(shè)置在中心控制室，進行實時監(jiān)控，及時發(fā)現(xiàn)裝置現(xiàn)場存在的問題。

二是實現(xiàn)了人臉（勞保）識別門禁功能。建立了人員分類數(shù)據(jù)庫，實時展示進入廠區(qū)人員信息、勞保穿戴數(shù)據(jù)、考勤數(shù)據(jù)、廠區(qū)員工數(shù)量及員工分類占比，發(fā)現(xiàn)勞保異常人員進入廠區(qū)及時預(yù)警。

三是實現(xiàn)了員工巡檢軌跡跟蹤功能。自動跟蹤巡檢人員軌跡，識別人員信息，保存巡檢點位識別數(shù)據(jù)，繪制巡檢路徑，判斷軌跡是否正常，巡檢時間是否合理，發(fā)現(xiàn)異常及時反饋異常信息并預(yù)警。

2 實現(xiàn)了關(guān)鍵設(shè)備在線監(jiān)測功能，提前預(yù)警和消除故障

對于廠區(qū)內(nèi)的關(guān)鍵設(shè)備，增加了在線監(jiān)測系統(tǒng)。對關(guān)鍵設(shè)備實時監(jiān)測振動、溫度等關(guān)鍵參數(shù)，實現(xiàn)了設(shè)備的遠程在線監(jiān)測、診斷與預(yù)警，主要功能的實現(xiàn)如圖1所示。通過安裝在設(shè)備上的傳感器實時采集設(shè)備的振動及溫度信息，將傳感器的監(jiān)測信號采集至數(shù)據(jù)管理器，數(shù)據(jù)管理器將采集的數(shù)據(jù)信息通過光纖傳輸至中控室服務(wù)器。上位監(jiān)測分析軟件對接收的數(shù)據(jù)進行實時顯示、分析、預(yù)判后生成頻譜圖并與DCS系統(tǒng)進行通訊，把主要報警點及監(jiān)測參數(shù)通訊至DCS系統(tǒng)，方便操作人員及時觀察處理，從而達到探測原因、消除故障、早期預(yù)警、根治維修目的，從而保證工業(yè)生產(chǎn)安全、順利進行。

3 增加智能機器人巡檢模式，提升巡檢質(zhì)量與準(zhǔn)確率

工廠通過智能機器人巡檢時拍攝的現(xiàn)場工藝參數(shù)圖像，實時發(fā)送至中央控制室，經(jīng)過智能閱讀系統(tǒng)的自動解讀后傳輸給應(yīng)用服務(wù)器，與DCS系統(tǒng)的數(shù)據(jù)進行比對，及時發(fā)現(xiàn)參數(shù)的偏差，同時，也可監(jiān)控關(guān)鍵設(shè)備如溶液循環(huán)泵、燃燒爐等關(guān)鍵設(shè)備的運行情況。此外，巡檢機器人還可以攜帶可燃氣體檢測器、有毒氣體檢測器、火災(zāi)檢測器等設(shè)備儀器，實現(xiàn)巡檢過程中氣體泄漏檢測、火災(zāi)檢測等。智能機器人巡檢功能的實現(xiàn)提升了巡檢質(zhì)量與準(zhǔn)確度，部分減少了人工巡檢勞動強度和頻次。機器人工作巡檢如圖2所示。

圖1 設(shè)備在線監(jiān)測功能

圖2 機器人自主無軌巡檢

4 形成物聯(lián)網(wǎng)電子系統(tǒng)閉環(huán)管理，可以對事故事件進行有效跟蹤處理

通過建立物聯(lián)網(wǎng)電子閉環(huán)管理系統(tǒng)，改變了原來以紙質(zhì)或EXCEL表格模式進行事故、事件管理的低效模式，原來的模式中管理人員對事故、事件的發(fā)生、處理安排到處理完成等各環(huán)節(jié)沒有形成一套有效的、高效的管理機制。通過物聯(lián)網(wǎng)平臺搭建的事故、事件閉環(huán)管理系統(tǒng)，運用計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)建立了包含事故、事件上報、班長評估、責(zé)任部門評估、處理安排、驗收等各環(huán)節(jié)的流程式管理模式，從而形成了以機器及程序來管理事件和人的管理模式，管理過程、結(jié)果、人員責(zé)任清晰可查、自動生成人員不良記錄，形成員工考核依據(jù)，如圖3所示。

圖3 劍閣凈化廠物料網(wǎng)系統(tǒng)

5 開發(fā)了電子巡檢系統(tǒng)，通過定時定點掃描打卡提高了巡檢質(zhì)量

電子巡檢管理系統(tǒng)建立以前，全裝置的巡檢質(zhì)量基本靠巡檢員工的自覺性，巡檢質(zhì)量的好壞直接影響裝置的安全平穩(wěn)生產(chǎn)，一時的疏忽就可能造成安全事故。電子巡檢系統(tǒng)的開發(fā)，通過RFID標(biāo)簽指定巡檢路線，對員工手持平板電腦中指定巡檢內(nèi)容，以工業(yè)視頻監(jiān)控系統(tǒng)記錄巡檢軌跡，同時，巡檢中發(fā)現(xiàn)的問題會自動觸發(fā)事故、事件閉環(huán)管理流程，大大提升了裝置巡檢工作的質(zhì)量，降低了安全隱患。

6 建立全生命周期設(shè)備管理系統(tǒng)，提升了設(shè)備管理效率

建立了全生命周期設(shè)備管理系統(tǒng)，RFID標(biāo)簽與設(shè)備綁定，員工手持平板電腦可以掃描標(biāo)簽查詢設(shè)備資料、設(shè)備狀態(tài)及設(shè)備檢維修記錄等，與電子巡檢系統(tǒng)關(guān)聯(lián)，巡檢發(fā)現(xiàn)的設(shè)備問題可觸發(fā)設(shè)備檢維修流程，實現(xiàn)設(shè)備故障處理閉環(huán)管理流程，提高設(shè)備管理效率。同時，建立了以時間及事件觸發(fā)的定期工作管理流程，將生產(chǎn)管理中的設(shè)備潤滑、定點腐蝕測厚、計量器具檢定、周、月、年度安全檢查等與管理相關(guān)的制度轉(zhuǎn)化為定期工作管理流程，借助計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)提升管理效率。

7 結(jié)語

通過大力推進工業(yè)化和信息化融合，實現(xiàn)了工廠生產(chǎn)效率的大幅提升，改變了以往傳統(tǒng)的勞動組織形式，將一線員工從簡單重復(fù)煩瑣的工作中解放出來，使其致力于更高技術(shù)含量的生產(chǎn)研究和分析工作，通過工業(yè)化和信息化兩化融合來打造智能化天然氣凈化廠，必將成為未來天然氣凈化行業(yè)的發(fā)展趨勢。