【前言】習(xí)近平總書記指出：正確認(rèn)識黨和人民事業(yè)所處的歷史方位和發(fā)展階段，是我們黨領(lǐng)導(dǎo)革命、建設(shè)、改革不斷取得勝利的重要經(jīng)驗。隨著國家經(jīng)濟(jì)“調(diào)結(jié)構(gòu)、去庫存”的推進(jìn)以及實現(xiàn)國家“碳達(dá)峰”“碳中和”這一重要目標(biāo)，中國大唐迅速落實各項扎實舉措，加快推動轉(zhuǎn)型發(fā)展升級，提出努力打造“綠色低碳、多能互補(bǔ)、高效協(xié)同、數(shù)字智慧”的世界一流能源供應(yīng)商的發(fā)展目標(biāo)。
作為企業(yè)一名基層職工，趙小雨認(rèn)為：面對當(dāng)前能源結(jié)構(gòu)調(diào)整的挑戰(zhàn)，關(guān)鍵是提升火力發(fā)電廠可持續(xù)發(fā)展能力，建立高效協(xié)同、一體化運(yùn)作的管理體系，以管理驅(qū)動業(yè)務(wù)、以數(shù)據(jù)驅(qū)動生產(chǎn)，達(dá)到提質(zhì)增效、節(jié)能降耗的目的，而這一目標(biāo)的實現(xiàn)就需要建設(shè)數(shù)字化、智能化的“智慧電廠”。
“智慧電廠”是通過采用先進(jìn)的大數(shù)據(jù)、云計算等技術(shù),實現(xiàn)生產(chǎn)信息與管理信息的智慧,實現(xiàn)人、技術(shù)、經(jīng)營目標(biāo)和管理方法的集成,它具備智能化、一體化、可觀測、可互動、自學(xué)習(xí)等能力,可為管理者及時提供過去和現(xiàn)在的數(shù)據(jù),并能夠預(yù)測未來和引導(dǎo)企業(yè)人員的工作,使信息技術(shù)與電力工業(yè)技術(shù)、現(xiàn)代管理技術(shù)有機(jī)融合,全面提升電廠的生產(chǎn)技術(shù)和經(jīng)營管理水平,提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益，增強(qiáng)電廠的核心競爭能力。
以我廠(托電公司)為例，目前基本采用多系統(tǒng)結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)電廠的管控一體化及相關(guān)的運(yùn)行優(yōu)化功能，即采用“5S”概念實現(xiàn)數(shù)字化，主要包括DCS(分散控制系統(tǒng))、SIMU(電站仿真系統(tǒng))、SIS(廠級監(jiān)控系統(tǒng))、MIS(生產(chǎn)管理信息系統(tǒng))、DSS(生產(chǎn)決策系統(tǒng))，在實際生產(chǎn)過程中“5S”各系統(tǒng)之間的各種模塊存在數(shù)據(jù)重復(fù)并彼此孤立,無法真正進(jìn)行數(shù)據(jù)分析、協(xié)調(diào)工作、提供決策等缺陷，所以需要建立一個集過程實時分析、優(yōu)化控制及生產(chǎn)全過程智能一體化管理的智慧電廠，以方便企業(yè)管理者全面的了解生產(chǎn)經(jīng)營狀況、生產(chǎn)設(shè)備狀態(tài)以及做出正確決策，不斷向規(guī)范化、集約化、系統(tǒng)化方向發(fā)展。
當(dāng)前，已經(jīng)有多家企業(yè)組織開展“智慧電廠”試點工作，從安全生產(chǎn)、經(jīng)營發(fā)展等多角度探索發(fā)電企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型，并且已經(jīng)有多個案例已成為行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型示范樣板。下面我主要就我廠目前發(fā)展痛點為例，提出幾點“智慧電廠”建設(shè)意見。
一、建立生產(chǎn)信息平臺，增強(qiáng)設(shè)備管理水平
當(dāng)前，設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)主要通過SIS系統(tǒng)進(jìn)行檢測，而設(shè)備可能存在的缺陷或隱患，主要通過人員在生產(chǎn)現(xiàn)場對設(shè)備進(jìn)行逐一巡檢借助測溫槍、測振儀等儀器對設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行判斷，發(fā)現(xiàn)設(shè)備異常后上傳到MIS工單系統(tǒng)，以通知檢修人員處理。當(dāng)前這種設(shè)備管理模式不能實時把握設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)，不能及時發(fā)現(xiàn)設(shè)備缺陷，也不能根據(jù)設(shè)備長周期運(yùn)行數(shù)據(jù)制定合理的檢修計劃。有些設(shè)備本不該檢修，為了拆開檢查，反倒修壞了的設(shè)備，造成了很多不必要的損失;有些設(shè)備本已到了壽命終點，卻沒有被及時更換，造成機(jī)組非計劃停機(jī)，帶來的損失也很多。
通過建立電廠生產(chǎn)信息平臺，通過與SIS+MIS系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)交互，可在智慧電廠系統(tǒng)中查詢、展示與設(shè)備相關(guān)的運(yùn)行管理、檢修管理的內(nèi)容，包括設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)實時監(jiān)測、制定檢修計劃、消缺處理等，并且生產(chǎn)信息可以在手機(jī)中安裝APP進(jìn)行查看，將各生產(chǎn)設(shè)備的狀態(tài)和參數(shù)直觀展示，同時兼?zhèn)錃v史數(shù)據(jù)回放的功能，方便監(jiān)視到生產(chǎn)的運(yùn)行狀況，實現(xiàn)對全廠生產(chǎn)過程的實時掌控。通過對設(shè)備長周期運(yùn)行數(shù)據(jù)分析，合理設(shè)備安排大小修，該修該換的設(shè)備及時更換或檢修，節(jié)約生產(chǎn)成本，是保證電廠可靠運(yùn)行的根本。
二、建立3D仿真平臺，增強(qiáng)設(shè)備檢修水平
當(dāng)前，我廠檢修部新進(jìn)職工占到檢修部總?cè)藬?shù)的70%左右，年輕職工占比多確實為設(shè)備檢修提供了充足的力量，但同時也伴隨著技術(shù)技能水平薄弱的突出問題。新職工設(shè)備檢修的培訓(xùn)學(xué)習(xí)主要通過機(jī)組大小修過程中參與設(shè)備的解體檢修，也就意味著只有每一種設(shè)備都參與一次解體檢修的過程，才能將所轄設(shè)備完全掌握，這就極大限制了職工的成長速度，不利于檢修技術(shù)技能掌握提升。其次，當(dāng)設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn)過程中突然出現(xiàn)缺陷或隱患時，由于沒有相應(yīng)的模型，判斷設(shè)備可能存在的問題時，只能參照設(shè)備圖紙或歷史檢修數(shù)據(jù)，這樣并不能直觀的判斷隱患發(fā)生的位置，也不能正確決策設(shè)備檢修等級，有悖“節(jié)能、降耗”的理念。
電廠3D仿真平臺集熱力發(fā)電廠建模、計算機(jī)圖形處理、空間數(shù)據(jù)庫、虛擬現(xiàn)實等技術(shù)于一體，通過3D仿真平臺，可以對發(fā)電設(shè)備和管道進(jìn)行綜合管理，監(jiān)控設(shè)備的運(yùn)行情況，及時發(fā)現(xiàn)并輔助排除故障缺陷，大大減少檢修成本及損失，并且可為生產(chǎn)運(yùn)行的各項決策提供強(qiáng)有力的幫助。
簡而言之，3D仿真平臺就是將電廠例如鍋爐管道、汽輪機(jī)本體、廠內(nèi)管網(wǎng)等全廠設(shè)備建立仿真模型，集合SIS+MIS數(shù)據(jù)進(jìn)行人工智能AI算法運(yùn)算，方便監(jiān)控設(shè)備、事故預(yù)報與診斷，實現(xiàn)了從數(shù)字化到智慧化的跨越，實現(xiàn)如汽輪機(jī)啟停優(yōu)化、機(jī)組負(fù)荷分配、設(shè)備故障診斷與檢修、運(yùn)行操作指導(dǎo)、鍋爐燃燒優(yōu)化、吹灰優(yōu)化功能等等，為電廠信息化系統(tǒng)安裝上智慧的大腦，改變了以往的運(yùn)行管理模式，實現(xiàn)從人工決策到類機(jī)器決策的過程。通過各類發(fā)電設(shè)備仿真模型的建立，方便職工直觀了解設(shè)備結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)運(yùn)行流程等，能夠快速掌握設(shè)備檢修步驟，提升檢修技能。
三、引入智能巡檢機(jī)器人，增強(qiáng)生產(chǎn)現(xiàn)場管理水平
當(dāng)前，生產(chǎn)現(xiàn)場日常主要工作就是設(shè)備巡檢，而職工在巡檢過程中只能通過聽診、測溫槍、測振儀等簡單的工具或儀器進(jìn)行監(jiān)測和判斷，不僅需要耗費大量時間，而且在有較大檢修任務(wù)時，并不能保證及時對所有所轄設(shè)備進(jìn)行及時觀測，設(shè)備出現(xiàn)的“小隱患”很可能轉(zhuǎn)變成“大事故”。
目前，針對電廠開發(fā)的智能巡檢機(jī)器人已具備紅外測溫、激光測振、聲音檢測、氣體檢測、智能識別、視頻檢測等功能，它能夠在生產(chǎn)現(xiàn)場24小時值班監(jiān)控設(shè)備，通過搭載的高清攝像頭，對表計類進(jìn)行數(shù)據(jù)識別、讀取、記錄、分析，對設(shè)備跑、冒、滴、漏異常狀態(tài)進(jìn)行檢測，對電機(jī)、水泵類設(shè)備通過激光測振、測溫元件及時檢測數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)異常及時報警，保證生產(chǎn)安全、穩(wěn)定。
托克托發(fā)電公司作為火電航母，同樣以“標(biāo)準(zhǔn)化、數(shù)字化、信息化、智能化”為發(fā)展方向，將數(shù)據(jù)與傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)鏈結(jié)合，打造發(fā)電行業(yè)新時代的標(biāo)桿，為行業(yè)發(fā)展提供一種價值參考，前景可期、大有可為。
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