湖北三宁成为国内首个将复杂大型化工装置打造成“无人”值守、自主运行的示范企业，并成功入选湖北省首批“无人工厂”，这是湖北三宁携手中控技术成立三宁·中控工业智能研究院以来，以5T融合创新、工业AI驱动工业生产模式变革的又一次成功探索实践，必将为化工行业的“数转智改”产生重要促进作用。
湖北三宁硫酸装置全面进入“无人”值守模式
01
硫酸装置操作难点
与“无人”值守运行挑战
硫酸装置作为复杂化工装置的典型代表，具有大滞后、强耦合、多干扰、时变等复杂非线性特征，受环境、下游工况波动变化影响大，在实现装置“无人”值守的过程中，存在过程大滞后强耦合、平稳控制难，多单元耦合串联、区域协同难，外界干扰因素多、高效运行难，设备仪表易失效、异常处置难等主要问题，为湖北三宁硫酸装置“无人”值守运行提出了极大的挑战，现有常规控制手段只能作为基础，需要引入以AI为核心的智能化技术解决复杂耦合变工况下的自适应控制、仪表设备或工艺异常工况下的风险识别及自动干预、正常运行时的路径规划及效益提升、上下游联动区域协同自动变负荷以及加工方案自主切换等诸多问题。
02
“AI+5T”赋能湖北三宁硫酸装置
实现“无人”值守自主运行
“无人”值守能够将企业较为稀缺的人力资源从复杂、繁琐、重复的操作活动中解放出来，提升装置运行水平、安全水平和效益，减少非计划停工，对装置的长周期、高效自主运行具有深远意义，是化工装置“安、稳、长、满、优”高度自主运行的集中体现。区别于传统的“黑屏操作”，“无人”值守的关键在于装置系统能够具备“识别-评估-决策-执行”的自主能力，实现对外部的需求或干扰进行自主响应，同时又可对系统内部要素的完整性、健康性、稳定性进行自我管理，最终达到无需人工干预、实现无人值守的目标。
流程工业“无人”值守装置建设体系
按照“无人”值守技术体系和建设理念，中控技术建立了一套完整的“无人”值守产品技术体系，在基于5T技术（自动化技术AT、信息技术IT、工艺技术PT、运营技术OT、设备技术ET）之上，充分利用AI技术打通识别、评估、决策、执行的关键链路，并通过持续的自我学习迭代，让装置装上智慧大脑，能够像人一样进行自我感知、自主分析、智慧决策和自动执行，助力湖北三宁硫酸装置先后完成了以下三个方面的建设内容：
根据“无人”值守理念优化设计，打牢智能化根基
在装置设计阶段基于“无人”值守需要，对工艺设计方案、仪表及设备选型方案、控制方案及控制逻辑等进行全面优化。
装置自主性分析：通过考察各单元乃至全流程的自主能力，确定需要提升和完善的关键工序。
工艺合理性分析：进行工艺设计校验并考察装置的动态特性，识别工艺瓶颈。
设备选型优化：全面校核主要设备及仪表阀门的选型，并给出合理化改进建议。
感知手段升级：针对现场检测手段制定一系列优化方案，进一步提升感知能力。
控制策略完善：制定了多个工段的协调控制方案，保障操作环节全部实现可自动调节。
“AI赋能”解决操作难题，消除人工干预
引入AI技术，构建基于AI的智能化控制方案，实现硫酸装置多工况运行及切换过程中多变量强耦合、大滞后、时变等状态下的关键参数精准预测，例如：
针对干吸酸浓、液位平稳控制难题，通过AI模型对酸浓、液位的动态特性进行高效辨识、精准预测，构建出融合强化学习的自适应控制器，动态适配不同工况，确保酸浓、液位的稳定运行。
针对烟酸产量和废热锅炉负荷自适应调整难题，通过AI模型构建多模式下的自适应协同控制策略，实现烟酸产量和废热锅炉负荷的自适应调整。
针对信号跳变、阀门异常处置难题，通过AI模型构建信号及阀门异常的自动识别及干预处置策略，实现了异常工况下关键参数的平稳控制。
同样的，基于工业AI技术有效解决了诸如正常运行过程焚硫炉炉尾温度优化控制、转化器各段进口温度控制、干吸工段酸温与回水温度区域协调控制等行业难题，以及硫酸外供自动供停及模式切换、外界精制冷凝水异常自处置，从而全面降低了人工干预频次。
构建装置智慧大脑，解决“无人”后顾之忧
基于AI模型，中控技术携手湖北三宁开发装置动态响应与控制性能评估技术、装置稳态检测与工艺预警技术、生产绩效动态评估与实时优化技术、基于动态风险评估决策技术、仪表阀门及设备异常识别诊断技术，构建全方位智能感知与评估体系，为装置装上“智慧大脑”，替代操作工进行7×24h智能值守，对装置运行状态进行自主监督和自主优化，全面替代人接管生产装置。
“无人”值守硫酸装置“智慧大脑”
湖北三宁硫酸操作员侯工表示，“'无人'值守系统的投运，不仅明显降低了操作强度、解放了劳动力，同时也降低了报警频次，以前的冬季硫酸防结晶的倒罐操作，每4个小时倒一次，倒一次需要10分钟，倒完后有时候还会忘记把切除的自控回路再投上，经常触发报警。现在有了无人值守，像倒罐、排污这种操作强度大的环节，都可以交给程序去做，而且还实现了控制回路及时自动投切，报警也没有了。”
湖北三宁硫酸装置操作频次统计
湖北三宁硫酸装置的“无人”值守是“AI+5T”技术深度融合的重大创新，不仅彰显了化工行业高度自主运行的卓越成就，更是企业构建核心竞争力、迈向高质量发展的战略之选。此前，双方通过成立三宁·中控工业智能研究院等机制加强协同创新，以中控“1+2+N”智能工厂新架构为蓝图，中控OMC系统、流程工业过程模拟与设计平台APEX、流程工业时序大模型TPT等一批领先的产品技术已成功部署湖北三宁，助推湖北三宁构建了业内领先的智能工厂，实现“安全、质量、低碳、效益”的核心目标。伴随着工业AI技术与5T技术的加速融合，中控技术携手湖北三宁全面推进“无人工厂”建设，成功实现工厂智能自主化运行，将为化工行业的转型升级与高质量发展树立全新标杆，推动行业可持续发展！
END
