山東京博石油化工（以下簡稱“京博石化”）是一家以石油化工為主業(yè)，集石油煉制與后續(xù)深加工為一體的大型民營企業(yè)，技術創(chuàng)新實力居石油化工行業(yè)先進水平。作為地煉行業(yè)的標桿，京博石化非常重視自身的信息化建設，數(shù)字化能力和應用水平均位于石化企業(yè)前列。

中控技術憑借在公用工程優(yōu)化領域長期的技術積累與成熟的解決方案，以機理建模、數(shù)據挖掘、人工智能等關鍵技術為支撐，對京博石化燃料氣、氫氣系統(tǒng)運行開展全流程在線分析與診斷評估，依托工業(yè)互聯(lián)網平臺為京博石化量身定制，發(fā)布了國內首個公用工程優(yōu)化APP。APP構建了集實時監(jiān)控、統(tǒng)計分析、管網模擬、操作優(yōu)化、調度優(yōu)化等多個功能模塊，讓京博石化實現(xiàn)了對燃料氣、氫氣系統(tǒng)的精細化管控與協(xié)同優(yōu)化高效運行，達到了節(jié)能降耗、挖潛增效的目標。

公用工程優(yōu)化APP充分利用工業(yè)互聯(lián)網平臺強大的數(shù)據整合能力所建立的數(shù)據湖，打破不同平臺之間的數(shù)據壁壘，構建了覆蓋全廠各裝置、各產耗點的氫氣、瓦斯監(jiān)控模塊，從氫氣、燃料氣系統(tǒng)總圖擴展到各車間、各裝置氫氣、高低壓瓦斯排放點。公用工程優(yōu)化APP集合了各裝置實時數(shù)據、化驗分析數(shù)據、裝置關鍵運行指標、環(huán)保指標等信息，讓生產人員都能擁有“千里眼、順風耳”，實時掌握公用系統(tǒng)的每一個環(huán)節(jié)，提高對現(xiàn)場的感知能力。

為了解決公用介質在輸送過程中的管理與監(jiān)測問題，公用工程優(yōu)化APP管網模擬模塊以氫氣、燃料氣產耗實時數(shù)據、化驗分析數(shù)據、管網拓撲結構參數(shù)為基礎，構建了基于物性計算、流動、傳熱耦合的在線計算機理模型。實現(xiàn)了對管網中任意管段流量、流速、氫純度、關鍵雜質組分含量、熱值、烴類液化狀態(tài)等參數(shù)的軟測量，動態(tài)跟蹤管網運行狀態(tài)及介質流向與分布狀況，問題管段與異常工況的自動報警與定位功能；實現(xiàn)管網結構參數(shù)的便捷查詢、維護等功能，為評估診斷、優(yōu)化操作、降低系統(tǒng)波動提供了決策依據。依托工業(yè)互聯(lián)網平臺深厚的可視化模型管理能力，以數(shù)字孿生的方式將全廠燃料氣、氫氣管網以三維立體方式呈現(xiàn)，讓調度人員不必親臨現(xiàn)場也能準確掌握全廠管道以及重點管件的分布情況與介質輸送狀態(tài)， “足不出戶”也能精準指揮。

基于工業(yè)互聯(lián)網平臺的工業(yè)大數(shù)據分析，深入挖掘數(shù)據價值，同時，利用平臺所提供完整的人工智能優(yōu)化算法工具，實現(xiàn)更佳的工況分析。公用工程優(yōu)化APP操作優(yōu)化模塊以制氫總成本更低為目標，以各臨氫裝置氫氣需求及氫氣、燃料氣管網為約束，構建氫氣、燃料氣系統(tǒng)協(xié)同操作優(yōu)化模型，在線推送各制氫裝置更佳的原料配比、更佳的產氫負荷優(yōu)化分配方案，降低外購天然氣量以及單位產氫能耗。讓每個下達的調度指令都能做到“穩(wěn)、準、優(yōu)”。

為了實現(xiàn)氫氣、燃料氣系統(tǒng)運行總成本低的目標，公用工程優(yōu)化APP依靠工業(yè)互聯(lián)網平臺深厚的大數(shù)據基礎和強大的人機交互能力，開發(fā)了調度優(yōu)化模塊，將調度經驗與機理建模、數(shù)據分析算法相結合，將調度經驗模型化，并關聯(lián)實時工況進行快速求解，建立氫氣、燃料氣系統(tǒng)協(xié)同調度優(yōu)化模型，在線推送系統(tǒng)產耗裝置異常、產耗不平衡工況下的氫氣、燃料氣的產耗優(yōu)化分配方案，液態(tài)烴、天然氣的更佳補充方案。提升調度人員對燃料氣管網運行狀態(tài)的預判能力，降低了階段性產耗不平衡帶來的氫氣浪費與燃料補充量，提升了系統(tǒng)運行平穩(wěn)性，實現(xiàn)了多種公用介質系統(tǒng)的快速聯(lián)動，“精確制導”。

公用工程APP提供了系統(tǒng)運行評價，通過不同的維度指標衡量各個系統(tǒng)的運行情況并給予評價，不同指標對標同行業(yè)的平均水平與更高水準，全廠各裝置能效的滾動排行榜，激發(fā)降本增效的動力，為領導決策提供可靠依據。

公用工程優(yōu)化APP投用期間，項目組針對京博石化氫氣、燃料氣系統(tǒng)運行現(xiàn)狀與問題，提出了十余項優(yōu)化改造建議，多已立項實施中，累計可為京博石化帶來近2000萬元/年的效益。APP的投用提升了生產人員對于公用系統(tǒng)的集中管控，真正做到“事前”模擬計算、分析預判，“事中”分級監(jiān)控、聯(lián)動預警，“事后”統(tǒng)計考核、原因追溯。

工業(yè)互聯(lián)網平臺通過頂層設計，消除多個煙囪式的垂直應用，統(tǒng)一企業(yè)級工業(yè)大數(shù)據，增強生產數(shù)據、管理數(shù)據、運營數(shù)據之間的融合聯(lián)動，減少了用戶對不同平臺的使用和維護成本；同時，平臺提供了一整套工業(yè)大數(shù)據集成、分析、挖掘和可視化展示的IT 工具集和模板庫，大大降低了開發(fā)者的使用門檻，提升了工程實施效率；此外，開放的數(shù)據服務、計算服務、存儲服務和安全服務，可以充分發(fā)揮用戶的主觀能動性，更好地貼近客戶的實際需求。平臺+APP的模式使得APP和數(shù)據實現(xiàn)快速遷移，讓公用工程優(yōu)化APP的大規(guī)模推廣成為可能，未來我們將繼續(xù)以工業(yè)互聯(lián)網平臺為依托，進一步深化應用，將功能擴展到蒸汽、水、氮氣、風等系統(tǒng)，打造涵蓋全廠所有公用介質的集管控與優(yōu)化于一體的公用工程優(yōu)化APP系列，更好地為用戶創(chuàng)造價值。