走进陕煤集团榆林化学智能制造5G智慧工厂,高塔林立,银色管廊如钢筋铁骨般交错延伸。
这座年转化煤炭1500万吨的煤化工园区,没有成群结队的巡检工人穿梭管廊,也没有此起彼伏的呼叫应答;9公里长输管线上,4架无人机快速完成全域扫查;中控大屏安静运行,只有数据无声跳动。无人机伸出红外摄像头,左右旋转、推进,扫过反应塔、储料罐,捕捉肉眼难以察觉的温差变化。
“有一次,无人机预警了一处法兰轻微泄漏,经及时处理,避免了一次潜在事故。”飞控员赵志建回忆说。
从空中无人机到地面智能巡检终端,从受限空间作业监控到AR远程协作,5G正渗透到生产运行的各个环节,带来从生产标准到人员管理再到运作模式的全方位变革。
5G为何成为转型刚需?
陕煤集团榆林化学有限责任公司(以下简称“榆林化学”)坐落于陕北“世界级煤海”之上。其煤炭分质利用制化工新材料示范项目,是全球在建最大的煤化工项目。项目年转化煤炭约1500万吨,规划产品涵盖高附加值、可降解等新材料40余种。
项目通过煤炭分质清洁高效利用,把煤炭从“燃料”转化为“原料”和“材料”,对降低高端化工新材料进口依赖、保障国家能源安全和产业链自主可控意义重大。
但项目在建设初期,也曾面临传统煤化工行业转型的痛点。
相较于传统石化工产线,榆林化学的新材料、新工艺路线更复杂,反应条件更苛刻,产品品质对温度、压力、流量等参数的波动极其敏感,必须反复优化、精细控制,这带来两个直接变化:一是控制点位剧增,过去一条传统产线盯住几十个关键参数就够,现在需要同时感知成百上千个温度、振动、液位等数据;二是数据必须集中,超大型集群化生产涉及多单元协同、多路径耦合,如果数据继续分散在不同的系统里,就无法支撑远程联控和智能优化。
“传统利用窄带物联网、专线等技术采集汇总数据,数据量小、建设成本高、周期长,大量数据碎片化割裂。”陕西移动负责该项目的技术专家米政介绍,“要同时满足大容量、低成本、广覆盖需求,5G成了少数可行方案。”
以安装一台工业监测摄像头为例。过去,布线、特种施工、后期维护,总成本近十万元,一旦装好就无法随意调整位置,无法适应生产环境动态调整的要求。如今,用5G物联网卡代替光缆,施工、维护费用大幅缩减,总成本降至四五万元,安装时间缩短大半,还解决了封闭场景下数据传输痛点,可应用在反应釜等密闭作业环境中。
5G专网如何穿越“钢铁丛林”?
海量的物联网设备离不开稳定的5G网络,但在钢塔林立、管廊纵横的化工厂区打造一张广覆盖、大容量、高可靠的工业专网并不容易。
化工厂区高塔与储罐密布,钢结构密集交错,还要面临毒害、高温高尘等恶劣工况;数千个新增传感器、摄像头和智能终端同时接入,需要更大的带宽;大量实时控制类业务,对低时延、高可靠要求极为苛刻。传统5G单频组网难以胜任。
为此,陕西移动联合榆林化学创新提出700MHz+2.6GHz双频双域煤化工专用5G工业专网,结合低频穿透强、覆盖广和高频带宽大、容量高优势,并结合煤化工复杂环境下的信道建模、网络资源精准调度、安全生产精准感知等需求,逐一“破壁”,成功让信号穿越塔罐夹缝。
“化工厂区工艺和安装规范要求严苛,施工要经过专业培训,光缆要沿专业桥架附挂,设备要加防爆壳体保护、标识清晰可溯。”网络建设人员刘娟回忆道。
经过数月攻坚,团队建成5G基站29座,同步搭建5G专网监控平台。经测试,网络下载速率达522Mbps、上传速率达133Mbps,平均时延低至23ms。
一张高品质5G工业专网成功扎进“钢铁丛林”,为榆林化学数字化变革打通了信息“动脉”。
数据运算正在接管哪些环节?
“滴!”2026年3月2日,榆林化学中控室一声轻响,大屏幕“黑”了。这是DMO(草酸二甲酯)精馏Ⅱ装置连续第30天实现“黑屏操作”。
所谓“黑屏”,不是关闭屏幕,而是指操作员无需频繁干预,系统依据预设模型和实时数据自动调节温度、压力、流量等参数,实现最优运行。
“这背后是上万个数据点的协同运算。”榆林化学副总工程师武东升说,“就像下棋,系统不仅要考虑当前步骤,还要预判十步之后的趋势变化。”
“预判”的前提是可靠的5G专网为“数字洪流”搭建了畅通的“河道”,让海量数据实时回传、AI指令精准下达。
榆林化学“煤制乙二醇绿色低碳智能工厂”项目通过先进控制算法实时优化工艺参数,让生产效率提升5.37%,自控率跃升至95%以上。
在厂区上空,4架无人机30分钟即可完成9公里长输管廊及高塔装置巡检,巡检频次由每天一次提升至每小时一次。
在地面,智能巡检终端正在接替人的“肉眼”。巡检员李超手中的防爆智能终端自动弹出任务清单,他靠近设备,红外探头瞬间完成检测,数据通过5G专网实时回传至数据库。
目前,400余部巡检终端对全厂进行巡检,巡检到位率为100%。“我们有1080条巡检路线、598个点位,全部实现数字化管理。”榆林化学安全总监、HSE管理部经理雷鹏介绍,“系统还会根据设备状态动态调整巡检频次,做到精准防控。”
在看不见的地方,受限空间作业监控让安全问题从“事后追责”转向“事前预防”。无线移动视频结合AI行为识别算法,一旦发现未系安全带、气体超标等危险,系统立即告警并推送至管理人员手机端。
在人机协同现场,AR智能眼镜也在改变作业方式。汽车装卸站的操作员只需戴上眼镜,语音提示与虚拟指引将叠加在现实视野中,一步步引导其完成装车前检查。
从行业标杆到6G试验田
榆林化学与陕西移动的持续探索,正从“解决问题”走向“定义标准”。
双方联合打造的5G应用场景已获评国家能源局煤化工行业5G优秀案例。榆林化学项目先后入选工信部《2025年5G工厂名录》、工业和信息化部“2025年度卓越级智能工厂”,获得中国通信学会科技进步奖二等奖,并于近期斩获陕西省科技进步奖二等奖。
目前双方已启动煤化工行业700MHz+2.6GHz+4.9GHz三频混合组网方案研究,通过3CC(三载波聚合)技术大幅提升上行速率,为特种作业监控、生产态势智能分析、设备预测性维护等场景提供更宽、更快的“高速路”。
在无人机巡检方面,双方正探索通感算控一体化技术,将感知、计算、呈现功能在基站侧实现。基站BBU插入算力板卡,在本地完成图像渲染、轨迹计算描绘,无需回传云端处理。
“无人机不只是‘看见’,而是在基站边缘就能‘理解’和‘判断’。”米政解释,“不仅时延更低、安全性更高,也更易与本地平台对接。”
当前,工业和信息化部已全面启动第二阶段6G技术试验。榆林化学这座已经跑通5G全场景的智慧工厂,正是6G技术落地化工行业理想的“试验田”。
陕西移动科创部专家张丹表示,下一步,陕西移动计划与榆林化学启动5G/5G-A与6G融合组网技术预研,搭建实验室仿真验证环境,结合煤化工厂区装置及设备布局,逐步形成和完善适配化工行业的6G专用通信技术方案与网络架构。同时,双方还将探索解决强电磁环境信号干扰、化工防爆区域终端设备合规适配、高低温高湿极端环境设备稳定运行等关键技术难题。
“通信技术就像‘催化剂’,我们希望它能在更多工业场景引发‘智变’。”张丹说。 (赵毅)
下一篇:模拟器游戏,如何求生?