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加快炼油厂智能化转型升级

□陈春刘雪刚吴铁峰

——中海炼化智能化炼油厂建设侧记

2020年，中国海油启动数字化转型示范工程，以数字化工程贯彻“1534”总体发展思路，实现了管理从传统模式向现代化、数字化、智能化的跨越。 中海油炼化有限公司（简称中​​海炼化）承担“智能工厂”示范工程建设任务，开展“基于和2.6GHz 5G的石油化工互联网应用”建设惠州石化“融合物联网”，打造工业互联网平台和数字化转型中心，不断拓展垂直行业的深度应用场景。

1、国内首家“双频5G+工业互联网”智慧炼油厂

为加快“5G+工业互联网”智慧炼化示范建设，中海炼化将5G、物联网、人工智能等数字技术与垂直行业工控、生产经营深度融合，构建一个集成、统一、共享、敏捷、公共的公司打造的“炼油行业互联网应用平台”，提供覆盖互联网应用全生命周期的技术能力，包括云开发、云测试、云构建、云发布、云部署、云集成、云运维、云运营等工具和服务。

中海炼化通过对炼化业务全环节的数字化应用支撑，在惠州石化建设了国内石化领域首个+2.6GHz 5G一体化专网。 目前，厂区及周边已建成13座2.6GHz时分双工（TDD）基站、14座频分双工（FDD）基站和13座窄带物联网（NB-IoT）站，全面实现500万平方米炼化厂区5G石化专网稳定覆盖。 专网结合深度覆盖和不间断传输的优势，有效解决了石化厂区无线网络的高防爆要求。 ，基站密度小，钢结构多，信号衰减快。

中海炼化通过产业互联平台建设，对企业数据进行了统一管理，统一了数据接口，形成了一套整体的数据库，实现了各系统的横向连接，对数据中心的数据进行统一调度，解决问题。 解决当前企业多系统之间的“数据孤岛”问题，保证数据的真实性和唯一性，完成现有系统和新系统的集成，提升数据挖掘的价值。

中海炼化依托“5G+工业互联网”技术体系，围绕“工业互联网+生产控制”、“工业互联网+安全环保”、“工业互联网+节能减排”等重点建设， “工业互联网+人工智能”与“数字创造生态”。 “五大业务领域开展应用建设。

2、“全员协同、专业协同执行”的生产管控模式

在“工业互联网+生产管控”方面，按照“六有”工作方式和定点、定时、定人、定路线，规范“五定”管理法的运营管理要求，通过企业5G石化专网、炼油化工互联网平台、防爆手持终端、射频识别（RFID）标签、移动蓝牙地震设备、移动摄像设备、移动蓝牙气体检测设备等技术的融合，创新构建了“施工作业许可、重要生产作业许可、项目淘汰管理、巡检管理、双防、隐患管理等“一站式”生产作业管控应用，实现现场作业动态化的新模式生产运行智能管控，监督淘汰作业内外联动，检验数据实时监控。

生产调度、环保管理、业务信息化管理等关键岗位工作效率提升300%； 生产数据自动采集率超过98%，设备完好率99.9%，仪表自控率97.13%，机泵事故为零。

3、“智能预警、事前控制”的环保管理模式

在“工业互联网+安全环保”方面，围绕“绿色环保”为目标，建立了安全生产应用和环保监测预警应用，助力公司安全环保管理转型，分别实现了安全和环保数据共享互通，建立了分级报警机制。 ，解决了以往环保数据分散、管控不及时的缺点； 实现了246份安全环保台账的自动生成和上报，大大提高了工作效率，保证了数据的准确性和可靠性； 实现了环保立体地图，实现了环保可视化管理； 借助数据仓库技术，实现了多渠道的环保数据管理和数据分析。 通过应用实施，环保管控效率提升15%，环保数据报送效率提升300%。

“工业互联网+安全环保”的应用，助力公司安全环保管理转型，有效实施“智能预警、事前控制”，从本质上减少环境污染的发生，落实主要企业环保责任。

4、“实时监控、智能调优”的节能减排管理模式

在“工业互联网+节能减排”方面，围绕“双碳”目标建立了能源监测和蒸汽系统优化体系。 惠州石化实现了能耗在线监测、公用工程在线优化、能耗检测分析等13个子模块。 应用。

通过工业互联网模式创新和数字化效率提升，推动新一代信息技术与碳减排技术深度融合，实现生产数据和碳排放数据的统一汇聚，为企业低碳运营赋能高效率。 汽损率降低5%以上，年效益超千万元； 装置非计划停机年均减少1次以上，每年节约非计划停机费用数百万元； 污染物排放达标率100%； 隐患得到整改。 率99.9%； 消防设施完好率99%，实现生产数据和碳排放数据统一汇聚，赋能企业低碳高效运营。

5、人工智能技术创新助力石化领域新场景应用

在“工业互联网+人工智能”方面，惠州石化在生产作业区建立了智能监控应用，将公司视频整合到统一监控平台，开发了5G生产作业区监控，现场部署了12台机组，实现了对- 现场摄像头、气体检测、测温测振、红外测漏进行实时数据传输，通过移动端内置的AI模型，对各种数据进行分析识别，实时报警提供辅助现场操作过程的安全监控。

在工业互联网+北斗定位方面，惠州石化推进全厂物联网定位及监控应用研发。 通过5G+北斗+蓝牙信标技术，开发人员定位胸卡、智能胸卡分发柜、车辆定位摄像终端，建立人员车辆定位监控平台，实现对外部车辆和车辆的定位、轨迹跟踪、分布统计。人员。 , 监控警报和意外紧急呼叫。

在工业互联网+智能巡检方面，惠州石化推进石化智能巡检机器人研发。 石化智能巡检机器人具备全天候监控、自动路线规划、多任务巡检、智能识别隐患等能力。 目前，机器人对指针、指示灯、阀门等模型的准确率均在95%以上。

在“工业互联网+人工智能”平台方面，惠州石化推进大数据建模平台项目研发，融合通用机器学习和炼油、化工过程知识等人工智能算法，建立端到端的深度融合炼化机理与机器学习AI算法的平台。 终端智能建模平台支持加氢裂化先验知识的复用，如开发加氢裂化领域专用数据集和预训练模型。 开发自动机器学习功能，实现从智能数据标注、自动数据预处理、自动特征工程、自动机器学习建模、自动超参数优化、快速部署一站式自动建模。 生产技术人员可以通过拖放的形式创建大数据模型应用。 通过平台运行，实现了产品收率预测、产品性能预测等15个人工智能分析模型，预测准确率达到95%以上，进一步提升了惠州石化精细化生产经营能力。

6. 以数据元素驱动业务转型

企业智能工厂的建设需要数字技术与业务的深度融合。 试点单位惠州石化在工业互联网平台上创新开辟了用户生态中心。 业务人员可以使用统一的数据资源、服务组件和简单易用的开发工具，结合实际业务需求进行敏捷开发，在信息无衰减的状态下整合业务人员的“业务体验模型” ，可在工业互联网平台数字化应用中复现，有效解决生产经营中的痛点难点问题。 目前，管理人员和技术人员在平台上建设了生产计划、调度、财务等14类APP，大大提高了相关业务人员的工作效率，形成了以平台为中心的众创氛围，有效提升信息化水平。 与运营技术的黏附度加速了业务知识的沉淀和复用，形成了业务用户自主进化的“数字化开放应用生态”。

数字化转型已成为世界经济竞争格局中的战略制高点。 中海炼化抓住融合发展机遇，全面推进数字化转型工作，在深化石化领域数字化转型方面继续迈出坚实步伐惠州智能仪表能耗管理系统，努力建设世界一流能源公司中国特色。 .

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导读：随着全球经济的发展，环境破坏越来越严重，能源消耗也越来越大。 如何合理管理能源消耗成为管理者面临的重要课题。 近年来，国家出台了一系列促进节能减排的政策措施。 在各项政策的推动下，医院节能减排和能耗优化成为重中之重。 医院利用能耗监控优化管理系统的智能数据采集、预警和节能优化功能，实现能耗监测的科学计量，为节能改造和优化提供科学依据和数据支持。 逐步实现医院能源消耗的统一规划和集中管理，提高医院运行效率，实现高效节能的可持续发展。

在当今的中国，“环境危机和能源危机”已成为举世瞩目的重大问题。 环境破坏越来越严重。 人类赖以生存的空气、饮用水和食物受到严重污染； 能源消耗量越来越大，电力、热力、水力的消耗成本很高。 如何管理能源消耗已成为当今我们面临的重要课题。 问题。

节能减排和能耗计量已被列为中国政府的首要任务。 科学计量、合理利用能源是我国经济社会发展的长期战略方针。 《国务院通知》（中发[2015]25号）、《国务院办公厅关于加强节能标准化工作的意见》（国办发[2015]16号）、《节能减排建设方案》节能标准体系（征求意见稿）》长安环字[2016]2450号，《山东省绿色建筑发展与建筑节能“十三五”规划（2016-2020年）》，《潍坊市节能《目标责任考核制度实施方案》等多项政策鼓励和节能减排工作要求。

情况分析

医院是为居民提供医疗服务的主要场所，功能复杂，影响面广。 随着医疗服务范围的不断扩大和医疗技术的不断创新，对医院能耗的监管和优化要求也越来越高。 在国家节能减排的巨大压力下，为保障医院的健康发展，为患者提供更健康、更舒适的就医和就医环境，降低医院建筑和日常运营的能源消耗。医院，已成为医院的重要研究课题。 .

长期以来，医院管理层更加注重医院经济的发展和医疗技术的提高。 医院业务和规模不断扩大。 学校技术实力也在不断攀升，市级、省级和国家级重点学科数量不断增加。 然而，在医院能源消耗的优化和管理方面还没有做出任何努力。 缺乏智能化、自动化的监测和测量手段，没有统一的能耗管理计划和成本控制。 这意味着，在医院的正常运作中，虽然医院整体具有节能减排的意识、节能减排的知识、节能的习惯，但或多或​​少还是存在一些不必要的废物。 2014年，卫计委所属44家医院能源消耗高达13亿元，占医院总运营成本的1.28%。 能耗每降低1%，可节约成本1300万元。

随着信息技术水平的不断提高，将其应用于能源消耗监管和优化管理，可以使能源的使用更合理、更安全、更经济、更先进，降低医院运营成本，有效提高医院利润率，并在同时实时掌控能源安全，准确、清晰、合理地分析能源消耗、分配、消费等数据。

设计研究内容

医院能耗监督和优化管理是一项长期持续的工作。 是打破传统粗放式经营管理模式的创新。 制度建设的过程就是对能源消费监管部门和人才进行培养和培训的过程，也是能源消费监管模式建立的过程。

构建医院能耗监督与优化管理模式 随着对医院能耗监督与优化管理的深入探讨与研究，首先需要构建医院能耗监督与优化管理模式。

医院能耗监督优化管理模式应从职能角度划分为执行者、监督者和决策者。 其中，执行者负责能耗实时监控、设备运行检测、能耗实时分析、设备运行分析、计量器具管理、设备管理； 主管负责计量分析、能源分析、能耗分析、能效分析、能耗预警、节能管理、优化管理； 决策者负责能耗查询、能耗优化和能耗决策（见图1）。

图1 能源消费监督管理模式

医院能耗监测与优化管理信息化解决方案医院能耗监测与优化管理系统包括能耗数据实时采集仪表、能耗数据实时传输与通信设备、远程传输设备、应用操作系统、数据库系统软件、数据中心、数据上传、数据存储、数据（计量、能耗、能耗、能效等）分析、数据（计量、能耗、能耗、能效等）统计、指标监测和对比、能耗预警、节能管理、优化管理等功能，满足医院能耗实时监测、实时分析、实时预警的要求，实现高效节能的目标消费监管、节能减排。 这样，通过信息化、智能化手段进行干预，就需要医院建立“从自身做起，动员全体”的管理机制，需要设立专门的能耗监管部门，配备专人进行数据采集和监管。

医院能耗监管与优化管理系统中难度最大、最重要的四个部分是能耗数据采集、能耗数据中心、能耗智能预警、能耗与节能优化管理。

能源消耗数据采集 医院能源消耗数据采集采用自动和人工两种方式。 自动采集方式通过能耗自动计量仪表促进实时采集，并通过自动实时传输和通讯将数据输入能耗监管中心。 通过数字化智能仪表，自动实时检测电能消耗、水能消耗、气能消耗、热能消耗、蒸汽能消耗、温度能消耗、湿度能消耗等，但其他实时数据智能仪表无法监测的，仍需人工采集录入（煤、气、燃油等）。

能耗智能预警 能耗智能预警可根据各项能耗指标设置预警线。 通过各种智能仪器的监测，如果某个区域的能耗有警戒值，系统会自动报警（界面会自动弹出报警窗口、声音提醒、短信、邮件、微信等）并手动或自动启动报警区域节能优化管理模块，进行适当的能耗干预，达到减少能源浪费的作用。

能耗与节能优化管理 能耗监控与优化管理系统的设计不足以实现数据的收集、汇总和预警。 该系统的最终目标是帮助医院降低能耗和浪费，达到节能减排的效果。 通过能源消耗监督优化管理系统，对医院整体能源消耗进行数据分析和深入挖掘，对能源消耗的效率、水平、利用率等指标进行评估，多方与医院的经济效益指标和成本核算指标进行维度比较分析。 ，挖掘医院节能潜力，得出科学的能耗标准值指标和适用于医院的节能模式设置。 通过该系统，逐步实现对医院能耗和节能方案的调整和优化管理。

能耗数据中心 医院能耗数据中心既是医院能耗的监管中心，又是医院能耗监控和优化管理的核心。 智能仪表将采集和存储的能耗数据集中存储在能耗数据中心，进行清洗和归档，完成数据的传输和共享，实现医院能耗数据的统一规划和集中管理.

同时，处理后的数据可实现能耗实时监控数据，日统计数据能耗管理系统产品，月统计数据，年度统计数据，按时间段统计数据，多维度（时间、区域、能耗明细、能源能耗分类、能耗户等）能耗分析模型报表、多维（时间、区域、能耗项目、能耗分类、能耗户等）能耗分析图表等，并可对比纵横数据，并能通过多种呈现方式灵活展示能耗数据，成为实时能耗监测数据人机交互的中转中心。

预期成果和结论

设计符合医院实际情况的“医院能耗监督优化管理体系”，可以帮助医院推进能耗优化进程，为医院能耗管理提供参考，建立管理标准体系。 通过对详细能耗指标的实时监测，进行深入的动态分析，测算医院的正常能耗指标，为监测能耗提供科学的计量指标，提供科学依据和数据支持进行节能改造和优化，确保医院节能减排指标的实现，使医院提高运行效率。

文章来源：《中国数字医学》2018年06期，作者及单位：潍坊市人民医院信息网络管理处王耀伟、李刚、冯斌、王文强。