化工项目数字化、智能化建设模式探讨

的 DCS、PLC、SIS 和 APC 先进控制系统。智能工厂建设由基础工艺层、智能装备层、智能生产层和智能管理层 4 层体系组成，应充分运用工业互联网、人工智能及大数据等技术实现智能化应用［3］。建设 3D 数字化工厂模型，建设基于全热点、知识视图等技术为支撑的数据化工厂模型，集成工程设计、生产实时数据、设备档案及视频监控等平台，形成与实际工厂接近的孪生工厂，可用于模拟动火作业、吊车吊装、设备检修及工艺流程培训等多个业务环节，实现科学决策、精益管理［4］。

智能化工厂建设要加大智能装备技术的创新应用，如: 先进的监测技术可提高生产、安全管控水平; 智能化装备系统可提高工作效率，降低安全风险; 智能巡检系统可实现时间和空间无盲区巡检; 4G 无线网络基站建设可进一步强化实际应用。总体架构如下:

一是建立实时数据库。实时数据库应用模块基于生产实时数据，为生产、工艺部门、公司领导和各层次用户提供多方位的数据展示，主要包括生产总貌、流程监控、趋势分析、实时报警、联锁投用状态监视功能，满足企业生产部门对生产状况实时监控的需要，实现对生产问题的灵活响应和快速决策。

二是互联网集成。互联网体系结构按照结构化和层次化的设计思想，局域网的逻辑结构可划分为核心层、汇聚层和接入层 3 个层次，每个层次负责不同的功能，然后，针对各个层次采用模块化的设计。

三是云数据中心。云数据中心总体架构由存储层、光纤网络交换层和应用系统层组成。采用虚拟化技术，将信息系统部署到虚拟化的物理服务器上，达到高可靠、自动化运维的目标。

四是 4G 无线网络。在厂区建设信息感知更加灵活、数据传输更加快捷、业务扩展更加智能的无线通信平台，能够很好地实现多媒体集群对讲功能，同时还可作为有线网络的补充，为视频监控、智能巡检、无线仪表、移动办公及人员定位等业务提供可靠的网络接入通道。

五是三维可视化数字化工厂。通过建造过程的 PDMS、PDS、三维可视化 Max、CAD 及现场图片等模型数据构建数字化工厂的三维模型，形成直观形象的展示。在三维模型的基础上，构建各类装置装备、管线等属性进行可视化展现，实现对生产动态的数据和生产流程产生的数据进行可视化展示，以及为其他需要数据服务的子系统提供数据共享，可视化工厂模块与设备管理平台、实时数据库平台、安健环管理系统、智能巡检系统及视频监控系统等多个子系统进行无缝集成。三维数字化工厂作为以资产为核心的企业管理平台，是智能工厂的基础，该技术的先进性体现在把三维空间与全热点的资产动静态数据、大数据技术、专家知识( 人工智能) 进行集成，使企业各管理域可以在三维虚拟空间进行协同运行，为企业各管理域的智能化提供三维模型、数据和仿真服务，提高企业的整体管理效率，降低管理成本与安全风险。

化工项目智能化建设的最突出亮点是减人增效。如开发衡器数据库 － 智能衡器系统，可使物资入厂和产品销售实现一站式信息化办理，无人值守，减少作业人员、节省运输车辆厂内滞留时间。自动化包装可应用全自动智能化系统，实现物料装袋、自动称重、袋口热封及满袋输出等功能，实现智能减人。另外，对于化工物料的采制样分析，亦可通过智能化建设达到减人的目的。智能化工项目建设经验，对于新建化工项目具有很强的学习借鉴意义。

通过研究学习可知，化工项目数字化、智能化建设要强化新技术、新装备的引进，逐步推进大数据、云计算、人工智能应用，最终才能实现管理精益规范、工作效率提高、劳动强度降低、安全环保管控强化、生产过程优化的目标。

［1］ 李杰，著，邱伯华，译． 工业大数据［M］． 北京: 机械工业出版社，2015．

［2］ 陆平，张浩，马玉敏． 数字化工厂及其与企业信息系统的集 成［J］． 成组技术与生产现代化，2005，22( 2) : 22 ～ 24．

［3］ 奥拓·布劳克曼，著，张潇，郁汲，译． 智能制造: 未来工业模式和业态的颠覆与重构［M］． 北京: 机械工业出版社，2015．

［4］ 王长伟． 生产线快速建模与仿真系统关键技术研究［D］． 南京: 南京航空航天大学，2007．