工业互联网在大型能源化工企业的运用

摘要:2019年政府工作报告中明确提出“推动传统产业改造提升”“全民推进互联网+，运用新技术新模式改造传统产业”。围绕推动制造业高质量发展，强化工业基础和技术创新能力，促进先进制造业和现代服务业融合发展，加快建设制造强国。相关工业软件是竞争的制高点和核心关键技术。其中，工业互联网平台是企业推进数字化转型的使能工具，对转型的成败、成本、效率以及持续改进有着极其重大的影响，也是国际竞争最激烈的领域之一。打造工业互联网平台，拓展“智能+”，为制造业转型升级赋能，预示工业互联网成为新经济时代的下一个出风口。

关键词:工业互联网;大型能源;数据管理;建设规划

1引言

工业互联网在大型能源化工企业的探索研究，是以中国平煤神马集团建立的工业互联网研究设计为基础，主要面向本企业内的煤化工以及盐化工行业的安全、生产、管理、决策等需要解决的重点问题，立足企业实际情况，全面科学部署，稳步推进的一项科研工作。近年来，中国平煤神马集团坚持“以煤为本、相关多元”发展战略，立足煤、延伸煤、超越煤，对接整合煤焦、尼龙产业优势，打造了多条国内一流的特色煤基化工产业链，逐步构建起以煤焦、尼龙化工、新能源新村料为核心产业，多元支撑、协同发展的产业新体系，是中国品种最全的炼焦煤、动力煤生产基地和亚洲最大的尼龙化工生产基地，现有生产矿井21对，产能规模3900万吨，在建矿井2对，建设规模270万吨/年;洗煤厂12座，入洗能力4155万吨/年;煤焦化工企业6家，焦炭产能1600万吨/年;尼龙66盐、工程塑料产能亚洲第一;工业丝、帘子布产能世界第一;糖精钠、超高功率石墨电极产能全国第一。

2解决的行业问题

2.1信息集成、产业协同问题。近年来，在政策引领、支持和推动下，集团从解决现实生产中的实际问题出发，以安全生产为前提，以信息共享为目标，以创造价值为导向，大力建设和发展生产自动化和运营信息化，形成了趋于完善的自动化和信息化系统，涵盖了生产计划、物料供应、工艺改进、质量管控、能效提升等应用，在这些应用系统的建设过程中，不断遇到了一些系统性问题。在国家大力推行智能制造和工业互联网的时代背景下，集团现有系统的应用封闭和信息孤岛现状，已经难以满足企业安全生产、节能环保、协同共享的发展需求，亟需通过先进科学技术手段解决难题，促进集团稳步、拷谀芙岛摹踩繁Ｎ侍狻Ｄ茉椿ば幸得媪僮试聪拇蟆⒏吣芎摹⒅匚廴咀试聪拇蟆Ｄ芑幸堤辶看螅献试聪母摺Ｌ岣咴系淖士芍苯蛹跎僮试聪模瞧笠涤侥茉绰┧鸫螅芎母摺Ｄ芑幸瞪痰奈锪献氪淼拿恳换方冢枰拇罅康缌兔旱饶茉础＜畔率舨糠制笠担茉词萸啡薄⒐芾硎侄蜗喽栽迹薹ń杏行У哪茉蠢重污染风险。在物料转化过程中，生成大量废水、废气、废料等污染物，对污染物的有效管理，直接决定着对自然环境的影响，一旦发生环保事故，将对自然环旧踩Ｃ禾靠稍诰陆校禄肪掣丛樱菀追⑸咚咕奂⑺健⑼杆劝踩鹿省Ｒ坏┓⑸鹿剩伦饕等嗽碧由眩菀自斐芍卮蟀踩鹿省?/p>

3集团工业互联网平台建设规划

致力于能源化工行业工业互联网平台以及相关应用工业APP的研发、示范及推广，项目总体目标是形成一个能化行业工业互联网平台，构建工业智能应用的生态。通过集团构建工业互联网平台，研发智能矿山、智慧能效、智慧环保，实现整体性协调管控与个性化辅助决策为一体的智慧管理系统，实现企业安全生产、提质降耗、绿色环保的目研发一个能源化工行业工业互联网平台。工业互联网平台的核心理念在于通过对设备的连接，收集数据，对这些数据进行分析，进而把所得到的关于设备运行及生产运营过程的信息，通过一系列的工业应用闭环反馈回业务经营和生产及运营过程中，其目的是非常明确的，就是通过对业务经营和生产运营的优化，创造新的业务价值，甚至引发业务转型。显然，对于工业互联网，对设备的连接是基础，数据收集和分析是关键手段，而把分析所得的信息用于做出最佳化的决策，优化生产和运营是最终的目开发五个维度的工业APP应用。对煤矿、焦化、尼龙化工、盐化工、洗选等业务板块从安全、生产工艺、节能减排、环保、经营管理等方面规划开发五个维度的工业APP应用，它们是智能矿山APP、智慧能效系列APP、智慧环保APP、企业经营驾驶舱APP、智慧炼街悄芸笊健１居τ酶菁抛杂刑厣⒅悄芸笄曜脊娣短逑担诠ひ祷チ教ǎ踩畔⒐蚕碇悄苡τ茫踩擞芾硖峁┛占涫莺鸵滴袷莸募捎胗τ梅瘢迪旨判鞫取⒓泄芸丶翱蒲Ь霾摺＞咛迥勘耆缦?①通过业务管理与监测监控系统的集成，实现采空区水量、水压、已知存水点、地质构造和断层区域、安全监测、井下人员定位、综合自动化、工业视频等数据的实时监测功能，并支持与采掘工作面、回采工作面的关联报警功能;②实现煤矿地质、测量、水文、三量、通风、安全、机电、运营等相关数据与图形的一体化管理，实现各类专业图形统一入库、分层管理、坐标系一致性转换等，并支持多专业专题图形处理的分布式协同工作等，保证图形数据在线编辑的一致性;③实现煤矿“水、火、瓦斯、顶板”和安全生产信息的集成管理、数据挖掘和决策支持，实现对公司安全管控流程和存在问题的智能诊断，提高矿区的安全管控水平;④对管理和技术人员而言，无论身在何处，只要能够上网，就可以对相关生产矿井的生产信息进行查询、处理、分析和局腔勰苄АＶ腔勰苄低呈腔诠ひ祷チ教ㄑ蟹⒌闹腔勰茉垂芾硐低秤胫悄苎坝诺己较低常蔷壅逍孕鞴芸赜敫鲂曰ㄖ霾呶惶宓墓芾砑菔徊眨淠勘晔鞘迪制笠的茉吹闹悄芄芾硪约澳苄嵘Ｖ腔勰苄盗邪腔勰茉垂芾怼⒐悄苋忌铡⒅悄苋鹊缌⒋笮偷缁苄Ч芾硭母鲇τ肁PP。智慧能源管理模块建设目标为拉动日常能源管理的可视化、能效改善的持续化，实现不同层级(公司、车间、设备)尺度、不同时间(年、月、日)尺度下的能源消耗与能源效率汇总统计，支持用户快速发现问题和改善能效分析诊断水平，实现不同层级的能效分析以及指导年度新能效目标制订，实现能源管理标准化。锅炉智能燃烧模块目标为提高流化床锅炉燃料燃烧的能源效率，建立流化床锅炉的数学模型，基于外部生产状态的变化和内部设备运行状态的变化，通过锅炉智能寻优系统，为主操提供实时操作指导，实现精准操作，提高锅炉设备运行效率。智能热电联供模块建设目标为实时优化自备电厂供热和供电的经济运行策略，建立根据蒸汽不平衡度以及管网压力变化速度，及时发出锅炉负荷调整以及调整量的指令，建立热电网络的智能调度策略系统，实现热电局腔刍繁！Ｖ腔刍繁＝ㄉ枘勘晡ⅰ岸⑻甯兄⒅悄苄畔⒂τ谩⒅悄芫霾哂τ谩蔽惶宓闹悄芑繁＜嗫仄教ǎ匀廴疚锱欧沤型骋黄教嗫亍⑹莘治鲇刖霾叽怼；贕IS信息系统，对厂区内排放点、厂区以及园区三级监测点的环境以及污染物水平实现“一张图”可视化监测。根据监测报警阈值将超标数据第一时间予以报警，将在线报警中的超标情况，根据监测点归属、监测点类型与级别，通过短信以及微信发送给相关人员。街腔哿督埂＝固烤赫谐∪涨骷ち遥档蜕杀居氡Ｖそ固恐柿恐副晔翘岣咂笠稻赫Φ墓丶＝固可信浜厦撼杀菊忌杀镜?0%~80%，优化配煤方案降，低配煤成本对焦化企业降本意义重大。为实现降本目标，配煤方案需要做到“科学配比、经济配比、精准配比”。因此，基于大量生产数据分析，并提供合理可靠的煤焦质量预测模型，实现成本和质量方面的综合寻优系统对于焦化企业十分关键。煤焦质量管理系统能够实现焦炭生产端到端的全流程管控，对配煤关键步骤提供适用于特殊场景的优化模型，并在焦炭质量指标出现偏差时提供过程追溯与辅助决策的闭环管理方企业经营驾驶舱。平煤神马集团是中国品种最全的炼焦煤、动力煤生产基地和亚洲最大的尼龙化工产品生产基地。各个产业间形成以物料流动为基础的产业上下游关系，例如原煤-炼焦-煤焦油-粗苯-精苯-尼龙66盐-工业丝-尼龙切片。上下游之间属于不同产业群，在管理上互相独立，生产信息互相不透明。企业管理者难以根据上下游产品市场情况以及生产装置运行负荷，及时调整生产计划，造成库存过多或者不足等。企业经营驾驶舱系统目标为实现基于工业互联网平台的统一数据管理，直接连接集团与下属公司的生产执行系统、财务信息系统以及人力资源管理系统，实现集团内各公司人、财、物、产、供、销数据的统一管理、统一分析、统一显示。将云平台上的数据汇总加工成企业经营管理的各类关键绩效指标，例如人力资源、财务、环保、安全、产能、质量、设备利用率，建立集团大数据分析系统，为各级领导提供决策支持，保证集团内上下游资源协同。

文章来源：《能源化工》 网址: http://www.nyhgzz.cn/zonghexinwen/2020/0808/367.html