HengLink互聯感知系列解決方案檢視原始碼討論檢視歷史

來自 搜狐網 的圖片

HengLink互聯感知系列解決方案設備故障診斷與遠程運維：在工業互聯網平台的基礎上，對 設備運行正常狀態、健康偏離（亞健康狀態）、故障狀態、失效或報 廢階段進行智能監測和故障診斷，並為技術專家提供遠程運維支持, 降低工廠資產的運營風險。

一，案例簡介

1、 設備管理優化

1） 設備故障診斷與遠程運維：在工業互聯網平台的基礎上，對設備運行正常狀態、健康偏離（亞健康狀態）、故障狀態、失效或報 廢階段進行智能監測和故障診斷，並為技術專家提供遠程運維支持, 降低工廠資產的運營風險。

2） 腐蝕管理：基於物理空間實體數字李生模型集成設計、採購 等各類數據，進行腐蝕迴路劃分、抽取、檢測點規劃、定點測厚點標 識及測厚數據的計算、管理；數字李生系統可根據RBI分析結果進 行可視化展示與智能預警。

2、 生產執行優化

1） 物料配方優化：採用人工智能方法挖掘海量工業數據，建立 融合數據和機理分析的數字李生混合模型，通過多模型優化控制和質 量卡邊優化，解決石化生產過程模型隨原料和產品加工方案變化的難 題。

2） 工藝參數設計與仿真：基於數字李生系統，結合初始化反應動力學參數，使用流程模擬服務組件建立高精度、自適應、自學習、 通用的石化行業數字李生多維模型，指導工廠工藝參數調整與設計。

3） 生產過程建模與控制：在工業互聯網平台的基礎上，以數字 彎生系統的動態實測虛擬空間多維模型為基礎，採用多變量模型預測 控制（MPC）、軟測量技術等手段，對裝置或工藝單元進行多變量協 調優化控制，提高高價值產品收率、降低裝置能耗。

3、產品管理優化

產品質量管理：在數字李生系統建立物料走向模型、物料質量傳 遞模型、物料質量與工藝參數相關性模型，結合原材料選購、入廠、 加工、產品出廠到用戶服務等環節的質量數據，實現「實驗室基礎一 質量監控一質量追溯一質量預測」一體化功能。

二，案例背景

在智能生產線建模方面，缺少覆蓋生產線感知、運行、重構的時 間空間多尺度動態模型支持；在生產線數據集成與仿真求解方面，缺 乏複雜時變感知數據解耦與多時空尺度模型的統一計算快速精準求 解算法的支持；在智能生產線數據採集方面，缺少面向流程行業的異 構製造資源智能感知與接入的技術和裝置支持；在智能仿真、控制、 優化決策以及運維方面，由於缺乏對動態場景的實時映射能力和時空 數據融合能力，導致數據不充分、反應不及時、分析不準確、智能化 程度低，從而導致動設備的故障診斷與預測不準確、靜設備的腐蝕診 斷與評估不及時、產品質量相關性分析不足等問題。缺乏對物料配方 優化、工藝參數設計與仿真、生產過程建模與控制、設備故障診斷與遠程運維等高質量的服務。

三、案例介紹

1、設備管理優化

1）設備故障診斷與遠程運維

通過在現場安裝邊緣計算設備，以無線有線方式採集數據，傳輸 至中心控制室數據服務器中，進行數據提取、分析、建模、監測，從 而實現設備的故障診斷和遠程運維。

在工業互聯網平台的基礎上，應用了邊緣計算技術、工業大數據 技術、人工智能技術、IoT技術，從傳感器採集數據中提取特徵的趨 勢曲線，通過大數據分析、挖掘能力和機器學習，提高數字彎生系統 設備診斷模型精確性，為技術專家掌握及維護系統運行及提升系統診 斷能力提供技術手段，實現設備故障診斷管理水平，降低工廠資產的運營風險。

本方案以數字李生系統的工業設備機理模型與算法，實現設備在 線狀態監測、故障監測與自動診斷、設備趨勢預測等核心功能，提升 設備管理的感知控制能力、故障診斷能力、預測能力、分析優化能力、 決策能力。

2）腐蝕管理：

基於物理空間實體數字李生模型層涵蓋資產全生命周期的屬性 數據，結合物理空間實體的模型的空間位置，對資產腐蝕進行相應的 管理，包括腐蝕迴路劃分、抽取、檢測點規劃、檢測實施及記錄、定 點測厚點標識及測厚數據管理等工作。基於工業互聯網平台，物理空 間實體數字李生模型集成了裝置設計資料、採購資料以及介質屬性與生產實時數據，虛擬空間多維模型可根據RBI分析結果，進行智能 預警，從而指導設計全面腐蝕管理策略、制定檢測優化方案，以低成 本完成腐蝕管理與規劃。

2、生產執行優化

1）物料配方優化

採用人工智能方法挖掘海量工業數據內在的知識信息，建立融合 數據和機理分析的混合模型，解決石油化工生產過程模型隨原料和產 品加工方案變化的難題，開發出面向原料、產品需求變化的石油化工生產過程數字李生模型，對優化性能、控制（動態調節）性能、模型 預估性能和過程干擾性能進行分析和報告，控制工程師可以根據這些結果來確定控制器性能的改變並改善控制器性能。

2 ）工藝參數設計與仿真

採用模型參數的智能化擬合技術來建立精準的裝置全流程模型, 結合初始化反應動力學參數，並通過智能感知、採集獲取生產過程操 作數據，基於數字李生系統，使用流程模擬軟件建立通用的石化行業高精度、自適應、自學習的數字李生過程模型，指導工廠工藝參數調 整與設計。

3）生產過程建模與控制

採用先進的建模、多變量模型預測控制（MPC）、軟測量技術等 手段，對裝置或工藝單元進行多變量協調優化控制。在工業互聯網平 台的基礎上，以數字李生系統的動態實測虛擬空間多維模型為基礎，兼前饋、反饋、滾動優化為一體，在裝置操作平穩的基礎上，在每一 個運行周期（一般為1分鐘）根據裝置約束條件，通過穩態優化（LP 或QP）算法尋找裝置效益最佳操作點，並通過動態控制器驅動裝置平穩的向最佳操作點靠近，以實現卡邊操作，從而提高高價值產品收 率、降低裝置能耗之目的。

3、產品管理優化

產品質量管理

利用先進的自動採集、分析檢驗儀器設備，構建基於工業互聯網 平台的產品質量管理系統，通過實時的數據採集與傳輸，將產品實時 的質量參數同步至數字李生系統構建的多時空尺度預測模型中，通過 理論模型的分析獲取產品質量偏差，進行卡邊優化，實現產品質量的 最優管理。

四，典型經驗提煉

（一）具體措施和成效

恆力工業互聯網平台集合了物聯網、人工智能、雲計算、工業大 數據、三維數字化等新技術，是具備物聯網接入、大數據分析、數字 彎生服務等技術能力和針對石化業務應用場景進行優化設計的行業 級工業互聯網平台。在支撐企業生產、設備、能源、HSE等業務領域 的管控業務方面具有較大優勢，具體體現在以下方面：

一是實現經營管理、生產運營、操作管理、控制優化的集成，提 高企業協同優化的能力；

二是建立企業互聯感知的生產運行環境，並應用融合通信技術， 實現行政/調度電話、視頻監控、視頻會議、集群對講、廣播等系統 的互聯互通；

三是提出互聯感知的系列解決方案，利用無線網、RFID、智能 儀表、智能設備等互聯網技術實時跟蹤生產過程信息，提升企業現場 感知和預測預警能力，為操作人員提供友好的操作環境；

四是從工廠生產運營的全局角度出發，採用三維數字化交付方式, 實現了部分生產流程及布局數字建模，建立三維數字化工廠模型，開 發在虛擬環境中的生產管理、設備管理、安全管理和培訓管理，實現 虛擬與真實環境的高度融合；

五是利用雲計算技術，以共享資源池的方式提供共享雲服務，實 現IT資源的集中共享和動態調配；

六是實現智能裝備與業務環境高度融合，促進業務的能力提升， 使管理更高效、生產更經濟，提高企業本質安全、節能低碳水平；

七是實現產品質量的最優管理，可以利用先進的自動採集、分析 檢驗儀器設備，構建基於工業互聯網平台的產品質量管理系統，通過 實時的數據採集與傳輸，將產品實時的質量參數同步至數字李生系統 構建的多時空尺度預測模型中，通過理論模型的分析獲取產品質量偏 差，進行卡邊優化。

綜上所述，恆力石化已基於工業互聯網平台、數字彎生、實時數 據庫等，實現了生產過程中「人、機、料、法、環、測」全要素的智能 感知互聯、高效數據集成、實時交互與控制、智能協作與共融；並通過工業DCS系統，實現了生產線的李生對象支持單向、雙向以及一 對多的數據同步與交換，具有閉環控制功能。但要作為行業服務平台， 還有較大差距，需要解決的問題包括服務標準化、應用組件化、數據 集成化等，這正是本項目的主要研究內容之一。