物聯(lián)網(wǎng)在現(xiàn)今的石化/化工廠中的發(fā)展，承襲了以往工廠自動(dòng)化生產(chǎn)與應(yīng)用的方向，從生產(chǎn)過程的檢測(cè)、實(shí)時(shí)參數(shù)采集、生產(chǎn)設(shè)備與產(chǎn)品監(jiān)控管理、原料/材料消耗監(jiān)測(cè)、生產(chǎn)環(huán)境因子的調(diào)控，朝向原料運(yùn)輸控制、倉(cāng)儲(chǔ)管理、生產(chǎn)優(yōu)化與流程安全監(jiān)控等整合型方向進(jìn)行應(yīng)用。而大型石化公司具有初級(jí)能源的探勘、油品/化學(xué)品生產(chǎn)、油品/化學(xué)品銷售等體系，應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)可以發(fā)揮與提升這些體系內(nèi)信息相互鏈接的程度，創(chuàng)造出新型態(tài)的商業(yè)生產(chǎn)與銷售應(yīng)用模式。
物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)智能生產(chǎn)環(huán)境的應(yīng)用，在全球的石化業(yè)界制程自動(dòng)化的發(fā)展進(jìn)程中，自很早期就開始發(fā)展現(xiàn)今物聯(lián)網(wǎng)的部分應(yīng)用技術(shù)。由于石化產(chǎn)品常常在高溫、高壓、高噪音、有機(jī)揮發(fā)物濃度高的環(huán)境下進(jìn)行生產(chǎn)，且每小時(shí)生產(chǎn)的化學(xué)品動(dòng)輒以百噸計(jì)，稍有控制不慎或無法及時(shí)操控都將造成現(xiàn)場(chǎng)操作人員與原物料的重大損失，在生產(chǎn)安全與成本控管的需求下，不須現(xiàn)場(chǎng)操控人員的全自動(dòng)化操控一直是石化與化工生產(chǎn)業(yè)界追求的目標(biāo)。
以往石化/化工工廠的自動(dòng)化生產(chǎn)發(fā)展與應(yīng)用方向主要集中于生產(chǎn)制造的監(jiān)測(cè)與管控，包括：
(1) 生產(chǎn)過程的檢測(cè)
(2) 實(shí)時(shí)參數(shù)采集
(3) 生產(chǎn)設(shè)備與產(chǎn)品監(jiān)控管理
(4) 原料/材料消耗監(jiān)測(cè)
(5) 生產(chǎn)環(huán)境因子的調(diào)控
讓操作人員可以在生產(chǎn)過程中實(shí)時(shí)監(jiān)控產(chǎn)品生產(chǎn)的溫度、壓力、酸堿度等等的參數(shù)，并經(jīng)由收集各個(gè)參數(shù)監(jiān)控設(shè)備的數(shù)據(jù)經(jīng)程序包計(jì)算后回饋控制生產(chǎn)制程的參數(shù)，借以達(dá)到精準(zhǔn)控制產(chǎn)品的質(zhì)量與優(yōu)化生產(chǎn)流程的目的。
因此石化/化工工廠在自動(dòng)化生產(chǎn)的發(fā)展進(jìn)程與目前物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的感知技術(shù)多所相似，都是利用傳感器監(jiān)測(cè)環(huán)境的變化，之后通過通過傳感器、KFID、多媒體信息采集、二維碼等多種傳感和編碼技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)物理世界的認(rèn)知。下面文章將從石化/化工工廠的原料運(yùn)輸、倉(cāng)儲(chǔ)管理、生產(chǎn)管理與流程安全四個(gè)面向來觀察物聯(lián)網(wǎng)目前在其中的主要發(fā)展趨勢(shì)與發(fā)展方向。
智能監(jiān)控于原料運(yùn)輸管理之應(yīng)用
物聯(lián)網(wǎng)的智能監(jiān)控技術(shù)在石化原料運(yùn)輸管理的應(yīng)用，目前以原油、天然氣與其它化學(xué)品的生產(chǎn)監(jiān)測(cè)與運(yùn)輸為主。原油的生產(chǎn)一般都是散布在廣闊的區(qū)域，從開采出地表至輸送到石油公司須經(jīng)歷采油井、計(jì)量站、聯(lián)合站、采油廠等設(shè)施，其中需要大批人力在現(xiàn)場(chǎng)操控、抄表，加上采油現(xiàn)場(chǎng)的惡劣環(huán)境，造成工作人員的沉重負(fù)荷;建立智能遠(yuǎn)程測(cè)控系統(tǒng)，對(duì)石油生產(chǎn)設(shè)備進(jìn)行智能測(cè)控和管理為廠商應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在原料生產(chǎn)端的改善方式。
石化/化工生產(chǎn)廠商需要經(jīng)由管路運(yùn)輸?shù)脑?，包括原油、乙烯、丙烯、丁二烯、天然氣、蒸氣、氫氣等，這些原料通常具有特殊的性質(zhì)，需要通過監(jiān)測(cè)系統(tǒng)來確認(rèn)與維護(hù)運(yùn)輸經(jīng)過地區(qū)的安全。例如原油與天然氣的運(yùn)輸，通常自荒僻無人的產(chǎn)地輸送至工業(yè)區(qū)的工廠中使用，須經(jīng)過相當(dāng)長(zhǎng)距離的輸送;原油運(yùn)輸又需額外考慮寒冷天候造成結(jié)凍情況，采用輸送管外纏加熱帶方式改善，因此加熱帶的加熱控制、安全監(jiān)測(cè)等，為原油運(yùn)輸上的重要考慮。在天然氣的運(yùn)輸上，由于天然氣易燃且易滲漏，輸送安全、滲漏的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與防堵為重要考慮。以往是經(jīng)由安裝監(jiān)測(cè)/監(jiān)測(cè)器于管路上，再經(jīng)實(shí)體線路匯集信息至節(jié)點(diǎn)控制中心的方式，近期在物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展下，已有廠商開始考慮改采無線訊號(hào)傳輸?shù)姆绞?，可以大幅?jié)省架設(shè)實(shí)體線路的成本費(fèi)用，但需要避免數(shù)字無線通信在易燃?xì)怏w泄漏時(shí)因訊號(hào)傳輸引發(fā)火星而釀成火災(zāi)的風(fēng)險(xiǎn)。
另外由于油管通常穿越天氣嚴(yán)峻區(qū)域，甚至極地區(qū)域，如何克服惡劣天候?qū)o線訊號(hào)傳輸造成的影響及維持訊號(hào)的穩(wěn)定度也是未來亟需克服的難題。
智能監(jiān)控于原料倉(cāng)儲(chǔ)管理之應(yīng)用
石化原料的倉(cāng)儲(chǔ)管理對(duì)于需進(jìn)口原物料來生產(chǎn)的廠商至關(guān)重要，各項(xiàng)倉(cāng)儲(chǔ)設(shè)備對(duì)原物料儲(chǔ)存量的掌控，以及倉(cāng)儲(chǔ)的可調(diào)度空間往往影響到生產(chǎn)設(shè)備的產(chǎn)能利用率、原物料的購(gòu)買時(shí)機(jī)、批次量與價(jià)格，因此倉(cāng)儲(chǔ)的感測(cè)組件設(shè)備、部署環(huán)境鏈接與無線數(shù)據(jù)傳輸已成為石化/化工廠商精準(zhǔn)掌控原料余量水平，調(diào)度與進(jìn)貨時(shí)機(jī)的重要判斷信息來源。通過物聯(lián)網(wǎng)的連結(jié)，管理人員對(duì)于工廠整體原料余量與產(chǎn)品銷售的狀況可以立即性的掌控，縮短以往倚賴人工匯總數(shù)據(jù)的時(shí)間差距，降低時(shí)間引起購(gòu)買原物料/銷售產(chǎn)品價(jià)格損失的風(fēng)險(xiǎn)。
智能監(jiān)控于生產(chǎn)管理之應(yīng)用
廠商可以在生產(chǎn)過程中實(shí)時(shí)監(jiān)控產(chǎn)品生產(chǎn)的溫度、壓力、酸堿度等等的參數(shù)，并經(jīng)由收集各個(gè)參數(shù)監(jiān)控設(shè)備的數(shù)據(jù)經(jīng)程序包計(jì)算后回饋控制生產(chǎn)制程的參數(shù)，藉以達(dá)到精準(zhǔn)控制產(chǎn)品的質(zhì)量與優(yōu)化生產(chǎn)流程的目的。物聯(lián)網(wǎng)提供了一個(gè)連結(jié)各個(gè)生產(chǎn)管控系統(tǒng)的環(huán)境，以往對(duì)產(chǎn)線的控制可能局限于單一產(chǎn)品、單一產(chǎn)線的控制，物聯(lián)網(wǎng)加大加深了智慧監(jiān)控、控制、診斷、決策的運(yùn)作范疇，對(duì)于產(chǎn)能日益增大，產(chǎn)線數(shù)量眾多的國(guó)際型公司來說，物聯(lián)網(wǎng)在生產(chǎn)制程上的應(yīng)用提供了極佳的監(jiān)控決策平臺(tái)。
智能監(jiān)控于節(jié)能減排之應(yīng)用
物聯(lián)網(wǎng)與環(huán)保設(shè)備的結(jié)合實(shí)現(xiàn)了對(duì)工業(yè)生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的各種污染源及污染治理各環(huán)節(jié)關(guān)鍵指標(biāo)的實(shí)時(shí)監(jiān)控，在重度污染物排放企業(yè)的排放口安裝無線傳感設(shè)備，可以對(duì)企業(yè)污染排放進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，并且可以遠(yuǎn)程關(guān)閉排放口，防止突發(fā)性環(huán)境污染事故發(fā)生，也可以通過回饋控制系統(tǒng)，調(diào)整生產(chǎn)制程中的相關(guān)控制參數(shù)，有效降低污染物的排放量。
