九江石化，中石化嫡系企業(yè)，江西唯一大型石化企業(yè)，國(guó)內(nèi)第一個(gè)智能工廠建設(shè)的樣板企業(yè)。今天讓我們一起來(lái)看一下這一堪稱(chēng)工業(yè)4.0經(jīng)典案例的企業(yè)是如何通過(guò)打造一流的信息化系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)企業(yè)生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)的自動(dòng)化、數(shù)字化、模型化、可視化、集成化，從而提高企業(yè)勞動(dòng)生產(chǎn)率、安全運(yùn)行能力、應(yīng)急響應(yīng)能力、風(fēng)險(xiǎn)防范能力和科學(xué)決策能力。

九江石化從2012年開(kāi)始建設(shè)智能工廠，在此之前，公司在業(yè)務(wù)協(xié)作和通信系統(tǒng)建設(shè)方面面臨著一些問(wèn)題：

首先，中石化智能工廠對(duì)生產(chǎn)管理提出了可視化、實(shí)時(shí)化、智能化的要求，需要根據(jù)業(yè)務(wù)靈活地部署視頻監(jiān)控設(shè)施、無(wú)線電子儀表、無(wú)線智能終端等設(shè)備。隨著時(shí)間推移，煉化工廠的裝置設(shè)備、管線、閥門(mén)等會(huì)出現(xiàn)“跑冒漏滴”等情況，對(duì)于有些復(fù)雜的問(wèn)題，外操人員需要廠內(nèi)專(zhuān)業(yè)人員指導(dǎo)并及時(shí)解決，目前廠區(qū)采用的無(wú)線通信系統(tǒng)的是MOTO模擬對(duì)講系統(tǒng)，單純的語(yǔ)音對(duì)講，使得專(zhuān)家、內(nèi)操、外操人員之間在日常協(xié)作過(guò)程中經(jīng)常說(shuō)不清，道不明;在專(zhuān)家無(wú)法及時(shí)趕到現(xiàn)場(chǎng)的情況下，以往通過(guò)拍照發(fā)給專(zhuān)家定位解決，及時(shí)性無(wú)法滿足，協(xié)作效率也低下。

其次，由于廠區(qū)擴(kuò)建，新增業(yè)務(wù)，煉化廠有許多監(jiān)測(cè)點(diǎn)，如儲(chǔ)罐溢流或儲(chǔ)備情況、泄露和火災(zāi)、流量和能耗計(jì)量等都需要實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，但是測(cè)點(diǎn)往往分散、被鐵路、河流、圍墻分割，難于挖溝敷設(shè)電纜或橋架接線;另外，如果在危險(xiǎn)區(qū)域敷設(shè)電纜和接線，則有可能產(chǎn)生火花，引發(fā)安全事故;有些改造工程對(duì)時(shí)間、安裝和調(diào)試成本都有較高的要求，有線方式難于滿足。

再次，目前九江石化的對(duì)講機(jī)系統(tǒng)還采用的是模擬無(wú)線制式，由2臺(tái)模擬中繼臺(tái)、模擬手持對(duì)講機(jī)等組成，采用的是單一中繼站技術(shù)。由于模擬對(duì)講機(jī)系統(tǒng)頻譜利用率低、頻點(diǎn)之間易干擾等缺點(diǎn)，將逐漸被市場(chǎng)所淘汰。同時(shí)，新中控室投產(chǎn)后，現(xiàn)有對(duì)講系統(tǒng)支持的群組數(shù)量不能滿足業(yè)務(wù)需求?，F(xiàn)有的無(wú)線對(duì)講系統(tǒng)共使用了16個(gè)頻點(diǎn)，其中頻點(diǎn)0~13分別分配給了14個(gè)車(chē)間/部門(mén)使用，頻點(diǎn)14和15用于全廠通信?？梢钥闯霈F(xiàn)有系統(tǒng)的群組資源已經(jīng)達(dá)到系統(tǒng)極限，當(dāng)在進(jìn)行系統(tǒng)檢修或者新裝置啟動(dòng)等復(fù)雜操作時(shí)，往往需要新建一些跨車(chē)間的通訊群組，這時(shí)就要對(duì)無(wú)線通信系統(tǒng)做調(diào)整，操作過(guò)程復(fù)雜。未來(lái)800萬(wàn)噸油品升級(jí)項(xiàng)目投產(chǎn)之后，將會(huì)增加6個(gè)車(chē)間，需要新建至少6個(gè)群組，必然超出現(xiàn)有系統(tǒng)的最大容量。

最后，在巡檢過(guò)程中，部分外操人員有時(shí)漏檢、脫崗、不按規(guī)定路線巡檢，給生產(chǎn)帶來(lái)一定的安全風(fēng)險(xiǎn)，現(xiàn)有的巡檢棒無(wú)法拍照和取證，難于保障巡檢質(zhì)量;另外當(dāng)巡檢遇到問(wèn)題時(shí)，為了確認(rèn)問(wèn)題經(jīng)常需要外操人員到幾十米高的蒸餾塔上來(lái)回跑幾趟，工作強(qiáng)度大。

解決方案

針對(duì)上述的業(yè)務(wù)需求和挑戰(zhàn)，九江石化對(duì)比了多家廠商的解決方案，從技術(shù)的先進(jìn)性、適用性、兼容性和產(chǎn)品的成熟度等多方面考慮，最終選擇了華為的無(wú)線智能工廠解決方案。九江石化廠區(qū)總面積大約5平方公里，現(xiàn)在已經(jīng)部署了兩個(gè)基站覆蓋了分公司大樓、鍋爐發(fā)電區(qū)、常減壓車(chē)間、催化車(chē)間、二聯(lián)合車(chē)間、連續(xù)重整車(chē)間、焦化車(chē)間等，接下來(lái)計(jì)劃再部署一個(gè)LTE基站，覆蓋800萬(wàn)噸油品升級(jí)項(xiàng)目的新區(qū)，就實(shí)現(xiàn)全廠區(qū)的無(wú)縫信號(hào)覆蓋。LTE基站單扇區(qū)帶寬可以達(dá)到上行50Mbps，下行100Mbps，憑借其高帶寬，在網(wǎng)絡(luò)上可以同時(shí)承載儲(chǔ)罐儲(chǔ)備情況、火災(zāi)、流量和能耗計(jì)量等數(shù)據(jù)的回傳，臨時(shí)工程點(diǎn)、卸油碼頭、生產(chǎn)區(qū)周界、河流排放區(qū)的視頻監(jiān)控，巡檢過(guò)程中的集群調(diào)度，突發(fā)事件的應(yīng)急指揮等生產(chǎn)和管理業(yè)務(wù)。

在調(diào)度和應(yīng)急指揮方面，業(yè)內(nèi)我們首先在集群上引入了視頻對(duì)講功能，這樣在中控室就可以隨時(shí)查看外操人員手持終端拍攝到的視頻畫(huà)面;而且，我們也實(shí)現(xiàn)了視頻會(huì)議與調(diào)度系統(tǒng)的互聯(lián)互通，在應(yīng)急指揮中心也可以實(shí)現(xiàn)對(duì)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的可視化指揮，提升協(xié)作效率。

對(duì)于數(shù)據(jù)采集和視頻監(jiān)控業(yè)務(wù)，工業(yè)儀表和攝像頭可以直接通過(guò)CPE將數(shù)據(jù)或視頻回傳到中控室相應(yīng)的業(yè)務(wù)平臺(tái)，現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備只需接通電源，無(wú)需挖溝部署有線網(wǎng)絡(luò)，快速部署?；诂F(xiàn)有的4G寬帶網(wǎng)絡(luò)，后續(xù)對(duì)臨時(shí)點(diǎn)監(jiān)控的部署也會(huì)大為便利;同時(shí)，無(wú)線網(wǎng)絡(luò)相比有線方式，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)更加扁平，運(yùn)維及擴(kuò)容效率大幅提升。

針對(duì)模擬對(duì)講機(jī)和集群群組不足的問(wèn)題，我們提供的數(shù)字無(wú)線集群系統(tǒng)，提高了頻譜利用率，最大支持1024個(gè)調(diào)度組，單小區(qū)支持160個(gè)組并發(fā)，滿足現(xiàn)在業(yè)務(wù)容量和和生產(chǎn)通訊需求，同時(shí)也兼顧未來(lái)的擴(kuò)容。該集群系統(tǒng)基于終端號(hào)碼靈活編組，不同部門(mén)不同群組，有效支持靈活分組調(diào)度。

在安全和巡檢方面，考慮到煉化廠存在易燃易爆氣體，我們提供的防爆終端，防爆等級(jí)達(dá)到Ex ib IIC T4;同時(shí)，終端支持定位功能，可以隨時(shí)定位攜帶人員的位置信息，結(jié)合GIS地圖不但可以規(guī)范巡檢流程，也可以保障人員在非常情況下能夠快速找到。此外，終端還支持測(cè)溫、測(cè)震、照明、RFID等功能，可支持巡檢、刷卡簽到、資產(chǎn)管理等各類(lèi)應(yīng)用。