在全球能源产业不断迈向智能化、数字化的背景下,石油石化行业作为国家能源安全的重要支柱,正面临着生产装置复杂、设备分布广泛、环境高危以及人员操作技能参差不齐等多重挑战。如何在确保安全生产的前提下,提高设备巡检效率、降低维护成本、快速应对突发问题,成为石化企业转型升级的重要课题。在这一过程中,AR技术凭借其实时信息叠加、远程协作和智能交互的优势,为石油石化行业提供了新的解决思路与应用场景。
一、AR技术在石油石化行业的应用背景
石油石化企业普遍具有以下几个典型特征:
装置复杂且风险高:石油炼化装置涉及大量高温、高压、易燃、易爆介质,巡检和维护工作需要极高的准确性和安全性。
设备数量庞大且分布广:石化厂区通常占地面积大,动辄数百台泵、数千条管道,传统人工巡检依赖经验和纸质记录,效率低且容易遗漏。
运维人员知识差距大:不同岗位员工经验差距明显,新员工在面对复杂设备时往往难以快速独立完成操作。
远程协助需求强烈:石油石化行业分布在全国乃至全球,专家资源稀缺,当装置出现故障时,现场人员往往难以及时获得指导。
在这一背景下,AR技术通过将虚拟信息与现实环境叠加,为现场作业人员提供沉浸式操作指引和远程专家协助,有效提升了巡检、运维和应急处理的效率与安全性。
二、AR巡检系统在石油石化行业的应用价值
AR巡检系统是将AR眼镜或AR移动终端作为载体,把巡检任务、工艺参数、实时监控数据和三维模型叠加到现场场景中,帮助巡检人员高效、准确地完成日常工作。其核心价值体现在以下几个方面:
1. 数字化巡检任务分发与执行:传统巡检依赖纸质任务单,容易出现遗漏或记录不全。AR巡检系统通过智能眼镜将任务单直接显示在员工视野中,巡检路径、检查点、操作标准以可视化形式呈现,保证任务清晰、规范,避免遗漏。
2. 实时数据可视化与比对:AR设备可与SCADA系统、DCS系统或IoT传感器联动,在现场直接显示设备温度、压力、震动等关键运行参数。巡检人员无需频繁记录和比对,只需通过眼镜即可与标准值进行实时对照,大幅提升效率。
3. 故障识别与报警提示:当巡检过程中发现异常,系统会自动触发预警并将信息上传至后台。AR眼镜还可通过AI图像识别技术,辅助识别设备外观缺陷,如阀门渗漏、管道腐蚀等问题,降低人为判断失误率。
4. 操作流程可视化指导:对于新手员工,AR眼镜可以叠加虚拟的操作流程图或三维动画,逐步指导其完成阀门开关、零部件更换等操作,降低培训成本并确保操作安全。
5. 全程留痕与数据沉淀:巡检过程中的视频、图片和语音记录可实时上传到系统,形成可追溯的巡检档案。这不仅有助于质量追踪,也为后期的设备管理和大数据分析提供支撑。
三、AR远程协助系统在石油石化行业的应用优势
除了巡检场景,AR远程协助系统在石油石化行业也具有极高的应用价值。该系统通过AR眼镜将现场画面实时传输至远程专家端,专家可以在屏幕上标注、绘制或发送资料,现场人员通过眼镜即可看到叠加在现实中的操作指令。

1. 快速响应紧急故障:当装置出现突发性故障时,现场人员可立即通过AR远程协助系统连线专家,专家无需到场即可“身临其境”进行诊断和指导,从而节省大量等待时间,避免停工损失。
2. 弥补技能差距:石化行业存在大量新员工,他们在面对复杂问题时缺乏经验。远程协助系统让专家能够实时指导其操作,降低误操作风险,帮助新手快速成长。
3. 降低差旅成本:过去,一旦装置出现重大问题,企业往往需要邀请专家赶赴现场,耗时耗力。远程协助系统的应用显著减少了差旅费用和人力成本。
4. 多终端灵活接入:远程专家不仅可以通过电脑端参与,还可通过平板、手机接入,实现随时随地的远程协作,极大提升了响应的灵活性。
5. 沉浸式协作体验:专家端在指导时可通过AR技术在现场画面上叠加箭头、圆圈、文字说明,现场人员无需反复沟通即可直观理解操作要求,大幅提高沟通效率。
四、典型应用场景
油气田设备巡检:在油井区,分布广、环境恶劣,巡检人员佩戴AR眼镜即可获取设备运行数据和操作指令,避免遗漏和误判。
炼油装置维护:面对复杂的加氢裂化、催化裂化装置,AR系统可提供三维结构示意和分步骤操作指导,新员工也能在专家远程协助下完成操作。
应急抢修:管道发生泄漏或压力异常时,现场人员可通过AR系统快速联系远程专家,获取紧急处置方案,从而减少事故扩大和安全隐患。
培训与考核:企业可利用AR系统构建虚拟训练场景,新员工在模拟环境中反复演练操作流程,考核时系统可自动记录其操作步骤和准确性。
五、未来趋势展望
AR巡检与远程协助系统在石油石化行业的应用,正在逐步显现以下成效:
巡检效率提升30%以上,设备异常发现率显著提高;培训周期缩短40%,新员工能更快胜任岗位;停工损失降低,专家远程指导减少了因等待而产生的损失;安全风险降低,标准化操作与实时监控有效减少误操作。未来,随着5G、大数据、人工智能和数字孪生技术的进一步发展,AR在石油石化行业的应用将更加智能化和一体化。与数字孪生融合:现场操作人员可在AR眼镜中看到装置的数字孪生模型,实现实时状态与虚拟仿真对照。AI辅助诊断:通过AI算法自动识别设备潜在隐患,提前预警。跨区域协作平台:构建全球范围的专家资源池,支持跨国远程协助。
六、最后
石油石化行业的复杂性和高风险性,决定了其对安全、高效、智能化生产运维的迫切需求。AR巡检和远程协助系统为行业带来了全新的解决方案:一方面实现了巡检工作的数字化、可视化和智能化,另一方面提升了远程专家资源的利用效率,降低了运维风险和成本。可以预见,在未来的智能石化工厂建设中,AR技术将成为不可或缺的核心工具,为能源行业的数字化转型提供坚实支撑。