智慧化工園區(qū)的建設(shè)之道文/李銀河 |
李銀河 魯西集團(tuán)儀表自動(dòng)化安全 管理部部長 魯西園區(qū)最大的優(yōu)勢(shì)就是將智慧化與生產(chǎn)運(yùn)營高度結(jié)合,有效利用數(shù)據(jù),持續(xù)優(yōu)化平臺(tái)。 “十三五”期間,在國家“工業(yè)化與信息化融合發(fā)展”規(guī)劃指引下,很多工業(yè)企業(yè)都在積極實(shí)施信息化與智能化建設(shè)。與其他行業(yè)相比,化工行業(yè)具有“高溫高壓高速度,易燃易爆易中毒”的特性,生產(chǎn)流程復(fù)雜,主要原料和產(chǎn)品大部分都屬于危險(xiǎn)化學(xué)品,安全環(huán)保風(fēng)險(xiǎn)高,推進(jìn)智能化生產(chǎn)的重要性和緊迫性更為突出。 魯西化工園區(qū)是一個(gè)集生產(chǎn)、儲(chǔ)存、運(yùn)輸?shù)榷鄠€(gè)危險(xiǎn)環(huán)節(jié)于一體的集中區(qū)域,并且隨著園區(qū)規(guī)模越來越大、裝置不斷增多,園區(qū)的安全環(huán)保工作成為公司最關(guān)心的問題。之所以建設(shè)智慧化工園區(qū),用魯西集團(tuán)黨委書記張金成的話說,“就是能讓所有人晚上睡個(gè)安穩(wěn)覺,不再整天提心吊膽,擔(dān)心突發(fā)事故”。通過信息化技術(shù)賦能園區(qū)建設(shè),從而提高化工生產(chǎn)裝置的本質(zhì)安全水平。 不斷探索 智慧園區(qū)見成效 早在2008年,魯西集團(tuán)就開始了智慧化工園區(qū)管控平臺(tái)的初步研發(fā)建設(shè)工作。作為同時(shí)擁有煤、鹽、氟、硅等多條原料路線的復(fù)雜化工園區(qū),當(dāng)時(shí)在國內(nèi)外同行企業(yè)中并沒有可借鑒的“智慧化”經(jīng)驗(yàn),只能靠自己去摸索、嘗試。 經(jīng)過深入研究探討,魯西集團(tuán)確立了“基于企業(yè)實(shí)際,注重應(yīng)用實(shí)效”的原則,按照“園區(qū)化、集約化、一體化、智能化”的發(fā)展思路,一方面對(duì)原有生產(chǎn)裝置實(shí)施智能化改造,另一方面確保所有新上項(xiàng)目全部采用自動(dòng)化、數(shù)字化設(shè)備,大力推廣遠(yuǎn)程智能化生產(chǎn)操作,減少生產(chǎn)現(xiàn)場操作人員,將所有裝置的DCS數(shù)據(jù)全部上傳到管控平臺(tái),逐步建立并完善生產(chǎn)異常預(yù)警報(bào)警系統(tǒng),倡導(dǎo)“黑屏”操作。 幾年下來,企業(yè)整體安全環(huán)保事故率大幅下降,2015年至2020年各類事故發(fā)生率同比分別下降63%、14%、28%、26%、22%,綜合能耗明顯降低,智慧化工園區(qū)建設(shè)初見成效。 在嘗到智慧化管控的甜頭后,魯西集團(tuán)將應(yīng)急處置、設(shè)備管理、采購、物流、銷售等生產(chǎn)運(yùn)營的各個(gè)環(huán)節(jié)都納入智慧平臺(tái)管理。其中,魯西物流系統(tǒng)被列入國家“十二五”科技支撐計(jì)劃,并榮獲國家科技進(jìn)步獎(jiǎng)。 2016年,國家工業(yè)和信息化部在山東聊城召開全國化工行業(yè)智能制造及智慧化工園區(qū)建設(shè)現(xiàn)場經(jīng)驗(yàn)交流會(huì),會(huì)議分享了魯西智慧化工園區(qū)建設(shè)經(jīng)驗(yàn),并授予魯西集團(tuán)“中國智慧化工園區(qū)試點(diǎn)示范單位”榮譽(yù)稱號(hào)。 會(huì)上,石化聯(lián)合會(huì)副會(huì)長傅向升提出了一個(gè)值得深思的問題:為什么“中國智慧化工園區(qū)試點(diǎn)示范單位”會(huì)花落魯西,而不是信息產(chǎn)業(yè)發(fā)達(dá)的沿海城市企業(yè)?當(dāng)年,國內(nèi)共布點(diǎn)8家企業(yè)試點(diǎn),但由于技術(shù)、資金等諸多因素,其他企業(yè)紛紛半路退出,只有魯西執(zhí)著地堅(jiān)持下來,并貢獻(xiàn)出可復(fù)制推廣的寶貴經(jīng)驗(yàn)。 2019年,魯西集團(tuán)“建設(shè)智慧綠色化工園區(qū),實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展”創(chuàng)新成果,榮獲第十二屆全國石油和化工企業(yè)管理創(chuàng)新成果一等獎(jiǎng),魯西還參與了《GB/T39218-2020智慧化工園區(qū)建設(shè)指南》國家標(biāo)準(zhǔn)的起草。 一觸即發(fā) 園區(qū)異動(dòng)收眼底 魯西集團(tuán)甲酸事業(yè)部專職項(xiàng)目組組長郭廣勇是一位老儀表人,提起魯西的設(shè)備自動(dòng)化,他很驕傲地說:“魯西化工園區(qū)是2004年開始建設(shè),初期建設(shè)的裝置自動(dòng)化投表率僅在60%左右,現(xiàn)在已經(jīng)達(dá)到99%。” 運(yùn)行指揮中心是整個(gè)智慧化工園區(qū)的生產(chǎn)管控中樞,通過大屏幕就能夠?qū)崟r(shí)看到園區(qū)每套生產(chǎn)裝置的生產(chǎn)運(yùn)行情況,對(duì)園區(qū)實(shí)施全天候、全方位、多角度管控。園區(qū)共有62路高空視頻監(jiān)控,6601路生產(chǎn)裝置監(jiān)控,通過布置現(xiàn)場監(jiān)測(cè)點(diǎn)來實(shí)時(shí)記錄現(xiàn)場的電表、測(cè)溫點(diǎn)、調(diào)節(jié)閥的變化信息,這些就是保障生產(chǎn)運(yùn)行的眼睛,能夠提前預(yù)警預(yù)報(bào)風(fēng)險(xiǎn)隱患,把事故消除在萌芽狀態(tài)。 園區(qū)內(nèi)報(bào)警系統(tǒng)完善,報(bào)警渠道多、范圍廣 ,實(shí)施分級(jí)管控,重大危險(xiǎn)源,重要設(shè)備、重點(diǎn)工藝、關(guān)鍵參數(shù)和環(huán)境影響等均設(shè)置報(bào)警閾值,一旦超標(biāo),大屏立即提示。除了傳統(tǒng)的現(xiàn)場聲光報(bào)警外,會(huì)根據(jù)報(bào)警自動(dòng)分類,有針對(duì)性地將情況信息通過短信、微信等形式發(fā)送到不同專業(yè)、不同層次人員的手機(jī)上。報(bào)警必須分析確認(rèn)后才可消除,監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)和視頻監(jiān)控直接上傳到聊城市應(yīng)急管理局,接受社會(huì)的監(jiān)督。 園區(qū)內(nèi)外排水實(shí)施三級(jí)防控系統(tǒng),一旦超出閾值就會(huì)觸發(fā)短信通知、繪制污染地圖,同時(shí)快速辨識(shí)潛在的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)源。園區(qū)周邊五公里之內(nèi),大氣環(huán)境設(shè)置四級(jí)預(yù)警,通過大氣超級(jí)站數(shù)據(jù)回傳,只要有任何污染氣體因子超標(biāo)現(xiàn)象,園區(qū)調(diào)度立即就能發(fā)現(xiàn),并自動(dòng)啟動(dòng)各級(jí)相應(yīng)的安全環(huán)保應(yīng)急預(yù)案。從接到生產(chǎn)報(bào)警到應(yīng)急預(yù)案啟動(dòng),這一系列動(dòng)作最多只需要5分鐘。 精準(zhǔn)即傳 多端集成數(shù)據(jù)鏈 智慧化工園區(qū)必須要有完善的數(shù)據(jù)庫作支撐。數(shù)據(jù)庫的建設(shè)是智慧園區(qū)管控的關(guān)鍵,特別是面對(duì)老舊裝置、特殊的控制系統(tǒng),以及涉及國外工藝技術(shù)等情況,如何實(shí)現(xiàn)各類數(shù)據(jù)的全面、準(zhǔn)確、安全地深化集成和應(yīng)用?魯西集團(tuán)針對(duì)這一問題進(jìn)行了長時(shí)間的摸索攻關(guān)。 園區(qū)建立了完善的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)DCS生產(chǎn)控制系統(tǒng)、電力系統(tǒng)、環(huán)境監(jiān)測(cè)、火災(zāi)系統(tǒng)等數(shù)據(jù)的采集上傳入庫。DCS生產(chǎn)控制系統(tǒng)數(shù)據(jù)通過OPC傳輸協(xié)議,采集進(jìn)入數(shù)據(jù)庫;電力行業(yè)數(shù)據(jù),利用標(biāo)準(zhǔn)的modbus、DL104等規(guī)約,對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集上傳,環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)通過標(biāo)準(zhǔn)modbus通訊協(xié)議采集入庫。采集數(shù)據(jù)網(wǎng)關(guān)設(shè)備具有隔離功能,與生產(chǎn)控制網(wǎng)絡(luò)完全隔離。在數(shù)據(jù)庫安全設(shè)計(jì)方面,采用數(shù)據(jù)庫鏡像技術(shù),由源數(shù)據(jù)庫服務(wù)器鏡像至應(yīng)用服務(wù)器,兩者采用單向隔離網(wǎng)閘,保證數(shù)據(jù)只能由源端向應(yīng)用端單向傳輸,所有業(yè)務(wù)均訪問鏡像服務(wù)器保證數(shù)據(jù)安全。 目前,魯西化工園區(qū)的生產(chǎn)數(shù)據(jù)采集量達(dá)到35萬點(diǎn),可以做到所有生產(chǎn)數(shù)據(jù)完整、全面地從現(xiàn)場直接進(jìn)入數(shù)據(jù)庫,數(shù)據(jù)采集傳輸實(shí)時(shí)性強(qiáng)。在山東省認(rèn)定的第一批17個(gè)化工園區(qū)中,除魯西集團(tuán)以外的其他企業(yè),只能做到定時(shí)抓取或推送數(shù)據(jù)。作為由單一企業(yè)主導(dǎo)的化工園區(qū),魯西化工園區(qū)生產(chǎn)數(shù)據(jù)采集的統(tǒng)一性和聯(lián)動(dòng)性更強(qiáng),2012年以來的所有數(shù)據(jù)都能可查詢、可分析、可利用。到2019年10月底,園區(qū)各裝置生產(chǎn)報(bào)表已經(jīng)全部實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化采集,滿足管理需求的同時(shí),極大提高了工作效率。 持續(xù)優(yōu)化 智能管理全覆蓋 圍繞細(xì)化管理、服務(wù)指導(dǎo)園區(qū)安全生產(chǎn)穩(wěn)定運(yùn)行這條主線,以實(shí)用、先進(jìn)為出發(fā)點(diǎn),不斷優(yōu)化完善功能,魯西集團(tuán)先后自主開發(fā)了集安全、環(huán)保、生產(chǎn)、應(yīng)急、能源、電商、物流、安防等多項(xiàng)管理體系于一體的智慧化園區(qū)管控平臺(tái)。 依靠這一智慧管控平臺(tái),魯西集團(tuán)對(duì)所有園區(qū)?;烦羞\(yùn)車輛實(shí)行全部定位,對(duì)?;肺锪骷s管控。所有相關(guān)的社會(huì)運(yùn)輸資源都已經(jīng)利用物流信息平臺(tái)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)配載,每輛車走什么路線,在哪里停駐,是否超速和疲勞駕駛都能被全程監(jiān)控。 魯西集團(tuán)還在全國推行首家工業(yè)品電子商務(wù)平臺(tái)“魯西商城”,從下單支付到物流結(jié)算,園區(qū)近千萬噸化工化肥產(chǎn)品全部100%線上交易。產(chǎn)品價(jià)格公開透明,年交易金額超過百億元。 銷售和采購,一體兩面,在采購變革中,魯西與阿里巴巴、京東等電商合作,不僅大大降低了采購成本,還實(shí)現(xiàn)了采購工作的高效化、智能化、透明化。 依托自主開發(fā)的“系統(tǒng)當(dāng)家工程”,魯西實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品銷售、物資采購、物流管理的智能化操作,蹚出了一條廉潔經(jīng)營的新路子。 智慧分析 決策管理精準(zhǔn)快 魯西園區(qū)最大的優(yōu)勢(shì)就是將智慧化與生產(chǎn)運(yùn)營高度結(jié)合,有效利用數(shù)據(jù),持續(xù)優(yōu)化平臺(tái)。企業(yè)先后開發(fā)了多個(gè)“一張圖”專業(yè)管控板塊,利用數(shù)據(jù)支撐指導(dǎo)安全生產(chǎn)事故的預(yù)警研判,實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的可視、可管、可用、可信,成為服務(wù)指導(dǎo)園區(qū)生產(chǎn)運(yùn)營的必備工具,為園區(qū)專業(yè)化管理提供有利的支撐與保證。 比如動(dòng)態(tài)安全分析系統(tǒng),通過紅外溫感、智能視頻對(duì)園區(qū)易著火區(qū)域進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控,能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)火災(zāi)事故隱患并自動(dòng)報(bào)警;應(yīng)急聯(lián)動(dòng)系統(tǒng)根據(jù)報(bào)警信息、氣象信息啟動(dòng)對(duì)應(yīng)的應(yīng)急預(yù)案,根據(jù)風(fēng)向計(jì)算最佳路徑,可隨時(shí)調(diào)用周邊應(yīng)急設(shè)施,形成疏散區(qū)域。 智慧管理平臺(tái)還可通過對(duì)不同產(chǎn)品裝置的原料采購價(jià)格、生產(chǎn)運(yùn)行狀況,以及產(chǎn)品市場銷售情況的綜合分析,為企業(yè)管理者提供調(diào)整各裝置生產(chǎn)負(fù)荷、最優(yōu)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行策略的科學(xué)建議和合理方案,實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)系統(tǒng)性聯(lián)動(dòng)與經(jīng)營系統(tǒng)性聯(lián)系的相互融合,促進(jìn)企業(yè)整體效益的持續(xù)提升。 加入中化集團(tuán)化工事業(yè)部后,魯西集團(tuán)將繼續(xù)堅(jiān)持“科學(xué)至上”理念,深化智慧化工平臺(tái)與安全生產(chǎn)融合應(yīng)用,依托智慧感知網(wǎng)絡(luò)、大數(shù)據(jù)、人工智能、5G、數(shù)字孿生等技術(shù),加快化工裝置先進(jìn)控制系統(tǒng)(APC)應(yīng)用,不斷提升數(shù)據(jù)管理、智能化應(yīng)用水平,拓展應(yīng)用效能,利用信息技術(shù)提升園區(qū)的管理效益,持續(xù)滿足企業(yè)發(fā)展的戰(zhàn)略需求,助力魯西成為中化集團(tuán)建設(shè)世界一流綜合性化工企業(yè)的重要引擎。 |