| 成果名称: | 基于5G+工业互联网的石油化工智慧工厂典型应用研究 |
| 完成单位: | 中国石油化工股份有限公司广州分公司,广东省新一代通信与网络创新研究院,华为技术有限公司,中国电信股份有限公司广东分公司,石化盈科信息技术有限责任公司广州分公司 |
| 主要人员: | 田宏斌,董雪林,黎德初,高宁波,马建峰,李勇平,杨鹏,黄海彬,罗晓菁,潘艳明,洪伟添,张洪灏,关宇平,莫涛,苏少毅 111人 |
| 介绍: | 1.课题来源与背景：本课题来源于《2020年度广东省重点领域研发计划“新一代通信与网络”重大专项》，由广东省科学技术厅管理，课题名称为《基于5G+工业互联网的石油化工智慧工厂典型应用研究》，课题编号为2020B0101130008。现阶段5G技术、大数据、人工智能等前沿领域不断取得突破，各行业数字化转型步伐加快。中国石化结合自身发展，开展智能工厂建设，在石化行业起到了良好的引领和示范作用。中国石油化工股份有限公司广州分公司是世界一流绿色低碳城市型炼化示范企业建设试点，为进一步落实省、市两级政府和集团公司关于就地转型升级发展的总体思路，迫切希望利用5G+多种先进技术，开展智能化建设，助力精益生产、优化协同、降本增效。本课题的核心研究成果是提供了一套支持5G与工业互联网融合应用的石化企业融合专网部署方案。 2.技术原理与性能指标：本课题5G专网采用宏站+杆微+室分深度覆盖的5G协同三层立体组网，保证企业5G信号全覆盖。在厂区内部署一套UPF实现业务本地卸流，通过UPF下沉园区+云边协同+5G专网+NB融合运营，实现全量数据安全采集，融合管理。基于本地MEC节点部署智云平台，满足AI边缘算力需求，通过5G+UPF+MEC的云网融合技术，最大发挥云边协同的优势，提供大带宽、低时延、数据本地卸载的5G专网服务，实现公众网络与工业内网的深度融合。通过5G QOS保障、人工智能、大数据、传感器等技术实现对企业人、机、物全要素的数据采集、分析和呈现。通过防爆移动终端、AGV、传感器等智能设备与5G技术的融合，对现场数据实时采集，传至工业互联网平台，支撑生产、安全、环保、设备等领域的核心业务。5G石化行业专网提供高速、低延迟的通信，满足以下指标：传输时延低于15ms；传输带宽大于100M；接入容量大于10万/平方公里；专网切片可用率大于99.99%。 3.技术的创造性与先进性：（1）5G专网以极高的传输速度和极低的时延特性，成为石化行业数字化转型的关键驱动力。相比传统网络，5G网络为石化行业的远程监控、智能巡检、等应用提供了强有力的技术支撑，提升了生产效率和安全性，降低了人工成本。（2）通过构建可视可管可控的移动5G专网，实现了网络与业务统一管理，生产数据实时共享与智能分析。辅以AI、大数据等技术，实现对生产过程的智能管控和预测预警，进一步提升运营效率和安全性。（3）5G专网在网络架构与基础设施、物联网设备方面实现了国产化替代。通过自主研发和技术创新提供了符合行业需求的5G基站；消防栓等物联网插卡产品均采用了信创5G芯片和模块。 4.技术的成熟程度，适用范围和安全性：通过石化私有化物联网平台实现对石化工业现场设备的分布式感知和可靠传输，支持多种接口协议、高带宽和安全加密，实现了石化工业现场设备的统一监控和高效运营，提高了工业生产环境的稳定性与可靠性，验证了5G专网的技术和商业模式，可将其推广至更多行业和领域，实现规模化复制。服务于石化行业的5G专网，网络安全尤为重要。通过建立网络安全监测和应急响应机制，在身份认证、数据加密、安全隔离等，在终端接入、网络链路、边缘计算、边界安全、运维管理等各个方面设置安全防护措施，全方位确保数据在传输和存储过程中的安全性，保护用户数据和隐私，确保网络运营的安全可靠性。 5.应用情况及存在的问题：企业目前已在厂区的非防爆区域部署13个5G/4G/NB IOT基站，实现企业5G信号全覆盖；在炼油区区域建成1个5G防爆微基站实现5G信号补盲；中心机房部署边缘5G UPF+MEC，实现电信5G网络与企业办公网互通。石化现场存在大量超大型复杂生产设施与建筑内部、地下室等封闭空间，均对信号覆盖影响较大，针对此类问题需要合理增设站点，调整优化天线，增加室内分布系统及防爆微站的建设以确保信号无缝覆盖。 6.历年获奖情况：2022年粤港澳大湾区5G应用案例征集大赛三等奖；《5G赋能—安全、绿色、智慧新广州石化》荣获第四届“绽放杯”5G应用征集大赛全国三等奖 ；入选《2022年度能源领域5G应用优秀案例集》；获得“广东省5G行业应用产业技术创新联盟2021年度优秀案例”；获得“2022年GSMA中国5G垂直行业应用案例”；2023年第四届中国工业互联网大赛首届国企数字场景创新专业赛“二等奖”；获评2023年度智能制造示范工厂。 |
| 批准登记号: | |
| 登记日期: | 2025-06-27 |
| 研究起止时间: | 2020-09-01至2024-09-01 |
| 所属行业: | 制造业 |
| 所属高新技术类别: | 电子信息 |
| 评价单位名称: | 广东省科学技术厅 |
| 评价日期: | 2025-02-20 |
