雾霾来了，工业互联网能做些什么？

本篇文章4502字，读完约11分钟

工业不生产，汽车不跑，全民开始“蹲在家里”的模式……整个社会都停止了，但是为什么在流行期间会有烟雾呢？

最近几个月的防疫和控制可以说是相当于一个有控制变量的空气污染测试。然而，北京、天津、河北及其周边地区仍有几次严重雾霾。

据生态环境部14日发布的环境空燃气质量报告，今年1-3月，全国120个城市的环境空燃气质量达到标准，比去年同期增加24个；pm2.5浓度为46 μ g/m3，同比下降14.8%。

至于空气污染的原因，清华大学环境学院院长何克斌提到，工厂关闭主要集中在加工工业和轻工业，而以资源为基础的高污染和高能耗行业，如火力发电，钢铁和其他工厂，仍然全年运行。

在“流行病”战争期间，工业互联网在帮助建设急救医院和帮助企业恢复工作和生产方面发挥着至关重要的作用，这可以赋予许多垂直领域和场景以权力。那么，它能做些什么来控制空气污染呢？

全英科技是一家专注于热电生产过程智能化的创新型工业互联网企业。全英科技首席执行官夏表示:

“其自主开发的工业互联网平台——全英火电云，可为火电生产企业提供实时在线端到端生产流程优化和控制，有效提高火电企业生产效率，减少污染排放。”

与许多专注于3c、家电、石化、服装制造等领域赋权的工业互联网平台企业相比，全英科技以独特的方式选择了智能热电生产流程，这与许多工业互联网平台企业截然不同。

当谈到热电生产过程的智能化时，必须提到火力发电厂。由于火力发电厂发电供热，锅炉容量比同规模的火力发电厂大，需要增加比普通火力发电厂更多的锅炉容量备用，水处理能力也大。

据公开信息显示，今年一季度，大唐延安热电厂紧紧围绕年度任务目标，实现了年计划发电量的32%和供热21万吉焦，实现了自2017年投产以来的最佳生产运行效果。

在疫情期间，他们把重点放在预防和控制疫情、生产和经营上，并尽一切努力确保在疫情期间烧煤和生产防疫材料。

然而，火力发电厂作为人们供电和供热的核心，不可避免地会带来一定程度的空气污染。

“假设我们中国每年燃烧40亿吨标准煤。如果我们能够将整体能源效率提高1%，每年就可以节约4000万吨标准煤，而4000万吨标准煤释放的二氧化碳含量约为1亿吨。”

雷锋了解到，燃煤火力发电的系统组成非常复杂，涉及包括锅炉系统、汽轮机系统、管网系统和用户能耗系统在内的数百套设备。然而，不可否认的是，这样一个庞大的系统更多地依赖于经验丰富的工程师和技术人员进行动态控制。在这种情况下，反应慢、控制不准确等问题几乎是不可避免的，这也造成了我国火电厂能效低、污染重的现状。

去年7月，聊城蓝田热电和山东泉林热电集团这两家位于山东省聊城市的火电企业，就空气污染物超标问题向全市人民公开道歉。

首先是聊城蓝天热电，他们说:

“由于生产需要，2号锅炉于7月22日点火启动。锅炉启动初期，锅炉负荷低，烟尘排放数据不稳定，导致8: 00和9: 00烟尘排放数据超标。生产负荷调整后，运行稳定，监测数据恢复正常。今后，我们将尽最大努力控制污染物排放指标，为改善空燃气的环境质量做出积极贡献。”

此外，山东泉林集团热电声称:

“公司为了生产需要启动了备用锅炉。由于储煤量少，煤的湿度高，锅炉“堵管”运行状态不稳定，导致污染物监测数据波动较大，几小时平均值超标。生产负荷调整后，运行稳定，监测数据恢复正常。今后将加强环保和生产部门之间的协调，确保各种污染物的稳定排放。”

在流行病时期，因为每个人都需要电力、热能和工业生产的热能，热电工业需要不断保证供应。因此，由此产生的空气污染是不可避免的。

工业互联网作为数字化和智能化工业的支撑基础，在节能降耗、提高质量和效率方面发挥着重要作用。当热电生产过程用于控制空气污染时，如何对其进行优化？

早期，全英科技的产品线包括allsmart、allvision、allsafe等。但是从2017年开始，他们的产品更多地集中在工业互联网平台——全英热电云上，并致力于非常单一的功能、非常标准化和深度垂直的智能热电生产流程。

夏说:“智能热电生产过程是利用人工智能技术实现在线生产过程的智能优化，最终实现质量提高、效率提高、节能降耗。由于产品非常标准化，所有热电生产过程都可以完全覆盖，标准化的产品和标准化的服务可以为客户提供价值。”

一体化热电云的结构是一个云加端系统。通过安装在工业现场的智能控制器，实现了边缘端的数据采集、智能计算和模型的实时计算；我们在云中所做的是建立大数据和人工智能引擎的模型。

云的paas层应该是热电云，是对工业物联网相关数据的高速处理，它封装了许多标准化算法和标准化计算引擎；在paas层，全英科技已经为热电应用构建了专业的saas应用，如火电厂智能管理应用，包括智能监控、智能报警和业务分析，以及一系列生产过程智能控制机器人，如智能调度机器人、智能驾驶机器人和智能司炉机器人。此外，他们还拥有智能热网控制、管网平衡和智能边缘控制器等产品。

他们将热电产业分成三个主要的场景，即工业热电联产、民用集中供热和火力发电。

目前，全英科技的重点是工业热电联产。同时，这一领域的案例最多，其次是城市供热和火力发电。在这三种情况下，热能由燃料燃烧产生，然后热能驱动汽轮机发电，或者热能通过管道直接输送给用户，或者回收为热水，输送给每个家庭取暖。

雷锋。com了解到，2019年，全英科技为这三个场景共开发了六套流程数字双模式系统，实现了这些生产场景的全覆盖。下一步，公司将继续加强技术研发，进一步提高数字孪生模型的计算精度，为热电生产提供更好的节能降耗效果；另外，目前全英热电的云平台非常成熟，所以2020年将在全国范围内寻求更多的业务覆盖，这样客户就可以申请全英热电云这样的产品。

“自2010年以来，中国一直是最大的制造国，但中国的制造业总体规模较大，但并不强大，创新能力仍较弱，高端供应明显不足。整个行业属于价值链低端，发展不平衡不足问题突出。”在2018年中国制造业创新大会上，工业和信息化部部长苗伟强调。

面对这种形势，国内制造企业正在向智能化生产转型升级。许多通用工业互联网平台在授权垂直行业时选择了多个方向。例如，施耐德电气生态建筑平台覆盖四大市场，包括住宅、基础设施、数据中心和工业；海尔空间平台为15个垂直行业提供全场景工业互联网解决方案，包括家电、电子、服装、农业、化工、模具、机械、房车和陶瓷。

虽然全英科技更注重热电生产过程的智能化，但他们有什么信心大胆选择这一条路呢？

“作为中国唯一能够智能实施热电产业的企业，全英科技未来也将对其他企业形成市场壁垒。”

夏表示，热电行业本身存在很高的技术壁垒，这就需要对产业结构、生产技术、热机制等方面有深刻的认识。同时，员工需要对工业大数据、人工智能和智能控制技术进行深入研究，做好热电生产过程的智能升级工作。

雷锋。com了解到，当国内工业互联网平台企业将自己作为“测试站点”来增强自身能力时，他们大多来自于家电和3c组装等离散制造行业，但实际上他们并不研究具体的流程。传统流程工业智能升级最重要的工作是优化生产过程的智能在线控制，这意味着有必要将工业机理、专家知识、数据统计模型和人工智能模型结合在一起。

“对于工业机制和专家知识的掌握，虽然在传统工业中没有问题，但所有的过程工业都是动态的，这些动态过程需要在数据上得到反映。因此，数据统计模型和人工智能模型必须叠加。这两种模式对于传统行业的人来说很难完成。”

传统工业解决的问题是利用工业机制和专业知识，即工业3.0的技术。然而，经过40年的发展，这种方法已经达到了极致，很难有效地解决面向过程工业中动态过程的最优控制问题。因此，只有利用机器学习方法和在线大数据统计模型，才能使实时数字结对与生产过程准确匹配，实现整个生产过程的端到端控制、过程参数的优化计算和整个生产过程的智能升级。

夏表示，国内企业做智能热电生产流程的情况极其少见，所以这是他们关注热电的第一个原因。此外，做任何一个过程工业的困难都是不同的，它需要以生产技术和专业知识为基础。数字孪生模型可以真正建立起来，也就是说，整个流程工业生产过程的智能升级的实质就是做高维数字。谁能重建它，谁就能做到；谁不能重建它，谁就不能做。

与传统互联网相比，工业互联网的最终功能是利用现代信息技术和智能技术为制造过程服务。因此，工业互联网具有更多的工业属性。

只有当工业互联网平台与特定的生产过程紧密结合时，它才能对生产过程产生一定的价值。早在2017年，全英科技就初步搭建了第一代工业互联网平台，然后开始探索如何进行产业整合。

众所周知，工业很多，中国是世界上最完整的国家。一般来说，工业分为离散制造和过程制造。

离散制造业，主要包括汽车加工、3c电子组装、服装制造等。在下一个工作站之前，所有的工作站都在一个工作站上工作，这需要通过一系列可中断的过程来实现产品的输出。

流程制造业，如石油化工、煤化工、盐化工、制药、炼钢、发电、水泥、造纸等。，其特征是将原料投入生产设备后发生一系列物理和化学反应，最后它可以成为产品，而且生产过程是不间断的。

那么，全英科技是如何锁定流程制造的热电生产流程的呢？

雷锋。(公开号码:雷锋。com)了解到，全英科技正在利用智能技术服务于生产过程，实现质量提升、效率提升、节能降耗，主要考虑三个因素。热电行业不仅在底层有着良好的数字基础，而且是一个相对分散的行业。

首先是底层的数字技术水平。基于过程的制造业需要包括dcs、plc和其他高速计算机自动化控制系统在内的高级控制器来实现产品的正常生产，因为其过程变化非常快。因此，他们的大多数底层数字技术基础原本都很好。

第二，这个行业应该足够大。因为它是一个有价值的大产业。

最后，这项技术是否能产生真正的价值。工业客户是理性决策的客户。当他们购买任何产品时，无论是软件、硬件还是某种服务，最终都是投资回报率。因此，技术产品和服务是否能给客户带来明确的、可计算的投资回报，对用户做出决策至关重要。

"热电工业满足了这些方面."此外，夏说，能源工业是一个国家的国民经济基础，中国的能源生产和消费是世界上最好的，包括石油和石化能源，电能和热能。

“石油和石化能源公司包括中石油、中石化和中海油。这个行业的客户高度集中，这对我们的初创公司不利，因为如果我们从事这个领域，我们将很容易陷入基于项目的交付过程，而我们更喜欢这样做。这是为了用标准产品覆盖一个行业，所以我们选择了一个适度分散的行业-热电。”

事实上，热电是在高温高压下产生和转化能量的过程，很难对其进行智能控制。因此，如何实现热电生产过程的在线优化控制，实现热电生产过程的最高效率、节能降耗，将是一个巨大的技术要求和挑战。

"在中国的空气污染中，热电行业造成了34%的污染."夏说:“疫情出来后，整个社会都停止了。我们的工业不生产，汽车不运行，餐馆关门，但是为什么会有烟雾呢？这是因为热电，因为热电不能停止。”

工业互联网作为制造业提高质量和效率、节能降耗的重要手段，能在多大程度上减少热电生产造成的空气污染？雷锋网