□宫向阳 董 睿 安玉倩

当前，石化行业正处于从传统工业向智能化、绿色化转型的关键阶段。针对生产流程长、设备分布广、高危场景多、数据体量庞大等行业痛点，5G技术凭借高带宽、低时延、广连接、高可靠的核心优势，成为突破石化行业转型瓶颈的核心支撑。随着5G与工业互联网、AI、物联网等技术深度融合，5G技术正逐步渗透石化勘探开发、炼化生产、仓储物流、安全管控等全产业链环节，为行业实现提质增效、降本减耗、安全生产注入全新动能，成为石化行业抢占未来产业竞争制高点的重要抓手。

中国石化基于5G+北斗+人工智能+大数据分析等核心技术，重点开展石化行业七类应用场景建设，在天津石化、中原油田等11家企业部署5G虚拟专网及1万余个5G终端设备，其中5G定制国产轻型化模组占比70%以上，降低模组成本30%，打造了石化行业示范应用场景，在基础设施建设、数实融合、技术创新、应用赋能、绿色发展等方面取得重大突破。

“5G+工业互联网”赋能石化行业数智化转型

中国石化积极践行新型工业化战略，依托5G与移动物联网深度融合的技术优势，推动应用布局从早期的机器视觉识别、自动化巡检等辅助场景，逐步拓展至生产过程协同操控、远程精准作业等关键核心领域。基于广覆盖、高可靠的移动物联网络，实现了设备全时在线、数据实时回传与指令精准下达，有效促进了生产效能与安全管控的双重升级。通过自动化、智能化技术替代传统高危人工作业，持续优化少人化、无人化作业模式，筑牢安全生产防线，驱动产业向高端化、智能化迈进。

赋能监测预警：中原油田、天津石化、燕山石化等企业探索“5G+泄漏动态监测”技术，采用5G+热红外光谱分析、激光气体监测、视觉识别、机器人VOCs（挥发性有机物）巡检等复合式监测技术，在动静设备密集区域、装置高点、隐蔽区、高危区部署云台式气体泄漏检测系统，在硫化氢一级防控区建立周界气体检测线，实现由“点位检测”到“界区监测”的全方位监测能力提升，进一步提升现场探测感知范围和泄漏动态预警能力。

赋能智能巡检：燕山石化、天津石化等10家企业全面实践“5G+智能巡检”，借助5G防爆智能终端，实现装置现场巡检任务统一管理，巡检结果实时回传，重要数据在线比对，巡检问题便捷提报，巡检到位率、按时率达99%以上，提高了现场巡检执行的规范性和劳动效率。扬子石化等企业在装置区、变电站等区域部署搭载多种传感器的巡检机器人，实现任务统一派发、路径自动规划、数据实时回传，异常智能识别报警，替代人工巡检方式，显著降低劳动强度。

赋能仓储物流：燕山石化、天津石化、扬子石化依托5G AGV（自动导引车）无人叉车建设智能产品库、智能物资库。基于激光雷达、机器视觉与3D数字孪生技术，通过时序算法实现自动定位与路径规划，完成日常物资智能出入库及应急物资无人化管控。智能产品库实现产品下线、入库、出库、装车的智能化与无人化，有效提升仓储物流和产品出入库效率，降低人工成本。

赋能环保管理：湖南石化勇于探索“5G+LDAR（泄漏监测与修复）”智能检测，基于中国石化环境保护信息系统完善LDAR作业优化与监管，结合GIS（地理信息系统）地图、5G防爆终端等技术手段，实现检测点位可视化管理，数据即时上传与动态分析，超标数据实时推送，有效提升LDAR闭环管理效率，为环保达标提供可靠数据保障。

赋能设备感知：燕山石化、天津石化等企业充分利用5G移动物联网无须布线、部署灵活的优势，广泛部署测壁厚传感器、腐蚀探测器等设备，实时采集回传机泵振动、温度及管道壁厚等数据，大幅提升数采效率，实现设备异常报警及预防性维护，为设备全生命周期管控提供数据支撑。

“5G+自主可控智能硬件”推动石化行业国产化提速

在5G应用建设过程中，智能软硬件研发取得重要成果。芯片、服务器、数据库、操作系统等基本全面采用自主可控产品，实现国产化率从依赖进口到95%的跨越式提升。依托石化盈科、中燕信息等自有力量的生态合作模式，联合国内芯片厂商共同研发定制国产6纳米工艺轻型化5G通信芯片，依据石化实际业务需求及行业安全准入标准设计5G模组核心通信能力，大幅降低模组生产成本。

石化盈科和中燕信息自主研发了5G防爆智能终端。采用该款5G通信模组，搭载国产ARM架构设计主控芯片，内嵌北斗+RTK（实时动态载波相位差分技术）高精度融合定位算法，集成国产高清热成像摄像头、DMR（数字移动无线电标准）数模转换对讲，形成智能巡检、电子作业票、设备缺陷、双重预防等工业APP应用，为企业提供北斗高精度定位、大带宽视频数据回传、安全数据加密、低功耗等特色技术服务，全面推动5G防爆智能终端在石化企业应用落地。

石化盈科自主研发了阀门回讯器。基于国产芯片厂商自主可控的MCU（微控制单元）、芯片、通信单元、传感器等，研发出全厂阀门智能化远程监控系统，创新性实现机械阀的开关状态监控、远程寻阀、违规操作识别等能力，实现手动阀门状态精确感知，有效规避老旧装置误操作风险。

青岛安全工程研究院自主研发了5G多维感知智能巡检机器人。该机器人采用电、光、声多维感知技术，搭载自主研发的微小泄漏微纳阵列传感器、大泄漏红外成像监测模组、多通道声学阵列监测模组，可实现现场仪表读数、火焰识别、红外测温、泄漏气体红外光谱成像识别、高灵敏走航监测、泄漏声音与机泵异常声音识别及定位等功能，满足生产装置、罐区、化工园区自主巡检需求，并在天津石化等企业开展应用。

大连石油化工研究院自主研发了无人清罐机器人。针对储罐内油泥清理无人化需求，攻克易燃易爆、有毒有害“0区”环境下机器人作业技术难题，研发了高等级防爆污油泥清理机器人系统。该机器人具有射流清洗、强力抽吸、远程操控、“0区”防爆、避障越障等功能，填补了我国受限空间污油泥清理防爆机器人装备空白，并在燕山石化高含硫化氢气体的1万立方米石脑油储罐密闭空间内完成工业试验。

“5G+标准双轮驱动”引领石化行业5G创新发展

中国石化积极协同产业链资源，联合石化行业与通信领域的高校、科研机构、设备厂商及终端用户，打造产学研用融合的协同创新体系，共同推进第五代移动通信技术在石化行业的技术试验、标准制定和应用研究。

打造行业示范。构建了具有中国石化特色的科学性、全面性兼具的5G融合标准体系方案，制定石化行业5G应用标准落地验证体系，打造技术创新与标准制定“双向循环、迭代更新”，形成标准制定、验证、优化、推广完整体系。形成了一系列具有可复制、易推广的5G+解决方案，形成标准化、模块化的实施路径与方法，切实推动5G技术与工业生产的深度融合与规模化应用。培育了一支兼具5G通信技术与石化行业专业知识的复合型人才队伍，有效支撑企业从技术部署到场景落地的全过程，为5G与工业生产的深度融合提供坚实的人才保障与创新动力。

形成系列标准。根据中国石化业务特点制定5G应用标准体系，牵头编制《面向石油化工领域的“5G+工业互联网”应用场景及技术要求》1项通信行业标准，《面向石化行业的5G轻型化模组技术要求》《面向石化行业的5G虚拟专网技术要求》《石化行业5G防爆手持终端技术要求》《石化行业5G防爆摄像机技术要求》4项团体标准，为我国石化行业实现更高质量、更有效率、更可持续、更加安全的发展赋能赋值赋智。

（作者单位：集团公司信息和数字化管理部、石化盈科）

专家视点：5G应用重塑石化生产新范式

□中国石化信息和数字化管理部副总经理 赵学良

近年来，中国石化积极推进智能工厂建设，以5G技术为引领，深耕石化行业应用场景，推动5G技术与智能化、数字化的深度融合。通过技术赋能，实现生产效率提升、资源优化配置、安全风险降低，有力支撑降本增效、精益管理、安全生产与绿色低碳等核心目标，加快推动石化生产从传统模式向新型工业化模式转型升级。

转变一：作业环节变人工操作为机器代人

石化行业机器人的核心特点是能够在极端高危、复杂的工业环境中，可靠地替代或协助人工执行任务，实现安全、高效、精准地作业。同时，机器人集成了特种防护、智能感知与任务专精能力，成为智能化作业的关键装备。

我们研发了具有石化行业特色的防爆机器人，并通过了国家防爆等级认证。同时，引进并集成了智能传感器，包括有毒可燃气体检测仪、激光甲烷/气体检测传感器、红外热成像气体泄漏检测仪等，通过集成创新应用，实现了智能巡检、智能搬运等场景落地。

天津石化等10家企业已建成智能巡检系统，实现装置现场巡检的“机器代人”，能够完成泄漏监测、跑冒滴漏识别、压力表读数核验等任务，显著提升巡检规范性与劳动效率，推动作业环节管理的数字化变革。借助5G技术，我们还实现了机器人代替人员进入油罐进行清洗作业，并可实时监控清罐进度，推动清罐作业向无人化、高效化、安全化转型。

转变二：设备管理变事后处置为事前预警

设备管理领域的5G应用需解决两大难题：一是设备与技术适配性差，石化行业大量传统设备无法直接接入5G网络，需进行改造或更换；二是行业应用标准尚不明确，目前5G在石化设备管理领域缺乏统一的技术规范与应用标准，系统难以互联互通，技术升级与经验推广受阻。

为应对上述挑战，我们在压缩机、机泵等关键动设备上加装集成5G模组的振动、温度传感器，实现了实时监测与预测性维护。在管线、储罐、阀门等静态设备上，应用5G无源物联网技术，部署无须布线和供电的无源传感器，实现泄漏智能监测。同时，我们牵头编制了《面向石油化工领域的“5G+工业互联网”应用场景及技术要求》《面向石化行业的5G轻型化模组技术要求》《石化行业5G防爆手持终端技术要求》等标准，有效推动了石化行业5G应用的标准化进程。

燕山石化、天津石化等企业利用5G海量连接、超低时延、高实时性等特点，结合传感器与物联网技术，实时采集设备监测视频、噪声音频、红外热成像、仪表数据、高清定位信息及关键机组的振动与温度数据。数据采集点从成千上万扩展至数十万乃至百万级，实现了数据“从静态到动态、从低维到高维、从延时到实时、从孤岛到融合”的转变。通过融合人工智能分析技术，实现了设备故障的事前预警，显著提升了设备管理水平。

转变三：安全管控变被动防控为主动预防

5G技术在石化行业的广泛应用面临着网络部署方面的挑战。石化企业通常厂区范围广、地理环境复杂、金属设备密集，加之5G信号在部分频段穿透能力有限，在装置密集区域容易出现信号衰减，因此，如何科学部署基站、实现厂区信号全覆盖，成为5G规模化应用必须解决的关键问题。

我们遵循“以绝对安全为基石，以生产业务为导向”的原则，系统推进5G基站部署。主要措施包括：在网络架构与安全方面，采用独立专网模式，实现数据不出厂、核心网下沉至厂区，并与公网物理隔离；在网络覆盖与性能方面，根据装置布局特点优化基站部署，确保信号全覆盖无死角，满足各项业务指标要求；在合规与防护方面，严格执行危险区域设备必须持有国家级防爆合格证的规定，确保设备安全可靠。

依托稳定可靠的5G网络基础设施，我们在燕山石化等企业部署了泄漏动态监测、受限空间作业监控、违章行为智能识别、人员轨迹跟踪、电子围栏、高低点视频联动等多种应用。通过实时监控生产现场人员分布、气体泄漏情况及违章作业行为，实现了对作业人员的动态监管与风险预警，可快速定位厂区异常事件并进行立体化监控，显著提升了现场安全风险的监测预警能力，推动了安全管控模式向主动预防转变。

转变四：仓储物流变机械化、自动化为智能化

在5G专网的基础上，我们深度融合5G与人工智能技术，针对不同环节选用适配方案：在高精度定位方面，采用激光与视觉融合定位技术，满足库内厘米级定位需求；在叉车驱动方面，选用万向轮技术，节省库内转向空间；在AI智能分析方面，应用图像识别技术，支持快速图像比对与定位；在能源补给方面，引入非接触式无线充电技术。在系统层面，实现多台无人叉车的智能调度与路径规划，有效降低运行成本。

在中原油田普光气田等企业，我们建设了进出厂物流管理系统，实现在线预约过磅、车辆智能调度、移动端装车安检等功能，推动全厂物料进出统一管理，大幅提升收发货效率。扬子石化等企业建成了智能仓库，实现产品从下线、入库、分拣到出库的全流程无人化作业；燕山石化通过5G+智能仓储系统建设，新增货位7844个，库容利用率提升约270%，节省仓储面积约9000平方米。实现智能化管理后，节省仓储人员10人，每年节约成本267万元，成功推动仓储物流的数字化转型。

综上所述，5G等新一代信息技术的应用，显著提升了企业的数字化、网络化、智能化水平，为石化行业转型升级提供了示范模板，也为企业数智化发展探索出一条可行路径，成为构建“未来智能工厂”的重要基石。通过“分类施策”与5G、人工智能等新一代信息技术的深度融合，全面推动企业向智能化、绿色化、融合化方向转型，重塑石化行业发展新范式，提升发展质量与效益，加速实现高质量发展。

企业实践

中原油田构建高含硫气田泄漏监测及应急体系

□古兴磊

中原油田普光气田工区地形条件复杂，且开采的天然气中硫化氢含量高达15%，为有效保障气田安全平稳运行，构建了一套“实时监测-快速预警-全域联动-高效处置”的泄漏监测及应急联动体系：采气区集输管线周边不仅分布安装有硫化氢泄漏检测仪，而且配备14座无人机机场、17台无人机，对210千米管线展开不间断自动巡检，对管道裸露、占压、周边地灾变化等隐患进行智能识别预警。气田设立国家级应急救援中心，5G应急指挥车担当全域指挥中枢，5G鹰眼高空统筹应急力量，应急广播快速发布疏散指令，5G消防机器人和智能单兵实施人机协同应急处置，5G智能安全帽实时回传现场处置画面，人员定位系统辅助搜救。这种无人化作战、智能化救援的应急联动模式，不仅有效降低了应急救援人员在救援过程中可能遇到的风险，而且提升应急抢险效率40%。

燕山石化建成智能产品仓库

□刘瑷琴 王欢旭

燕山石化储运厂成品车间聚丙烯东区智能产品仓库依托5G技术，利用AGV、堆垛机等智能装备与WMS/WCS系统深度融合，实现了从包装、码垛、入库、存储、出库到装车的全流程无人化作业。立体库房改造后库存能力提升约14%，系统运行高效稳定，有效支撑了产品的快速周转。系统在运行过程中，自动识别并处理货物异常情况127次，有效防范因码放不规范导致的存储与出库风险。通过RFID芯片与信息化系统协同，实现了托盘与货物的全程精准追踪，库存准确率提升至99.8%以上，从根本上杜绝了错发、漏发问题；智能仓储系统在持续运行中也及时发现并化解了多项风险，有效避免了生产中断与安全事故；处理了43起因相机识别光线干扰、镜头污损导致的信息读取偏差，通过清洁保养、参数优化与辅助校验机制，确保了信息采集准确和出库流程顺畅。

天津石化应用变电站巡检机器人

□郭科跃 姚雨杭 刘 伟

天津石化在炼油、化工、烯烃、水务、热电等22个变电站、配电室，部署了20台5G轮式机器人、两台5G轨道机器人及88个5G摄像头，首次探索机器人、摄像头联动巡检，实现22个场景无人化巡检全覆盖，机器人识别准确率达到99%以上，远高于行业内96%的平均水平。机器人自主携带红外摄像头、三合一（特高频、地电波、超声）局部放电传感器，可直接实现开关柜红外检测和局部放电检测，有效节约维修和检测费用。机器人投用后每日巡检点位7万余个，累计有效报警100余次，检测出异常点位30余个，实现设备预知性维修20余起，有效减少了晃电、停电造成的装置波动和非计划停车损失，真正实现“机器代人”，培育了电力场景新质生产力，涉及的15个班组累计可替代30人转入高价值工作，具有较强的可推广性和可复制性。

扬子石化推广助剂添加机械臂

□林 爽

扬子石化在塑料厂2号聚乙烯装置部署了一套基于3D视觉的机械臂，实现助剂抓取、破包、投料全流程自动化。该设备利用3D智能相机对助剂堆垛进行毫米级精度扫描，通过拆垛分析，在堆垛不整齐的情况下仍能有效规划机械臂取包顺序及抓取角度，通过“手、眼、脑”的精密配合，助剂抓取成功率超99%，助剂送至全封闭拆包机后进行破包处理，并利用负压原理抽除助剂包装袋中残余粉料，最后将助剂投入加料口，同时收纳包装袋。机械臂的引入减轻了人员工作强度，保障了助剂投料过程安全，同时破包环节的除尘设计大幅减少粉状物料外泄，有效提升了作业效率。使用基于3D视觉的机械臂有效减少助剂投放过程中90%以上扬尘，大幅改善现场环境。经测算，该应用场景部署后，年节约人工费用约45万元。