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        智慧電廠轉(zhuǎn)型升級中人工智能技術(shù)的應(yīng)用

        2020-08-09 08:37:37萬震宇
        現(xiàn)代商貿(mào)工業(yè) 2020年25期
        關(guān)鍵詞:智慧管理人工智能

        萬震宇

        摘要:互聯(lián)網(wǎng)人工智能大數(shù)據(jù)的發(fā)展,為電力發(fā)電行業(yè)的智能化發(fā)展提供了堅實的技術(shù)保障。隨著電力行業(yè)智慧電廠建設(shè)的發(fā)展,將人工智能技術(shù)應(yīng)用于傳統(tǒng)的電力行業(yè),已成為智慧電廠建設(shè)的主要方向。智慧電廠構(gòu)建在數(shù)據(jù)收集、智慧應(yīng)用設(shè)計、信息交互等多方面,對智慧電廠的結(jié)構(gòu)和構(gòu)架進行了調(diào)整,并借助人工智能發(fā)展經(jīng)驗打造工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)平臺,從而將人工智能技術(shù)應(yīng)用于工業(yè)設(shè)備與電力熱力系統(tǒng)中。

        關(guān)鍵詞:智慧電廠;人工智能;智慧管理

        中圖分類號:TB文獻標(biāo)識碼:Adoi:10.19311/j.cnki.16723198.2020.25.077

        人工智能技術(shù)的發(fā)展推動了傳統(tǒng)發(fā)電行業(yè)智慧電廠的建設(shè)熱潮,其目的是讓系統(tǒng)管理更高效化,以確保用電安全。隨著人工智能技術(shù)于電廠行業(yè)應(yīng)用的加深,通信技術(shù)與數(shù)字信號技術(shù)也逐漸被應(yīng)用于電廠的各項設(shè)備中,從而形成了具有傳感智能與控制智能等多項技術(shù)的現(xiàn)代科技化綜合性設(shè)備。

        1智慧電廠人工智能技術(shù)應(yīng)用方向

        1.1智慧電廠建設(shè)現(xiàn)狀

        國外的數(shù)字化發(fā)展相對較快,被應(yīng)用于火電、核電、石油化工等領(lǐng)域,其數(shù)據(jù)信息也相對更完善。但因國外新建工程數(shù)量較少,因此相比后期的互聯(lián)網(wǎng)人工智能發(fā)展,工業(yè)在其中并不占據(jù)較大優(yōu)勢。

        在我國,隨著經(jīng)濟轉(zhuǎn)型的發(fā)展及工業(yè)化改革的推進,電力發(fā)展取得了重大突破。目前,建設(shè)智慧電廠已成為電廠的主要發(fā)展趨勢。在現(xiàn)階段的經(jīng)濟發(fā)展中,我國提倡節(jié)能減排、降低能耗,因此,改革電廠和加強信息技應(yīng)用,已成為全面實現(xiàn)電廠智慧管理并促進電廠智能化發(fā)展的關(guān)鍵措施。

        1.2信息數(shù)據(jù)系統(tǒng)的人工智能應(yīng)用

        智慧水調(diào)是構(gòu)建智慧水電廠環(huán)節(jié)的重要組成部分,其不僅需要強大的技術(shù)支持,還需要通過建立多維度的數(shù)據(jù)收集系統(tǒng)來加強對信息的處理,以構(gòu)建數(shù)據(jù)更精準(zhǔn)的預(yù)測模型——發(fā)電計劃模型與流域經(jīng)濟調(diào)度模型。應(yīng)用智慧水調(diào)的人工智能,可以加強對河道水情、流域雨量、氣象云圖等數(shù)據(jù)的收集,且更準(zhǔn)確。人工智能系統(tǒng)在高度整合收集數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上,形成了預(yù)報基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫,既能確保電力供需的實時平衡,又能在發(fā)生問題時可做出及時調(diào)整。

        1.3電廠巡查的人工智能應(yīng)用

        電廠通過系統(tǒng)運轉(zhuǎn)提供大量電力,支撐了人們的日常生活生產(chǎn)。但是,在電廠實際運轉(zhuǎn)過程中,依然存在很多問題,如機械設(shè)備出現(xiàn)故障時,就會對日常生產(chǎn)生活造成影響。傳統(tǒng)的電廠管理往往采取的都是人力巡查管理模式。但是,工作人員在巡查過程中,會很容易忽略生產(chǎn)環(huán)境的細(xì)小問題,導(dǎo)致無法及時對已存在的問題做出分析并解決。在電廠智慧化發(fā)展過程中,利用人工智能代替人力巡查,可將電廠巡查工作變?yōu)橹腔刍ぷ?,而人工智能可檢測出工作人員無法檢查出的各種細(xì)小問題,以確保電廠內(nèi)部機械設(shè)備的正常運行,并對相應(yīng)問題作出及時的判斷和處理。

        電廠巡查人工智能主要利用計算機技術(shù)軟件與硬件的運算能力,將電廠以三維模型的形式做出數(shù)據(jù)模擬,并利用三維空間定位技術(shù),使電廠內(nèi)部的機械設(shè)備實現(xiàn)可視化管理。不僅如此,電廠巡查人工智能還可以結(jié)合巡查機器人、圖像識別技術(shù)及無線通信技術(shù)等,將電廠機械設(shè)備內(nèi)部更為隱蔽之處進行信息可視化,以加強對設(shè)備的管道儀表等監(jiān)測。

        在巡察工作中應(yīng)用人工智能技術(shù),大幅度提高了巡察工作效率和工作質(zhì)量,可及時排查工安全隱患,并通過故障排查避免了因機械設(shè)備問題而影響電廠整體運轉(zhuǎn)的情況,為電廠生產(chǎn)提供了更多的安全性保障。

        1.4生產(chǎn)信息互動的人工智能應(yīng)用

        電廠的正常運轉(zhuǎn)工作涉及到大量的信息互動,因此電廠的日常管理工作必須要結(jié)合信息的具體情況及運轉(zhuǎn)狀況來互動調(diào)整。水電廠工廠的運作過程會產(chǎn)生大量電量,這些電量通過配比信息數(shù)據(jù)進行實時傳送。在這一過程中,大量的信息數(shù)據(jù)會隨之產(chǎn)生,而配比電量也需要通過信息數(shù)據(jù)的交互處理來進行更準(zhǔn)確的調(diào)整。電廠日常運轉(zhuǎn)的工作量大、信息交互數(shù)據(jù)多,這加大了信息收集工作的難度。不僅如此,就工廠監(jiān)管盲區(qū)而言,其無法進行實時數(shù)據(jù)監(jiān)管,也無法在出現(xiàn)問題時給管理人員及時的信息反饋。

        智慧電廠的建設(shè)與人工智能技術(shù)的引用,可以極大程度地解決以上問題。其利用可視化技術(shù)與圖像識別技術(shù),通過數(shù)據(jù)模擬將電廠以4D管理運營模式開展,同時通過云計算系統(tǒng)針對性地優(yōu)化調(diào)整電廠實際生產(chǎn)運作情況和電廠管理,從而實現(xiàn)電廠內(nèi)部燃料的更科學(xué)化管理,并完成燃煤場所與電廠鍋爐之間的智能化信息互動交流,以提高燃煤燃燒效率,增加電廠經(jīng)濟效益,從而促進電廠的持續(xù)性發(fā)展。

        2智慧電廠建設(shè)

        智慧電廠的數(shù)字化發(fā)展具有一定難度,除技術(shù)引進外,還需要管理模式的創(chuàng)新。因此,在日常管理工作中,電廠必須要加強對人員、生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)定及機械設(shè)備等方面的管理工作。

        智慧電廠在構(gòu)建三維模型時,需要注意的方面由:

        (1)對設(shè)備廠建模范圍、管道鋪設(shè)與建模深度等信息,提出了更多要求,同時必須要完成電廠的規(guī)范化數(shù)字化管理。

        (2)在制定數(shù)字化管理模式時,需要加強對企業(yè)內(nèi)部員工多專業(yè)技能培訓(xùn)。這是因為,智慧電廠對技術(shù)型人才提出了更多要求,因此傳統(tǒng)的電廠員工已無法滿足智慧電廠的建設(shè)要求。

        (3)電廠要定期對企業(yè)員工進行專業(yè)技能培訓(xùn),以此來提高電廠內(nèi)部整體人員的綜合素質(zhì),從而達到統(tǒng)一規(guī)范化的培訓(xùn)管理。

        3智慧電廠的一體化服務(wù)平臺建設(shè)

        就智慧化電廠的建設(shè)而言,其更多的是滿足社會發(fā)展需求。故而,在建設(shè)三維數(shù)字化信息管理平臺時,必須明確的是:最重要的服務(wù)目的是增加企業(yè)效益和提高電廠的工作效率?;ヂ?lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)的發(fā)展降低了可視化成本,為電廠發(fā)展帶來了更多效益,從而提高了對用戶的服務(wù)質(zhì)量。傳統(tǒng)電廠的智慧化轉(zhuǎn)型,不僅為電場內(nèi)部安全生產(chǎn)提供了更多保障,還提高了生產(chǎn)運行效率,降低了企業(yè)的生產(chǎn)成本,實現(xiàn)了經(jīng)濟性環(huán)保的功效。云計算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)的發(fā)展,為構(gòu)建智慧電廠的總體方案提供了技術(shù)支持。目前,我國已逐步實現(xiàn)減排、管控、汽水、云防、運行、維護、經(jīng)營等方面的智慧發(fā)展。在這一背景下,加強行業(yè)內(nèi)部的合作共贏,共同探尋智慧電廠建設(shè)的發(fā)展方向可,完成互聯(lián)網(wǎng)平臺的統(tǒng)一性規(guī)劃。

        智慧電廠的一體化服務(wù)平臺建設(shè),主要由云平臺與物聯(lián)網(wǎng)平臺共同搭建來完成。其中,云平臺在將電廠內(nèi)部資源實施統(tǒng)一化智能管理的同時,根據(jù)電廠的實際業(yè)務(wù)需求進行了相應(yīng)擴容,為企業(yè)提供了虛擬化的運行環(huán)境。智慧電廠利用物聯(lián)網(wǎng)平臺,可以實現(xiàn)數(shù)據(jù)的統(tǒng)一性收集,大幅度降低了工作人員的工作負(fù)擔(dān),并提高了數(shù)據(jù)收集的準(zhǔn)確性。物聯(lián)網(wǎng)平臺可選擇企業(yè)來獨立運行,或以工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺聯(lián)動。電廠全壽命周期的智慧化建設(shè)運營,需要依靠智能模塊化機房、儲存與超融合設(shè)備等無線技術(shù)的物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計。在建設(shè)物聯(lián)網(wǎng)工業(yè)云平臺時,相關(guān)人員可根據(jù)其應(yīng)用結(jié)構(gòu)做層次劃分,一般來說,其共分為兩個智能應(yīng)用層:工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺層與邊緣計算服務(wù)層。

        人工智能算法主要包括專家?guī)?、神?jīng)元網(wǎng)絡(luò)、動態(tài)規(guī)劃等。智能鈦機器學(xué)習(xí)平臺可以為智慧電廠的發(fā)展提供數(shù)據(jù)預(yù)處理、模型建設(shè)、模型訓(xùn)練等相關(guān)功能。該智慧學(xué)習(xí)平臺中還支持多種算法框架,以滿足智慧電廠發(fā)展時對不同AI情景的應(yīng)用需求。例如,及時地診斷檢修電廠內(nèi)的機械設(shè)備故、完成對機組負(fù)荷的分配工作、優(yōu)化電廠做功功能等。智慧電廠的人工智能應(yīng)用,可以實現(xiàn)對于生產(chǎn)現(xiàn)場更直觀的監(jiān)控,改善了以往的管理運行結(jié)果,提高了數(shù)據(jù)分析決策的準(zhǔn)確性。

        智慧電廠建設(shè)以物聯(lián)網(wǎng)、人工智能、虛擬技術(shù)等多項互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為支持,不僅推動了傳統(tǒng)電廠的創(chuàng)新性發(fā)展,還提高了日常管理工作效率,以更先進的管理理念,加強了整體的體系建設(shè)。智慧化電廠一體化服務(wù)平臺還可以為電廠的發(fā)展方向提供更科學(xué)準(zhǔn)確的指導(dǎo)。隨著我國行業(yè)改革發(fā)展的需求,電力行業(yè)的智慧電廠將成為今后的主要變革方向。

        4結(jié)束語

        在互聯(lián)網(wǎng)與人工智能快速發(fā)展的背景下,將人工智能應(yīng)用于行業(yè)發(fā)展,已成為各行業(yè)改革的主要方向。隨著人工智能技術(shù)的不斷創(chuàng)新,更多的人工智能技術(shù)將被應(yīng)用于電廠中,促進了電廠的智能化發(fā)展,實現(xiàn)了高效、清潔、環(huán)保、安全的發(fā)展理念。盡管智慧電廠的建設(shè)依然存在一些問題,但人工智能技術(shù)的優(yōu)化發(fā)展,以最大形態(tài)展現(xiàn)了智慧電廠的價值,很大大程度地改變了傳統(tǒng)電廠的運行理念,促進了我國電力行業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展。

        參考文獻

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