中国石化自主研发“新一代人工智能加油站成套技术”，已建成新一代人工智能加油站7座，可在120秒内完成加油全流程操作
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在中国石化建成的新一代人工智能加油站，智能加油机器人熟练地为客户提供服务，精准打开油箱盖、加注油品……全程操作仅需120秒。
随着智能化成为服务业发展的重要方向，中国石化探索转型发展，致力于为顾客提供更加智慧便捷的消费体验。近日，由销售公司、北京石油、湖南石油、安全工程研究院等单位共同承担的中国石化“十条龙”科技攻关项目“新一代人工智能加油站成套技术”出龙，3年攻关迈出了历史性的一步。该项目研究形成了人工智能全自动加油机械臂、加油站全过程数字孪生系统等技术成果，开发了适用于加油场景的高精度快速视觉识别、全自动加油车型油箱数据库、加油机器人安全保障、加油站3D快速建模等技术，为提升加油站智能化管控水平提供了技术支撑。
本版文图由 严文锐 周金广 唐宇博 葛 泽 王振中 李晶晶 李 炜 张海丹 曾 芬 提供
技术答疑
●为什么要打造人工智能加油站？
中国石化每日为车辆加油2000万余次。虽然车辆和加油地点不同，但是整体流程高度趋同，对机器人应用来说属于“单一场景规模化”的优质场景。使用智能加油机器人替代人工加油，能够将一线加油员从户外较差环境下、简单重复的劳动中解放出来，为顾客提供更好的加油体验。此外，人工智能加油站应用智能加油机器人、数字孪生、工业互联网平台等技术，能够实现业务流程标准化管控、运营数据全流程收集及智能诊断分析、数质量与安全环保风险全过程智能研判预警，持续提升顾客体验，提高总体运营效率。
●新一代人工智能加油站成套技术“新”在哪？
●创新研发了复合型智能加油属具技术
●创新构建了全自动加油车型油箱数据库
●创新研发了人工智能全自动加油机械臂技术
●创新研发了加油机器人作业安全技术
●创新构建了加油站单站数字孪生模型和工业互联网模型
●创新研发了加油机器人复合型视觉感知系统
●人工智能加油站将从哪些方面提升客户消费体验？
自动化和便捷性：客户可线上自主下单选择所需油品并完成支付，减少了等待时间，提高了加油通过效率。
个性化服务：人工智能加油站通过分析客户的行为和偏好，为客户提供个性化的服务。比如，根据客户的加油记录和车辆信息，人工智能加油站可以推荐适合客户的油品、提出车辆保养建议。
安全性和可靠性：智能加油站通过智能化设备和视频监控系统，可实时监测加油过程和站内安全状况，有助于及时发现和消除安全隐患。
智慧支付和结算：人工智能加油站支持多种支付方式，包括移动支付、银行卡、加油卡等。客户可以自由选择，同时可享受快速结算和无现金交易的便利。
信息互动和交流：人工智能加油站通过电子显示屏、触摸屏和移动应用等方式，提供实时油价、促销信息和车辆保养建议等信息。客户可以获取所需信息，并与其他用户交流。
研发历程
攻关成果
“新一代人工智能加油站成套技术”科技项目
●共申报发明专利26件，获授权4件，制定企业标准1项
●在湖南、河南、安徽等地的7座加油站进行示范应用
●截至2023年12月，加油机器人累计为1800余辆汽车加注2600余次，部分试点站进站率提升超30%
销售公司：组织协调确保项目顺利推进
2020年12月，“新一代人工智能加油站成套技术”正式入围集团公司“十条龙”科技项目，由销售公司任组长单位，北京石油、湖南石油、安工院任组员单位，共同开展项目攻关。项目组开展现场实际应用情况调研，组织专家论证技术路线及技术方案，结合实际优化调整相关参数指标；及时开展项目集中总结，协调各成员单位完成项目工作报告、技术报告、应用报告等鉴定材料，梳理项目形成的知识产权情况，确保项目顺利推进。
北京石油：可为大多量产小型汽油车提供加注服务
【成果一】：创新研发基于对装式类人形双臂构型的人工智能加油机械臂技术
项目开展以来，北京石油建立重点项目定期调度的工作机制，瞄准智能加油机器人机械臂本体、视觉识别、安全防爆和智能交互等关键技术难题，不断创新研究方式方法，并设置室内室外加油机器人实验基地。同时，采用志愿者招募、车辆租赁、二手车市场调研等多种手段开展车型数据采集和研发测试，实现了从实验室到加能站、从加水试验到油品加注的突破。
目前最新版本的加油机器人可在120秒内安全平稳地完成“开关盖+插拔枪”全流程操作，整机及部件均取得“ⅡB T4”级防爆认证，创新构建起480余款涵盖内外盖尺寸、旋转角度、脊梁绳等36项信息的车型油箱数据库，可为82%的常见量产小型汽油车提供加注服务，并在湖南、河南、安徽等地的7座加油站进行部署应用，取得良好的应用效果。
安工院：将事故消除在萌芽状态
【成果二】：创新研发加油机器人作业安全保障技术
针对加油机器人日常运行过程中的人机交互、智能管理和安全保障问题，项目组进行了大量攻关。
在人机交互系统方面，销售公司主导研发了线上线下融合的机器人加油智能交互系统，开发了与“易捷加油”APP融合的加油机器人专用界面，具备线上预约、支付等交互功能，开发了线下站内引导与交互智能大屏系统，保障了机器人加油过程中的用户体验。在日常运营管理方面，销售公司主导研发设计了基于“边-站-云”架构的多机器人管理与控制方案，实现了对加油机器人的精细化管理和持续升级优化。
在安全保障系统方面，针对机器人加油过程中可能出现的油气泄漏及火灾事件，安工院主导研发了机器人加油油气回收智能控制系统，通过实时智能调控气液比，实现了油气回收系统的长期稳定达标，油气回收效率高达95%；研发了基于红外光谱成像原理的油气泄漏快速探测技术，能够在5秒内智能识别出因密封失效、油枪自封失效等故障引发的油气泄漏事件并进行安全联锁；研发了适用加油场景的早期火灾烟雾视觉快速检测模型，可在两秒内识别油气逸散后产生的早期火情事件，并具备消防联动功能，为加油机器人的安全平稳运行提供安全保障。
湖南石油：首座数字孪生加油站成功上线
【成果三】：创新研发加油站数字孪生系统，构建“站级-市级-省级”加油站工业互联网智能管理平台
目前，数字孪生技术已广泛应用于先进工业制造业，但在油品销售领域应用还是首次。
作为“新一代人工智能加油站成套技术”项目成员单位，湖南石油充分运用物联网、大数据、云计算等先进技术，研发加油站高精度3D模型快速构建方法，制定加油站CAD图纸标准化规范，构建以加油站新形象手册为基础的全要素3D模型库，加油站数字化建模时间仅需1~2小时，优于传统手工建模。在硬件设施方面，数字孪生加油站采用了智能加油枪、智能油罐、智能视频系统等设备，围绕加油站设备管理、经营管理、质量管理、安全环保管理等内容完成了19个业务模型算法开发，实现了加油站经营全动态数字化展示，数据准确率达100%。在软件系统方面，数字孪生加油站采用了先进的数据分析算法，实现了对加油站运营数据的实时监控和智能分析，为加油站管理者提供了全面、精确的经营决策支持。
示范应用
示范站点：安徽芜湖石油新国泰综合能源站
应用效果：智能加油机器人累计服务车辆1100余次
2023年3月20日，安徽芜湖石油新国泰综合能源站升级改造后正式投入运营。这是安徽省芜湖市首座多业态智慧加能站，也是安徽省首座应用中国石化“十条龙”科技攻关项目“新一代人工智能加油站成套技术”的站点。该站现有智能加油机器人一组，两台机械手可同时满足左右油箱盖汽车加注需求。车主通过中国石化“一键加油”APP线上下单，发送指令后，加油机器人即可开盖、插枪、加油，仅用时120秒便能完成操作。该站便利店升级使用智能服务机器人，可根据关键字索引客户指定商品，与客户进行日常交流，实现智能送达和结算。
示范站点：湖南长沙石油滨江加能站
应用效果：智能加油机器人车型数据库涵盖500余款常见车型油箱数据，已为500余辆汽车提供加油服务
湖南长沙滨江加能站是集团公司“十条龙”科技攻关项目“新一代人工智能加油站成套技术”示范站，也是中国石化首座集智能加油机器人和数字孪生技术于一体的人工智能加能站。该站智能加油机器人车型数据库已涵盖500余款常见车型油箱数据，已为1800余辆汽车提供加油服务；配套的油气泄漏快速探测技术和适用于加油场景的早期火灾烟雾视觉检测模型，能在5秒内发出报警信息；数字孪生技术能实时监测并同步模拟加能站整体运行情况，根据客户画像，精准制定营销方案。
“人机融合”推动数智化转型发展
问：目前，中国石化人工智能加油站成套技术在整个行业内处于什么水平？
答：中国石化人工智能加油站成套技术主要包括以“数字孪生”为代表的智慧管理技术和以“智能加油机器人”为代表的智慧服务技术。
从全球来看，自20世纪60年代起，美国、荷兰、德国、法国等发达国家已先后就机器人技术在加油站的应用展开研究。2013年和2014年，瑞典和丹麦曾分别推出两款智能加油机器人，但受限于加油站的复杂环境、车型数据的多样性等因素，始终处于实验室研究和展览展示的状态，近年来也未取得突破性进展。国内加油机器人的研究起步较晚，前期主要集中在部分高校对加油机器人的理论探索，后续国内油品销售企业也开始探索机器人加油的可能性。中国石化于2019年开始研究。2020年，销售公司牵头，联合北京石油、湖南石油、安工院申报中国石化“十条龙”科技攻关项目并成功“入龙”。2021年，项目阶段性研发成果作为国内首台智能加油机器人产品，成功亮相第18届中国—东盟博览会，央视报道引发社会关注。整体来看，中国石化智能加油机器人技术处于国际先进水平。
问：研发应用新一代人工智能加油站成套技术的难点在哪？
答：首先是如何适应加油站复杂多变的应用环境，加油机器人包含机械臂、视觉识别、作业安全等关键技术，在研发过程中必须充分考虑工作时机器人面临的光照强度、温湿度等外部条件的复杂多样性，以及防爆、测量精度、操作精度等硬性要求；其次是如何满足加注服务复杂多变的人机交互需求，不同的客户停车习惯不同，驾驶的车辆型号、加注品号也不同，如何使加油机器人满足客户的需求，并且使客户获得良好的人机交互体验，也是研发难点；再次是加油机器人技术作为新技术，在应用推广过程中需要推动相应的行业标准、国家标准出台；最后是目前智能加油机器人相关产业链尚处于发展阶段，人工智能技术的研发和应用成本较高，实现技术的成本可控和产业化应用也是一个难点。
问：中国石化对未来几年人工智能加油站的发展有何规划？
答：2023年，销售公司正式成立易嘉油智能加油机器人公司，通过专业化公司负责技术迭代升级、生产制造、产品运行维护，带动智能制造产业链发展。截至2023年底，销售公司已在湖南、安徽、河南、江苏、山东、天津等6省市的7座加油站部署完成了7台（套）智能加油机器人。未来，中国石化人工智能加油站将朝着更智能、更高效、更便捷的方向发展，智能加油机器人将整合现有加油机功能，向“人机融合”一体化模式发展，人机融合一体机比现有加油机将更安全、更智能、更便捷，后期将结合实际情况逐步在全系统推广应用。
问：人工智能加油机器人对推动中国石化数智化改造有何意义？
答：机器人是“制造业皇冠顶端的明珠”，是衡量国家科技创新能力和高端制造业水平的重要标志。“十三五”以来，我国机器人产业蓬勃发展，产业规模快速增长、技术水平不断提升、产品类型持续丰富、重点领域创新应用层出不穷。同时，随着我国数字经济飞速发展，制造业转型升级明显加快，机器人与新一代信息技术、人工智能、云计算、物联网、新材料等实现了更广泛、更深入的融合，机器人产业正向智能化、网络化、数字化方向快速迈进。中国石化油品销售企业加快智能加油机器人应用，可助力实现加油站机械化减人、自动化换人、智能化无人，对推动中国石化数智化转型具有重要意义。
顾客在安徽芜湖石油国泰站体验机器人全自动加油。
智能加油机器人为进站车辆服务。