九江石化，中石化嫡系企業(yè)，江西唯一大型石化企業(yè)，國內(nèi)第一個智能工廠建設的樣板企業(yè)。今天讓我們一起來看一下這一堪稱工業(yè)4.0經(jīng)典案例的企業(yè)是如何通過打造一流的信息化系統(tǒng)，實現(xiàn)企業(yè)生產(chǎn)運營的自動化、數(shù)字化、模型化、可視化、集成化，從而提高企業(yè)勞動生產(chǎn)率、安全運行能力、應急響應能力、風險防范能力和科學決策能力。

九江石化從2012年開始建設智能工廠，在此之前，公司在業(yè)務協(xié)作和通信系統(tǒng)建設方面面臨著一些問題：

首先，中石化智能工廠對生產(chǎn)管理提出了可視化、實時化、智能化的要求，需要根據(jù)業(yè)務靈活地部署視頻監(jiān)控設施、無線電子儀表、無線智能終端等設備。隨著時間推移，煉化工廠的裝置設備、管線、閥門等會出現(xiàn)“跑冒漏滴”等情況，對于有些復雜的問題，外操人員需要廠內(nèi)專業(yè)人員指導并及時解決，目前廠區(qū)采用的無線通信系統(tǒng)的是MOTO模擬對講系統(tǒng)，單純的語音對講，使得專家、內(nèi)操、外操人員之間在日常協(xié)作過程中經(jīng)常說不清，道不明;在專家無法及時趕到現(xiàn)場的情況下，以往通過拍照發(fā)給專家定位解決，及時性無法滿足，協(xié)作效率也低下。

其次，由于廠區(qū)擴建，新增業(yè)務，煉化廠有許多監(jiān)測點，如儲罐溢流或儲備情況、泄露和火災、流量和能耗計量等都需要實時監(jiān)測，但是測點往往分散、被鐵路、河流、圍墻分割，難于挖溝敷設電纜或橋架接線;另外，如果在危險區(qū)域敷設電纜和接線，則有可能產(chǎn)生火花，引發(fā)安全事故;有些改造工程對時間、安裝和調試成本都有較高的要求，有線方式難于滿足。

再次，目前九江石化的對講機系統(tǒng)還采用的是模擬無線制式，由2臺模擬中繼臺、模擬手持對講機等組成，采用的是單一中繼站技術。由于模擬對講機系統(tǒng)頻譜利用率低、頻點之間易干擾等缺點，將逐漸被市場所淘汰。同時，新中控室投產(chǎn)后，現(xiàn)有對講系統(tǒng)支持的群組數(shù)量不能滿足業(yè)務需求?，F(xiàn)有的無線對講系統(tǒng)共使用了16個頻點，其中頻點0~13分別分配給了14個車間/部門使用，頻點14和15用于全廠通信。可以看出現(xiàn)有系統(tǒng)的群組資源已經(jīng)達到系統(tǒng)極限，當在進行系統(tǒng)檢修或者新裝置啟動等復雜操作時，往往需要新建一些跨車間的通訊群組，這時就要對無線通信系統(tǒng)做調整，操作過程復雜。未來800萬噸油品升級項目投產(chǎn)之后，將會增加6個車間，需要新建至少6個群組，必然超出現(xiàn)有系統(tǒng)的最大容量。

最后，在巡檢過程中，部分外操人員有時漏檢、脫崗、不按規(guī)定路線巡檢，給生產(chǎn)帶來一定的安全風險，現(xiàn)有的巡檢棒無法拍照和取證，難于保障巡檢質量;另外當巡檢遇到問題時，為了確認問題經(jīng)常需要外操人員到幾十米高的蒸餾塔上來回跑幾趟，工作強度大。

解決方案

針對上述的業(yè)務需求和挑戰(zhàn)，九江石化對比了多家廠商的解決方案，從技術的先進性、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)部署了兩個基站覆蓋了分公司大樓、鍋爐發(fā)電區(qū)、常減壓車間、催化車間、二聯(lián)合車間、連續(xù)重整車間、焦化車間等，接下來計劃再部署一個LTE基站，覆蓋800萬噸油品升級項目的新區(qū)，就實現(xiàn)全廠區(qū)的無縫信號覆蓋。LTE基站單扇區(qū)帶寬可以達到上行50Mbps，下行100Mbps，憑借其高帶寬，在網(wǎng)絡上可以同時承載儲罐儲備情況、火災、流量和能耗計量等數(shù)據(jù)的回傳，臨時工程點、卸油碼頭、生產(chǎn)區(qū)周界、河流排放區(qū)的視頻監(jiān)控，巡檢過程中的集群調度，突發(fā)事件的應急指揮等生產(chǎn)和管理業(yè)務。

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

對于數(shù)據(jù)采集和視頻監(jiān)控業(yè)務，工業(yè)儀表和攝像頭可以直接通過CPE將數(shù)據(jù)或視頻回傳到中控室相應的業(yè)務平臺，現(xiàn)場設備只需接通電源，無需挖溝部署有線網(wǎng)絡，快速部署。基于現(xiàn)有的4G寬帶網(wǎng)絡，后續(xù)對臨時點監(jiān)控的部署也會大為便利;同時，無線網(wǎng)絡相比有線方式，網(wǎng)絡結構更加扁平，運維及擴容效率大幅提升。

針對模擬對講機和集群群組不足的問題，我們提供的數(shù)字無線集群系統(tǒng)，提高了頻譜利用率，最大支持1024個調度組，單小區(qū)支持160個組并發(fā)，滿足現(xiàn)在業(yè)務容量和和生產(chǎn)通訊需求，同時也兼顧未來的擴容。該集群系統(tǒng)基于終端號碼靈活編組，不同部門不同群組，有效支持靈活分組調度。

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，防爆等級達到Ex ib IIC T4;同時，終端支持定位功能，可以隨時定位攜帶人員的位置信息，結合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，終端還支持測溫、測震、照明、RFID等功能，可支持巡檢、刷卡簽到、資產(chǎn)管理等各類應用。