http://www.kadhoai.com.cn 2026-04-07 01:13:01 來源:中控技術
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餘次、日均1600餘次降至現在的最低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複雜大型化工裝置打造成“無人”值守、自主運行的示範企業,並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。

湖北三寧硫酸裝置全麵進入“無人”值守模式
01
硫酸裝置操作難點與“無人”值守運行挑戰
硫酸裝置作為複雜化工裝置的典型代表,具有大滯後、強耦合、多幹擾、時變等複雜非線性特征,受環境、下遊工況波動變化影響大,在實現裝置“無人”值守的過程中,存在過程大滯後強耦合、平穩控製難,多單元耦合串聯、區域協同難,外界幹擾因素多、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,現有常規控製手段隻能作為基礎,需要引入以AI為核心的智能化技術解決複雜耦合變工況下的自適應控製、儀表設備或工藝異常工況下的風險識別及自動幹預、正常運行時的路徑規劃及效益提升、上下遊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複雜、繁瑣、重複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。區別於傳統的“黑屏操作”,“無人”值守的關鍵在於裝置係統能夠具備“識別-評估-決策-執行”的自主能力,實現對外部的需求或幹擾進行自主響應,同時又可對係統內部要素的完整性、健康性、穩定性進行自我管理,最終達到無需人工幹預、實現無人值守的目標。

流程工業“無人”值守裝置建設體係
按照“無人”值守技術體係和建設理念,中控技術建立了一套完整的“無人”值守產品技術體係,在基於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,並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後完成了以下三個方麵的建設內容:
根據“無人”值守理念優化設計,打牢智能化根基
在裝置設計階段基於“無人”值守需要,對工藝設計方案、儀表及設備選型方案、控製方案及控製邏輯等進行全麵優化。
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:進行工藝設計校驗並考察裝置的動態特性,識別工藝瓶頸。設備選型優化:全麵校核主要設備及儀表閥門的選型,並給出合理化改進建議。感知手段升級:針對現場檢測手段製定一係列優化方案,進一步提升感知能力。控製策略完善:製定了多個工段的協調控製方案,保障操作環節全部實現可自動調節。
“AI賦能”解決操作難題,消除人工幹預
引入AI技術,構建基於AI的智能化控製方案,實現硫酸裝置多工況運行及切換過程中多變量強耦合、大滯後、時變等狀態下的關鍵參數精準預測,例如:
針對幹吸酸濃、液位平穩控製難題,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製器,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製策略,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幹預處置策略,實現了異常工況下關鍵參數的平穩控製。
同樣的,基於工業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製、轉化器各段進口溫度控製、幹吸工段酸溫與回水溫度區域協調控製等行業難題,以及硫酸外供自動供停及模式切換、外界精製冷凝水異常自處置,從而全麵降低了人工幹預頻次。
構建裝置智慧大腦,解決“無人”後顧之憂
基於AI模型,中控技術攜手湖北三寧開發裝置動態響應與控製性能評估技術、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、基於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係,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,全麵替代人接管生產裝置。

“無人”值守硫酸裝置“智慧大腦”
湖北三寧硫酸操作員侯工表示,“'無人'值守係統的投運,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分鍾,倒完後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、排汙這種操作強度大的環節,都可以交給程序去做,而且還實現了控製回路及時自動投切,報警也沒有了。”

湖北三寧硫酸裝置操作頻次統計
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製加強協同創新,以中控“1+2+N”智能工廠新架構為藍圖,中控OMC係統、流程工業過程模擬與設計平台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麵推進“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杆,推動行業可持續發展!