當蘭州乙烯有了“超強大腦”

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上線應用，邁出一流乙烯示范企業建設堅實步伐。

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

“長慶乙烷制乙烯智能化工廠建設項目的各系統陸續上線應用，呈現出生產運行更為優化、設備管理更為有序、安全環保管控更加有力、IT技術應用更為可靠的特點，在建設綠色、智能、效益型一流乙烯示范企業征程上邁出了堅實的步伐。”蘭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）執行董事、黨委書記謝恒表示。

整合系統實現在線監測診斷

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

該公司的智能化工廠建設以自動化控制、互聯網、物聯網、新型傳感器、云計算和信息系統為支撐，將自動化生產、一體化應用、精細化管理、可視化監控、合理化調度有機整合，建成覆蓋生產管控、設備管理、HSE管理、能源管理等主要業務的新型閉環優化運營模式，為生產經營提供全面感知、分析預測、優化生產、協同執行四種能力。

機電儀是化工生產的關鍵要素，也是實現裝置長周期平穩生產的根本保障。機電儀一體化平臺可實現設備可視化綜合監控、計劃檢維修調度協同、綜合統計和關鍵績效指標分析的智能化閉環管理，提升設備管理的感知監控能力、預測能力、分析優化能力、協同能力，實現實時巡檢、預知性維修等智能化應用。

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

數據庫建設突破專業和系統壁壘

8月16日，儀表工程師郭程昕與智能閥門供應商進行設備調試。工作間隙，他不時登錄儀表資產管理系統，了解全廠7000余臺智能儀表的運行情況，判斷設備運行狀態。

榆林化工有限公司定義了15大類靜態數據，主要包括塔、容器、反應器、泵、換熱器、風機等設備，共集成lims系統、設備智能化、智能巡檢系統、DCS系統等8個信息系統，采集10億多條有效數據，掌握了乙烯、高密、全密、丁烯-1等主要裝置生產運行狀態分析的第一手資料。

據榆林化工有限公司執行總經理何超介紹，數據庫的建立將為生產一體化運營創造條件，突破系統與專業之間的壁壘，實現對生產、動靜電儀、質量等關鍵業務域的一體化監測、一站式數據分析，為精準操作，精益運行提供依據和支撐。

全流程智能控制采用大數據技術建立控制模型，深度融合裝置工藝技術和控制技術，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”優化設計實現自動控制。僅乙烯裝置在裝置開工之初就實現控制COT溫度均方差小于1度，智能負荷函數控制實現一鍵式提降負荷，智能控制模塊使提降溫度過程變得輕松可控，真正實現了精準操作向精益運行的升級。

數字孿生開啟數字化工廠之門

在電腦上打開虛擬工廠的三維模型，隨著鼠標的移動和點擊，管線、閥門、溫度、壓力等相關信息應有盡有，且更加精準……數字孿生的神奇之處就在于此。當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字工廠。

“榆林化工有限公司通過對數字孿生技術的應用開發，搭建各專業管理一體化體系，幫助企業創建敏捷型工廠，以更低成本、更高效率實現‘安穩長滿優’的生產目標。”蘭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中采用業界最新的數字化移交理念，制定完整數字化移交標準規范，使數字工廠形成覆蓋生產、設備、安全管理等全領域、全熱點的高質量數據體系。數字形成看不見的基因和經絡，打破內部信息壁壘，全面提升數據資源應用廣度和共享服務水平。

在40萬噸/年高密度聚乙烯裝置機柜間，高密度聚乙烯運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有了初步的風險辨識，并為制定作業方案提供了依據。榆林化工有限公司23套主要生產裝置和設施通過數字孿生開發應用，形成三維數字化工廠模型，清晰精準地標明設備、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“以工廠對象為核心，一站式查詢”，極大提高了員工查詢數據和資料的效率。

知識圖譜讓知識隨需而用

全密度聚乙烯運行部工藝技術員吳迪在乙烯裂解氣壓縮機現場接受培訓后，通過煉化領域知識圖譜尋找相關資料，進一步了解了工藝知識。

榆林化工有限公司智能化工廠建設項目中“煉化領域知識圖譜”及軟件構建，實現了對內部知識的有效管理和知識智能化應用，方便了管理及專業技術人員資料查找。

知識圖譜系統是基于人工智能和云計算技術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、文檔轉換引擎、百科引擎、規則引擎、機器學習&深度學習引擎七大原子能引擎，讓使用者如虎添翼，在專業領域如魚得水，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、搜索門戶、一呼百應涵蓋了化工領域的方方面面，從制度法規、規范標準到專業書籍、專題知識。近10萬基礎概念的通用本體、5000多個煉化領域概念、220多個屬性的領域本體，成為專業技術人員畢生學習的功課和增強能力的工具。

煉化領域知識圖譜系統的建設實現了企業知識的有效組織和智能化應用，讓知識隨需而用，提升了企業的運營效率與業務創新能力。