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HengLink互联感知系列解决方案设备故障诊断与远程运维：在工业互联网平台的基础上，对 设备运行正常状态、健康偏离（亚健康状态）、故障状态、失效或报 废阶段进行智能监测和故障诊断，并为技术专家提供远程运维支持, 降低工厂资产的运营风险。

一，案例简介

1、 设备管理优化

1） 设备故障诊断与远程运维：在工业互联网平台的基础上，对设备运行正常状态、健康偏离（亚健康状态）、故障状态、失效或报 废阶段进行智能监测和故障诊断，并为技术专家提供远程运维支持, 降低工厂资产的运营风险。

2） 腐蚀管理：基于物理空间实体数字李生模型集成设计、采购 等各类数据，进行腐蚀回路划分、抽取、检测点规划、定点测厚点标 识及测厚数据的计算、管理；数字李生系统可根据RBI分析结果进 行可视化展示与智能预警。

2、 生产执行优化

1） 物料配方优化：采用人工智能方法挖掘海量工业数据，建立 融合数据和机理分析的数字李生混合模型，通过多模型优化控制和质 量卡边优化，解决石化生产过程模型随原料和产品加工方案变化的难 题。

2） 工艺参数设计与仿真：基于数字李生系统，结合初始化反应动力学参数，使用流程模拟服务组件建立高精度、自适应、自学习、 通用的石化行业数字李生多维模型，指导工厂工艺参数调整与设计。

3） 生产过程建模与控制：在工业互联网平台的基础上，以数字 弯生系统的动态实测虚拟空间多维模型为基础，采用多变量模型预测 控制（MPC）、软测量技术等手段，对装置或工艺单元进行多变量协 调优化控制，提高高价值产品收率、降低装置能耗。

3、产品管理优化

产品质量管理：在数字李生系统建立物料走向模型、物料质量传 递模型、物料质量与工艺参数相关性模型，结合原材料选购、入厂、 加工、产品出厂到用户服务等环节的质量数据，实现“实验室基础一 质量监控一质量追溯一质量预测”一体化功能。

二，案例背景

在智能生产线建模方面，缺少覆盖生产线感知、运行、重构的时 间空间多尺度动态模型支持；在生产线数据集成与仿真求解方面，缺 乏复杂时变感知数据解耦与多时空尺度模型的统一计算快速精准求 解算法的支持；在智能生产线数据采集方面，缺少面向流程行业的异 构制造资源智能感知与接入的技术和装置支持；在智能仿真、控制、 优化决策以及运维方面，由于缺乏对动态场景的实时映射能力和时空 数据融合能力，导致数据不充分、反应不及时、分析不准确、智能化 程度低，从而导致动设备的故障诊断与预测不准确、静设备的腐蚀诊 断与评估不及时、产品质量相关性分析不足等问题。缺乏对物料配方 优化、工艺参数设计与仿真、生产过程建模与控制、设备故障诊断与远程运维等高质量的服务。

三、案例介绍

1、设备管理优化

1）设备故障诊断与远程运维

通过在现场安装边缘计算设备，以无线有线方式采集数据，传输 至中心控制室数据服务器中，进行数据提取、分析、建模、监测，从 而实现设备的故障诊断和远程运维。

在工业互联网平台的基础上，应用了边缘计算技术、工业大数据 技术、人工智能技术、IoT技术，从传感器采集数据中提取特征的趋 势曲线，通过大数据分析、挖掘能力和机器学习，提高数字弯生系统 设备诊断模型精确性，为技术专家掌握及维护系统运行及提升系统诊 断能力提供技术手段，实现设备故障诊断管理水平，降低工厂资产的运营风险。

本方案以数字李生系统的工业设备机理模型与算法，实现设备在 线状态监测、故障监测与自动诊断、设备趋势预测等核心功能，提升 设备管理的感知控制能力、故障诊断能力、预测能力、分析优化能力、 决策能力。

2）腐蚀管理：

基于物理空间实体数字李生模型层涵盖资产全生命周期的属性 数据，结合物理空间实体的模型的空间位置，对资产腐蚀进行相应的 管理，包括腐蚀回路划分、抽取、检测点规划、检测实施及记录、定 点测厚点标识及测厚数据管理等工作。基于工业互联网平台，物理空 间实体数字李生模型集成了装置设计资料、采购资料以及介质属性与生产实时数据，虚拟空间多维模型可根据RBI分析结果，进行智能 预警，从而指导设计全面腐蚀管理策略、制定检测优化方案，以低成 本完成腐蚀管理与规划。

2、生产执行优化

1）物料配方优化

采用人工智能方法挖掘海量工业数据内在的知识信息，建立融合 数据和机理分析的混合模型，解决石油化工生产过程模型随原料和产 品加工方案变化的难题，开发出面向原料、产品需求变化的石油化工生产过程数字李生模型，对优化性能、控制（动态调节）性能、模型 预估性能和过程干扰性能进行分析和报告，控制工程师可以根据这些结果来确定控制器性能的改变并改善控制器性能。

2 ）工艺参数设计与仿真

采用模型参数的智能化拟合技术来建立精准的装置全流程模型, 结合初始化反应动力学参数，并通过智能感知、采集获取生产过程操 作数据，基于数字李生系统，使用流程模拟软件建立通用的石化行业高精度、自适应、自学习的数字李生过程模型，指导工厂工艺参数调 整与设计。

3）生产过程建模与控制

采用先进的建模、多变量模型预测控制（MPC）、软测量技术等 手段，对装置或工艺单元进行多变量协调优化控制。在工业互联网平 台的基础上，以数字李生系统的动态实测虚拟空间多维模型为基础，兼前馈、反馈、滚动优化为一体，在装置操作平稳的基础上，在每一 个运行周期（一般为1分钟）根据装置约束条件，通过稳态优化（LP 或QP）算法寻找装置效益最佳操作点，并通过动态控制器驱动装置平稳的向最佳操作点靠近，以实现卡边操作，从而提高高价值产品收 率、降低装置能耗之目的。

3、产品管理优化

产品质量管理

利用先进的自动采集、分析检验仪器设备，构建基于工业互联网 平台的产品质量管理系统，通过实时的数据采集与传输，将产品实时 的质量参数同步至数字李生系统构建的多时空尺度预测模型中，通过 理论模型的分析获取产品质量偏差，进行卡边优化，实现产品质量的 最优管理。

四，典型经验提炼

（一）具体措施和成效

恒力工业互联网平台集合了物联网、人工智能、云计算、工业大 数据、三维数字化等新技术，是具备物联网接入、大数据分析、数字 弯生服务等技术能力和针对石化业务应用场景进行优化设计的行业 级工业互联网平台。在支撑企业生产、设备、能源、HSE等业务领域 的管控业务方面具有较大优势，具体体现在以下方面：

一是实现经营管理、生产运营、操作管理、控制优化的集成，提 高企业协同优化的能力；

二是建立企业互联感知的生产运行环境，并应用融合通信技术， 实现行政/调度电话、视频监控、视频会议、集群对讲、广播等系统 的互联互通；

三是提出互联感知的系列解决方案，利用无线网、RFID、智能 仪表、智能设备等互联网技术实时跟踪生产过程信息，提升企业现场 感知和预测预警能力，为操作人员提供友好的操作环境；

四是从工厂生产运营的全局角度出发，采用三维数字化交付方式, 实现了部分生产流程及布局数字建模，建立三维数字化工厂模型，开 发在虚拟环境中的生产管理、设备管理、安全管理和培训管理，实现 虚拟与真实环境的高度融合；

五是利用云计算技术，以共享资源池的方式提供共享云服务，实 现IT资源的集中共享和动态调配；

六是实现智能装备与业务环境高度融合，促进业务的能力提升， 使管理更高效、生产更经济，提高企业本质安全、节能低碳水平；

七是实现产品质量的最优管理，可以利用先进的自动采集、分析 检验仪器设备，构建基于工业互联网平台的产品质量管理系统，通过 实时的数据采集与传输，将产品实时的质量参数同步至数字李生系统 构建的多时空尺度预测模型中，通过理论模型的分析获取产品质量偏 差，进行卡边优化。

综上所述，恒力石化已基于工业互联网平台、数字弯生、实时数 据库等，实现了生产过程中“人、机、料、法、环、测”全要素的智能 感知互联、高效数据集成、实时交互与控制、智能协作与共融；并通过工业DCS系统，实现了生产线的李生对象支持单向、双向以及一 对多的数据同步与交换，具有闭环控制功能。但要作为行业服务平台， 还有较大差距，需要解决的问题包括服务标准化、应用组件化、数据 集成化等，这正是本项目的主要研究内容之一。