物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在石化行業(yè)的應(yīng)用方案

1、Word文檔物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在石化行業(yè)的應(yīng)用方案1概述 近幾年，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)作為新一代信息技術(shù)的重要組成部分，受到了相關(guān)領(lǐng)域?qū)＜覍W(xué)者的廣泛關(guān)注。我國(guó)政府也高度重視這項(xiàng)技術(shù)，并在2021年與新能源、新材料、節(jié)能環(huán)保、生物醫(yī)藥等一起被確認(rèn)為國(guó)家大力進(jìn)展的戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)，我國(guó)提出的基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的“感知中國(guó)”方案也進(jìn)入了戰(zhàn)略實(shí)施階段。目前，物聯(lián)網(wǎng)的討論與應(yīng)用已經(jīng)掩蓋平安、環(huán)境、醫(yī)療、物流、能源、交通等多個(gè)領(lǐng)域。本文將結(jié)合石化行業(yè)產(chǎn)品特性，分析了物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在石化行業(yè)物流業(yè)務(wù)中的應(yīng)用。 2物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)討論與分析 2.1感知技術(shù) 傳感器技術(shù)和信息處理技術(shù)是物聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)。通過(guò)傳感器、RFID、多媒體信息采集、二維碼等

2、多種傳感和編碼技術(shù)，物聯(lián)網(wǎng)能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)物理世界數(shù)據(jù)或大事的信息采集，實(shí)現(xiàn)對(duì)物理世界的認(rèn)知。 其中傳感器技術(shù)涉及到數(shù)據(jù)信息的收集，利用傳感器和傳感器網(wǎng)絡(luò)，協(xié)作感知、采集網(wǎng)絡(luò)掩蓋區(qū)域中被感知對(duì)象的信息。信息處理技術(shù)是物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)物物互聯(lián)、物人互聯(lián)的關(guān)鍵技術(shù)之一?；诙鄠€(gè)物聯(lián)網(wǎng)感知互動(dòng)層節(jié)點(diǎn)或設(shè)備所采集的傳感數(shù)據(jù)，信息處理技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)物理變量、狀態(tài)、模板、大事及其變化的全面、透徹感知，以及智能反饋、決策的過(guò)程。信息處理技術(shù)涵蓋數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)融合、數(shù)據(jù)挖掘、數(shù)據(jù)整合等多個(gè)技術(shù)領(lǐng)域，實(shí)際運(yùn)用中可以采納并行或串行的方式、基于集中或分散式的機(jī)制來(lái)實(shí)現(xiàn)。 2.2網(wǎng)絡(luò)技術(shù) 物聯(lián)網(wǎng)是在互聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)上衍生的，

3、主要解決物品信息的處理和傳送。它由通信技術(shù)、組網(wǎng)技術(shù)、中間件技術(shù)和網(wǎng)關(guān)技術(shù)等幾個(gè)方面組成。感知網(wǎng)絡(luò)的無(wú)線通信部分集成于傳統(tǒng)的通信網(wǎng)絡(luò)，會(huì)遇到無(wú)線通信信道所存在的多經(jīng)、無(wú)線通信的信道帶寬和放射功率限制等傳統(tǒng)問(wèn)題，同時(shí)也會(huì)遇到傳感器傳輸力量與通信范圍有限、網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)變化頻繁，功耗節(jié)能、無(wú)線干擾等多個(gè)問(wèn)題。因此在通信技術(shù)選擇上，信息傳輸特性和實(shí)現(xiàn)的簡(jiǎn)單度是要著重考慮的兩個(gè)因素。物聯(lián)網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)是由互聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)通信網(wǎng)、多種網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施形成的高度混雜的異構(gòu)體系，組網(wǎng)技術(shù)需要運(yùn)用拓?fù)湔莆?、信道資源調(diào)度、多跳路由、牢靠傳輸掌握以及異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)融合等技術(shù)支撐，以在傳感器節(jié)點(diǎn)的能量和網(wǎng)絡(luò)帶寬等資源普遍受限的條件

4、下保證通信信道的高可用性。中間件技術(shù)可以通過(guò)屏蔽硬件平臺(tái)、操作系統(tǒng)平臺(tái)和通信協(xié)議的異構(gòu)性，實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)感知互動(dòng)層、網(wǎng)絡(luò)傳輸層和應(yīng)用服務(wù)層等部分的連接。網(wǎng)關(guān)技術(shù)指實(shí)現(xiàn)異種異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)與網(wǎng)絡(luò)傳輸層的無(wú)縫連接，并實(shí)現(xiàn)多種設(shè)備異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)接入，它需要實(shí)現(xiàn)對(duì)感知設(shè)備移動(dòng)性支持、服務(wù)發(fā)覺(jué)、感知互動(dòng)層與網(wǎng)絡(luò)傳輸層的報(bào)文轉(zhuǎn)換、IPSec與感知互動(dòng)層平安協(xié)議轉(zhuǎn)換、遠(yuǎn)程維護(hù)管理、IPv6/IPv4自適應(yīng)封裝技術(shù)等功能。 2.3應(yīng)用服務(wù)技術(shù) 應(yīng)用服務(wù)技術(shù)是推動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)不斷進(jìn)展的驅(qū)動(dòng)力，它強(qiáng)調(diào)如何更好加工、處理和利用信息，如何更高效的供應(yīng)應(yīng)用服務(wù)，需要海量信息多粒度分布式儲(chǔ)存、海量數(shù)據(jù)挖掘與學(xué)問(wèn)發(fā)覺(jué)、海量數(shù)據(jù)并行處理、云計(jì)算等多

5、種技術(shù)的支撐。 海量信息多粒度分布式存儲(chǔ)是指通過(guò)傳統(tǒng)或新興信息存儲(chǔ)技術(shù)、分布式數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)對(duì)物聯(lián)網(wǎng)的數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)，以便為以后的服務(wù)供應(yīng)更好的原始數(shù)據(jù)。海量數(shù)據(jù)挖掘與學(xué)問(wèn)發(fā)覺(jué)是指在應(yīng)用系統(tǒng)利用應(yīng)用現(xiàn)場(chǎng)部署的各種終端傳感設(shè)備獵取的大量、不完全、有噪聲、模糊的、隨機(jī)的數(shù)據(jù)中提取潛在的而又有用的信息和學(xué)問(wèn)，并通過(guò)數(shù)據(jù)處理引擎對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行挖掘、建模，從而得到物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用系統(tǒng)所需要的規(guī)律操作和學(xué)問(wèn)。海量數(shù)據(jù)并行處理是指同時(shí)利用多種計(jì)算資源解決計(jì)算問(wèn)題的過(guò)程，在目前云計(jì)算技術(shù)成熟的條件下，并行計(jì)算能夠給物聯(lián)網(wǎng)的海量信息供應(yīng)更高效的數(shù)據(jù)處理力量。同時(shí)，云計(jì)算虛擬化技術(shù)的應(yīng)用，能更加有效的利用各種計(jì)算力量，為各類(lèi)

6、物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用供應(yīng)支撐。 2.4平安管理技術(shù) 物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用系統(tǒng)應(yīng)對(duì)的大多是應(yīng)用場(chǎng)景的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，包括生產(chǎn)、生活等多個(gè)領(lǐng)域，以及國(guó)家重要行業(yè)的敏感數(shù)據(jù)，因此平安管理是保證物聯(lián)網(wǎng)健康進(jìn)展的重要前提。物聯(lián)網(wǎng)感知層、網(wǎng)絡(luò)匯聚及傳輸層和應(yīng)用層等不同層面的不同信息處理過(guò)程所面臨的平安問(wèn)題也有其各自特征。如何保證物聯(lián)網(wǎng)信息的機(jī)密性、完整性和可用性是物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的最大挑戰(zhàn)。在實(shí)際運(yùn)用中，我們應(yīng)做到物聯(lián)網(wǎng)的保密性、數(shù)據(jù)鑒別、設(shè)備鑒權(quán)、完整性、可用性和新奇性等幾個(gè)方面。 3物聯(lián)網(wǎng)在石化行業(yè)的應(yīng)用案例分析 物聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)成為國(guó)家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)，有著寬闊的市場(chǎng)前景和應(yīng)用空間。通過(guò)更透徹的感知、更全面的互聯(lián)互通、更深化的智能化，物聯(lián)

7、網(wǎng)技術(shù)有利于完善和提升企業(yè)自動(dòng)化、集成化和智能化的水平。石化行業(yè)可以通過(guò)構(gòu)建物流領(lǐng)域的物聯(lián)網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)油輪、車(chē)輛、管輸、裝置、產(chǎn)品等終端感知對(duì)象多維信息跨地域的全面感知、高度共享。基于物聯(lián)網(wǎng)與現(xiàn)有應(yīng)用系統(tǒng)的集成，利用數(shù)據(jù)挖掘和深度分析，逐步實(shí)現(xiàn)智能能源生產(chǎn)管理。目前在石化行業(yè)，已經(jīng)實(shí)現(xiàn)部分物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用。 3.1利用RFID技術(shù)實(shí)現(xiàn)電子提單管理 在傳統(tǒng)成品油提貨管理中，自有配送業(yè)務(wù)首先由物流中心在ERP系統(tǒng)中生成預(yù)留單，打印提油單后由司機(jī)前往油庫(kù)提油。假如發(fā)生調(diào)整或者增加配送任務(wù)，則司機(jī)必需先到配送中心去領(lǐng)取任務(wù)單，之后到油庫(kù)提油配送；直銷(xiāo)批發(fā)客戶(hù)則需要先在系統(tǒng)中開(kāi)訂單，打印提油單后交給客戶(hù)到

8、油庫(kù)提油。原有管理模式下，成品油提貨手續(xù)繁瑣，效率較低。流程對(duì)比如圖1所示。 1業(yè)務(wù)流程對(duì)比 為了提高效率，企業(yè)借助先進(jìn)的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了電子提單管理功能。通過(guò)RFID自動(dòng)感知、傳輸、處理，提高了提貨業(yè)務(wù)的便捷性及操作效率。該系統(tǒng)采納RFID無(wú)線射頻識(shí)別技術(shù)，由感知設(shè)備、應(yīng)用系統(tǒng)及組網(wǎng)等技術(shù)實(shí)現(xiàn)。其中感知設(shè)備包括射頻卡、讀卡器和密碼鍵盤(pán)三部分組成，當(dāng)卡進(jìn)入磁場(chǎng)后，接收閱讀器發(fā)出的射頻信號(hào)，憑借感應(yīng)電流所獲得的能量發(fā)送出存儲(chǔ)在芯片中的產(chǎn)品信息；或者主動(dòng)發(fā)送某一頻率的信號(hào),閱讀器讀取信息并解碼后，送至中央信息系統(tǒng)進(jìn)行有關(guān)數(shù)據(jù)處理。系統(tǒng)通過(guò)感知模塊實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集；通過(guò).net技術(shù)的開(kāi)發(fā)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的處

9、理；集成ERP系統(tǒng)后，實(shí)現(xiàn)了業(yè)務(wù)處理和平安管理兩方面功能。業(yè)務(wù)處理功能是通過(guò)底層集成二次物流優(yōu)化系統(tǒng)、ERP系統(tǒng)，結(jié)合相應(yīng)的業(yè)務(wù)操作來(lái)實(shí)現(xiàn)。通過(guò)綜合利用身份認(rèn)證、網(wǎng)絡(luò)及服務(wù)器加固等多種方式，系統(tǒng)還實(shí)現(xiàn)了平安管理，保證使用過(guò)程中的平安。 使用電子提單管理系統(tǒng)后，提貨業(yè)務(wù)省略了移庫(kù)單打印及派送工作,配送人員將工作重心轉(zhuǎn)移到配送環(huán)節(jié)管理，也削減了傳遞單據(jù)的車(chē)輛空駛成本。電子提單的應(yīng)用替代了傳統(tǒng)紙質(zhì)單據(jù)，簡(jiǎn)化了司機(jī)在新增、調(diào)整、刪除配送單據(jù)時(shí)來(lái)回開(kāi)票點(diǎn)的業(yè)務(wù)流程；削減了銷(xiāo)售企業(yè)單據(jù)傳遞的環(huán)節(jié)，節(jié)約了配送成本，提高了工作效率。系統(tǒng)采納成熟的軟硬件加密技術(shù)，在企業(yè)內(nèi)部封閉運(yùn)行，增加了業(yè)務(wù)交易的平安性，杜絕

10、了偽造提單帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)損失。以江蘇省為例，使用電子提單后，由于RFID卡可重復(fù)使用，不需要再打印紙質(zhì)單據(jù)，有效避開(kāi)紙張鋪張。據(jù)測(cè)算，在未上電子提單系統(tǒng)時(shí)，全省每月預(yù)留單和客戶(hù)提貨單約需10.5萬(wàn)套，每套（3聯(lián)）成本平均0.1元，每年可削減使用120.5萬(wàn)張?zhí)状騿螕?jù)，至少節(jié)約費(fèi)用12.6萬(wàn)元成本。中石化銷(xiāo)售企業(yè)目前19家省市使用電子提單，一年節(jié)約的打印紙張費(fèi)用將近200萬(wàn)。 采納電子提單后，客戶(hù)購(gòu)油、提貨操作更加便利快捷；企業(yè)能夠收集到客戶(hù)精確信息，建立完善的客戶(hù)檔案，營(yíng)銷(xiāo)策略更具有針對(duì)性；細(xì)化了營(yíng)銷(xiāo)工作管理，提高了客戶(hù)滿(mǎn)足度，增加了客戶(hù)對(duì)公司的忠誠(chéng)度，體現(xiàn)了以客戶(hù)為導(dǎo)向的服務(wù)理念。采納電子提單管

11、理系統(tǒng)后，油庫(kù)驗(yàn)單、發(fā)貨操作更加連貫，并和自動(dòng)付油系統(tǒng)進(jìn)行了緊密集成，實(shí)現(xiàn)了射頻卡在油庫(kù)驗(yàn)票、發(fā)油、出庫(kù)等環(huán)節(jié)的使用，大大簡(jiǎn)化了操作，提高了工作效率。接入互聯(lián)網(wǎng)后，客戶(hù)可以網(wǎng)上查詢(xún)購(gòu)油、提油、對(duì)帳信息，客戶(hù)還可以在營(yíng)業(yè)網(wǎng)點(diǎn)通過(guò)觸摸式顯示屏查詢(xún)，極大的提高了用戶(hù)體驗(yàn)水平，提高了用戶(hù)滿(mǎn)足度，樹(shù)立了負(fù)責(zé)任，重效率的企業(yè)形象。 3.2通過(guò)GPS技術(shù)實(shí)現(xiàn)在途化工產(chǎn)品動(dòng)態(tài)信息實(shí)時(shí)監(jiān)控 化工銷(xiāo)售行業(yè)中，部分銷(xiāo)售產(chǎn)品屬于危急化學(xué)品與易制毒化學(xué)品，極少有物流商能夠供應(yīng)足夠車(chē)輛編組成列運(yùn)輸。若自行組建配送車(chē)隊(duì)，則自備車(chē)多需在國(guó)鐵編組站重新編組發(fā)運(yùn)，運(yùn)輸效率低，物流成本高。為了保證化工產(chǎn)品的平安運(yùn)行，降低物流成本，

12、提高鐵路配送量，公司通過(guò)加強(qiáng)化工自備車(chē)在路信息采集，實(shí)現(xiàn)車(chē)輛專(zhuān)用線、國(guó)鐵、卸車(chē)點(diǎn)之間來(lái)回的全程可控。經(jīng)與鐵道部協(xié)作，公司下屬化工銷(xiāo)售部門(mén)利用鐵路運(yùn)輸管理信息系統(tǒng)供應(yīng)的相關(guān)信息資源，建設(shè)化工自備車(chē)調(diào)度管理信息系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)車(chē)輛運(yùn)行狀況和行駛軌跡的實(shí)時(shí)查詢(xún)和動(dòng)態(tài)追蹤，為提高配送車(chē)輛利用率供應(yīng)了信息技術(shù)手段。 系統(tǒng)在感知層，利用GPS定位系統(tǒng)（針對(duì)大路運(yùn)輸和內(nèi)河航運(yùn)）與鐵道部車(chē)號(hào)自動(dòng)識(shí)別技術(shù)（針對(duì)鐵路運(yùn)輸），實(shí)現(xiàn)對(duì)配送車(chē)輛的定位與跟蹤。在傳輸層，借助通信技術(shù)、組網(wǎng)技術(shù)、中間件技術(shù)及網(wǎng)關(guān)技術(shù)，傳輸物聯(lián)網(wǎng)中各類(lèi)信息。在應(yīng)用層，建立了涵蓋物流作業(yè)、物流監(jiān)管與物流決策三個(gè)層面的物流信息系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了物流管理初步智

13、能化。 在實(shí)際運(yùn)行中，鐵路車(chē)號(hào)自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)（ATIS）能夠自動(dòng)掃描車(chē)輛車(chē)號(hào)，并通過(guò)電子、射頻、信號(hào)處理、軟件等技術(shù)手段，傳輸和處理信號(hào)，自動(dòng)識(shí)別列車(chē)輛序、車(chē)種、車(chē)型、車(chē)號(hào)等信息，為鐵路運(yùn)輸管理信息系統(tǒng)（TMIS）和鐵路車(chē)輛管理等信息系統(tǒng)供應(yīng)檢測(cè)數(shù)據(jù)。定位模塊依托移動(dòng)互聯(lián)技術(shù)、3G網(wǎng)絡(luò)、移動(dòng)代理服務(wù)技術(shù)以及北斗衛(wèi)星導(dǎo)航技術(shù)，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)控及數(shù)據(jù)傳輸，并采納優(yōu)化技術(shù)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的分析及處理。為了保證平安性，系統(tǒng)采納網(wǎng)絡(luò)邊界防護(hù)、網(wǎng)絡(luò)內(nèi)主機(jī)防護(hù)、存儲(chǔ)傳輸數(shù)據(jù)加密和愛(ài)護(hù)、網(wǎng)絡(luò)訪問(wèn)行為管理、整體網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量提升以及平安審計(jì)等方式，實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)多層網(wǎng)絡(luò)及數(shù)據(jù)的平安。 通過(guò)應(yīng)用以上技術(shù)，系統(tǒng)能夠測(cè)算發(fā)到時(shí)間之間的車(chē)輛行駛公里數(shù)，統(tǒng)計(jì)車(chē)輛執(zhí)行運(yùn)輸任務(wù)過(guò)程中的行駛、停車(chē)記錄，分析停車(chē)地點(diǎn)、停車(chē)時(shí)長(zhǎng)、行駛時(shí)長(zhǎng)、行駛里程、行駛速度等信息，并可依據(jù)GPS運(yùn)行狀態(tài)向客戶(hù)與客戶(hù)經(jīng)理發(fā)送到達(dá)預(yù)報(bào)短信，實(shí)現(xiàn)GPS完好率與應(yīng)用率統(tǒng)計(jì)報(bào)表。通過(guò)準(zhǔn)時(shí)把握自備車(chē)資源的可用和分布狀況，最大限度地利用自備車(chē)資源，提高周轉(zhuǎn)率和負(fù)荷率，削減列車(chē)租用量，進(jìn)而削減車(chē)輛運(yùn)輸成本及新購(gòu)車(chē)成本。系統(tǒng)對(duì)產(chǎn)品運(yùn)輸、