青島日報社/觀海新聞10月14日訊 安全生產(chǎn)是企業(yè)發(fā)展的生命線，特別對化工企業(yè)來說，安全更是一切工作的前提。日前，青島科技大學(xué)化工學(xué)院田文德教授團(tuán)隊在智能化工安全分析領(lǐng)域取得新突破，他們研發(fā)的智能分析預(yù)警系統(tǒng)填補(bǔ)了國內(nèi)人工智能應(yīng)用于化工安全領(lǐng)域的空白，彌補(bǔ)了人工及自控系統(tǒng)在安全預(yù)警方面存在的不足，獲四項(xiàng)國家專利，達(dá)到世界先進(jìn)水平，相關(guān)研究成果在化工類國際頂級學(xué)術(shù)期刊《化工學(xué)報》上發(fā)表。
近段時間，田文德團(tuán)隊時常往返于學(xué)校和石化企業(yè)之間，他們根據(jù)企業(yè)在某個流程上的安全生產(chǎn)需求，為企業(yè)“量身定制”相關(guān)的安全預(yù)警軟件。在某油田，石油被從地底開采出來之后，要集中輸送到一個容量巨大的分離裝置中進(jìn)行油水分離處理，而液位控制系統(tǒng)反應(yīng)滯后是企業(yè)常常碰到的問題。因?yàn)檩斢凸艿婪浅４帧⒎浅ｉL，進(jìn)行油水分離處理的罐體也非常大，如果在液位控制系統(tǒng)發(fā)出提醒后再關(guān)閥門，罐體內(nèi)的液位已經(jīng)達(dá)到更高甚至溢出的程度了，而石油一旦溢出，很容易發(fā)生安全事故。針對這個問題，田文德團(tuán)隊為企業(yè)開發(fā)了化工安全預(yù)測預(yù)警軟件。“它就像天氣預(yù)報一樣，能根據(jù)裝置上反饋的主要數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和預(yù)測，比如一小時以后可能有怎樣的變化、可能出現(xiàn)哪些異常，并發(fā)出預(yù)警，提醒工作人員及時處置。”田文德說。
田文德正在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行化工安全預(yù)測預(yù)警系統(tǒng)研發(fā)。
以前，石化企業(yè)應(yīng)對這個問題主要是靠經(jīng)驗(yàn)豐富的員工，他們會根據(jù)數(shù)據(jù)變化做出預(yù)判，及時關(guān)閉閥門，而如果員工經(jīng)驗(yàn)不足，就可能出現(xiàn)處置過晚或過早的問題。田文德介紹，與人工相比，化工安全預(yù)測預(yù)警軟件是通過深度學(xué)習(xí)技術(shù)，捕捉工藝變量的深層特征，智能、定量評估工況的風(fēng)險等級并制定控制方案。簡單而言，它是基于以前的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)，對現(xiàn)場數(shù)據(jù)變化進(jìn)行“自主學(xué)習(xí)”和數(shù)據(jù)庫更新，一旦有新的異常情況，它可以自動識別。由于這位“智能安全員”可以24小時在崗，所以能大大節(jié)約現(xiàn)場人力成本。
目前，自控系統(tǒng)已普遍用于企業(yè)生產(chǎn)的安全控制環(huán)節(jié)，但也存在一定弊端，那就是它只能嚴(yán)格按照人工設(shè)定的程序來執(zhí)行，不具有智能性。還是以液位監(jiān)測為例，曾有一個企業(yè)的液位監(jiān)測表壞了，物料一直往罐體里進(jìn)，結(jié)果滿溢出來，發(fā)生了事故。田文德說，對于智能預(yù)測預(yù)警軟件來說，即使一個儀表壞了也不要緊，因?yàn)樗梢约醒b置上所有自控系統(tǒng)的參數(shù)進(jìn)行綜合分析，判斷這些參數(shù)之間有沒有矛盾，然后提醒工作人員采取措施，所以它在安全監(jiān)控方面比現(xiàn)有的單一的自控系統(tǒng)更全面、更智能。
工作中的田文德。
人工智能在日常生活中的應(yīng)用已經(jīng)很常見，但是人工智能與化工生產(chǎn)相結(jié)合卻很難。田文德告訴記者，這主要是因?yàn)榛どa(chǎn)具有生產(chǎn)系統(tǒng)龐大、生產(chǎn)裝置多、物料多、化學(xué)反應(yīng)復(fù)雜等特點(diǎn)，一個化工裝置每0.1秒就可以采集幾萬個數(shù)據(jù)，且數(shù)據(jù)之間關(guān)系復(fù)雜，不是簡單的正負(fù)相關(guān)，所以普通的人工智能算法不適用，計算機(jī)也承受不了如此巨大的運(yùn)算量。田文德團(tuán)隊將化工專業(yè)知識運(yùn)用到智能化工安全分析領(lǐng)域，抓取化工生產(chǎn)最關(guān)鍵的安全環(huán)節(jié)和最核心的數(shù)據(jù)，簡化了運(yùn)算量，讓人工智能與化工安全生產(chǎn)的結(jié)合得以實(shí)現(xiàn)。
實(shí)際上，田文德對智能化工安全分析的研究早在2003年就開始了，相關(guān)理論已經(jīng)很成熟，但是相關(guān)應(yīng)用還處于起步階段。目前國內(nèi)只有個別高校在開展相關(guān)研發(fā)，其應(yīng)用在海外發(fā)達(dá)國家也是剛起步。“人工智能與化工安全生產(chǎn)的結(jié)合在國際上是很受重視的研究方向和發(fā)展趨勢，我們的自主研發(fā)也得到了國際頂級學(xué)術(shù)期刊和相關(guān)專家的認(rèn)可。”田文德說。（青島日報/觀海新聞記者 王沐源）
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