化工园区智慧储运系统建设与应用研究论文

2025-07-14 16:10:43 来源: 作者:xuling
摘要:化工园区智慧储运系统包括综合管理系统、生产运营系统、设备管理系统、安全环保系统、智能巡检系统、智能装卸车系统、客户服务平台、数字孪生管理平台、移动端应用、储罐运营平台、信息安全管理系统等多个系统,可以实现运输、装卸、存储、物流信息处理的全过程管控,最终使化工园区形成安全、高效的可持续发展模式。
[摘要]化工园区智慧储运系统包括综合管理系统、生产运营系统、设备管理系统、安全环保系统、智能巡检系统、智能装卸车系统、客户服务平台、数字孪生管理平台、移动端应用、储罐运营平台、信息安全管理系统等多个系统,可以实现运输、装卸、存储、物流信息处理的全过程管控,最终使化工园区形成安全、高效的可持续发展模式。文章阐述化工园区智慧储运系统研究背景、功能需求,列举智慧储运系统典型应用,并探究智慧储运系统的建设内容,旨在为其他化工园区提供参考。
[关键词]化工园区;智慧储运;石化产业基地
1化工园区智慧储运系统研究背景
随着改革开放的推进和世界化工行业的集聚化发展,我国石油化工行业规模不断扩大,实力持续提升,为我国经济快速发展和国家能源安全提供了保障。国家在化工园区建设方面,针对仓储和运输提出了较高的要求[1]。为认真贯彻执行国家相关方针政策,以有效防范化解重大安全风险为目标,将人工智能(Artificial Intelligence,AI)、物联网、大数据、云计算、5G等新一代信息技术应用于化工园区安全生产、管控中,推动化工园区企业在存储、运输等环节的数字化转型和智能化升级,特开展本次项目的研究。
2化工园区智慧储运系统功能需求分析
连云港石化产业基地位于江苏省连云港市徐圩新区,是国家七大石化产业基地之一,基地内化工企业数量众多、货物吞吐量大,对石化产品的存储和运输有着极高的要求。基地需要提供完善的供应链服务,实现码头、罐区以及管廊管线等供应链环节的统一协作和调度。
一是化工品装卸管理。平台可以智能化管理化工品的装卸过程,包括货物的识别、计量、堆放、装卸车等操作。
二是仓储管理。平台可以对化工品进行分类、存储、保管等管理,并实时监测储罐内的温度、压力、气体浓度等环境参数,确保化工品的安全存放。
三是运输管理。平台可以统筹规划化工品的运输路线、运输方式、运输成本等,实现化工品的安全、准时、高效运输。
四是物流信息处理。平台可以收集、处理、分析化工品物流信息,提供实时的物流信息查询和数据分析服务,提高物流管理的智能化水平。
五是运营管理。平台可以开展人员管理、财务管理、合同管理、质量管理等运营管理工作,提高运营效率和管理水平。
因此,连云港石化产业基地需要打造智慧储运系统,借助信息技术加强码头、罐区、管廊管线及运输的运营管控和生产调度,实现化工品物流的高效运作,降低物流成本和风险,提高化工行业的整体竞争力。
3智慧储运系统典型应用
3.1货主查看存货信息的应用
原来货主想要了解自己的存货信息时,只能通过电话或邮件询问仓储公司,查询存货量、历史提货量等数据。
智慧储运系统具有数字孪生平台,业主可以随时远程登录平台,根据授权在三维地图上看到自己货物存放的储罐数据,包括存货量、历史提货量、储罐的温度、压力等实时工作数据[2]。
3.2货主码头存货的应用
连云港石化产业拥有自己码头,通过自建的管廊与罐区连接,主要物料都是通过轮船海运至码头,再通过管道传输至储罐。
当货主有存货需求时,通过智慧储运系统的客户管理系统发起船舶计划,客户人员确认后,系统自动生成“船舶服务单”,自动向海关发起申报,同时将数据同步传给货主。
海关审核通过后,系统根据罐区现有空罐数量,其余到货时间、管道使用情况等信息,自动生成最优的调度计划,同步发送给调度中心、罐区、码头,统一协调,做好准备工作。
船舶到岸后,工作人员手持PDA,按照PDA的操作指引,逐一完成各项卸货操作,并将所有操作过程数据,通过PDA上传至平台保存。
在管道卸货的同时,平台自动定时记录管道的温度、压力,发生异常时,立刻发出报警信号。
3.3货主罐车提货的应用
当货主有提货需求时,在智慧储运系统平台通过客户管理系统发起装车申请,填写相关车辆、货物信息,仓储管理人员在平台审批后,系统自动将相关信息通过微信公众号、短信推送给业主及罐车司机(见图1)。
罐车司机通过小程序进行入场申请,填报相关车辆资质信息,等待审批通过后,按照确认的时间进场提货。如果罐车司机是第一次到石化基地运货,需要在微信公众号上完成安全培训和考试。此时,平台会采集罐车自带的全球定位系统(Global Positioning System,GPS)定位信息,在电子地图上实时显示该车辆的行驶轨迹。
当罐车进入石化基地后,司机可以在微信公众号上进行签到,平台自动将其加入提货队列,同时告知司机有空位的停车场及排队时间等信息。
当轮到该车辆提货时,停车场大屏会显示排队叫号信息,同时在微信公众号上推送提醒信息,该车辆可前往装卸区。
在装卸区门口,司机通过自助机进行提货开卡,完成进场检查后,道闸通过车票识别,放车辆进场。
车辆进场后来到过磅区,司机通过过磅自助设备,打印过磅单,实现不下车快捷过磅,全部流程完成后,过磅区出口道闸自动打开放行。
车辆过磅后来到装卸区,司机插卡进行装货操作。装卸系统自动比对车辆装货单与装卸口物料是否一致,如果不一致,系统发出声光报警。
车辆装货后,来到过磅区,进行二次过磅,系统自动完成称重、计费,司机在自助机完成还卡后,道闸自动打开,放车辆离场。
车辆离场后,平台继续监测车辆行驶轨迹,直至车辆到达约定目的地,货主确认后,系统停止车辆轨迹监测。
3.4连云港石化产业基地管理的应用
智慧储运系统作为一套全面的管理系统,除了为仓储物流提供各种智慧应用,还为仓储公司日常管理提供各种智慧应用,包括环保管理、安全管理、设备巡检管理等。
4智慧储运系统的建设内容
4.1智慧储运系统构架
智慧储运系统架构如图2所示。
4.2综合管理系统
建设综合管理系统用于企业对员工资料、用户权限、外来人员、公司文档、考试培训进行统一管理,为各个子系统提供数据支持。根据实际需求搭建企业网站,便于企业宣传。
4.3生产运营系统
设置专门针对化工仓储、码头企业的生产运营系统,帮助企业建立规范、高效的业务流程体系,合理安排各项工作计划,建立完善的结算体系,提供各种生产经营的统计、分析数据,提高企业信息化管理水平。生产调度管理是系统的核心功能,供企业生产调度人员使用,包括但不限于生产计划、泊位使用计划、服务调度单、值班管理、交接班管理、原始资料电子化管理、资料归档、现场操作、盘库计量等功能。建立生产调度一张图,实现智能化、可视化调度。
4.4设备管理系统
设备管理以设备为核心,管理包括设备、设备对应的备品备件(物资)以及作业相关工具等资产。拥有一套完整的设备物资管理信息系统,可以确保竞争优势,提高设备物资管理工作的运维水平。
4.5安全环保系统
安全环保管理包括法律法规知识库、安全会议、事故管理、应急管理、危险作业管理、职业卫生管理、环保管理、教育培训等多个模块[3]。
4.6智能巡检系统
巡检系统是通过系统对库区、码头的巡检点和巡检项目进行规范的管理,可以设定巡检计划、路径和任务标准,按照维修、码头、仓储不同部门要求,设置不同的巡检方式,对接五位一体定位系统。
4.7智能装卸车系统
建设针对化工仓储、码头企业的智能装卸车系统来提高装、卸车精度和效率,降低损耗,减少劳动力,减轻劳动强度。根据现场工艺控制要求,实现工艺的生产控制。
智能装卸车系统是集入库申请、远程签到、自助开卡、车辆排队、车号识别、门禁管理、称重图像即时抓拍、红外防作弊、皮重超差报警、语音指挥、现场移动端作业于一身的智能称重系统。在整个作业过程中做到计量数据自动可靠采集、自动判别、自动指挥、自动处理、自动控制,最大限度降低人工操作所带来的弊端[4]。
4.8客户服务平台
建设针对化工仓储、码头企业的客户服务平台,以服务客户为宗旨,以满足客户实时了解自己存放货物的库存、收发货明细、对账单等信息的需求,以及可在线完成自助下达服务单,减少客服人员的工作量。
4.9数字孪生管理平台
数字孪生利用物联网(Internet of Things,IoT)、大数据分析、AI和其他相关技术,将传感器和设备连接到仓储的各个环节,实时采集和传输数据。这些数据包括货物位置、温度、压力、库存量、运输信息等。通过数据分析和建模技术,将这些数据与仓储操作相关的业务规则和算法相结合,生成数字孪生模型。
4.10移动端应用
智慧储运系统可配套微信服务号/小程序等,同时满足手机端、防爆手持PDA端等多端要求。移动端把个人电脑(Personal Computer,PC)端的部分主要功能集成在一起,使用户使用更加便捷,摆脱了完全依赖计算机操作的局面。所有移动端应用(智能手机或其他手持移动终端)将采用无线Wi-Fi实时和系统连接,从而实现系统现场业务的功能高效延伸目标。
4.11储罐运营平台
建设一个储罐运营平台,接入化工园区所有企业的储罐实时数据,实现园区储罐共享。平台可实现以下几个方面的功能:实时数据监控、远程操作与控制、故障预警与维护、资源优化与共享、数据分析与决策支持、安全管理与环境保护。
通过建设化工园区统一储罐运营平台,可以实现储罐运营的信息化、智能化和协同化,提高储罐运营的效率和安全性,降低运营成本和风险。同时,企业之间的储罐共享可以避免重复建设和资源浪费,促进资源的优化配置和整体效益的提升。
4.12信息安全体系
安全体系是信息化平台安全运行的基本保障。全面考虑物理环境安全、网络和通信安全、边界安全、终端安全、云安全、应用系统安全、数据安全、装置及设备安全、处置恢复安全等重点安全防护对象及场景,提供安全保障软硬件配套设施及服务[5]。
主要参考文献
[1]梁芳,孙亮,郭中梅.新型5G智慧园区建设的探索与研究[J].邮电设计技术,2020(2):51-54.
[2]王超.智慧港口设计理念发展和相关建设内容[J].港口科技,2018(12):46-48.
[3]薛继伟,李荟.采油厂安全受控管理平台的设计与实现[J].系统仿真技术,2017(1):74-78.
[4]谭颖.地磅称重管理信息系统在施工企业中的应用[J].城市建设理论研究(电子版),2015(21):2923-2924
[5]周丹丹,李承基,韦尧.媒体云平台安全防护及管理体系方案设计[J].中国有线电视,2018(5):571-574.
