山东京博石油化工（以下简称“京博石化”）是一家以石油化工为主业，集石油炼制与后续深加工为一体的大型民营企业，技术创新实力居石油化工行业先进水平。作为地炼行业的标杆，京博石化非常重视自身的信息化建设，数字化能力和应用水平均位于石化企业前列。
中控技术凭借在公用工程优化领域长期的技术积累与成熟的解决方案，以机理建模、数据挖掘、人工智能等关键技术为支撑，对京博石化燃料气、氢气系统运行开展全流程在线分析与诊断评估，依托工业互联网平台为京博石化量身定制，发布了国内首个公用工程优化APP。APP构建了集实时监控、统计分析、管网模拟、操作优化、调度优化等多个功能模块，让京博石化实现了对燃料气、氢气系统的精细化管控与协同优化高效运行，达到了节能降耗、挖潜增效的目标。
公用工程优化APP充分利用工业互联网平台强大的数据整合能力所建立的数据湖，打破不同平台之间的数据壁垒，构建了覆盖全厂各装置、各产耗点的氢气、瓦斯监控模块，从氢气、燃料气系统总图扩展到各车间、各装置氢气、高低压瓦斯排放点。公用工程优化APP集合了各装置实时数据、化验分析数据、装置关键运行指标、环保指标等信息，让生产人员都能拥有“千里眼、顺风耳”，实时掌握公用系统的每一个环节，提高对现场的感知能力。
为了解决公用介质在输送过程中的管理与监测问题，公用工程优化APP管网模拟模块以氢气、燃料气产耗实时数据、化验分析数据、管网拓扑结构参数为基础，构建了基于物性计算、流动、传热耦合的在线计算机理模型。实现了对管网中任意管段流量、流速、氢纯度、关键杂质组分含量、热值、烃类液化状态等参数的软测量，动态跟踪管网运行状态及介质流向与分布状况，问题管段与异常工况的自动报警与定位功能；实现管网结构参数的便捷查询、维护等功能，为评估诊断、优化操作、降低系统波动提供了决策依据。依托工业互联网平台深厚的可视化模型管理能力，以数字孪生的方式将全厂燃料气、氢气管网以三维立体方式呈现，让调度人员不必亲临现场也能准确掌握全厂管道以及重点管件的分布情况与介质输送状态， “足不出户”也能精准指挥。
基于工业互联网平台的工业大数据分析，深入挖掘数据价值，同时，利用平台所提供完整的人工智能优化算法工具，实现更佳的工况分析。公用工程优化APP操作优化模块以制氢总成本更低为目标，以各临氢装置氢气需求及氢气、燃料气管网为约束，构建氢气、燃料气系统协同操作优化模型，在线推送各制氢装置更佳的原料配比、更佳的产氢负荷优化分配方案，降低外购天然气量以及单位产氢能耗。让每个下达的调度指令都能做到“稳、准、优”。
为了实现氢气、燃料气系统运行总成本低的目标，公用工程优化APP依靠工业互联网平台深厚的大数据基础和强大的人机交互能力，开发了调度优化模块，将调度经验与机理建模、数据分析算法相结合，将调度经验模型化，并关联实时工况进行快速求解，建立氢气、燃料气系统协同调度优化模型，在线推送系统产耗装置异常、产耗不平衡工况下的氢气、燃料气的产耗优化分配方案，液态烃、天然气的更佳补充方案。提升调度人员对燃料气管网运行状态的预判能力，降低了阶段性产耗不平衡带来的氢气浪费与燃料补充量，提升了系统运行平稳性，实现了多种公用介质系统的快速联动，“精确制导”。
公用工程APP提供了系统运行评价，通过不同的维度指标衡量各个系统的运行情况并给予评价，不同指标对标同行业的平均水平与更高水准，全厂各装置能效的滚动排行榜，激发降本增效的动力，为领导决策提供可靠依据。
公用工程优化APP投用期间，项目组针对京博石化氢气、燃料气系统运行现状与问题，提出了十余项优化改造建议，多已立项实施中，累计可为京博石化带来近2000万元/年的效益。APP的投用提升了生产人员对于公用系统的集中管控，真正做到“事前”模拟计算、分析预判，“事中”分级监控、联动预警，“事后”统计考核、原因追溯。
工业互联网平台通过顶层设计，消除多个烟囱式的垂直应用，统一企业级工业大数据，增强生产数据、管理数据、运营数据之间的融合联动，减少了用户对不同平台的使用和维护成本；同时，平台提供了一整套工业大数据集成、分析、挖掘和可视化展示的IT 工具集和模板库，大大降低了开发者的使用门槛，提升了工程实施效率；此外，开放的数据服务、计算服务、存储服务和安全服务，可以充分发挥用户的主观能动性，更好地贴近客户的实际需求。平台+APP的模式使得APP和数据实现快速迁移，让公用工程优化APP的大规模推广成为可能，未来我们将继续以工业互联网平台为依托，进一步深化应用，将功能扩展到蒸汽、水、氮气、风等系统，打造涵盖全厂所有公用介质的集管控与优化于一体的公用工程优化APP系列，更好地为用户创造价值。
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