本书以大数据分析，人工智能，计算化学理论为基础，以企业数字化转型战略为指导，将以机器学习，深度学习为代表的大数据分析技术与流程工业数字化转型主题相结合，分别介绍和阐述了流程工业智能制造和大数据的背景;大数据分析在油气，炼油化工，化工等流程工业中的应用。涉及大数据分析，人工智能，计算化学在化工新材料创新，安全监控;环保监控;工业测量和控制;市场营销中的应用等，全面阐述了流程工业数字化的应用和案例，对流程制造企业的数字化转型做了全方位指导。
作者为张晨，获得上海交通大学安泰管理学院管理科学与工程，信息系统方向博士学位，高级工程师 ， 注册信息系统审计师， 九三学社成员。在中石化上海赛科石油化工有限公司担任IT经理。目前管理信息化团队, 拥有组织和管理大型项目实施与运维的丰富经验。根据公司发展战略，主导公司年度信息化战略规划以及滚动修订工作。受《E制造》杂志社邀请多次进行智能制造的主题演讲和专题报道。担任上海市金山区信息协会副会长。出版专著《信息系统项目治理理论与实践》,在《制造业大数据》担任编委。 在重要学术期刊《中国机械工程》，《系统管理学报》，《上海管理科学》发表论文5篇 。目前聚焦于制造业的数字化转型和智能工厂建设。论文《机器学习在石化行业设备预测上的应用》，《大数据分析在石化行业设备备件优化上的应用》分别获得中国石油学会2018年度信息技术大会优秀论文一等奖。《大数据在设备健康预测和备件补货中的应用 》被《中国机械工程》2019年第2期"工业大数据与智能制造专辑”录用并刊登。2018年被中国企业信息化发展论坛评选为中国企业信息化优秀CIO。 2018年，受聘担任华东理工大学商学院专业学位教学课程教授。2019年，受聘担任上海工程技术大学电子电气学院控制工程与科学专业校外兼职硕士导师。2019年被长三角首席信息官联盟评委优秀首席信息官。
第1章 流程工业智能制造与数字化转型 001
1.1 流程工业数字化转型战略 002
1.1.1 流程工业概述 003
1.1.2 流程工业数字化转型的需求 004
1.1.3 中国流程工业数字化规划 007
1.1.4 各国流程工业数字化的差异和启示 009
1.2 大数据分析和数字化转型的关系 010
1.2.1 大数据的内涵 010
1.2.2 大数据和人工智能的关系 011
1.2.3 工业大数据与流程工业智能化 012
1.3 人工智能在流程工业科研和工程中的战略意义 016
1.3.1 人工智能在科学研究中的重要作用 016
1.3.2 人工智能在工程建设中的重要作用 017
第2章 工业大数据分析基础 020
2.1 工业大数据治理 020
2.1.1 工业大数据应用面临的挑战 020
2.1.2 应对方法 022
2.2 流程工业大数据治理案例 023
2.2.1 跨国石油公司大数据治理 023
2.2.2 国内石油公司大数据治理 029
2.3 大数据采集技术 035
2.3.1 Apache Sqoop 035
2.3.2 Apache Flume 036
2.3.3 Gobblin 037
2.4 人工智能的概念 039
2.4.1 机器学习 040
2.4.2 神经网络 041
2.4.3 深度学习 042
2.4.4 自然语言处理 043
2.4.5 多模态技术 045
2.4.6 生成式人工智能和人工智能大模型 046
2.5 人工智能与大数据的关系 047
2.5.1 人工智能的数据基础 048
2.5.2 大数据的二次挖掘 049
第3章 天然气开发行业的大数据分析 051
3.1 天然气开发行业信息化现状 051
3.2 天然气开发行业的大数据分析需求 053
3.3 天然气开发行业的大数据来源与特点 055
3.4 天然气开发行业的大数据解决方案 055
3.4.1 大数据获取 055
3.4.2 大数据监控 056
3.4.3 大数据可视化 057
3.5 天然气开发行业的大数据分析方法 058
3.5.1 天然气开发风险预防性分析方法 058
3.5.2 设备性能退化分析方法 060
3.6 天然气开发行业的大数据分析案例 061
3.6.1 应用场景 061
3.6.2 天然气水合物大数据预测应用案例 065
3.6.3 压缩机故障大数据预防性监控应用案例 066
3.6.4 换热器早期泄漏大数据监控应用案例 068
3.7 总结 070
第4章 炼油化工行业的大数据分析 071
4.1 炼油化工行业信息化现状 071
4.2 炼油化工行业的大数据分析需求 073
4.2.1 油田勘探与生产制造环节 073
4.2.2 研发设计环节 075
4.2.3 市场营销与售后服务环节 076
4.2.4 HSE评价体系的需求 076
4.3 炼油化工行业的大数据来源与特点 078
4.3.1 炼油化工行业的大数据来源 078
4.3.2 炼油化工行业的大数据特点 078
4.4 炼油化工行业的大数据解决方案 080
4.4.1 炼油化工企业存在的问题 080
4.4.2 工业大数据平台架构方案 080
4.5 炼油化工行业的大数据分析方法 083
4.6 炼油化工行业的大数据分析案例 084
4.6.1 应用场景 084
4.6.2 应用案例 085
4.7 总结 086
第5章 化工行业的大数据分析 088
5.1 化工行业信息化现状 088
5.2 化工行业的大数据分析需求 089
5.3 化工行业的大数据来源与特点 090
5.4 化工行业的大数据解决方案 091
5.5 化工行业的大数据分析方法 092
5.6 化工行业的大数据分析案例 094
5.6.1 应用场景 094
5.6.2 应用案例 102
5.7 总结 115
第6章 钢铁行业的大数据分析 117
6.1 钢铁行业信息化现状 118
6.2 钢铁行业的大数据分析需求 118
6.2.1 经营管理与生产管理的需求 118
6.2.2 技术进步与发展的需求 119
6.3 钢铁行业的大数据来源与特点 120
6.4 钢铁行业的大数据解决方案 122
6.5 钢铁行业的大数据分析方法 124
6.6 钢铁行业的大数据分析案例 127
6.6.1 应用场景 127
6.6.2 应用案例 129
6.7 总结 139
第7章 电力输电线路运维的大数据分析 140
7.1 电力输电线路运维信息化现状 140
7.2 电力输电线路运维的大数据分析需求 141
7.3 电力输电线路运维的大数据来源与特点 142
7.3.1 电力输电线路运维的大数据来源 142
7.3.2 电力输电线路运维的大数据特点 142
7.4 电力输电线路运维的大数据解决方案 143
7.5 电力输电线路运维的大数据分析方法 144
7.5.1 面向设备状态大数据的分布式存储和处理技术 144
7.5.2 电力运维行业的数据ETL技术 145
7.5.3 电力输电线路的数据挖掘分析技术 145
7.6 电力输电线路运维的大数据分析案例 147
7.6.1 输电线路智能化反外损监控系统 147
7.6.2 基于位置信息大数据驱动的输电线路智能巡检系统 152
7.6.3 特高压输电通道无人机巡检系统 156
7.6.4 空、塔、地协同的输电线路智能巡检系统 159
7.7 电力输电线路运维大数据技术展望 163
7.7.1 基于区块链技术的输电线路反外损运维系统 163
7.7.2 基于社交网络用户激励的系统运营模式 164
7.7.3 电力物联网价值挖掘 166
7.8 总结 168
第8章 人工智能在流程工业科研和工程中的创新应用与展望 169
8.1 流程工业创新的重要意义 169
8.2 传统流程工业存在的问题 171
8.3 流程工业创新方向 173
8.3.1 干实验室计算化学与材料学 173
8.3.2 湿实验室自动化微反应器 174
8.3.3 干湿实验室的结合 175
8.3.4 人工智能与人在回路、人机融合的结合 177
8.3.5 综合决策支持系统 178
8.4 应用案例 179
8.5 总结与展望 181
参考文献 183
索引 191
本书编委 195
致谢 196
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