03  山西金烨焦化有限公司5G+智慧工厂项目

所在地市：长治市

参与单位：联通雄安产业互联网有限公司、联通（山西）产业互联网有限公司、中国联合网络通信有限公司长治市分公司

技术特点：5G、人工智能、物联网、云计算、大数据。

应用成效：建成5G+智慧工厂

一、企业简介

山西金烨焦化有限公司位于山西省长治市襄垣县襄垣经济技术开发区背里村白草坪54号，注册资本为10000万人民币，成立于2018年12月28日，目前公司的主要经营范围是冶金、焦油、化工产品(均不含危化品）生产、销售。

二、案例背景

为提高生产过程自动化、控制智能化和管理信息化水平，山西金烨焦化有限公司引入先进适用的管理思想、经营理念，使信息化建设更好地服务于公司管控、业务流程的优化。

2023年以来，为加强和规范企业内部控制，提高企业经营管理水平和风险防范能力，促进企业可持续发展，公司全面推进内控体系信息系统建设，决定建设5G+智慧工厂，包含5G虚拟专网、全光网、工业互联网平台、大数据仓库、可视化能力平台、安全管控平台、设备管理系统、智慧能源管理系统、超低排放管、控、治一体化平台等。进一步提升了企业内控体系运行、监控、改进的管理效率。

为提高办公和生产管理的及时性与效率对金烨现网进行5G+全光网改造。

网络改造后厂区内各种信息业务将以全光网络的形式开通，监控、生产、办公网络等多种信息业务都以光纤方式连接，统一由机房设备将数据对接至各业务平台，方便今后各种业务的管理和升级扩容，并改善厂区线路交错杂乱的现象及降低线路故障率和维护成本。

同时对厂区进行室外5G信号覆盖，并满足特殊区域对5G网络的功能需求。

工业互联网平台通过将应用系统、数据资源、网络资源集成在统一的信息门户之下，实现统一的“人的集成、界面集成、流程集成、业务集成、消息集成、应用集成”，为企业用户提供统一信息资源访问入口，并根据角色不同，提供个性化的服务。

三、实施方案

1. 整体架构

5G+智慧工厂，包含5G虚拟专网、全光网、工业互联网平台、大数据仓库、可视化能力平台、安全管控平台、设备管理系统、智慧能源管理系统、超低排放管、控、治一体化平台等。

2. 主要功能

（1）5G虚拟专网

通过5G虚拟专网建设，实现5G防爆终端日常巡检，并为今后5G控制类应用打下基础。

（2）全光网

网络改造后厂区内各种信息业务将以全光网络的形式开通，监控、生产、办公网络等多种信息业务都以光纤方式连接，统一由机房设备将数据对接至各业务平台， 方便今后各种业务的管理和升级扩容，并改善厂区线路交错杂乱的现象及降低线路故障率和维护成本。

（3）工业互联网平台

工业互联网平台通过将应用系统、数据资源、网络资源集成在统一的信息门户之下，实现统一的“人的集成、界面集成、流程集成、业务集成、消息集成、应用集成”,为企业用户提供统一信息资源访问入口，并根据角色不同，提供个性化的服务。

（4）设备管理系统

设备管理系统围绕设备安全运行的核心，以设备定期检查为主线，支撑设备预知状态维护、预防性维修等多种维修策略为前提，以状态监测为锚点，跟踪设备实时运行情况，实现满足企业设备管理需求。设备管理系统将统一、规范的管理平台与设备主体紧密结合在一起，实现对设备的全方位管理，全面提高设备管理工作效率。帮助企业优化设备管理模式和组织体制，规范检修立项和委托，获得最佳的检修负荷平衡，合理地控制维修成本。

（5）智慧能源管理系统

智慧能源管理系统符合能源相关管控标准规范，旨在通过提供一套具有行业特性，切合金烨焦化生产经营、能效标准，符合管理工作要求的一体化综合能源解决方案，以数据为核心、知识为动力，为企业能源管理全流程提供“看得见、说得清、管得住”的智能平台。

（6）超低排放管、控、治一体化平台

厂区主要有组织排放口均需安装烟气排放连续监测系统(CEMS),相关废气治理设施配套分布式控制系统(DCS)。环保治理设施DCS应记录企业环保设施运行情况及相关生产过程主要参数。将各脱硫脱硝除尘设施所有运行参数、CEMS、在线监测数据以及反应生产负荷和设备启停的主要生产工艺参数集中管理，并具备保存一年以上历史数据的能力，任意参数曲线能够组合至同一界面进行显示。

3. 设计理念

利用5G、人工智能等各种现代化的技术，实现工厂的办公、管理及生产自动化，达到加强规范企业管理、减少工作失误、堵塞各种漏洞、提高工作效率、进行安全生产、提供决策参考、加强外界联系的目的。

4. 项目方案

（1）5G虚拟专网

5G 专网使用N78或N79频段带宽为100MHz, 相比较4G非载波聚合带宽为20MHz,更大的带宽带来的是更高的下行速率，现阶段SA 模式下独立小区下行速率可达到1Gbps，是4G 网速的10倍。

山西金烨焦化厂无线解决方案：1.本次在新办公楼楼顶新建楼顶基站，设备类型为4G+5G,主要解决办公区、宿舍楼、澡堂、食堂及部分生产区域无线信号问题；2.共享厂区周围基站，设备类型为4G+5G, 主要解决生产区及周边弱覆盖问题；3.因中控楼为封闭式二层楼宇，故本次需在楼内部布放室内分布系统，设备类型为 4G+5G, 用以解决中控楼内无线信号问题。4.焦炉采用防爆基站进行5G覆盖。5. 根据厂区无线信号强度情况建立基站，防爆区域必须采用防爆基站，必须保证5G全覆盖。

虚拟专网组网方案

（2）全光网

本次进行全光网络覆盖厂区内办公网络、生产网络及监控网络的改造升级，并且全方位考虑并满足将来厂区建成数字化信息化工厂的基础网络需求。以新建的中控楼1层机房为中心机房，展开网络部署，承载厂区的办公、监控、生产网各项业务。

设备方面：甲方数据中心设备硬件，网络接入监控设备、生产汇聚网点、办公节点、宿舍楼网络按照酒店网络服务方式 (IPTV、有线、无线)已经由移动提供宽带服务，通过专业的设备和冗余保护来提高网络传输速度、稳定性和安全性。

网络方面：2台OLT 设备放置于主机房，采用PON 接入方式进行覆盖。以光缆网为基础，建立一个工业环网，把承载不同业务的网络整合到一起(标准及规定有强制要求的除外),消除多张网络各自工作带来的建设费用高、维护困难、升级困难等问题。

工业生产保障采用工业PON、ONU用在各生产工位上。OLT设备可以出2 个 PON口组成2 条链互为备份，各个采集点的ONU可以通过双PON口分别连接到这2条链上，每条链上的分光器均采用1:8分光器，双PON口可以提供高可靠性。采用2个OLT各出1个PON口组成手拉手的2 条链的组网方式，各个双PON口ONU分别连接到这2 条链上，这样可以实现OLT设备、主干光纤、PON端口、分光器、分支光缆全网的保护，任何1台OLT、任何一个PON口、任何一个分光器、任何一条光缆出现故障都不影响ONU的正常使用。在手拉手保护方式下，切换时间小于50ms。

全光网拓扑图

（3）工业互联网平台

1. 平台权限

● 统一认证与分级授权管理

统一认证包括系统认证和用户认证，系统认证主要是系统之间的相互授信，用于系统之间的交互，只有统一用户管理的用户才能通过认证。平台采用SSO单点登录认证与其他系统实现单点登录。用户认证将用户登录信息(用户ID)以URL参数方式传递给被集成系统，被集成系统通过接收参数获取登陆用户的信息，实现单点登录。

为确保信息资源访问的可控性，防止信息资源被非授权访问，需要在用户身份真实可信的前提下，实现对各类用户的有效管理和访问控制，保护各种信息资源不被非法或越权访问，防止信息泄漏。

● 统一账号与组织管理

以平台这一套用户体系为基础，实现对内部门户系统与第三方应用的组织信息同步。提供账号与组织信息维护功能。

统一账号管理：一处登录，即可访问所有业务系统，实现业务系统的统一集中身份认证和单点登录。平台提供统一账号认证、单点登录服务。

统一组织管理：统一用户管理平台提供高质量的、规范的、权威的身份数据库，包括基准组织和人员，实现各业务系统用户的集中统一管理。

2.企业内容

企业内容管理：提供企业新闻管理、思想宣贯、安全教育、生产培训资讯管理、员工天地展示、党群活动宣发管理六大企业内容板块，作为企业文化宣传、信息公开的重要渠道，形成企业的主要规则和制度、企业动态、企业文化的宣传阵地，符合企业风格。

3. 通知消息事项

(1)待办通知

待办通知指对接其他三方业务系统通知消息的整合，根据用户权限展示不同生产系统的警告、预警等消息通知。

(2)待阅公告

公告内容由拥有相关权限的管理人员编辑、维护、发布。其他能登录系统的员工可以随时查看企业相关公告。

(3)待办事项

待办事项来源于不同工作流的相关节点处理通知。拥有相关处理权限的人员可以接收到待办事项通知，也能够点击通知信息进入具体的流程处理页面。

4. 系统和安全

系统和安全：包括用户管理、账号管理、权限管理、日志管理，提供高效、便捷的管理功能和业务功能，实现统一的用户、身份管理，构建集中用户认证中心，提供统一认证与安全管理，满足系统安全访问需求。

5.监控面板

监控面板可以了解应用、消息的基本信息，例如应用数、用户应用数量、实例、路由数量；应用调用次数、成功数等，还可以了解请求的情况，例如成功率等。

（4）设备管理系统

金烨焦化设备管理系统面向企业的设备管理人员，对企业设备的日常业务进行全面管理，建立覆盖设备的申购、调试验收、使用、维护、维修、备品备件管理、更新直至报废的全过程动态管理，帮助企业全面清晰的掌握设备状况，保障稳定运行。设备管理系统设计功能模块具体包括：

设备管理系统

设备检修流程

（5）智慧能源管理系统

能源管控平台建设：企业能源管控信息化的支撑，提供采集、监测、分析、预警、计划、调度、诊断、优化等管控功能，实现减少能源损耗、降低工序单耗、高效用能的目标。

集中一体化的智慧能源运行管理：集中一体化的能源生产运行管理就是要按照动力能源介质的使用和平衡特点，将分散生产和使用的全部能源介质作为一个平衡系统来控制和管理，做到集中监控、集中调度、集中运行管理。采用公司级能源调度管理体制实现高效的平衡、有效的管理和公司效益最大化。

（6）超低排放管、控、治一体化平台

焦化企业可围绕焦炉煤气综合利用、焦化产品深加工等方向拓展产业链，大力发展循环经济，实施源头有效减排、过程控制、末端高效治理等全过程管控措施。焦化行业的环境监察和执法力度逐渐加强，不仅要安装在线监测装置，同时搭建管控治一体化监控平台，实现污染源排放动态实时监控。

四、实施成效

山西金烨焦化有限公司加强信息管理和服务，提高生产过程的可控性，减少生产线上的人工干预，即时正确地采集生产线数据以及合理的生产计划编排与生产进度控制。它不仅体现在生产自动化方面，还包括企业智能管理和决策，实现研发、设计、工艺、生产、检测、物流、销售、服务等环节的集成优化。

五、创新亮点

山西金烨焦化有限公司的特点包括高度自动化和智能化，利用先进的生产设备和管理系统，实现生产过程的自动化、数字化和智能化，降低人为因素影响，提高生产效率和品质。同时，它还具有快速适应性特点，采用模块化技术，使得生产设备、输送系统、校准设备等各个模块可以独立设计，形成系统集成，从而快速响应市场需求。

此外，智慧工厂还致力于打造一个高效节能的、绿色环保的、环境舒适的人性化工厂，以支持可持续发展的目标。

六、案例图片