劍閣天然氣凈化廠兩化融合打造智能化工廠的實(shí)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(guò)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(duì)經(jīng)常操作的生產(chǎn)部位、重點(diǎn)設(shè)備、關(guān)鍵工藝參數(shù)實(shí)施重點(diǎn)監(jiān)控，其他區(qū)域?qū)嵤┮话惚O(jiān)控，并通過(guò)云臺(tái)控制實(shí)現(xiàn)裝置區(qū)域視頻監(jiān)控全覆蓋；同時(shí)，增加數(shù)據(jù)智能分析、預(yù)警等功能，對(duì)生產(chǎn)區(qū)域內(nèi)的圖像能進(jìn)行智能分析，若發(fā)現(xiàn)有異常現(xiàn)象時(shí)發(fā)出報(bào)警信號(hào)，監(jiān)控中心設(shè)置在中心控制室，進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，及時(shí)發(fā)現(xiàn)裝置現(xiàn)場(chǎng)存在的問題。

二是實(shí)現(xiàn)了人臉（勞保）識(shí)別門禁功能。建立了人員分類數(shù)據(jù)庫(kù)，實(shí)時(shí)展示進(jìn)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(jìn)入廠區(qū)及時(shí)預(yù)警。

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

2 實(shí)現(xiàn)了關(guān)鍵設(shè)備在線監(jiān)測(cè)功能，提前預(yù)警和消除故障

對(duì)于廠區(qū)內(nèi)的關(guān)鍵設(shè)備，增加了在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。對(duì)關(guān)鍵設(shè)備實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)振動(dòng)、溫度等關(guān)鍵參數(shù)，實(shí)現(xiàn)了設(shè)備的遠(yuǎn)程在線監(jiān)測(cè)、診斷與預(yù)警，主要功能的實(shí)現(xiàn)如圖1所示。通過(guò)安裝在設(shè)備上的傳感器實(shí)時(shí)采集設(shè)備的振動(dòng)及溫度信息，將傳感器的監(jiān)測(cè)信號(hào)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(guò)光纖傳輸至中控室服務(wù)器。上位監(jiān)測(cè)分析軟件對(duì)接收的數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)顯示、分析、預(yù)判后生成頻譜圖并與DCS系統(tǒng)進(jìn)行通訊，把主要報(bào)警點(diǎn)及監(jiān)測(cè)參數(shù)通訊至DCS系統(tǒng)，方便操作人員及時(shí)觀察處理，從而達(dá)到探測(cè)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(jìn)行。

3 增加智能機(jī)器人巡檢模式，提升巡檢質(zhì)量與準(zhǔn)確率

工廠通過(guò)智能機(jī)器人巡檢時(shí)拍攝的現(xiàn)場(chǎng)工藝參數(shù)圖像，實(shí)時(shí)發(fā)送至中央控制室，經(jīng)過(guò)智能閱讀系統(tǒng)的自動(dòng)解讀后傳輸給應(yīng)用服務(wù)器，與DCS系統(tǒng)的數(shù)據(jù)進(jìn)行比對(duì)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)參數(shù)的偏差，同時(shí)，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(yùn)行情況。此外，巡檢機(jī)器人還可以攜帶可燃?xì)怏w檢測(cè)器、有毒氣體檢測(cè)器、火災(zāi)檢測(cè)器等設(shè)備儀器，實(shí)現(xiàn)巡檢過(guò)程中氣體泄漏檢測(cè)、火災(zāi)檢測(cè)等。智能機(jī)器人巡檢功能的實(shí)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(dòng)強(qiáng)度和頻次。機(jī)器人工作巡檢如圖2所示。

圖1 設(shè)備在線監(jiān)測(cè)功能

圖2 機(jī)器人自主無(wú)軌巡檢

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

通過(guò)建立物聯(lián)網(wǎng)電子閉環(huán)管理系統(tǒng)，改變了原來(lái)以紙質(zhì)或EXCEL表格模式進(jìn)行事故、事件管理的低效模式，原來(lái)的模式中管理人員對(duì)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(jī)制。通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)搭建的事故、事件閉環(huán)管理系統(tǒng)，運(yùn)用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)建立了包含事故、事件上報(bào)、班長(zhǎng)評(píng)估、責(zé)任部門評(píng)估、處理安排、驗(yàn)收等各環(huán)節(jié)的流程式管理模式，從而形成了以機(jī)器及程序來(lái)管理事件和人的管理模式，管理過(guò)程、結(jié)果、人員責(zé)任清晰可查、自動(dòng)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(guò)定時(shí)定點(diǎn)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(shí)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(guò)RFID標(biāo)簽指定巡檢路線，對(duì)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(shí)，巡檢中發(fā)現(xiàn)的問題會(huì)自動(dòng)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?cè)O(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(shí)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(shí)，建立了以時(shí)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(rùn)滑、定點(diǎn)腐蝕測(cè)厚、計(jì)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(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)提升管理效率。

7 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)大力推進(jìn)工業(yè)化和信息化融合，實(shí)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(dòng)組織形式，將一線員工從簡(jiǎn)單重復(fù)煩瑣的工作中解放出來(lái)，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(guò)工業(yè)化和信息化兩化融合來(lái)打造智能化天然氣凈化廠，必將成為未來(lái)天然氣凈化行業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)。