9月29日,在海拔5300米的唐古拉山口,傳來一陣勝利的歡呼聲,一架直升機順利完成唐古拉山口懸停試飛作業(yè)。至此,“電力天路”——青藏聯(lián)網(wǎng)直流線路以及昆侖山、風(fēng)火山和唐古拉山三大山口的線路巡檢工作梳理完成。這一天,智能電網(wǎng)翻開了全新的一頁,高海撥地區(qū)的電路巡檢進入了物聯(lián)網(wǎng)時代。
物聯(lián)網(wǎng)的出現(xiàn)為電網(wǎng)工作人員免去了高海撥缺氧和暴風(fēng)雪侵襲之苦。
不僅在電力行業(yè),在更多的能源行業(yè)中,物聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)悄然實現(xiàn)。過去,一提到能源行業(yè),大家就會聯(lián)想到危險的工作性質(zhì)、灰頭土臉的作業(yè)環(huán)境和老舊不堪的機械設(shè)備。然而,物聯(lián)網(wǎng)正在改變這種局面。從溫濕度復(fù)雜多變的礦井環(huán)境監(jiān)測到遙遠(yuǎn)的海上石油開采平臺,從智能抄表這樣無微不至的便民應(yīng)用到覆蓋全國的智能電力云,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)正閃爍在能源行業(yè)的方方面面、角角落落。
國家“十二五”規(guī)劃明確提出,物聯(lián)網(wǎng)將會在智能電網(wǎng)、智能交通、智能物流、金融與服務(wù)業(yè)、國防軍事等十大領(lǐng)域重點部署。智能電網(wǎng)被排在十大重點領(lǐng)域的首位,顯示出能源行業(yè),包括電力、石油石化、煤炭三大基礎(chǔ)能源行業(yè),在物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用中的先驅(qū)作用及重要的戰(zhàn)略意義。
當(dāng)物聯(lián)網(wǎng)進入能源行業(yè),智慧能源所帶來的便利,正在不知不覺中優(yōu)化著普通人的生活。
原來,物聯(lián)網(wǎng)與我們距離如此之近。
電力系統(tǒng)學(xué)“聰明”
每一個智能家居專家,都會描繪如此的未來:不論你在家里的哪個房間,用一個遙控器便可控制家中所有的照明、空調(diào)、音響等電器。例如,看電視時,不用因開關(guān)燈和拉窗簾而錯過關(guān)鍵的劇情;衛(wèi)生間的換氣扇沒關(guān),按一下遙控器就可跟換。遙控?zé)艄鈺r可以調(diào)亮度,遙控音響時可以調(diào)音量,遙控拉簾或卷簾時,可以調(diào)行程,遙控百頁簾時可以調(diào)角度.....
在這種美好的前景背后,應(yīng)用的就是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)。智能家居只是物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用在電網(wǎng)行業(yè)中的一個典型。而電力行業(yè)中,有許許多多不為消費者所知的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用正在改變著行業(yè),從而讓電網(wǎng)成為智能電網(wǎng),讓城市成為“智慧的城市”。
“電氣設(shè)備在運行過程中,設(shè)備會產(chǎn)生震動,溫度較高,我們通過閘刀觸點實時監(jiān)測,可將溫度控制在一個正常范圍內(nèi)?!眹译娋W(wǎng)信息通信有限公司(以下簡稱“國網(wǎng)信通”)物聯(lián)網(wǎng)小組成員、博士曾令康介紹,在一些閘刀、線纜接頭、開關(guān)柜上安裝傳感器對限制電流參數(shù)進行監(jiān)測,確保電壓安全可靠,這就是物聯(lián)網(wǎng)在智能變電站的應(yīng)用?!按蠹铱赡芤姷谋容^少,變電站是電力系統(tǒng)很重要的設(shè)備,主要負(fù)責(zé)一定區(qū)域內(nèi)居民用電。變電站涉及很多大設(shè)備,需要做溫度、濕度、延誤等監(jiān)測來避免大范圍停電?!?/p>
目前,物聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)在電力系統(tǒng)得到了廣泛的應(yīng)用,主要用于智能小區(qū)、智能家居、無線抄表、智能變電站輔助控制系統(tǒng)、輸電線路在線監(jiān)測、高壓電氣設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測、智能巡檢、智能用電等。
過去,電力檢測主要是靠人工巡視,只能在問題發(fā)生之后進行檢修和處理。通過安裝物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備,可以通過溫濕度傳感器、三維加速器傳感器等諸多傳感器監(jiān)測和保障電力正常生產(chǎn)和傳輸。同時遠(yuǎn)距離傳輸網(wǎng)絡(luò)將感知到的信息進行傳遞,以便電力系統(tǒng)人員及時監(jiān)控。
在人跡罕至、氣候條件較為特殊的青藏高原,物聯(lián)網(wǎng)巡檢的優(yōu)勢更為突出。工作人員只需在無人直升機上裝一個高倍攝象頭,就可以對輸電項目進行具體分析了。
電力行業(yè)實現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)的一個最重要的目的就是節(jié)能環(huán)保。在空調(diào)、照明燈、風(fēng)口、發(fā)電機組等一些節(jié)能設(shè)備上,泄露電傳感器、無線濕度傳感器、智能插座可以實時監(jiān)測并將采集到的信息通過網(wǎng)絡(luò)發(fā)回主站,確保設(shè)備運行在可靠穩(wěn)定狀態(tài),同時進一步降低系統(tǒng)能耗,提高能源利用率。
2009年,國家電網(wǎng)公司首次向社會公開發(fā)布智能電網(wǎng)研究報告,該報告中對智能電網(wǎng)概念以及具體研究內(nèi)容給出了詳細(xì)說明。智能電網(wǎng)即以特高壓骨干網(wǎng)架和各級電網(wǎng)協(xié)調(diào)發(fā)展的堅強電網(wǎng)為基礎(chǔ),以通信信息平臺為支撐,以智能控制為手段,包含電力系統(tǒng)的發(fā)電、輸電、變電、配電、用電和調(diào)度各個環(huán)節(jié),覆蓋所有電壓等級,以信息化、自動化、互動化為特征,實現(xiàn)“電力流、信息流、業(yè)務(wù)流”的一體化融合的堅強可靠、經(jīng)濟高效、清潔環(huán)保、透明開放、友好互動的現(xiàn)代電網(wǎng)。
在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和智能電網(wǎng)逐步融合的大背景下,國網(wǎng)信通于2010年成立物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)研究小組,由兩院院士陳俊亮、中國工程院院士劉韻潔帶領(lǐng)團隊,圍繞智能電網(wǎng)輸、變、配、用環(huán)節(jié),攻克傳感網(wǎng)絡(luò)關(guān)鍵技術(shù)。據(jù)曾令康透露,整個“十二五”期間,我國涉及物聯(lián)網(wǎng)的相關(guān)投資預(yù)計約為700億元。
更加智能、人性化的電網(wǎng)指日可待。
越物聯(lián) 越安全
當(dāng)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用到煤礦行業(yè)又能發(fā)生什么“翻天覆地”的變化?
眾所周知,煤炭行業(yè)的重中之重是安全。為了強調(diào)安全,有部委三令五申并出臺一系列規(guī)章制度,但上有政策下有對策,有沒有一個即安全又提高效率的技術(shù)手段?
“煤礦最核心的是安全。為此,我們不僅建立了‘?dāng)?shù)字煤炭安全’動態(tài)實時多級監(jiān)測系統(tǒng),實現(xiàn)了對高瓦斯礦井的多級安全監(jiān)管,還利用無線信道資源技術(shù)實現(xiàn)了瓦斯無線接入。”山西陽泉煤礦集團(以下簡稱“陽煤集團”)信息中心主任韓立武在接受采訪時告訴記者。
在能源行業(yè)中,煤炭行業(yè)的環(huán)境最為艱苦也最高危。在開采過程中,易受到巖層變化、潮濕、震動等環(huán)境影響,現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集條件非常復(fù)雜。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的出現(xiàn)對于改變煤炭行業(yè)現(xiàn)狀可謂意義重大,主要體現(xiàn)在安全生產(chǎn)、節(jié)能減排、無人采礦等方面。
通過網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程監(jiān)視技術(shù)和射頻傳感技術(shù),實時監(jiān)測可以有效提高生產(chǎn)安全?!暗卿浫藛T定位系統(tǒng)之后,我們就能看到井下有多少人,還可以查詢?nèi)藛T的下井軌跡和指定區(qū)域的人員信息。”韓立武舉了個例子,根據(jù)國家安全總局要求,礦工下井必須有一個副礦長跟著下去,“那我們可以查看干部跟班下井的情況,對他們進行綜合打分”。
經(jīng)過60年發(fā)展,陽煤集團總部資產(chǎn)910億元,旗下?lián)碛腥齻€上市公司。陽煤集團具備煤炭生產(chǎn)規(guī)模6千萬噸,煤炭基建技改規(guī)模7千萬噸,化工實物產(chǎn)能1047萬噸,鋁土礦產(chǎn)能80萬噸,氧化鋁產(chǎn)能40萬噸。由于起步較早,該集團現(xiàn)已初步完成了管理應(yīng)用系統(tǒng)向工業(yè)監(jiān)控系統(tǒng)、地面信息的延伸,業(yè)務(wù)系統(tǒng)向企業(yè)綜合應(yīng)用門戶的延伸。之后,物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用逐漸成為陽煤集團信息化發(fā)展的新重點。
基于物聯(lián)網(wǎng),工作人員可以對井下瓦斯?jié)舛葌鞲衅鳌L(fēng)速傳感器、溫度傳感器、雷達(dá)捕車器、紅外線生命探測儀等等都進行監(jiān)測并在顯示屏上進行提示。
井下往往橫道復(fù)雜、車也很多。這時,井下運輸集團系統(tǒng)的計軸器傳感器,就能對各軌道路段通過的車輛型號、速度、車廂數(shù)、載重量等參數(shù)進行判斷,從而自動將路段附近的信號集中閉鎖,保證整個車輛運行。
“我們十二五信息化的工作重點,一個是結(jié)合集團發(fā)展建立信息化管控體系;另一個就是研發(fā)物聯(lián)網(wǎng)。物聯(lián)網(wǎng)彌補了很多管理漏洞、大大提高了生產(chǎn)的安全性,我們希望在這上面有所創(chuàng)新?!表n立武說。
石化行業(yè)的中級目標(biāo)
與其他能源行業(yè)不同,石油化學(xué)產(chǎn)品具有液體物品或散貨的特性,更由于其大部份屬于危險化學(xué)品,對生產(chǎn)、倉儲與出入庫計量,特別是對生產(chǎn)線協(xié)同提出了更高的要求。
在中國化工信息中心副主任李中看來,物聯(lián)網(wǎng)將在石化行業(yè)發(fā)揮最重要的是安全效能功能。危險化學(xué)品生產(chǎn)、倉儲管理是化工企業(yè)信息化的重要環(huán)節(jié)。除了傳統(tǒng)意義上通過ERP、MES實現(xiàn)進、銷、存和物料配方與傳輸管理外,利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實時高效反映設(shè)備與物料的各種現(xiàn)場物態(tài),再通過實施信息化實現(xiàn)化學(xué)品生產(chǎn)早期預(yù)警,產(chǎn)成品的安全儲運和事故應(yīng)急救援響應(yīng)也給企業(yè)和化學(xué)工業(yè)園區(qū)帶來了巨大的社會與經(jīng)濟效益。
在節(jié)能效能上,物聯(lián)網(wǎng)也同樣表現(xiàn)出色。上海焦化有限公司通過采用MES系統(tǒng)實現(xiàn)了:信息集成平臺的正常運行,將裝置優(yōu)化、實時監(jiān)控、生產(chǎn)管理、優(yōu)化調(diào)度、軟測量、能源管理的應(yīng)用軟件集成在統(tǒng)一信息平臺。這些應(yīng)用幫助焦化實現(xiàn)年節(jié)能3000萬元以上的效益。
管理效能上,在化學(xué)品生產(chǎn)過程中,物料傳遞與儲運是精益制造的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一。在一體化物流配送與供應(yīng)鏈管理中,物流企業(yè)的信息技術(shù)已經(jīng)成為支撐流程運轉(zhuǎn)的重要技術(shù)手段。
在現(xiàn)代制造業(yè)發(fā)展的過程中,有越來越多的企業(yè)采用外包方式,利用專業(yè)化、高水平的物流公司解決其產(chǎn)品的儲運任務(wù)。這就要求承包方具備優(yōu)異的整合、協(xié)同能力。不但能隨時了解生產(chǎn)動向、物料輸出量,還要配合生產(chǎn)企業(yè),及時反饋產(chǎn)品數(shù)量、質(zhì)量信息,實現(xiàn)生產(chǎn)的全面自動化。協(xié)同能力,也是物聯(lián)網(wǎng)除安全、節(jié)能、管理效能之外的第四大功用。
過去,中國石化生產(chǎn)營運指揮系統(tǒng)多采用三級原油管理體系,手工上報數(shù)據(jù),總部不能及時掌握原油管網(wǎng)、油輪運行情況;同時,還存在難以統(tǒng)籌安排碼頭接卸,導(dǎo)致油輪滯期費的產(chǎn)生。
自從中石化將傳統(tǒng)溝通方式改為網(wǎng)上全程實時監(jiān)控,原油資源調(diào)運終于得到優(yōu)化。這套系統(tǒng)支持新管理模式,實現(xiàn)了原油運輸?shù)膶崟r監(jiān)控,全面支撐了重構(gòu)的二級管理體系。在郵輪滯期費的問題上更是成效卓著,僅2009年一季度同比減少郵輪港口滯期210小時,節(jié)約滯期費1630萬元。
“我們石油化工行業(yè)的信息化已經(jīng)進入到中級階段,在推動兩化融合這個時期,物聯(lián)網(wǎng)是信息化進一步發(fā)展的關(guān)鍵角度,應(yīng)當(dāng)作為一個重點?!崩钪姓J(rèn)為,我國絕大部分化工企業(yè)正處在由初始、擴展階段向控制、集成階段發(fā)展的過程中,總體上已從起步階段進入中級發(fā)展階段。
這一階段的特點在于大量信息化項目開始啟動,企業(yè)信息化不斷向深度和廣度發(fā)展。在這一時期,石油化工行業(yè)需要繼續(xù)以應(yīng)用為主導(dǎo),進一步按照規(guī)劃組織實施信息化項目,用現(xiàn)代化信息技術(shù)改造傳統(tǒng)石油化工企業(yè)的生產(chǎn)、管理過程,不斷提升企業(yè)的核心競爭力。
專家視點:應(yīng)用驅(qū)動物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展
日前,在《計算機世界》報舉辦的第四屆能源行業(yè)信息化高峰論壇上,工業(yè)和信息化部信息化推進司副司長董寶青指出:“物聯(lián)網(wǎng)市場是一個高度細(xì)分的市場,是一個長尾市場。我們要尋找能形成規(guī)模應(yīng)用的行業(yè)作為重點去推動,解決實際問題。比如煤炭行業(yè),物聯(lián)網(wǎng)在該行業(yè)有非常好的應(yīng)用。所以,按照細(xì)分市場來推進物聯(lián)網(wǎng),以應(yīng)用驅(qū)動帶動物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展比較符合中國現(xiàn)實情況?!?/p>
黨的十七屆五中全會對兩化融合提出了新的目標(biāo),提出全力推進工業(yè)化和信息化的深度融合。那么深度融合究竟深在什么地方?
董寶青認(rèn)為,當(dāng)下要將企業(yè)信息化延伸到產(chǎn)品級的信息化,也就是做信息化的企業(yè)要生產(chǎn)信息化的產(chǎn)品,從信息化的產(chǎn)品中衍生出新的商業(yè)模式。在他眼中,物聯(lián)網(wǎng)本質(zhì)是推進物的信息化。在信息技術(shù)不斷發(fā)展的情況下,企業(yè)的信息化應(yīng)用正在從組織、流程的信息化過渡到物件的信息化?!八?,我覺得物聯(lián)網(wǎng)可以作為物信息化的代名詞。物聯(lián)網(wǎng)跟互聯(lián)網(wǎng)確實不是對應(yīng)對比的概念。我們現(xiàn)在還看不到把所有物體互聯(lián)互通起來的經(jīng)濟必要性、社會的必要性。我們現(xiàn)在做的物聯(lián)網(wǎng)都是以某一同類,有必要相連在一起項目,所以物以類聚是現(xiàn)在物聯(lián)網(wǎng)推進的一個很重要的方向?!?/p>
事實上,在過去任何一個企業(yè)信息系統(tǒng)中,或多或少都包含對物進行感知、管理、控制的內(nèi)容,能源行業(yè)在這方面擁有良好的產(chǎn)業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)。
但眼下,物聯(lián)網(wǎng)知識產(chǎn)權(quán)、核心技術(shù)都很缺乏;龍頭企業(yè)的大規(guī)模物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用也尚未形成。董寶青建議:“應(yīng)該采取審慎態(tài)度,根據(jù)物聯(lián)網(wǎng)把技術(shù)、產(chǎn)業(yè)和應(yīng)用三者之間關(guān)系聯(lián)動起來,不能再像前幾撥趕技術(shù)浪潮的時候,單純走技術(shù)驅(qū)動、產(chǎn)業(yè)驅(qū)動路線。應(yīng)用驅(qū)動,比技術(shù)驅(qū)動更重要,而且在應(yīng)用驅(qū)動的時候要拉動本國物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展,更應(yīng)該鼓勵使用自主創(chuàng)新的一些成果?!?/p>
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能源行業(yè)的信息化應(yīng)用一直是《計算機世界》報社重點關(guān)注的領(lǐng)域。在今年9月舉辦的能源行業(yè)信息化高峰論壇上,來自國家電網(wǎng)、五大發(fā)電集團、中海油、中石化、煤炭行業(yè)等30多位能源行業(yè)的信息化主管參加了會議,并就“能源行業(yè)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的機遇和挑戰(zhàn)”展開了深入熱烈地討論。
第一屆能源信息化高峰論壇始于2008年12月,在第九屆中國IT兩會上,《計算機世界》報社舉辦了主題為“集中管控 科學(xué)決策”的會議。該會議讓能源行業(yè)信息化主管首次有了集中臺交流和討論的平臺。此后,《計算機世界》連續(xù)4年成功舉辦能源行業(yè)信息化研討會。