淺談“互聯網+”與天然氣淨化廠智能化建設

摘要：當前，“互聯網+”已經成為國家經濟創新發展的新亮點。“互聯網+”對經濟的帶動是不可估量的，互聯網與傳統產業的結合，一定能夠產生難以預期的成果。將“互聯網+”運用於天然氣淨化廠的智能化建設，大力推動互聯網、大數據計算、雲處理應用與天然氣淨化廠生產運營深度融合，將天然氣淨化廠打造成密切連接上下游的“大腦”，進一步提升天然氣淨化廠的自動化、數字化、可視化、模型化、集成化水平，通過數據分析監控裝置運行平穩性，保證上游井場安全高效生產集輸，同時極大發揮下游市場用户羣體的主觀能動性，實現企業與用户的雙向即時互動，根據用户羣體消費趨勢和實際情況針對性的改善生產銷售任務，從而達到提高裝置運行完整性可靠性，保證生產效率；減輕員工工作負擔，保障員工健康安全；降低工廠自身能耗，減少廢氣廢水排放，促進生態和諧的目的。

關鍵詞： 互聯網＋；大數據；雲處理；天然氣淨化廠；智能化建設

隨着經濟的快速增長和對清潔能源的大力開發，中國對天然氣的需求不斷提高，而新探明的氣田大部分含有硫化氫，採出的原料氣進行脱硫淨化處理後方能使用，天然氣淨化廠的作用日益突出。某天然氣項目是中國石油天然氣集團公司與美國某石油公司合作建設的中國陸上石油天然氣合作項目。項目總體開發分為三期，目前已建成投用的一期工程日淨化天然氣900萬立方米（年淨化天然氣約30億立方米），日產硫磺1200噸（年產約40萬噸）。三期工程建成後日淨化天然氣1500萬立方米（年淨化天然氣約50億立方米），日產硫磺2000噸（年產約65萬噸）。該高含硫天然氣淨化廠原料氣壓力超過7.0 MPa，原料氣中硫化氫平均含量為15%（體積分數），且該高含硫氣田地區覆蓋四川省達州市及重慶市開州區，山勢險峻，河道縱橫，天然氣集輸管道縱深30餘公里。傳統管理運作方式大大增加了工廠運行成本和安全風險。大力推動互聯網、大數據、雲處理與天然氣淨化廠生產運營深度融合，將天然氣淨化廠打造成密切連接上下游的“大腦”，進一步提升天然氣淨化廠的自動化、數字化、可視化、模型化、集成化智能水平。通過數據分析監控裝置運行平穩性，保證上游井場安全高效生產集輸，同時極大發揮下游市場用户羣體的主觀能動性，實現企業與用户的雙向即時互動，根據用户羣體消費趨勢和實際情況針對性的改善生產銷售任務，從而達到提高裝置運行完整性可靠性，保證生產效率；減輕員工工作負擔，保障員工健康安全；降低工廠自身能耗，減少廢氣廢水排放，促進生態和諧的目的。

一、 “互聯網＋”特徵

1、“互聯網+”讓數字化管控更精確

數字化表現為可計算性和可度量性，是計算機、多媒體技術、軟件技術、智能技術的基礎，也是信息化的技術基礎。該天然氣淨化廠的中央控制系統採用常規DCS、ESD、FGS組合方式對生產設備進行遠程監控、緊急聯鎖保護和火災氣體檢測。同時利用計算機對水、電、汽、風等生產和消耗的數據進行收集、平衡和統計。通過引入互聯網雲分析應用，可以對某時段各種生產參數及趨勢變化的分析，提前預判可能出現問題的單元，進行維修更換；利用互聯網數據分析對公用工程系統的日常運行、裝置能源動力消耗情況，以及對其他裝置用能情況進行橫向和縱向的相似性對比分析，進而實現對能源消耗的智能化管理，最大程度優化淨化廠的用能情況，節約成本開銷。

2、“互聯網＋”讓可視化管理更清晰

可視化的含義是將生產狀態、工業視頻等各類信息高度集中和融合，加強對空間信息的管理，為操作和決策人員提供對現場環境的感知，確保迅速準確的掌握所有信息和快速的決策[2]。該天然氣淨化廠結合現場生產實際情況，利用JDE工單管理系統，對所有工藝設備與公用工程設備建立了動態預防性維護週期表，結合平時維護保養情況實現對所有設備生命週期管理。引入“互聯網+”，通過與廠家提供的設備原始參數和其它技術資料進行分析對比，真正實現對現場每台設備各項參數進行全方位的監控與分析，把各種繁雜的運行數據轉換成直觀的圖形和圖像，使得管理人員對現場設備的生產運行狀態和趨勢有更加直觀和準確的把控，便於上級主管進行快速決策，保證天然氣淨化廠高效穩定的運行。

3、“互聯網+”讓模型化更精簡

模型化是指通過利用生產運行數據和專家知識，將石化工廠的行為和特徵的知識理解固化成各類工藝、業務模型和規則，實現人與製造系統的融合及人在其中智能的充分發揮[2]。該天然氣淨化廠充分利用操作人員積累的業務知識和經驗建立模型，出現異常工況或者進行生產分析預測時，可調度適用的模型來輔助決策，進行有效支撐。“互聯網+”的應用，能夠使現場每一位操作員將自己的經驗通過計算機建立模型並上傳到互聯網，同時還能鏈接世界上所有相關行業的相似模型，藉助雲分析功能篩選出最接近的模型對實際問題進行有效匹配。從而提高解決複雜生產技術問題的能力，極大縮短處理問題的時間，提高每個員工的工作效率。

4、“互聯網＋”讓集成化更全面

集成化是指智能工廠中的系統與現有生產過程的工藝過程和管理業務流程高度集成，實現石化生產各個管理環節和各工序間緊密銜接與集成，從全局角度實現整體優化[2]。該天然氣淨化廠目前計劃調度不再侷限於局部的優化而擴展至全廠範圍內的一體化優化，能源管理方面實現與生產優化集成的能源計劃和調度的配置優化。“互聯網＋”的融入，能夠更好促使天然氣淨化廠與上游井場和下游市場的無縫連接，通過互聯網對下游所有用户的用氣使用情況進行統計並結合歷史數據進行合理分析，通過量化控制，反饋到生產裝置從而找到經濟運行的最優化生產區間，並實時進行動態修正已確保區間始終保持合理工作區，操作人員通過計算機就能對閥門開度、輸送壓力等各項參數進行調控。

三、小結

“互聯網+” 作為互聯網思維的進一步實踐成果，推動經濟形態不斷地發生演變，為改革、創新、發展提供廣闊的網絡平台，帶動社會經濟實體的生命力，對經濟的帶動是不可估量的。天然氣淨化廠作為我國天然氣行業中重要的一環，更應該利用當前經濟轉變的良好時機融入互聯網，利用信息通信技術以及互聯網平台實現由單一生產銷售模式向使用大數據分析，着重用户體驗的點對點模式進行轉變，創造新的發展生態，大力推動智能化建設，從而最大的發揮互聯網在社會資源配置中的優化和集成作用，實現企業降本增效、保障員工健康、促進綠色生態、綜合利益最大化的目的。