中控技术股份有限公司：时序大模型辅助氯碱装置监盘与优化控制

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来源：中国信息通信研究院《2025年度制造业数字化转型典型案例集》企业篇，PDF 第 100-101 页（书内页码 93-94）。

案例摘要

为解决氯碱行业企业生产操作专业性强、安全隐患大、生产成本能耗高等问题，中控技术打造流程工业时序大模型TPT应用软件，具备智能问答、装置监盘、预测预警、离子膜寿命预测、电流负荷动态分配等功能，提升生产、设备管理等智能化水平。在某氯碱企业应用中，实现报警准确率超95%、设备成本降10%、能耗降低1%以上等成效，为流程行业数字化转型提供了可复制的案例。

AI 应用提要

AI 相关度：AI核心案例

• 为解决氯碱行业企业生产操作专业性强、安全隐患大、生产成本能耗高等问题，中控技术打造流程工业时序大模型TPT应用软件，具备智能问答、装置监盘、预测预警、离子膜寿命预测、电流负荷动态分配等功能，提升生产、设备管理等智能化水平。
• 基于TPT的模拟/预测能力和自然语言交互能力，氯碱行业时序大模型TPT可解决氯碱行业操作人员操作专业性强、生产安全风险高和电解槽电耗高等痛点，实现氯碱企业提人效、稳运行、增收益的目标。
• 中控技术根据用户特点，提出实施“氯碱行业TPT时序大模型解决方案”，聚焦氯碱行业客户痛点，提供大数据和人工智能技术赋能。
• （一）方案架构中控技术在氯碱行业数字化转型中，应用自主研发的工业AI时序大模型TPT（Time-series Pre-trained Transformer），整合DCS（分布式控制系统）、PRIDE（全设备智能感知平台）、Q-LAB（全流程智能质量数据监控平台）和APEX（流程工业过程模拟与设计平台）等四大数据底座的海量数据，经统一数据模型分析预训练后，通过预训练与微调结合、打破信息孤岛、知识增强等方式构建了解决方案，助力企业实现智能问答、装置监盘、预警、离子膜寿命预测、电流负荷动态分配、AI控制及绩效考核等功能，各个功能既可以通过聊天式交互访问，也可以通过对应的菜单的图形界面访问。
• 三、成效与亮点中控技术工业AI解决方案已在氯碱、热电、石化等十余个工厂及装置实现应用，实现了常减压装置油品切换操作规划路径优化、电解槽集群的闭环控制优化等，可为客户带来50%以上效率提升。
• （一）生产智能化助力工业AI全面介入用户生产现场，通过预测模型和辅助决策等手段提高了用户智能化水平。

技术标签

工业AI · 人工智能 · 大数据

原文整理

一、背景情况

我国流程行业面临生产装置自动化程度低，设备分散独立运行，存在安全隐患，生产管理缺乏信息化系统等精细化管理和产业转型升级挑战。氯碱行业是典型流程行业之一，正面临三重挑战：一是生产操作专业性强。氯碱行业操作员需监控大量信息，人工经验监盘易遗漏，导致工艺指标异常，影响生产质量与效益。

二是安全隐患大。氯碱装置介质腐蚀性强、易燃易爆，氢气与氯气混合、电解槽阴阳极室失衡易引发爆炸，顶部氢气火焰难以观测，需对仪表、阀门及设备健康进行预测预警。三是生产能耗高。国内主流氯碱工艺生产1吨烧碱耗电2200-2600度，占总成本60%。离子膜寿命预测、单元槽电压预警及提升电解槽电流效率，是降低电耗、压缩成本的关键。基于TPT的模拟/预测能力和自然语言交互能力，氯碱行业时序大模型TPT可解决氯碱行业操作人员操作专业性强、生产安全风险高和电解槽电耗高等痛点，实现氯碱企业提人效、稳运行、增收益的目标。

二、主要做法

某氯碱行业用户现有离子膜烧碱装置的报警和优化功能不能满足安全和智能化的更高要求，难以发掘历史数据的潜力价值。中控技术根据用户特点，提出实施“氯碱行业TPT时序大模型解决方案”，聚焦氯碱行业客户痛点，提供大数据和人工智能技术赋能。

（一）方案架构

中控技术在氯碱行业数字化转型中，应用自主研发的工业AI时序大模型TPT（Time-seriesPre-trained Transformer），整合DCS（分布式控制系统）、PRIDE（全设备智能感知平台）、Q-LAB（全流程智能质量数据监控平台）和APEX（流程工业过程模拟与设计平台）等四大数据底座的海量数据，经统一数据模型分析预训练后，通过预训练与微调结合、打破信息孤岛、知识增强等方式构建了解决方案，助力企业实现智能问答、装置监盘、预警、离子膜寿命预测、电流负荷动态分配、AI控制及绩效考核等功能，各个功能既可以通过聊天式交互访问，也可以通过对应的菜单的图形界面访问。

（二）关键技术

一是预训练模型和微调。TPT模型分为基础模型、微调模型和应用管理三部分，基础模型由不同行业不同设备的海量数据融合训练而成；微调模型是根据业主方装置实际生产运行数据定制化调试而成的模型；应用管理是针对氯碱行业业主方需求开发的应用模块，满足不同客户的需求。二是知识增强模块。知识增强模块作为TPT的知识底座，主要为TPT和用户的交流提供针对装置所有相关的知识储备。知识增强应用可以实现对知识增强有关选项的配置，除预设的12个通用工业知识库，还可以由用户自己创建知识库并上传自有的私域知识与文档。

三、成效与亮点

中控技术工业AI解决方案已在氯碱、热电、石化等十余个工厂及装置实现应用，实现了常减压装置油品切换操作规划路径优化、电解槽集群的闭环控制优化等，可为客户带来50%以上效率提升。

（一）生产智能化

助力工业AI全面介入用户生产现场，通过预测模型和辅助决策等手段提高了用户智能化水平。内置工业知识库和私域知识数据库实现通用知识和私域知识的问答检索，提升信息获取效率。实时监测装置设备运行状态参数，评价装置整体运行情况，指导生产处理。实现总槽电压长周期预测，核算整体效益，确定离子膜最佳运行时间。实时监控工艺参数异常，提前预测预警，减少停工损失。实现一次盐水碳酸钠智能控制、降低碳酸钠加入成本。通过大模型实现酸碱中和智能控制，降低操作强度、减少成本投入、缩短中和时间。预测32%碱浓度未来变化趋势，通过调整纯水进料量稳定控制碱浓度。通过时序模型实时推送最佳操作参数，降低离子膜运行电耗≥0.5%。

（二）设备管理智能化

降低操作频次与劳动强度，实现仪控设备的预防性维护，提升维护效率，实现平稳控制大于95%，稳定率大于60%。减少人员投入，节约人力成本，通过设备的预防性维护降低因设备原因引起的生产波动或停车，实现设备成本降低10%，决策效率提升30%。优化进料与生产条件以提高烧碱产品收率，实现产品的卡边控制，降低生产装置的加工损失率，实现效益提升，指标预测与控制产量提升1%。

（三）绿色安全环保

降低每吨产品的能源能耗，能耗降低1%以上，减少因装置波动或非计划停车引起的火炬、有毒气体的排放，减少排放下降5%。提升自控率，减少操作失误，保证生产安全稳定运行。减少无效报警，快速定位事故发生原因并提供异常处置方案，实现报警准确率大于95%，诊断准确率大于90%。

四、经验启示

中控技术工业AI系列解决方案针对制造业企业特点，通过大模型的运行分析、评估优化等手段助力企业实现数字化转型。打通多源数据并构建统一数据模型，将预训练模型与企业实际数据微调结合，适配行业与企业特点，同时融合工业知识库与企业私域知识增强大模型应用能力。管理层面，以企业生产操作、安全、成本等痛点为需求导向设计，实现智能系统与人工的协同，并根据运行效果对模型和功能持续迭代优化以适应企业发展，可向化工、石化、建材等流程行业拓展，具有良好复制推广能力。

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资料定位

中国信息通信研究院《2025年度制造业数字化转型典型案例集》，PDF 第 100—101 页。报告版本为2025年，整理日期为2026年10月20日。