作为广东石化产业“一体两翼”格局中的“一体”,中国石化广州分公司(简称广州石化)发挥着中心作用。广州石化的生产安全环保智能管控案例,通过“5G+”等信息化手段进一步提高了石化产业的安全系数及环保指标。
该案例为石化行业5G定制产品的研发与落地、行业解决方案及标准的研发提供了典型经验,解决了5G终端问题,提供了一套支持5G与工业互联网融合应用的整体解决方案,经济效益和社会效益显著。该案例获届国企数字场景创新专业赛生产运营类二等奖。
提供两大典型经验
近年来,受决策和运营痛点的制约,广州石化发展缓慢。究其原因,其一是本质安全方面,现场施工作业量较大,作业管控的全流程智能化不足;其二是绿色环保方面,厂区已开展挥发性有机物(VOCs)及异味网格化监测,但未实现厂区VOCs排放量、逸散趋势预测、排放溯源精准有效监控和管理;其三是智慧生产方面,机泵设备状态监测、操作巡检、应急联动指挥及预警等方面智慧化程度不高。
为解决以上痛点,广州石化利用5G网络的网络切片技术和大带宽、低时延、高精度定位等特性,结合人工智能、红外探测等技术,探索本质安全、绿色环保、智能高效的新型石化体系,成功落地应用生产安全环保智能管控案例,以数字化转型赋能企业高质量发展。
广州石化相关负责人表示,该案例为石化行业提供了两方面的典型经验,在国内具有较好的推广应用价值。一方面是5G定制产品的研发与落地。如5G防爆摄像头、5G AR头盔、5G防爆手机、5G音视频巡检仪、5G现场智能监护站等各类5G防爆终端,解决石化行业5G终端问题。另一方面是行业解决方案及标准的研发。该案例实现5G在石化行业的专网部署,提供了一套支持5G与工业互联网融合应用的整体解决方案,支撑行业构建5G融合应用标准以及典型应用场景。
赋能六大应用场景
围绕石化业务发展需求,广州石化生产安全环保智能管控案例开展了生产、设备、安全、环保、供应链等石化业务领域的5G应用部署,赋能六大应用场景,利用5G云网底座,打造安全、绿色、智慧新广州石化。
一是“5G+AI+高精度定位”实现现场作业安全智能监管。该场景采用固定/移动式5G防爆摄像头和手持终端采集现场作业视频、图片,利用AI技术进行智能识别,并将现场施工作业不安全行为告警信息及时回传到现场。该场景可实现对施工现场14类不安全行为及脚手架搭建的全时段监管监测,作业风险识别率达95%以上、签发作业票的时间缩短至9分钟以内、承包商有效作业时间从4小时提高至6小时,基本实现现场作业流程智能管控。
二是“5G+IoT+大数据”赋能VOCs监测预警溯源。该场景实现了点监控、面预警和域决策,能够将VOCs监测数据实时传输到石化智云VOCs网格化管理平台,支持实时绘制VOCs三维地图,溯源准确率由50%提升到80%,厂界VOCs浓度较国家标准下降20%。
三是“5G+大数据机器学习”实现智能生产异常实时监管。该场景从生产动态、设备状态、安全环保、产品质量、视频等海量数据中侦测“不变预警”,实现对生产异常事件的智能监控,提早发现仪表失灵、阀位卡死等异常工况,并对异常消息进行分级推送、在线趋势分析和异常处理,将事后应急、事中发现的传统管控模式转变为事前预测、主动应对的智能模式。10分钟平均报警数量由0.95次降至0.73次,峰值报警由69次降至37次,报警扰动率由2.88%降至2.5%。
四是“5G+IoT”实现设备状态智能监测。该场景推动设备运维由人工“点检定修”转变为“智能运维”,有效避免了因设备故障引起的非计划停机,减少关键机泵带病运行率,降低动设备故障检修率。目前,该场景已支持完成关键机泵故障自动预警超过1500次,现场检修超过500次,预测性维护占比超过60%。
五是“5G+AI”实现空地一体化无人机管线巡检。该场景响应速度快、作业效率高、执行任务灵活,整体巡检工作效率提升30%,节省成本100万元/年。
六是“5G+融合通讯”实现生产应急指挥高效联动。该场景基于融合通信、5G网络建立“现场—消防—应急指挥中心”三维一体应急指挥高效联动机制,实现事后处置向事前监控报警、事中快速响应转变。其中,事前自动监测支持秒级报警,事中电话报警支持秒级接警,警情通知由30分钟缩短至3分钟,极大提高企业风险防范和突发事件应急响应能力。
提升经济、社会效益
广州石化相关负责人表示,生产安全环保智能管控案例的解决方案及产品,在国内石化行业推广市场空间较大,能够提升企业安全、环保系数,经济效益和社会效益显著。
据介绍,在转变现场作业监管模式方面,该案例通过部署移动式5G摄像头,实时查看现场画面,辅以AI分析,实现由事中监管、事后追查到事前预防的转变,实现在线智能监控100%,作业规范率提升30%,实现经济效益500万元/年。基于5G高精度定位技术空地一体化管线联合巡检和超高清视频监控的行业解决方案,该案例能够提供高可靠巡检质量,节省人工成本100万元/年,按每年减少两次事故评估,预计可减少损失500万元/年。基于“5G+”的智能生产异常实时监管,全年预计可减少加工损失200万元/年。此外,按每年避免两次非计划停车估算,该案例的落地预计可减少损失500万元/年。
同时,该案例通过“点、面、域”多源融合立体监测预警溯源体系,环保预警次数同比2020年下降10%,污染物排放总量同比2020下降10%,提高了企业清洁生产水平。
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