天津石化激光气体泄漏监测平台。刘 伟 供图

    □宫向阳 董 睿 安玉倩

    当前，石化行业正处于从传统工业向智能化、绿色化转型的关键阶段。针对生产流程长、设备分布广、高危场景多、数据体量庞大等行业痛点，5G技术凭借高带宽、低时延、广连接、高可靠的核心优势，成为突破石化行业转型瓶颈的核心支撑。随着5G与工业互联网、AI、物联网等技术深度融合，5G技术正逐步渗透石化勘探开发、炼化生产、仓储物流、安全管控等全产业链环节，为行业实现提质增效、降本减耗、安全生产注入全新动能，成为石化行业抢占未来产业竞争制高点的重要抓手。

    中国石化基于5G+北斗+人工智能+大数据分析等核心技术，重点开展石化行业七类应用场景建设，在天津石化、中原油田等11家企业部署5G虚拟专网及1万余个5G终端设备，其中5G定制国产轻型化模组占比70%以上，降低模组成本30%，打造了石化行业示范应用场景，在基础设施建设、数实融合、技术创新、应用赋能、绿色发展等方面取得重大突破。

    “5G+工业互联网”赋能石化行业数智化转型

    中国石化积极践行新型工业化战略，依托5G与移动物联网深度融合的技术优势，推动应用布局从早期的机器视觉识别、自动化巡检等辅助场景，逐步拓展至生产过程协同操控、远程精准作业等关键核心领域。基于广覆盖、高可靠的移动物联网络，实现了设备全时在线、数据实时回传与指令精准下达，有效促进了生产效能与安全管控的双重升级。通过自动化、智能化技术替代传统高危人工作业，持续优化少人化、无人化作业模式，筑牢安全生产防线，驱动产业向高端化、智能化迈进。

    赋能监测预警：中原油田、天津石化、燕山石化等企业探索“5G+泄漏动态监测”技术，采用5G+热红外光谱分析、激光气体监测、视觉识别、机器人VOCs（挥发性有机物）巡检等复合式监测技术，在动静设备密集区域、装置高点、隐蔽区、高危区部署云台式气体泄漏检测系统，在硫化氢一级防控区建立周界气体检测线，实现由“点位检测”到“界区监测”的全方位监测能力提升，进一步提升现场探测感知范围和泄漏动态预警能力。

    赋能智能巡检：燕山石化、天津石化等10家企业全面实践“5G+智能巡检”，借助5G防爆智能终端，实现装置现场巡检任务统一管理，巡检结果实时回传，重要数据在线比对，巡检问题便捷提报，巡检到位率、按时率达99%以上，提高了现场巡检执行的规范性和劳动效率。扬子石化等企业在装置区、变电站等区域部署搭载多种传感器的巡检机器人，实现任务统一派发、路径自动规划、数据实时回传，异常智能识别报警，替代人工巡检方式，显著降低劳动强度。

    赋能仓储物流：燕山石化、天津石化、扬子石化依托5G AGV（自动导引车）无人叉车建设智能产品库、智能物资库。基于激光雷达、机器视觉与3D数字孪生技术，通过时序算法实现自动定位与路径规划，完成日常物资智能出入库及应急物资无人化管控。智能产品库实现产品下线、入库、出库、装车的智能化与无人化，有效提升仓储物流和产品出入库效率，降低人工成本。

    赋能环保管理：湖南石化勇于探索“5G+LDAR（泄漏监测与修复）”智能检测，基于中国石化环境保护信息系统完善LDAR作业优化与监管，结合GIS（地理信息系统）地图、5G防爆终端等技术手段，实现检测点位可视化管理，数据即时上传与动态分析，超标数据实时推送，有效提升LDAR闭环管理效率，为环保达标提供可靠数据保障。

    赋能设备感知：燕山石化、天津石化等企业充分利用5G移动物联网无须布线、部署灵活的优势，广泛部署测壁厚传感器、腐蚀探测器等设备，实时采集回传机泵振动、温度及管道壁厚等数据，大幅提升数采效率，实现设备异常报警及预防性维护，为设备全生命周期管控提供数据支撑。

    “5G+自主可控智能硬件”推动石化行业国产化提速

    在5G应用建设过程中，智能软硬件研发取得重要成果。芯片、服务器、数据库、操作系统等基本全面采用自主可控产品，实现国产化率从依赖进口到95%的跨越式提升。依托石化盈科、中燕信息等自有力量的生态合作模式，联合国内芯片厂商共同研发定制国产6纳米工艺轻型化5G通信芯片，依据石化实际业务需求及行业安全准入标准设计5G模组核心通信能力，大幅降低模组生产成本。

    石化盈科和中燕信息自主研发了5G防爆智能终端。采用该款5G通信模组，搭载国产ARM架构设计主控芯片，内嵌北斗+RTK（实时动态载波相位差分技术）高精度融合定位算法，集成国产高清热成像摄像头、DMR（数字移动无线电标准）数模转换对讲，形成智能巡检、电子作业票、设备缺陷、双重预防等工业APP应用，为企业提供北斗高精度定位、大带宽视频数据回传、安全数据加密、低功耗等特色技术服务，全面推动5G防爆智能终端在石化企业应用落地。

    石化盈科自主研发了阀门回讯器。基于国产芯片厂商自主可控的MCU（微控制单元）、芯片、通信单元、传感器等，研发出全厂阀门智能化远程监控系统，创新性实现机械阀的开关状态监控、远程寻阀、违规操作识别等能力，实现手动阀门状态精确感知，有效规避老旧装置误操作风险。

    青岛安全工程研究院自主研发了5G多维感知智能巡检机器人。该机器人采用电、光、声多维感知技术，搭载自主研发的微小泄漏微纳阵列传感器、大泄漏红外成像监测模组、多通道声学阵列监测模组，可实现现场仪表读数、火焰识别、红外测温、泄漏气体红外光谱成像识别、高灵敏走航监测、泄漏声音与机泵异常声音识别及定位等功能，满足生产装置、罐区、化工园区自主巡检需求，并在天津石化等企业开展应用。

    大连石油化工研究院自主研发了无人清罐机器人。针对储罐内油泥清理无人化需求，攻克易燃易爆、有毒有害“0区”环境下机器人作业技术难题，研发了高等级防爆污油泥清理机器人系统。该机器人具有射流清洗、强力抽吸、远程操控、“0区”防爆、避障越障等功能，填补了我国受限空间污油泥清理防爆机器人装备空白，并在燕山石化高含硫化氢气体的1万立方米石脑油储罐密闭空间内完成工业试验。

    “5G+标准双轮驱动”引领石化行业5G创新发展

    中国石化积极协同产业链资源，联合石化行业与通信领域的高校、科研机构、设备厂商及终端用户，打造产学研用融合的协同创新体系，共同推进第五代移动通信技术在石化行业的技术试验、标准制定和应用研究。

    打造行业示范。构建了具有中国石化特色的科学性、全面性兼具的5G融合标准体系方案，制定石化行业5G应用标准落地验证体系，打造技术创新与标准制定“双向循环、迭代更新”，形成标准制定、验证、优化、推广完整体系。形成了一系列具有可复制、易推广的5G+解决方案，形成标准化、模块化的实施路径与方法，切实推动5G技术与工业生产的深度融合与规模化应用。培育了一支兼具5G通信技术与石化行业专业知识的复合型人才队伍，有效支撑企业从技术部署到场景落地的全过程，为5G与工业生产的深度融合提供坚实的人才保障与创新动力。

    形成系列标准。根据中国石化业务特点制定5G应用标准体系，牵头编制《面向石油化工领域的“5G+工业互联网”应用场景及技术要求》1项通信行业标准，《面向石化行业的5G轻型化模组技术要求》《面向石化行业的5G虚拟专网技术要求》《石化行业5G防爆手持终端技术要求》《石化行业5G防爆摄像机技术要求》4项团体标准，为我国石化行业实现更高质量、更有效率、更可持续、更加安全的发展赋能赋值赋智。

    （作者单位：集团公司信息和数字化管理部、石化盈科）