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“5G物聯(lián)智能電廠依托底層工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺和采用為服務(wù)開發(fā)容器的框架，實現(xiàn)智能模塊的快速開發(fā)與部署，同時平臺作為數(shù)據(jù)管理中心，與現(xiàn)有的ERP等平臺實現(xiàn)互聯(lián)互通。整個智能電廠項目采用了云邊端協(xié)同框架進(jìn)行部署，集團(tuán)側(cè)主要是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)，智能服務(wù)系統(tǒng)作為云端，提供數(shù)據(jù)的統(tǒng)籌管理，還有模型的訓(xùn)練，策略的下發(fā)這些服務(wù)。電廠側(cè)作為邊端，負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)采集上傳，將模型部署到生產(chǎn)線上的設(shè)備，同時也可以利用現(xiàn)場的實時數(shù)據(jù)進(jìn)行模型再訓(xùn)練。”

——浙江浙能臺州第二發(fā)電有限責(zé)任公司設(shè)備管理部副主任屠海彪

4月27日，華北電力大學(xué)技術(shù)轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)化中心與中關(guān)村華電能源電力產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟聯(lián)合主辦的2021年智慧電廠論壇（第一期）在廣東深圳成功舉辦。在4月28日舉辦的《大數(shù)據(jù)+5G賦能智慧電廠》分論壇上，浙江浙能臺州第二發(fā)電有限責(zé)任公司設(shè)備管理部副主任屠海彪發(fā)表了以《浙能臺二基于賦能驅(qū)動的5G物聯(lián)智能電廠實踐》為主題的演講。

直播專題:2021年智慧電廠論壇（第一期）

文字實錄如下：

技術(shù)創(chuàng)新是推動世界經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人類生活變革的源泉，近年來隨著大數(shù)據(jù)、云計算、物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)的進(jìn)步，各個主要工業(yè)國家提出了工業(yè)4.0標(biāo)準(zhǔn)，中國也提出了互聯(lián)網(wǎng)+、兩化融合、中國制造2025等國家戰(zhàn)略。在這個背景下，浙能集團(tuán)智能電廠示范項目也是以國家的指導(dǎo)意見為綱領(lǐng)，響應(yīng)省委省政府提出的建設(shè)一批無人車間、無人工廠的號召，立足集團(tuán)數(shù)字浙能、新浙能戰(zhàn)略規(guī)劃，開展的重科技項目。

這個項目是以臺州第二發(fā)電有限公司兩臺1050MW機(jī)組為試點，利用先進(jìn)的各種先進(jìn)技術(shù)，將電廠中的人、設(shè)備、物資、知識等各類資源進(jìn)行有機(jī)整合，為發(fā)電生產(chǎn)構(gòu)建一種獨有的服務(wù)生態(tài)系統(tǒng)，建設(shè)新興智能電廠。

我們公司兩臺1050MW機(jī)組是2015年底投產(chǎn)的，在浙江省來說是第二新的國力發(fā)電廠，因為浙江省控煤嚴(yán)格，五年來，在我們之后只有一家兩臺66萬的燃煤機(jī)組上去過，其他一概都沒有。

這是我們電廠的示范項目的建設(shè)歷程，2019年3月總體規(guī)劃方案完成編制，19年4方案通過評審，正式拉開了建設(shè)的序幕，19年9月，我們是首批四個項目合同簽訂方，11月的時候我們被列為浙江省數(shù)字化車間智能工廠稱號，12月召開了核心項目智能生產(chǎn)應(yīng)用及賦能服務(wù)系統(tǒng)啟動會，標(biāo)志著整個項目建設(shè)進(jìn)入全面實施階段，一直建設(shè)到2021年下半年將會有一個驗收。

我們總體的建設(shè)目標(biāo)是減能降本，提質(zhì)增效。它是依托底層工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺和采用為服務(wù)開發(fā)容器的框架，實現(xiàn)智能模塊的快速開發(fā)與部署，同時這個平臺作為數(shù)據(jù)管理中心，與現(xiàn)有的ERP等平臺實現(xiàn)互聯(lián)互通，依托這個系統(tǒng)，我們集團(tuán)可以實現(xiàn)全集團(tuán)數(shù)據(jù)統(tǒng)一管理以及智能應(yīng)用的自主研發(fā)。整個智能電廠項目采用了云邊端協(xié)同框架進(jìn)行部署，集團(tuán)側(cè)主要是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)，智能服務(wù)系統(tǒng)作為云端，提供數(shù)據(jù)的統(tǒng)籌管理，還有模型的訓(xùn)練，策略的下發(fā)這些服務(wù)。電廠側(cè)作為邊端，負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)采集上傳，將模型部署到生產(chǎn)線上的設(shè)備，同時也可以利用現(xiàn)場的實時數(shù)據(jù)進(jìn)行模型再訓(xùn)練。

電廠側(cè)的項目是依托集團(tuán)的賦能服務(wù)系統(tǒng)，進(jìn)行智能化應(yīng)用開發(fā)，同時堅持以問題為導(dǎo)向，根據(jù)八大領(lǐng)域出現(xiàn)的問題，將項目劃分為決策、設(shè)備、運行、燃料、安全、倉儲、檔案、培訓(xùn)八大模塊。這是八大模塊的總體功能，這里不一一細(xì)說。這里是我們規(guī)劃的功能清單，有五六十個，綠色是現(xiàn)在正在建設(shè)的，通過這些功能清單的整理，先是整理出了37個項目，后來進(jìn)一步整合，最后還有20多個項目還在實施。

第三部分我們講一下建設(shè)內(nèi)容及實施情況，第一個模塊是智能設(shè)備，智能設(shè)備中有五六個子項，首先是智能生產(chǎn)應(yīng)用，智能生產(chǎn)應(yīng)用系統(tǒng)是依托于輔能服務(wù)系統(tǒng)來部署開發(fā)的，它具備幾個特點，一個是組織和映射各類設(shè)備數(shù)。

我先講圖形化建模這個功能，通過輔能服務(wù)系統(tǒng)，電廠各個專業(yè)的技術(shù)人員可以自主進(jìn)行大數(shù)據(jù)挖掘和模型訓(xùn)練，就可以輕松實現(xiàn)模型部署，這樣不懂編程的業(yè)務(wù)人員也可以快速建立大數(shù)據(jù)的分析模型。基于輔能服務(wù)系統(tǒng)預(yù)警以后，可以對系統(tǒng)進(jìn)行自動化監(jiān)視，可以主動發(fā)現(xiàn)設(shè)備異常，實現(xiàn)智能預(yù)警。預(yù)警信號產(chǎn)生之后，后面可以根據(jù)故障樹進(jìn)行智能診斷。智能生產(chǎn)應(yīng)用系統(tǒng)功能比較多，這里是能效監(jiān)測的界面，主要是對機(jī)組運行能效和年度的發(fā)電計劃完成情況有一個可視化的展示，同時能夠根據(jù)大數(shù)據(jù)分析，能效低的系統(tǒng)設(shè)備進(jìn)行提醒并進(jìn)行調(diào)優(yōu)。這是啟停監(jiān)督，這是對機(jī)組啟停過程的全記錄，以及根據(jù)不同啟停的各自啟停相關(guān)的記錄來做一個優(yōu)化分析，是引導(dǎo)我們操作人員向最優(yōu)啟停工況靠攏，開展指導(dǎo)的好幫手。

我再講一下設(shè)備數(shù)字鏡像，說得通俗一點是設(shè)備的大管家，它包含的內(nèi)容可以說是非常多維的，與臺站、知識庫、規(guī)則庫、案例庫、靜態(tài)數(shù)據(jù)、動態(tài)數(shù)據(jù)以及設(shè)備相關(guān)的模型，說明書、檢修文件包這些圖檔資料，都匯總到這里，方便技術(shù)人員獲取相關(guān)數(shù)據(jù)。這里說一下兩個閉環(huán)控制，這兩個閉環(huán)控制就是前面說的云邊端，具體的功能就不說了，這兩個模塊在各電廠也是應(yīng)用非常廣泛，主要特點就是實現(xiàn)閉環(huán)控制，在服務(wù)器有優(yōu)化的功能模塊，它的結(jié)果可以推送到人員系統(tǒng)上，對前面的云邊端理念的最好詮釋。后期可以更多的把各個相關(guān)的控制、功能模塊加入。

智能設(shè)備方面我講一下無線感知，它的特點是可以無線部署，相對來說比較靈活方便，還有就是它的設(shè)備本身具有邊緣計算能力，可以對采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行直接分析，同時通過我們的5G網(wǎng)絡(luò)傳到后臺進(jìn)行更高維度的分析。

第三個資項目是狀態(tài)檢修系統(tǒng)，就是根據(jù)設(shè)備說明書、檢修規(guī)程等等，首先構(gòu)建一個故障數(shù)據(jù)庫，以設(shè)備維修數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，把故障數(shù)據(jù)進(jìn)行結(jié)構(gòu)化的存儲和分析，深入根本分析原因，整理以后的歷史數(shù)據(jù)用于故障回歸分析，根據(jù)構(gòu)建的風(fēng)險矩陣來評估設(shè)備當(dāng)前的狀況，最終要給我們推送一個檢修策略，把我們的定修策劃向檢修方向轉(zhuǎn)變。

鍋爐防摩防爆大數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)，這是我們建立鍋爐的三維模型，結(jié)合鍋爐運行檢修數(shù)據(jù)，對鍋爐受熱面的磨損、超溫等安全性問題，作出三維的直觀預(yù)警，可以協(xié)助管理者提高鍋爐防磨防爆和壽命問題。

智能運行子項目比較多，我們也有類似于APS的自啟停優(yōu)化，陸續(xù)實施了幾個模塊，從效果來說應(yīng)該是比較好的，運行人員的勞動強(qiáng)度得到了很大的釋放，比如說機(jī)組啟動的時候，風(fēng)葉系統(tǒng)的一鍵啟動，還有全過程優(yōu)化控制。還有智能監(jiān)盤系統(tǒng)，也是預(yù)警系統(tǒng)的功能的延伸，它根據(jù)預(yù)警的不同時間維度，進(jìn)行擴(kuò)維參數(shù)的預(yù)警分析，提供給操作員監(jiān)盤輔助指導(dǎo)功能。

我們還有智能巡點檢系統(tǒng)，還有巡檢機(jī)器人，巡檢機(jī)器人大會很多廠家已經(jīng)介紹過了，基本上是類似的功能，我們主廠房是用輪式機(jī)器人，因為我們機(jī)房有四層電梯，它可以實現(xiàn)自主上電梯進(jìn)行巡檢。還可以實現(xiàn)現(xiàn)場掃描任務(wù)，還可以接收其他子系統(tǒng)的巡檢指令，比如來自于狀態(tài)檢修的，有來自于設(shè)備預(yù)警的，這些系統(tǒng)之間都有相關(guān)的數(shù)據(jù)交互和關(guān)聯(lián)。

第三是智能兩票系統(tǒng)，智能兩票系統(tǒng)是創(chuàng)新性提出了動態(tài)系統(tǒng)圖，利用動態(tài)系統(tǒng)圖上面不光是實驗室過來的遠(yuǎn)程開關(guān)信號，還有現(xiàn)場的閥門開關(guān)，都能進(jìn)入動態(tài)系統(tǒng)圖，在我的工作票和操作票的流程中，對安全進(jìn)行把關(guān)作用，降低安全風(fēng)險。智能兩票還可以從安全管控這些項目進(jìn)行關(guān)聯(lián)，可以控制諸如檢修工作負(fù)責(zé)人不在現(xiàn)場，運行操作走錯間隔等功能都可以實現(xiàn)。

5G通訊微網(wǎng)采用的是浙江移動建設(shè)方案，他們相當(dāng)于是通過網(wǎng)絡(luò)切片技術(shù)，廠區(qū)專用設(shè)備技術(shù)和其他的終端設(shè)備技術(shù)進(jìn)行隔離，保證專網(wǎng)專用，目前實現(xiàn)了廠區(qū)全覆蓋。

智能燃料主要是兩塊內(nèi)容，一個是智能燃料管理系統(tǒng)，還有燃料智能化改造。首先我們有煤場三維測量，智能燃料有管理功能，包括燃料管理，包括智能調(diào)度，可以實現(xiàn)從前崗到煤的上倉全生命周期管理，這是煤廠的可視化界面，不同顏色展示了不同的煤種。還有智能調(diào)度功能，可以實現(xiàn)調(diào)度指令，包括堆煤、配煤，可以實現(xiàn)二維碼掃碼的方式，進(jìn)行相應(yīng)的操作。還有煤倉的實際在倉煤種，可以根據(jù)燃燒優(yōu)化進(jìn)行指導(dǎo)。智能化改造方面，一個是多數(shù)斗輪機(jī)，遠(yuǎn)程控制在一套監(jiān)控系統(tǒng)里，實現(xiàn)單人監(jiān)控多臺斗輪機(jī)。還有卸能機(jī)，實現(xiàn)燃煤的自動化抓取。

其他幾個模塊，一個是智能決策，智能決策目前實現(xiàn)的是生產(chǎn)實時成本，利用決策模型輔助電力系統(tǒng)進(jìn)行報價，智能安全是利用三維仿真和人員定位，也是UWB，對作業(yè)地點、人員進(jìn)行實時管控。

智能倉儲是我們建設(shè)了一套管理系統(tǒng)和現(xiàn)場的設(shè)備一體庫，還有自動堆垛機(jī)，實現(xiàn)物資遠(yuǎn)程驗收，自動入庫，方便技術(shù)人員和倉儲管理人員。

智能檔案是檔案系統(tǒng)的升級，針對數(shù)字鏡像開發(fā)了數(shù)字接口，方便在辦公地點上以設(shè)備為入口，直接進(jìn)行查找。

智能培訓(xùn)主要是利用虛擬現(xiàn)實技術(shù)，其實就是VR技術(shù)，來打造虛擬檢修的培訓(xùn)，還可以有運行的設(shè)備原理，工作流程還有檢修的虛擬檢修操作，對重要輔機(jī)和主機(jī)進(jìn)行虛擬培訓(xùn)。

我們的示范建設(shè)功能比較多，但不是乙方給錢建設(shè)就完事，我們還是有很大的自主投入研發(fā)力量，特別是建模這一塊，智能生產(chǎn)應(yīng)用系統(tǒng)建模這一塊，因為輔能輔助系統(tǒng)是三家單位合作開發(fā)的，但是建模我們相當(dāng)于是青年員工團(tuán)隊，他們結(jié)合運行專業(yè)知識和建模知識以及算法知識，來搭建了模型。這一部分就是介紹，包括自助和配音都是我們團(tuán)隊的人完成的。

最后我也給大家做個預(yù)告，因為我們的示范項目過兩個月在浙江會有一個發(fā)布會或者是交流會，到時候也希望大家能夠蒞臨指導(dǎo)。