【儀表網 企業動態】近日，中控技術攜手湖北三寧化工股份有限公司(簡稱“湖北三寧”)打造的首套“無人”值守硫酸裝置取得突破性進展，實現了該裝置人工操作頻次由過去的最高6000余次、日均1600余次降至現在的最低3次、日均10次以內，進入“無人”值守模式，裝置的安全、效益水平和智能化程度獲得顯著提升，有力推動化工行業的智能工廠進入自主運行新階段。
 

　　湖北三寧成為國內首個將復雜大型化工裝置打造成“無人”值守、自主運行的示范企業，并成功入選湖北省首批“無人工廠”，這是湖北三寧攜手中控技術成立三寧·中控工業智能研究院以來，以5T融合創新、工業AI驅動工業生產模式變革的又一次成功探索實踐，必將為化工行業的“數轉智改”產生重要促進作用。
 

　　01
 

　　硫酸裝置操作難點與“無人”值守運行挑戰
 

　　硫酸裝置作為復雜化工裝置的典型代表，具有大滯后、強耦合、多干擾、時變等復雜非線性特征，受環境、下游工況波動變化影響大，在實現裝置“無人”值守的過程中，存在過程大滯后強耦合、平穩控制難，多單元耦合串聯、區域協同難，外界干擾因素多、高效運行難，設備儀表易失效、異常處置難等主要問題，為湖北三寧硫酸裝置“無人”值守運行提出了極大的挑戰，現有常規控制手段只能作為基礎，需要引入以AI為核心的智能化技術解決復雜耦合變工況下的自適應控制、儀表設備或工藝異常工況下的風險識別及自動干預、正常運行時的路徑規劃及效益提升、上下游聯動區域協同自動變負荷以及加工方案自主切換等諸多問題。
 

　　02
 

　　“AI+5T”賦能湖北三寧硫酸裝置實現“無人”值守自主運行
 

　　“無人”值守能夠將企業較為稀缺的人力資源從復雜、繁瑣、重復的操作活動中解放出來，提升裝置運行水平、安全水平和效益，減少非計劃停工，對裝置的長周期、高效自主運行具有深遠意義，是化工裝置“安、穩、長、滿、優”高度自主運行的集中體現。區別于傳統的“黑屏操作”，“無人”值守的關鍵在于裝置系統能夠具備“識別-評估-決策-執行”的自主能力，實現對外部的需求或干擾進行自主響應，同時又可對系統內部要素的完整性、健康性、穩定性進行自我管理，最終達到無需人工干預、實現無人值守的目標。
 

　　按照“無人”值守技術體系和建設理念，中控技術建立了一套完整的“無人”值守產品技術體系，在基于5T技術(自動化技術AT、信息技術IT、工藝技術PT、運營技術OT、設備技術ET)之上，充分利用AI技術打通識別、評估、決策、執行的關鍵鏈路，并通過持續的自我學習迭代，讓裝置裝上智慧大腦，能夠像人一樣進行自我感知、自主分析、智慧決策和自動執行，助力湖北三寧硫酸裝置先后完成了以下三個方面的建設內容：
 

　　根據“無人”值守理念優化設計，打牢智能化根基
 

　　在裝置設計階段基于“無人”值守需要，對工藝設計方案、儀表及設備選型方案、控制方案及控制邏輯等進行全面優化。
 

　　裝置自主性分析：通過考察各單元乃至全流程的自主能力，確定需要提升和完善的關鍵工序。工藝合理性分析：進行工藝設計校驗并考察裝置的動態特性，識別工藝瓶頸。設備選型優化：全面校核主要設備及儀表閥門的選型，并給出合理化改進建議。感知手段升級：針對現場檢測手段制定一系列優化方案，進一步提升感知能力。控制策略完善：制定了多個工段的協調控制方案，保障操作環節全部實現可自動調節。
 

　　“AI賦能”解決操作難題，消除人工干預
 

　　引入AI技術，構建基于AI的智能化控制方案，實現硫酸裝置多工況運行及切換過程中多變量強耦合、大滯后、時變等狀態下的關鍵參數精準預測，例如：
 

　　針對干吸酸濃、液位平穩控制難題，通過AI模型對酸濃、液位的動態特性進行高效辨識、精準預測，構建出融合強化學習的自適應控制器，動態適配不同工況，確保酸濃、液位的穩定運行。針對煙酸產量和廢熱鍋爐負荷自適應調整難題，通過AI模型構建多模式下的自適應協同控制策略，實現煙酸產量和廢熱鍋爐負荷的自適應調整。針對信號跳變、閥門異常處置難題，通過AI模型構建信號及閥門異常的自動識別及干預處置策略，實現了異常工況下關鍵參數的平穩控制。
 

　　同樣的，基于工業AI技術有效解決了諸如正常運行過程焚硫爐爐尾溫度優化控制、轉化器各段進口溫度控制、干吸工段酸溫與回水溫度區域協調控制等行業難題，以及硫酸外供自動供停及模式切換、外界精制冷凝水異常自處置，從而全面降低了人工干預頻次。
 

　　構建裝置智慧大腦，解決“無人”后顧之憂
 

　　基于AI模型，中控技術攜手湖北三寧開發裝置動態響應與控制性能評估技術、裝置穩態檢測與工藝預警技術、生產績效動態評估與實時優化技術、基于動態風險評估決策技術、儀表閥門及設備異常識別診斷技術，構建全方位智能感知與評估體系，為裝置裝上“智慧大腦”，替代操作工進行7×24h智能值守，對裝置運行狀態進行自主監督和自主優化，全面替代人接管生產裝置。
 

　　湖北三寧硫酸操作員侯工表示，“'無人'值守系統的投運，不僅明顯降低了操作強度、解放了勞動力，同時也降低了報警頻次，以前的冬季硫酸防結晶的倒罐操作，每4個小時倒一次，倒一次需要10分鐘，倒完后有時候還會忘記把切除的自控回路再投上，經常觸發報警。現在有了無人值守，像倒罐、排污這種操作強度大的環節，都可以交給程序去做，而且還實現了控制回路及時自動投切，報警也沒有了。”
 

　　湖北三寧硫酸裝置的“無人”值守是“AI+5T”技術深度融合的重大創新，不僅彰顯了化工行業高度自主運行的卓越成就，更是企業構建核心競爭力、邁向高質量發展的戰略之選。此前，雙方通過成立三寧·中控工業智能研究院等機制加強協同創新，以中控“1+2+N”智能工廠新架構為藍圖，中控OMC系統、流程工業過程模擬與設計平臺APEX、流程工業時序大模型TPT等一批領先的產品技術已成功部署湖北三寧，助推湖北三寧構建了業內領先的智能工廠，實現“安全、質量、低碳、效益”的核心目標。伴隨著工業AI技術與5T技術的加速融合，中控技術攜手湖北三寧全面推進“無人工廠”建設，成功實現工廠智能自主化運行，將為化工行業的轉型升級與高質量發展樹立全新標桿，推動行業可持續發展！