引言
石化行业作为一个国家的一个关键部门,其生产中有很大的风险,为了保证其安全性,就需要对其进行自动化、智能化的控制。引进先进技术,实施智能经营,能够提高生产的工作质量,减轻工人的工作压力,推动石化行业快速发展,提高经营效率。
一、工业互联网技术
工业互联网技术是将工业系统的各环节,如人、机、料、法、环等,通过传感器和无线通信技术进行连接,实现生产过程的自动化和智能化,并对工业生产中的数据进行采集和分析。在此基础上,通过大数据技术进行处理,以实现对生产过程的智能管控、优化决策。
工业互联网的核心是网络与平台,在这个平台上汇聚了工业企业各种生产要素。将信息技术与制造技术相融合,实现数据的收集、分析与应用,提供高价值的增值服务,实现制造企业内部信息共享、优化。工业互联网平台为智能工厂提供了一个开放式的信息交互和共享平台,使企业内部以及与企业外部之间的信息共享更为便捷和高效。工业互联网是智能制造系统的关键基础设施之一。
二、先进控制技术
石油化工企业自动化程度较高,但在生产过程中,存在着大量的人工干预,难以实现智能化生产。石油化工行业具有生产过程复杂、系统参数多变、产品品种多等特点,对控制精度和效率的要求较高。先进控制技术是指在数据采集与分析的基础上,通过优化算法进行实时优化,使被控对象始终处于最优控制状态,从而保证工业生产的稳定性、安全性和产品质量。
先进控制技术包含两方面内容,一是智能优化技术。智能优化是指使用先进的知识、经验和算法进行建模、分析、推理等,以实现对控制系统的优化控制。智能优化技术将多变量模糊预测算法引入到工业生产中,实现对过程参数的在线预测、反馈校正等功能。
二是动态模型技术。动态模型是指用动态模型来描述实际对象的过程特性,实现对工业过程建模。在智能控制系统中引入动态模型技术后,可获得更好的控制效果,提高产品质量和效率。
三、网络信息安全
网络信息安全是智能化生产的关键所在,也是保证石油化工企业正常运行的重要前提。因此,石油化工智能化生产需要网络信息安全防护体系作为支撑,可以从以下方面加强网络信息安全防护:
一是加强通信网络基础设施安全保护,实现生产企业内部及上下游企业之间通信网络的物理隔离;二是加强通信传输链路安全防护,避免非法设备、非法线缆接入生产企业内部网络;三是加强关键基础设施和重要信息系统的保护,特别是对于生产过程控制、 ERP系统、生产调度系统等核心业务,需要重点关注。
石油化工企业需要在数据传输过程中设置加密机制,避免数据被非法窃取,同时可以通过引入身份认证和访问控制技术,提高网络信息安全防护能力。此外,还需要通过构建安全运行环境和监控分析平台,定期对关键设备进行在线状态监测、故障诊断和趋势分析。
四、工业大数据
工业大数据是工业领域产生的海量数据,以结构化、半结构化和非结构化等多种形式存在,是大数据的重要来源之一。从应用层面看,工业大数据能够提供的数据价值主要体现在三个方面:一是通过对大数据进行处理分析,可以发现数据背后的规律;二是通过大数据技术对企业进行数字化转型和智能化改造;三是通过工业大数据,可以提升企业的决策水平。
工业大数据应用领域主要包括:产品质量控制、能源管理、设备运行状态监测、节能环保、故障分析与诊断、生产管理决策等。目前,部分石油化工企业已经开展了工业大数据应用实践,在智能生产技术方面取得了一定进展。如上海石油化工研究院与中石化上海石油化工工程有限公司合作建设了国内首个“石化生产安全环保智能管控示范工程”。在安全环保方面,可实现对危险气体浓度、环境噪声的在线监测与分析。
五、人工智能
人工智能(Artificial Intelligence, AI)是研究、开发用于模拟、延伸和扩展人的智能的理论、方法、技术及应用系统的一门新的技术科学。人工智能分为两大类:机器学习(Machine Learning)和自然语言处理(Natural Language Processing, NLP)。
人工智能技术在石油化工行业应用主要包括:智能控制、智能仪表和设备故障诊断等。智能控制技术主要有专家系统、模糊控制、神经网络技术、模糊逻辑系统等;智能仪表主要有工业过程监测仪表、工业过程自动化仪表和故障诊断仪表等;智能决策技术包括数据挖掘分析技术和知识推理决策方法。
六、先进制造技术
先进制造技术是以新一代信息技术为核心,利用数字化、网络化和智能化技术,对传统石油化工装备与产品进行设计、生产和管理的手段和方法,包括智能优化设计、虚拟制造、数字化工厂/车间/生产线、协同制造等先进制造模式,也包括智能机器人、智能装备等。
先进制造技术与石油化工企业的数字化建设有机结合,有利于提升石油化工企业生产效率和产品质量水平,减少原材料消耗和能源消耗。石油化工企业的数字化建设过程中应充分考虑未来生产模式和流程的变化,考虑到设备未来的发展趋势以及未来生产流程的变化。充分考虑到人工智能、大数据分析等先进技术在数字化建设中的应用。
结束语
智能化生产是石油化工产业转型升级的重要方向,在国家出台《中国制造2025》、“中国制造2025”战略以及“互联网+”行动计划等一系列政策的指引下,智能化生产正在成为石油化工企业生产运营的新常态,也是提高企业核心竞争力的重要途径。随着科学技术的不断发展,智能化技术在石油化工行业中的应用也越来越广泛。智能化生产已经在油气开发、化工过程优化、工厂设计等领域得到应用。为了推动石油化工行业的高质量发展,应该进一步加大对智能化生产技术的研发投入,加强基础研究和应用基础研究,开展关键核心技术攻关,通过建立一批国家级和省部级科技创新平台、打造一批示范工程和典型应用场景,不断提升我国石油化工产业的国际竞争力,为“一带一路”倡议和我国能源安全提供有力保障。
参考文献
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[2]魏芳仕.浅谈石油化工智能化生产技术的实践[J].建筑工程技术与设计,2018(29):345.