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油气化工行业智能巡检方案设计及应用

1、项目背景

为了更好响应化工行业设备大规模更新的国家政策，帮助油气田、石油石化企业实现自动化运营，山东国兴智能科技股份有限公司提出了适配于化工行业的油气化工智能巡检方案。油气化工智能巡检方案是基于油气田、石油化工企业的巡检需求进行深入调研后，推出的高度智能化AI巡检方案，主要用于解决目前油气田、石油石化企业在日常生产维护大型生产设备时人工巡检的常见问题。针对人工巡检人员补给不足、巡检采集点增多、倒班工作强度高、环境危险因素多、人工巡检错漏多及信息化程度低等现实存在的实际问题，提出了一套完善的自主巡检解决方案，其核心是通过高防爆等级小巧灵活的机器人车体，搭配高度智能化的数字化立体巡检系统，共同完成“人机协同+智能巡检+应急处置”的全系列工作，从而保障了油气田、石油石化企业生产运营的安全和高效。该方案也可为后续在化工行业实现信息化、智能化运营提供网络和软硬件支撑，响应了国家对油气田行业升级发展的政策，也充分利用了AI技术辅助行业转型。

2、项目设计思路

2.1总体架构

油气化工智能巡检方案，是以防爆轮式巡检机器人为载体，实现“人机协同+智能巡检+应急处置”全链条自主巡检的高智能系统，其特点为智能化程度高、表计识别精准、“跑冒滴漏”处置及时等。因此实际应用场景非常多样化。1）港口码头巡检：辅助人工进行集装箱堆场巡查，通过AI智能识别及多传感器融合等技术实现环境及设备状态检测、危险预警。降低安全风险，保障作业安全。2）石化场站巡检：能够完成图像识别、“跑冒滴漏”检测、设备状态识别和数据分析、后台远程操控及管理等工作。更全面更精准的提高了巡检质量及效率。3）工厂巡检：自主进行气体泄漏检测、环境温湿度感知、仪表读数识别、设备状态监测，代替人工完成高危环境下的巡检工作，助力安全生产。4）管廊巡检：可自主导航并巡检管廊，搭载六合一气体环境检测仪，设备实时监控全线环境数据保障入廊作业人员安全，提高了检测可靠性，能避免人工巡检时出现的漏检、误检等情况。图1油气化工智能巡检方案逻辑图

2.2行业解决方案

油气化工智能巡检方案依托防爆轮式巡检机器人进行自主巡检。防爆轮式巡检机器人具备ExdbebmbibIICT6Gb防爆等级及IP66防护等级，配置可见光图像识别、红外热成像测温、拾音器、气体浓度检测等检测手段,适用于1区、2区危险场所,ⅡA、ⅡB、ⅡC类爆炸性气体环境。机器人搭载3D激光雷达和四轮驱动系统，开发了数智化立体巡检系统，支持接入物联网设备、视频监控、手持终端和机器人等设备，可对设备采集的数据进行智能分析，可应对各种复杂路况，实现设备缺陷自动诊断、环境设施智能运维、生产安全、隐患排查等功能，大幅度降低一线高危作业人员危险指数和劳动强度。系统可联动第三方平台数据进行综合分析，实现“一张图”管理，全面提升企业数字化运维能力。

图2防爆轮式巡检机器人在化工厂的巡检展示

人机协同：通过自动驾驶、视觉算法识别和多传感器融合技术，实现重点设备、重要部位进行选择性、针对性巡视，巡视以机器人为主，操作以人为主，系统全自动巡视，为工作人员减负增效。智能巡检：通过三维建模及AR增强现实技术，建设新一代石化场站全息可视化平台，动静结合、高低联动、虚实相生，用直观、具象画面展现场站运行状态，给运维人员带来强烈的临场感，提高巡检效率。应急处置：通过在可视化平台显示异常位置、资源分布，实现应急指挥调度，分派人员/机器人进行应急确认和处置。机器人音视频支持实时回传，现场状况一目了然，便于快速响应处置。

图3智能巡检解决方案图示

2.3方案价值及优势

2.3.1解决人工巡检弊端

人工巡检操作需要一定的练习成本，需巡检人员通过手工抄录数据的模式来记录巡检项；需要牢记巡检线路，当抄录数据错误时，修改不便。同时人工巡检容易出现错误，造成误报。在设备巡检点标志前按动巡检仪按钮完成“打点”操作也会有遗漏，并且需要一段时间熟悉巡检路线。无论何种模式的人工巡检都无法做到24小时不间断巡检。而且人工巡检成本巨大，巡检安全系数低且效率偏低。相比之下，智能巡检方案在成本和效率等方面更有优势：智能巡检设备可以代替人工进行复杂危险系数高的环境进行巡检，同时搭载各种巡检设备，后台搭载数据分析系统，可以将巡检的画面实时传到后台，对设备的运行情况进行分析生成报表。对设备的异常情况可以预警远程报警，将安全隐患提前遏制。同时智能巡检设备可以24小时进行移动巡检，效率远比人工巡检高。

2.3.2节约巡检成本

1）经济成本减少。物联网仪表改装涉及改造和仪表报废，成本不菲；其余部分离不开人工巡检，人力、时间、经济、管理等成本都较高，使用自主巡检机器人方案长期综合投入成本具有性价比。

2）效率成本下降。传统的人工巡检因巡检人员的不同而巡检效果各异，采用机器人巡检不但提