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   第8版:中国石化报08版
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5G应用重塑石化生产新范式

2025年12月23日 来源: 中国石化报  作者: 赵学良

    □中国石化信息和数字化管理部副总经理 赵学良

    近年来,中国石化积极推进智能工厂建设,以5G技术为引领,深耕石化行业应用场景,推动5G技术与智能化、数字化的深度融合。通过技术赋能,实现生产效率提升、资源优化配置、安全风险降低,有力支撑降本增效、精益管理、安全生产与绿色低碳等核心目标,加快推动石化生产从传统模式向新型工业化模式转型升级。

    转变一:作业环节变人工操作为机器代人

    石化行业机器人的核心特点是能够在极端高危、复杂的工业环境中,可靠地替代或协助人工执行任务,实现安全、高效、精准地作业。同时,机器人集成了特种防护、智能感知与任务专精能力,成为智能化作业的关键装备。

    我们研发了具有石化行业特色的防爆机器人,并通过了国家防爆等级认证。同时,引进并集成了智能传感器,包括有毒可燃气体检测仪、激光甲烷/气体检测传感器、红外热成像气体泄漏检测仪等,通过集成创新应用,实现了智能巡检、智能搬运等场景落地。

    天津石化等10家企业已建成智能巡检系统,实现装置现场巡检的“机器代人”,能够完成泄漏监测、跑冒滴漏识别、压力表读数核验等任务,显著提升巡检规范性与劳动效率,推动作业环节管理的数字化变革。借助5G技术,我们还实现了机器人代替人员进入油罐进行清洗作业,并可实时监控清罐进度,推动清罐作业向无人化、高效化、安全化转型。

    转变二:设备管理变事后处置为事前预警

    设备管理领域的5G应用需解决两大难题:一是设备与技术适配性差,石化行业大量传统设备无法直接接入5G网络,需进行改造或更换;二是行业应用标准尚不明确,目前5G在石化设备管理领域缺乏统一的技术规范与应用标准,系统难以互联互通,技术升级与经验推广受阻。

    为应对上述挑战,我们在压缩机、机泵等关键动设备上加装集成5G模组的振动、温度传感器,实现了实时监测与预测性维护。在管线、储罐、阀门等静态设备上,应用5G无源物联网技术,部署无须布线和供电的无源传感器,实现泄漏智能监测。同时,我们牵头编制了《面向石油化工领域的“5G+工业互联网”应用场景及技术要求》《面向石化行业的5G轻型化模组技术要求》《石化行业5G防爆手持终端技术要求》等标准,有效推动了石化行业5G应用的标准化进程。

    燕山石化、天津石化等企业利用5G海量连接、超低时延、高实时性等特点,结合传感器与物联网技术,实时采集设备监测视频、噪声音频、红外热成像、仪表数据、高清定位信息及关键机组的振动与温度数据。数据采集点从成千上万扩展至数十万乃至百万级,实现了数据“从静态到动态、从低维到高维、从延时到实时、从孤岛到融合”的转变。通过融合人工智能分析技术,实现了设备故障的事前预警,显著提升了设备管理水平。

    转变三:安全管控变被动防控为主动预防

    5G技术在石化行业的广泛应用面临着网络部署方面的挑战。石化企业通常厂区范围广、地理环境复杂、金属设备密集,加之5G信号在部分频段穿透能力有限,在装置密集区域容易出现信号衰减,因此,如何科学部署基站、实现厂区信号全覆盖,成为5G规模化应用必须解决的关键问题。

    我们遵循“以绝对安全为基石,以生产业务为导向”的原则,系统推进5G基站部署。主要措施包括:在网络架构与安全方面,采用独立专网模式,实现数据不出厂、核心网下沉至厂区,并与公网物理隔离;在网络覆盖与性能方面,根据装置布局特点优化基站部署,确保信号全覆盖无死角,满足各项业务指标要求;在合规与防护方面,严格执行危险区域设备必须持有国家级防爆合格证的规定,确保设备安全可靠。

    依托稳定可靠的5G网络基础设施,我们在燕山石化等企业部署了泄漏动态监测、受限空间作业监控、违章行为智能识别、人员轨迹跟踪、电子围栏、高低点视频联动等多种应用。通过实时监控生产现场人员分布、气体泄漏情况及违章作业行为,实现了对作业人员的动态监管与风险预警,可快速定位厂区异常事件并进行立体化监控,显著提升了现场安全风险的监测预警能力,推动了安全管控模式向主动预防转变。

    转变四:仓储物流变机械化、自动化为智能化

    在5G专网的基础上,我们深度融合5G与人工智能技术,针对不同环节选用适配方案:在高精度定位方面,采用激光与视觉融合定位技术,满足库内厘米级定位需求;在叉车驱动方面,选用万向轮技术,节省库内转向空间;在AI智能分析方面,应用图像识别技术,支持快速图像比对与定位;在能源补给方面,引入非接触式无线充电技术。在系统层面,实现多台无人叉车的智能调度与路径规划,有效降低运行成本。

    在中原油田普光气田等企业,我们建设了进出厂物流管理系统,实现在线预约过磅、车辆智能调度、移动端装车安检等功能,推动全厂物料进出统一管理,大幅提升收发货效率。扬子石化等企业建成了智能仓库,实现产品从下线、入库、分拣到出库的全流程无人化作业;燕山石化通过5G+智能仓储系统建设,新增货位7844个,库容利用率提升约270%,节省仓储面积约9000平方米。实现智能化管理后,节省仓储人员10人,每年节约成本267万元,成功推动仓储物流的数字化转型。

    综上所述,5G等新一代信息技术的应用,显著提升了企业的数字化、网络化、智能化水平,为石化行业转型升级提供了示范模板,也为企业数智化发展探索出一条可行路径,成为构建“未来智能工厂”的重要基石。通过“分类施策”与5G、人工智能等新一代信息技术的深度融合,全面推动企业向智能化、绿色化、融合化方向转型,重塑石化行业发展新范式,提升发展质量与效益,加速实现高质量发展。

 

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