蔡正杰

摘 ?要：基于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、云計算、大數(shù)據(jù)分析，利用先進(jìn)的5G、MEC等信息技術(shù)、工業(yè)技術(shù)和管理手段，實現(xiàn)精確感知生產(chǎn)數(shù)據(jù)、優(yōu)化生產(chǎn)過程、減少人工干預(yù)，最終使電廠具備“自分析、自診斷、自趨優(yōu)、自管理、自恢復(fù)、自學(xué)習(xí)、自適應(yīng)、自組織、自提升”的能力，實現(xiàn)公司管理更加規(guī)范、安全水平進(jìn)一步提升、設(shè)備運行更加可靠、經(jīng)濟(jì)效益進(jìn)一步提升、人員可控、狀態(tài)預(yù)知、少人值守、節(jié)能環(huán)保、降本增效的目標(biāo)。

關(guān)鍵詞：1000MW火力發(fā)電 ?智慧電廠 ?5G ?工業(yè)互聯(lián)網(wǎng) ?物聯(lián)網(wǎng)

中圖分類號：TM62 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：1674-098X（2021）04（b）-0083-05

Discussion on the construction of Gansu Power Investment Changle 1000MW Thermal Power Generation Unit Smart Power Plant

CAI Zhengjie

（Gansu Power Investment Changle Power Generation Co.， Ltd.， Jiuquan， Gansu ?Province， 736100 ?China）

Abstract： Based on industrial Internet， cloud computing and big data analysis， the latest advanced 5G， MEC and other information technology， industrial technology and management means are used to realize accurate perception of production data， optimize production process and reduce manual intervention. Finally， the power plant has the ability of "self analysis， self diagnosis， self optimization， self management， self recovery， self-learning， self adaptation， self organization and self promotion"， To achieve the goals of more standardized company management， further improvement of safety level， more reliable equipment operation， further improvement of economic benefits， controllable personnel， state prediction， less people on duty， energy conservation and environmental protection， cost reduction and efficiency.

Key words： 1000MW thermal power generation， smart power plant， 5G， industrial Internet， Internet of Things

1 ?智慧電廠發(fā)展趨勢

智慧發(fā)電企業(yè)建設(shè)是貫徹國家發(fā)展戰(zhàn)略的要求。為應(yīng)對時代變化，國家提出了“以信息化帶動工業(yè)化，以工業(yè)化促進(jìn)信息化”、深入實施“兩化融合”的大政方針，推出“大眾創(chuàng)業(yè)、萬眾創(chuàng)新”的政策舉措，以及《中國制造2025》的行動綱領(lǐng)，引領(lǐng)企業(yè)在新時代的轉(zhuǎn)型發(fā)展。建設(shè)智慧發(fā)電企業(yè)，無疑是順應(yīng)時代潮流，貫徹國家發(fā)展戰(zhàn)略之舉。

智慧發(fā)電企業(yè)建設(shè)是企業(yè)自身發(fā)展的需求。從外部看，經(jīng)濟(jì)發(fā)展進(jìn)入新常態(tài)，煤價大幅反彈，不可控因素加大，電量低速增長，利用小時持續(xù)回落，電力供大于求的局面短期難以改變。同時，電力體制改革加快推進(jìn)，市場競爭日趨激烈，成本控制壓力倒逼發(fā)電企業(yè)不斷提升管理水平與管控效率。從內(nèi)部看，貫徹落實中央關(guān)于供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革的戰(zhàn)略部署，使發(fā)電企業(yè)面臨著發(fā)展方式的巨大轉(zhuǎn)變，致力于內(nèi)涵式發(fā)展、持續(xù)提質(zhì)增效已經(jīng)成為行業(yè)共識，這一轉(zhuǎn)變對公司的風(fēng)險管控、資源集約化管理、內(nèi)部協(xié)同等提出了更高的要求，公司信息化、智能化需求不斷加大[1]。

2 ?智慧電廠建設(shè)原則

智慧電廠信息系統(tǒng)建設(shè)總體思想與原則：統(tǒng)一規(guī)劃、融合設(shè)計、分步實施、控制造價。在具體設(shè)計當(dāng)中，注重以下方面要求。

2.1 先進(jìn)性原則

系統(tǒng)架構(gòu)方面系統(tǒng)采用國際領(lǐng)先的多層技術(shù)構(gòu)架，全面集成生產(chǎn)信息、管理信息業(yè)務(wù)。實現(xiàn)在設(shè)計思想、系統(tǒng)架構(gòu)、采用技術(shù)、選用平臺上均要具有先進(jìn)性、前瞻性、擴(kuò)充性、開放性的總體目標(biāo)。

2.2 完整性原則

智慧電廠信息系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計遵循系統(tǒng)性和完整性原則， 把整個電廠信息系統(tǒng)看作一個有機(jī)整體，全盤考慮，統(tǒng)一規(guī)劃，避免信息孤島的產(chǎn)生，避免局部系統(tǒng)優(yōu)化時對總體目標(biāo)的損害， 爭取達(dá)到整體最優(yōu)化。

2.3 實用性原則

遵循實用性原則，在硬件和系統(tǒng)軟件平臺的建設(shè)規(guī)劃方面充分考慮電力企業(yè)特點，適合電力企業(yè)組織形式、業(yè)務(wù)要求和工作習(xí)慣， 將生產(chǎn)信息與管理信息融合設(shè)計，便于數(shù)據(jù)信息的收集、存儲、維護(hù)與更新，便于軟件系統(tǒng)的升級維護(hù)。為適應(yīng)電廠不同層次人員，使用簡單、實用、人性化的需求，提供靈活、方便、高效的工作平臺。

2.4 開放性原則

遵循開放的設(shè)計理念，符合各種形式通訊標(biāo)準(zhǔn)及通用開發(fā)平臺的接口標(biāo)準(zhǔn)，具有良好的可移植性、可擴(kuò)展性、可維護(hù)性和互連性。按照分層設(shè)計，實現(xiàn)軟件模塊化。

2.5 安全性原則

遵循安全可靠性原則，硬件網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)方面進(jìn)行安全防護(hù)規(guī)劃設(shè)計，同時，在軟件系統(tǒng)方面有一套完備的安全體系，切實可行的安全技術(shù)。

2.6 經(jīng)濟(jì)性原則

統(tǒng)一規(guī)劃、分步實施的前提下，充分考慮經(jīng)濟(jì)性原則。最大限度地控制項目實施風(fēng)險、節(jié)約投資。可以在當(dāng)前條件下實施滿足當(dāng)前需求的功能模塊，隨著管理水平和管理素養(yǎng)的不斷提高，在條件允許時再跟進(jìn)實施擴(kuò)展功能模塊，而后續(xù)的功能模塊可以無縫地與前期實施的功能模塊進(jìn)行集成，最大限度地保護(hù)了既有的費用投資和數(shù)據(jù)投資。

3 ?智慧電廠建設(shè)目標(biāo)

通過大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、AIOT、三維工廠、5G、邊緣計算等新技術(shù)打造集團(tuán)級工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺，實現(xiàn)數(shù)據(jù)中臺支撐的、端邊云網(wǎng)業(yè)一體化的、多維度數(shù)據(jù)融合和多場景交互的智慧應(yīng)用，提升公司的經(jīng)營決策和運營管控能力。

4 ?智慧電廠建設(shè)內(nèi)容

4.1 智慧管理層

4.1.1 智慧中心-集中運營監(jiān)控中心

（1）運營管控中心。管理駕駛艙系統(tǒng)包含關(guān)鍵設(shè)備運行狀態(tài)管理、環(huán)保指標(biāo)數(shù)據(jù)管理、生產(chǎn)運行指標(biāo)數(shù)據(jù)管理、統(tǒng)計分析管理、生產(chǎn)報表管理、能耗指標(biāo)分析管理、人力資源/財務(wù)/辦公一體化/檔案管理等功能。管理駕駛艙中的集中分析以統(tǒng)一指標(biāo)體系為基礎(chǔ)，供應(yīng)商需依據(jù)電廠的實際指標(biāo)參數(shù)情況，建立符合電廠實際應(yīng)用分析需求的指標(biāo)體系[2]。

（2）技術(shù)服務(wù)中心。區(qū)域數(shù)據(jù)中心是基于統(tǒng)一的數(shù)據(jù)交換服務(wù)，構(gòu)建二級單位生產(chǎn)實時數(shù)據(jù)和經(jīng)營管理數(shù)據(jù)融合的數(shù)據(jù)中心庫，橫向與集團(tuán)公司內(nèi)部管理系統(tǒng)對接，縱向完成所屬電廠數(shù)據(jù)接入融合，實現(xiàn)“橫向集成、縱向貫通”的業(yè)務(wù)目標(biāo);專家遠(yuǎn)程診斷中心基于多元數(shù)據(jù)深度融合，提供多種類算法模型工具，支持生產(chǎn)過程關(guān)聯(lián)分析挖掘機(jī)組安全、高效、清潔、低碳、靈活的運行潛力;節(jié)能管控服務(wù)中心基于區(qū)域數(shù)據(jù)中心，抽取各電廠的能耗指標(biāo)、運行參數(shù)、設(shè)備狀態(tài)等信息，形成節(jié)能中心數(shù)據(jù)庫，進(jìn)行能耗監(jiān)視、節(jié)能挖潛;檢修調(diào)控中心建立二級單位區(qū)域（流域）檢修需求池，實現(xiàn)檢修技術(shù)資源調(diào)配、現(xiàn)場過程管控、檢修標(biāo)準(zhǔn)庫就地調(diào)閱、檢修驗收閉環(huán)資料同步獲取等功能，支持檢修調(diào)控中心人員進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)進(jìn)度圖對比分析與人力資源配置匹配分析，匯集動態(tài)指標(biāo)開展檢修人員績效評定[3]。

4.1.2 智慧中心-廠級數(shù)據(jù)中心

通過大數(shù)據(jù)平臺的建設(shè)，對電廠各類型數(shù)據(jù)進(jìn)行匯聚和分析，為電廠各個業(yè)務(wù)場景的實際應(yīng)用提供數(shù)據(jù)服務(wù)，支撐電廠生產(chǎn)經(jīng)營、現(xiàn)場管理、機(jī)組運行、供應(yīng)管理、營銷管理、日常人員管理等實際應(yīng)用場景，提供科學(xué)、智能、靈活的信息技術(shù)支持。

大數(shù)據(jù)平臺結(jié)合數(shù)據(jù)中臺的數(shù)據(jù)治理、數(shù)據(jù)服務(wù)等先進(jìn)的能力，通過數(shù)據(jù)服務(wù)API、元數(shù)據(jù)管理、數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)管理、數(shù)據(jù)質(zhì)量管理、數(shù)據(jù)血緣管理實現(xiàn)對電廠各類型數(shù)據(jù)進(jìn)行治理與分析，提升電廠相關(guān)數(shù)據(jù)質(zhì)量及能力，為管理駕駛艙、設(shè)備管理、生產(chǎn)管理等各類綜合業(yè)務(wù)應(yīng)用提供良好的數(shù)據(jù)、模型、接口等服務(wù)支撐。

4.1.3 智慧運行管理-智慧監(jiān)盤

其功能可基于DCS歷史站存儲的海量數(shù)據(jù)，通過數(shù)據(jù)采集、傳輸、存儲和人工智能建模算法，充分挖掘DCS歷史數(shù)據(jù)中蘊藏的規(guī)律，建立面向主題的知識庫和專家系統(tǒng)規(guī)則，在DCS系統(tǒng)里實現(xiàn)熱力系統(tǒng)在線預(yù)警和故障診斷，同時利用機(jī)組實際工況數(shù)據(jù)驗證智慧化監(jiān)盤系統(tǒng)模型的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性，不斷優(yōu)化迭代算法，提高預(yù)警準(zhǔn)確性和時效性，將運行工況不斷逼近最優(yōu)工況。智能監(jiān)盤可幫助實現(xiàn)熱力系統(tǒng)的在線自診斷、自預(yù)警功能，最終達(dá)到機(jī)組運行少人值守、降低運行人員勞動強(qiáng)度、提高機(jī)組安全經(jīng)濟(jì)性的目的。

4.1.4 智慧設(shè)備管理-全生命周期設(shè)備管理

（1）互聯(lián)網(wǎng)+安全生產(chǎn)管控平臺。設(shè)備全生命周期管理將設(shè)備臺賬、定期工作、等級檢修、技術(shù)改造、異動管理、定值管理、技術(shù)監(jiān)督、設(shè)備評級、檢修記事、備品備件等納入設(shè)備全壽命周期管理，通過設(shè)備二維碼、藍(lán)牙信標(biāo)為檢修、兩票、缺陷提供數(shù)據(jù)就地管理。在PC端和移動端實現(xiàn)設(shè)備、缺陷、兩票、運行、點檢、工單、安全、燃料、物資、計劃、合同、經(jīng)營等業(yè)務(wù)功能，通過WIFI、二維碼、藍(lán)牙、移動終端等設(shè)備聯(lián)接生產(chǎn)區(qū)及辦公區(qū)，構(gòu)建全方位、全要素運營管控體系[4]。

（2）檢修過程智能管控系統(tǒng)。構(gòu)建本質(zhì)安全型的檢修過程智能管控體系，以檢修標(biāo)準(zhǔn)化為核心，結(jié)合線上線下交互模式;為設(shè)備檢修提供多維度的指導(dǎo)支持，對發(fā)電設(shè)備維護(hù)和檢修過程各環(huán)節(jié)進(jìn)行科學(xué)化、標(biāo)準(zhǔn)化的管理;對檢修工藝、流程、人員安排不斷優(yōu)化提升，奠定安全文明生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)化基礎(chǔ)。

（3）設(shè)備狀態(tài)檢測機(jī)器人。融合移動機(jī)器人技術(shù)、超聲導(dǎo)波檢測技術(shù)，以及智能導(dǎo)航與自主運動規(guī)劃、多傳感器柔性融合技術(shù)、圖像處理與模式識別等理論方法與技術(shù)手段;形成集成現(xiàn)場檢測與數(shù)據(jù)無線傳輸、信號分析、故障檢測與預(yù)警等功能的一體化智能設(shè)備狀態(tài)檢測解決方案，提高檢測精度與效率，降低維護(hù)成本。

（4）設(shè)備故障在線預(yù)警平臺。設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測功能應(yīng)能夠?qū)崟r采集電廠聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的運行狀態(tài)，實現(xiàn)與IoT平臺、SIS系統(tǒng)對接，實現(xiàn)設(shè)備性能的在線監(jiān)測、故障診斷、預(yù)防性維護(hù)以及狀態(tài)檢修。無線測量傳感器設(shè)備能夠采集電廠設(shè)備的關(guān)鍵特征值，判斷設(shè)備所處狀態(tài)，具有較高的測量精度，支持無線數(shù)據(jù)傳輸（可支持5G網(wǎng)絡(luò)）。

4.1.5 智慧安全管理

（1）智慧安全管理-安全生產(chǎn)培訓(xùn)平臺。安全生產(chǎn)云培訓(xùn)平臺以多媒體安全培訓(xùn)課程資源為核心，采用“培訓(xùn)管理平臺+在線教育平臺+終端+移動APP”線上線下結(jié)合的模式，全方位覆蓋發(fā)電企業(yè)各類人員安全培訓(xùn)及考試。實現(xiàn)發(fā)電企業(yè)安全培訓(xùn)方式多樣化、管理流程化，監(jiān)督日常化、培訓(xùn)全員化。

（2）智慧安全管理-安全風(fēng)險管控平臺。安全風(fēng)險管控平臺包括：安全預(yù)警控制，安全積分管理，安全風(fēng)險可視化管控，智能安全檢查，班組安全智能管控，應(yīng)急智能管控，人員定位系統(tǒng)。

（3）智慧安全管理-數(shù)字可視化安全管理系統(tǒng)。數(shù)字可視化安全管理系統(tǒng)包括：由定位系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)、三維系統(tǒng)報警系統(tǒng)、狀態(tài)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)等組成;中間部分：通過中間件平臺進(jìn)行數(shù)據(jù)整合優(yōu)化、接口對接;應(yīng)用層：在應(yīng)用層實現(xiàn)實時定位、三維顯示、實時報警、作業(yè)規(guī)劃、實時動態(tài)監(jiān)控、監(jiān)控聯(lián)動等功能。

4.1.6 智慧營銷管理

（1）實時成本分析系統(tǒng)。建立成本分析數(shù)學(xué)模型，以廠級邊際成本為基礎(chǔ)，通過盈虧平衡分析、利潤敏感度分析、預(yù)算與執(zhí)行分析、成本預(yù)測分析、電量預(yù)測與預(yù)安排等分析模型。

應(yīng)用比例計算法、量本利分析法、因素分析法等相關(guān)測算方法預(yù)測機(jī)組發(fā)電實時成本及年度、月度成本，尋找優(yōu)化發(fā)電運營方案，合理整合資源配置，為企業(yè)經(jīng)營工作指導(dǎo)方向，最大限度優(yōu)化和釋放企業(yè)整體盈利能力，為決策分析提供支持。

（2）競價上網(wǎng)分析系統(tǒng)。通過實時地計算出發(fā)電成本，能夠正確地預(yù)測生產(chǎn)成本變化趨勢，為控制成本提供準(zhǔn)確的依據(jù)。

（3）全面對標(biāo)分析系統(tǒng)。基于實時成本，建立全面對標(biāo)分析系統(tǒng)，以經(jīng)濟(jì)效益為中心，通過開展生產(chǎn)運營與企業(yè)經(jīng)營的對標(biāo)管理工作，找出安全生產(chǎn)和企業(yè)運營管理中存在的差距，制定有效的改進(jìn)措施，不斷完善管理制度、工作程序，全面提升企業(yè)管理水平。以指標(biāo)找差距，以差距查管理，以管理促提高，形成閉環(huán)控制。通過指標(biāo)的改善，提高發(fā)電企業(yè)的經(jīng)營績效。

（4）生產(chǎn)經(jīng)營分析系統(tǒng)。建立數(shù)據(jù)分析模型，實現(xiàn)跨系統(tǒng)的數(shù)據(jù)分析和數(shù)據(jù)挖掘，為廠領(lǐng)導(dǎo)和管理人員提供管理駕駛艙和綜合決策分析功能。

對實時/歷史數(shù)據(jù)、現(xiàn)場總線設(shè)備數(shù)據(jù)、運行數(shù)據(jù)、經(jīng)營財務(wù)數(shù)據(jù)的全面整合，建立相關(guān)數(shù)據(jù)分析模型，指導(dǎo)生產(chǎn)優(yōu)化，智能經(jīng)營分析，輔助決策支持，提升管理效率和管理水平，有效減輕管理人員工作量。

（5）自動報表系統(tǒng)。自動報表系統(tǒng)是基于網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)庫的通用統(tǒng)計數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)，與電廠各專業(yè)系統(tǒng)集成，實現(xiàn)報表制作及數(shù)據(jù)填報和數(shù)據(jù)處理分析?；跀?shù)據(jù)整合共享理念和實施框架，使系統(tǒng)間數(shù)據(jù)不再具有差異性和不確定性，真正實現(xiàn)數(shù)據(jù)一次填報，多次使用，實現(xiàn)“數(shù)據(jù)一個源，業(yè)務(wù)一條線”，可大大提高報表的填報效率，以及報表數(shù)據(jù)的精確程度，顯著提高工作效率。

4.1.7 智慧燃料管理-燃料智能化

（1）燃料智能管控。燃料智能管控系統(tǒng)以燃料管理全程可知、可控為目標(biāo)，覆蓋燃煤計量、采樣、制樣、樣品封裝與標(biāo)識、樣品傳輸、儲存以及化驗;各個管理環(huán)節(jié)，進(jìn)行煤質(zhì)、煤量、煤價三方面的全流程監(jiān)控，實現(xiàn)燃料全過程管理規(guī)范化、工作標(biāo)準(zhǔn)化、信息集成化、設(shè)備自動化、作業(yè)機(jī)械化、過程可視化。

（2）智能煤場管理。智能煤場管理系統(tǒng)以煤場信息實時掌握為目標(biāo)，應(yīng)用三維仿真建模、激光掃描、定位、數(shù)據(jù)疊加等技術(shù)，進(jìn)行煤場進(jìn)、耗、存煤的量、質(zhì)、價等信息精細(xì)化管理：提供全面感知煤場信息、優(yōu)化煤場儲煤結(jié)構(gòu)、動態(tài)模擬煤場實景、智能控制設(shè)備作業(yè)、監(jiān)測預(yù)警煤場安全等功能。

（3）燃料全價值尋優(yōu)。以智慧燃料為主線，以全過程指導(dǎo)為動力，分析電廠燃料全流程“購、卸、存、輸、配、送、燒、排”等創(chuàng)造價值的關(guān)鍵控制點;尋找關(guān)聯(lián)各環(huán)節(jié)的最優(yōu)指導(dǎo)，構(gòu)建大燃料全流程一體化智慧管控體系;提供基于模型驅(qū)動的智能支持、尋優(yōu)指導(dǎo)功能，實現(xiàn)燃料全過程管控與全價值尋優(yōu)。

全過程閉環(huán)管控。綜合展示燃料的動態(tài)及過程管理信息，對燃料需求指導(dǎo)、采購指導(dǎo)、接卸指導(dǎo)、取煤指導(dǎo)、煤倉出力指導(dǎo)的生產(chǎn)及執(zhí)行效果進(jìn)行評價和分析，構(gòu)建燃料從采購到入爐全過程閉環(huán)管控機(jī)制。

4.2 智慧生產(chǎn)監(jiān)管層

4.2.1 SIS系統(tǒng)

廠級監(jiān)控信息系統(tǒng)，是一個介于DCS系統(tǒng)和MIS系統(tǒng)之間的具有獨立功能的系統(tǒng)。以機(jī)組的性能計算、廠級經(jīng)濟(jì)性分析、廠級負(fù)荷分配以及機(jī)組的經(jīng)濟(jì)運行為主要目的。SIS系統(tǒng)的實時性體現(xiàn)在SIS系統(tǒng)實時分析機(jī)組的運行參數(shù)，通過系統(tǒng)強(qiáng)大的數(shù)據(jù)挖掘、數(shù)據(jù)處理與優(yōu)化的功能，對機(jī)組乃至全廠的運行狀況進(jìn)行準(zhǔn)確的分析、診斷與優(yōu)化的系統(tǒng)。

4.2.2 智慧廠區(qū)管控

智慧廠區(qū)管控系統(tǒng)是電廠全生命周期的數(shù)據(jù)集成平臺的一個子系統(tǒng)，與電廠全生命周期的數(shù)據(jù)集成平臺間設(shè)有數(shù)據(jù)接口，最終納入平臺統(tǒng)一管理。

智慧廠區(qū)管控系統(tǒng)以數(shù)據(jù)資源池為基礎(chǔ)建立統(tǒng)一的智慧廠區(qū)管理共享平臺，用戶登錄后可根據(jù)分配的權(quán)限推送出與之配套的管控信息界面。數(shù)字化廠區(qū)管控系統(tǒng)從功能應(yīng)用范圍分為五個模塊，即智能生產(chǎn)視頻監(jiān)控、智能消防、智能門禁管理、人員定位、智能安防。主要集成系統(tǒng)如下：生產(chǎn)視頻監(jiān)視系統(tǒng)，門禁一卡通系統(tǒng)，安防系統(tǒng)，火災(zāi)報警，人員定位。

4.2.3 智慧巡點檢

在傳統(tǒng)視頻監(jiān)視基礎(chǔ)上，充分開發(fā)利用視頻新技術(shù)，包括：視頻融合技術(shù)，視頻分析技術(shù)，紅外熱成像技術(shù)。

4.2.4 三維可視化

以三維可視化展示為媒介，以智能化移動終端為工具，構(gòu)建更高階段的信息化與自動化電廠，并全面實現(xiàn)電廠的智能化安全生產(chǎn)和智能化調(diào)度經(jīng)營。幫助電廠提高設(shè)備可靠度及機(jī)組出力水平;減少或杜絕非停、降負(fù)荷及環(huán)保排放事故;大幅度降低運維費用和運維工作量;提高安全性能，合理延長設(shè)備壽命;實現(xiàn)預(yù)測性維修管理，延長檢修周期，降低檢修費用;實現(xiàn)精細(xì)化運行管理，提高發(fā)電量，降低煤耗;實現(xiàn)電廠遠(yuǎn)程管理;提高管理效率，大幅度減少電廠人員;集團(tuán)內(nèi)或區(qū)域內(nèi)專家資源與知識資源統(tǒng)一調(diào)配和共享;遠(yuǎn)程監(jiān)控與診斷服務(wù)成為新常態(tài)，設(shè)備及數(shù)據(jù)庫的不斷豐富與分享;全面支持電廠設(shè)備管理模式創(chuàng)新和管理能力提升[5]。

4.2.5 斗輪機(jī)無人值守

實現(xiàn)斗輪機(jī)作業(yè)遠(yuǎn)程全自動操作，斗輪機(jī)司機(jī)可定期巡檢就地設(shè)備的運行情況，斗輪機(jī)的作業(yè)指令均來自煤控室，指令包括：斗輪機(jī)作業(yè)煤場區(qū)域選擇、斗輪機(jī)作業(yè)模式（堆料/取料/分流）、一鍵起停、斗輪機(jī)能夠?qū)崿F(xiàn)全自動目標(biāo)尋跡與堆取料作業(yè)全程無需人員干預(yù)以及斗輪機(jī)各種工作模式的無擾動全自動切換。

4.3 智慧控制層

4.3.1 智能DCS

智能DCS系統(tǒng)具備大數(shù)據(jù)分析、在線尋優(yōu)、自學(xué)習(xí)、自診斷等功能，支持預(yù)測控制、自整定、魯棒控制等先進(jìn)控制算法，助力電廠實現(xiàn)智能化控制轉(zhuǎn)型。智能DCS系統(tǒng)的數(shù)據(jù)聯(lián)動，可實現(xiàn)二、三維數(shù)據(jù)的自動交互，全方位立體式展示生產(chǎn)運行過程，輔助運行人員快速掌握控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、直觀解讀真實控制系統(tǒng)傳遞的數(shù)據(jù)信號，支持系統(tǒng)冗余功能，在與現(xiàn)場DCS及激勵式仿真系統(tǒng)實時交互的共享數(shù)據(jù)流基礎(chǔ)上，真正做到了與DCS系統(tǒng)融為一體，可真實再現(xiàn)DCS系統(tǒng)的自我診斷保護(hù)、預(yù)警功能，可對控制站進(jìn)行系統(tǒng)級、模塊級、通道級故障模擬預(yù)警，具備輔助生產(chǎn)人員制定反事故措施能力，為企業(yè)安全生產(chǎn)保駕護(hù)航。

4.3.2 機(jī)組一鍵啟停（APS）

APS功能是發(fā)電機(jī)組最高級自動控制技術(shù)之一，APS將機(jī)組將各個控制系統(tǒng)（順序控制系統(tǒng)、模擬量控制系統(tǒng)、鍋爐爐膛安全監(jiān)控系統(tǒng)、給水泵控制系統(tǒng)、汽輪機(jī)旁路控制系統(tǒng)等）分階段銜接起來，借助智慧電廠數(shù)據(jù)平臺進(jìn)行數(shù)據(jù)分析處理功能，安全快速完成機(jī)組自動啟動和自動停運，提升機(jī)組自動運營水平。機(jī)組APS自啟停系統(tǒng)總體達(dá)到：機(jī)組自啟停控制系統(tǒng)投入和退出應(yīng)不影響機(jī)組的正常運行與控制;機(jī)組自啟?？刂葡到y(tǒng)應(yīng)合理劃分功能組，設(shè)置獨立及并行運行方式;機(jī)組自啟?？刂葡到y(tǒng)具備完整的人機(jī)界面系統(tǒng)，并能對運行人員的規(guī)范操作提供參考;機(jī)組智能自啟停系統(tǒng)可與視頻圖像輔助巡檢、設(shè)備狀態(tài)監(jiān)控、故障預(yù)警等進(jìn)行聯(lián)動。

4.3.3 輔助系統(tǒng)一鍵啟停

以化學(xué)鍋爐補給水系統(tǒng)為例，范圍自雙介質(zhì)過濾器、超濾、一二級反滲透、EDI至除鹽水箱，包括各系統(tǒng)輔助加藥系統(tǒng)。各系統(tǒng)分別進(jìn)行了單系統(tǒng)程控調(diào)試及一鍵制水各系統(tǒng)聯(lián)調(diào)。鍋爐補給水系統(tǒng)設(shè)備和程控均運行正常，所有儀表、信號指示均準(zhǔn)確無誤。包括化水系統(tǒng)、輸煤系統(tǒng)均實現(xiàn)整個系統(tǒng)的一鍵啟停。

4.3.4 基于智能技術(shù)的鍋爐燃燒優(yōu)化控制技術(shù)

智能鍋爐燃燒優(yōu)化控制系統(tǒng)包含兩個方面的優(yōu)化工作，一方面根據(jù)大量的燃燒調(diào)整試驗，優(yōu)化并診斷現(xiàn)有燃燒和制粉系統(tǒng)存在的問題，優(yōu)化控制目標(biāo)包括：分離器擋板開度、粉管風(fēng)速調(diào)平、各磨煤機(jī)出力分配、一次風(fēng)量、磨煤機(jī)加載力等;另一方面鍋爐燃燒優(yōu)化控制軟件應(yīng)使用先進(jìn)的智能技術(shù)。該系統(tǒng)采集機(jī)組大量運行數(shù)據(jù)，運用大數(shù)據(jù)及人工智能技術(shù)，實現(xiàn)對入爐煤質(zhì)進(jìn)行在線監(jiān)測，并在此基礎(chǔ)上建立燃燒優(yōu)化神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型，采用多目標(biāo)遺傳算法優(yōu)化技術(shù)，在保證機(jī)組運行安全的條件下，優(yōu)化鍋爐配風(fēng)配煤燃燒運行參數(shù)， 根據(jù)機(jī)組負(fù)荷和煤質(zhì)的變化，自動調(diào)整燃燒運行參數(shù)（閉環(huán)優(yōu)化控制），實現(xiàn)全負(fù)荷、全煤質(zhì)工況的鍋爐燃燒參數(shù)的全自動動態(tài)滾、動優(yōu)化，達(dá)到鍋爐安全、經(jīng)濟(jì)、環(huán)保運行的目的。平均可降低機(jī)組煤耗1～2g/kWh左右。

4.3.5 基于先進(jìn)算法的協(xié)調(diào)、一次調(diào)頻、AGC優(yōu)化

運用DCS控制系統(tǒng)的預(yù)測控制和過程模型改進(jìn)負(fù)荷響應(yīng)速率。其基本原理是運用基于模型預(yù)測的多變量控制方式，采用前饋功能模型化、控制參數(shù)模糊化的作用，協(xié)調(diào)鍋爐和汽機(jī)動態(tài)特性，以提高負(fù)荷響應(yīng)速度。它具有更快的響應(yīng)時間和更小的超調(diào)量，同時兼顧機(jī)組穩(wěn)定性。

4.4 智慧設(shè)備層

4.4.1 現(xiàn)場總線設(shè)備

采用現(xiàn)場總線技術(shù)的智能設(shè)備，為電廠控制及管理提供豐富的數(shù)據(jù)信息，是智能電廠的基本要素。總線設(shè)備包括：（1）變送器;（2）執(zhí)行機(jī)構(gòu);（3）閥島;（4）現(xiàn)場總線型閥門定位器;（5）電氣現(xiàn)場總線設(shè)備等。

4.4.2 AMS

智能設(shè)備管理系統(tǒng)是針對智能儀表、智能閥門定位器、智能控制設(shè)備等進(jìn)行在線組態(tài)、調(diào)試、校驗管理、診斷及數(shù)據(jù)庫事件記錄的一體化方案。它集智能儀控設(shè)備的數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)分析于一體，為智能儀控設(shè)備的預(yù)防性維護(hù)、預(yù)測性維護(hù)提供解決方案。

4.4.3 輸煤系統(tǒng)軌道機(jī)器人

以降低勞動強(qiáng)度、減少人身傷害為目標(biāo)。該機(jī)器人通過U型軌道確定巡檢范圍，運用增量式編碼器自修正定位系統(tǒng)和兼容無線系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化方法提高系統(tǒng)定位精確性和數(shù)據(jù)傳輸穩(wěn)定性。該機(jī)器人可根據(jù)人工巡檢經(jīng)驗設(shè)置機(jī)器人巡檢參數(shù)，當(dāng)傳感器檢測到的環(huán)境參數(shù)超出許可范圍時即啟動預(yù)警系統(tǒng)。

4.4.4 升壓站巡檢機(jī)器人

升壓站智能巡檢機(jī)器人包括實時監(jiān)視、機(jī)器人實時狀態(tài)控制、機(jī)器人巡視任務(wù)管理、數(shù)據(jù)查詢統(tǒng)計、系統(tǒng)互聯(lián)、系統(tǒng)配置六個功能模塊。機(jī)器人遠(yuǎn)程專家診斷協(xié)同平臺功能，使現(xiàn)場人員可通過各類終端視頻連線遠(yuǎn)程專家/接入視頻會商系統(tǒng)，實時共享圖像和監(jiān)控數(shù)據(jù)，獲取遠(yuǎn)程技術(shù)指導(dǎo)。從而實現(xiàn)可視化檢修指揮，遠(yuǎn)程專家指導(dǎo)，高效及時消除缺陷等。

4.4.5 AI音響（語言機(jī)器人）

AI音箱搭載了來自獵戶星空的語音合成技術(shù)，成為“應(yīng)用最廣泛”的AI語音系統(tǒng)。AI音響可以作為指揮電廠的控制中心，可使用AI音箱喚醒智慧中心系統(tǒng)，并發(fā)布指令。打造人工智能語音+智慧中心，搭載人工智能技術(shù)，配備了擁有深度學(xué)習(xí)和理解功能的智能語音系統(tǒng)。它搭載多路陣列式麥克風(fēng)，能實現(xiàn)遠(yuǎn)場語音功能。還要實現(xiàn)互聯(lián)互通的便捷式語音交流體驗，能通過語音來操控智慧中心。

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