截至6月9日，由大唐中南電力試驗(yàn)研究院自主研發(fā)的智能管控一體化平臺已在大唐三門峽發(fā)電有限公司5號機(jī)組上線運(yùn)行374天。
當(dāng)“百萬機(jī)組”有了“數(shù)字智慧”的加持，會迸發(fā)出怎樣的新動能？
中南院堅(jiān)持從用戶需求出發(fā)、從解決機(jī)組現(xiàn)有疑難問題出發(fā)、從提高自動化水平和勞動生產(chǎn)率出發(fā)，直面難點(diǎn)、痛點(diǎn)，以科技賦能、安全加碼，全力推進(jìn)百萬機(jī)組智慧電廠示范項(xiàng)目，助力發(fā)電企業(yè)數(shù)字化、智能化轉(zhuǎn)型發(fā)展。
智慧管理應(yīng)用平臺
科技賦能，一體化管控更“智慧”
36項(xiàng)發(fā)明專利、32項(xiàng)實(shí)用新型專利、25項(xiàng)計(jì)算機(jī)軟件著作權(quán)、3項(xiàng)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)……一系列實(shí)打?qū)?、硬碰硬的科技新成果，為三門峽智慧電廠建設(shè)注入了成色十足的“科技感”。
三門峽發(fā)電公司5號機(jī)組為1050MW超超臨界火力發(fā)電機(jī)組，發(fā)電設(shè)備眾多、流程復(fù)雜。如何將已有技術(shù)成果和專家典型技術(shù)經(jīng)驗(yàn)轉(zhuǎn)化為智能算法，實(shí)現(xiàn)從人工決策到智慧決策的跨越？中南院三門峽項(xiàng)目部迎難而上，以先進(jìn)可靠成熟的自主可控技術(shù)為依托，以一流前沿技術(shù)為引領(lǐng)，以提高企業(yè)效益為導(dǎo)向，引入大數(shù)據(jù)分析、人工智能、機(jī)器學(xué)習(xí)、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)等智能技術(shù)，通過搭建ICS平臺、模塊化機(jī)房與ISS平臺、智能SIS、智能MIS及智能安防巡檢等，以數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)集成共享、用戶交互來實(shí)現(xiàn)智能控制、智慧管理一體化管理。
“‘智慧電廠管控一體化平臺’完全由我們自主設(shè)計(jì)研發(fā)。這是一種自學(xué)習(xí)、自適應(yīng)、自趨優(yōu)、自恢復(fù)、自組織的智能發(fā)電運(yùn)行控制管理模式，如能自動根據(jù)機(jī)組運(yùn)行狀態(tài)調(diào)整參數(shù)，甚至不需要人員干預(yù)便可自動處理典型故障……”智慧電廠建設(shè)項(xiàng)目主要負(fù)責(zé)人袁世通一邊演示平臺界面，一邊介紹。
在這個平臺上，能清晰看到中南院團(tuán)隊(duì)自主研發(fā)的鍋爐燃燒智能優(yōu)化、智能吹灰及結(jié)焦監(jiān)控、汽輪機(jī)運(yùn)行參數(shù)自尋優(yōu)技術(shù)研究、汽輪機(jī)振動智能分析及預(yù)警技術(shù)研究、智能報警等子模塊正在穩(wěn)定運(yùn)行中。
“這個平臺畫面簡單易懂、操作方便可行，很快就能上手。”經(jīng)過短期培訓(xùn)，電廠運(yùn)行人員已經(jīng)完全能夠熟練操作系統(tǒng)。在研發(fā)設(shè)計(jì)時，中南院團(tuán)隊(duì)認(rèn)為“智慧是減負(fù)”，在打通基本控制與智能控制間的界限、建立開放的高級應(yīng)用環(huán)境、搭建基于CPS的工業(yè)邊緣計(jì)算平臺等基礎(chǔ)功能上，以低代碼化、圖形化、模塊化的顯示，提升運(yùn)行分析人員的可操作度。
中南院提出的“智慧電廠管控一體化平臺”打破了傳統(tǒng)DCS系統(tǒng)無法承載運(yùn)用人工智能技術(shù)的瓶頸，實(shí)現(xiàn)了定期機(jī)組能效、自動測評等試驗(yàn)可實(shí)時在線自動監(jiān)測，直接減少運(yùn)行值班人員總體操作量70%、輔網(wǎng)系統(tǒng)值班人員50%以上、人工巡檢量30%以上……重點(diǎn)區(qū)域少人化、示范區(qū)域無人化的智能化運(yùn)營已基本實(shí)現(xiàn)。
職工在進(jìn)行現(xiàn)場調(diào)試研究
安全加碼，全過程防護(hù)更“放心”
在百萬機(jī)組生產(chǎn)區(qū)域內(nèi)，安全標(biāo)語與安全風(fēng)險警示牌隨處可見。安全第一，是智慧電廠建設(shè)的首要原則。
在智能安防系統(tǒng)建設(shè)中，中南院部署了周界智能警戒系統(tǒng)、人員智能定位系統(tǒng)、視頻圖像分析技術(shù)輔助巡檢系統(tǒng)、出入口智能管控系統(tǒng)、人員異常行為智能分析系統(tǒng)優(yōu)化等8個子系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵生產(chǎn)部位的人員行為遠(yuǎn)程監(jiān)督、設(shè)備風(fēng)險自動預(yù)警等功能，全方位保障人員和設(shè)備安全。
如在輸煤皮帶運(yùn)行過程中，監(jiān)控平臺通過對現(xiàn)場攝像視頻的讀取和算法分析，判斷皮帶是否跑偏以及跑偏程度，運(yùn)行人員可根據(jù)顯示的預(yù)警信息及時做出處理……目前，智能報警及故障分析整體準(zhǔn)確率達(dá)到90%以上。
數(shù)字化是“智慧電廠”的特點(diǎn)之一。然而在這個由萬千數(shù)據(jù)組成的信息平臺上，如何確保機(jī)組智慧化中數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩?、提升企業(yè)內(nèi)網(wǎng)信息安全？這是中南院團(tuán)隊(duì)思考的另一項(xiàng)關(guān)鍵性“安全”問題。
針對ICS+ISS系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)安全防護(hù)進(jìn)行設(shè)計(jì)，中南院團(tuán)隊(duì)從邊界隔離及訪問控制、防病毒和惡意代碼防范、主機(jī)加固、入侵檢測等方面進(jìn)行綜合考慮，通過部署終端安全可信防護(hù)系統(tǒng)、綜合審計(jì)系統(tǒng)、工業(yè)入侵檢測等，建立起一道“隱形防火墻”，有效杜絕病毒危害、非法操作、異常事件和外部攻擊等潛在威脅。
同時，中南院團(tuán)隊(duì)還通過建立安全計(jì)算環(huán)境、安全區(qū)域邊界、安全通信網(wǎng)絡(luò)三重防御體系，對網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的安全設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備及終端的安全策略進(jìn)行集中配置管理和安全事件集中監(jiān)視處置，在確保安全性基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)智慧化。
團(tuán)隊(duì)成員在開展現(xiàn)場討論
黨建引領(lǐng)，系統(tǒng)化思維更“集智”
“黨旗所指，便是黨員行動所向。作為共產(chǎn)黨員，哪里有需要，我們就要去那里。”在智慧電廠項(xiàng)目啟動同時，中南院黨委將黨建工作與中心工作深度融合，迅速成立了“三門峽智慧電廠建設(shè)項(xiàng)目”黨員責(zé)任區(qū)、黨員示范崗和青年突擊隊(duì)。
這是一場跨專業(yè)高效協(xié)同的“大決戰(zhàn)”，來自7個黨支部的22名青年黨員聞令而動、精英盡出，從項(xiàng)目整體網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)規(guī)劃，到控制平臺硬件及功能分配實(shí)施方案制定，再到功能模塊開發(fā)測試、試運(yùn)行，在各個階段中主動做表率、擔(dān)重任、解難題，充分展現(xiàn)了黨員的先鋒模范作用和集智攻堅(jiān)風(fēng)采，更彰顯了新時代電力科研工作者的探索鉆研和開拓創(chuàng)新精神。
“作為集團(tuán)公司科技示范項(xiàng)目和中南院轉(zhuǎn)型發(fā)展時期的重要攻堅(jiān)項(xiàng)目，我們必須傾盡全力，將‘百萬千瓦超超臨界燃煤機(jī)組智慧電廠’做成業(yè)內(nèi)精品。”項(xiàng)目前期，攻關(guān)團(tuán)隊(duì)在廣泛調(diào)研國內(nèi)外智慧電廠亮點(diǎn)特色、深入掌握機(jī)組運(yùn)行情況的基礎(chǔ)上，數(shù)十次修改完善項(xiàng)目可研報告，組織上百次會議分析討論用戶模塊需求，形成了較為系統(tǒng)、完整的智慧電廠總計(jì)架構(gòu)規(guī)劃和支撐平臺建設(shè)。
進(jìn)入攻堅(jiān)期，攻關(guān)團(tuán)隊(duì)克服了疫情防控和“720”特大暴雨等客觀影響，通過“線上+線下”推進(jìn)進(jìn)度，嚴(yán)格執(zhí)行“日調(diào)度、周分析、月總結(jié)”，確保進(jìn)度不落、質(zhì)量不減。
在調(diào)試過程中，為了等待某個機(jī)組試驗(yàn)工況，團(tuán)隊(duì)成員不分晝夜、廢寢忘食堅(jiān)守現(xiàn)場，自主設(shè)計(jì)開發(fā)的汽輪機(jī)運(yùn)行參數(shù)自尋優(yōu)系統(tǒng)、汽機(jī)振動智能分析及預(yù)警、發(fā)電機(jī)機(jī)端電壓互感器在線監(jiān)測裝置等16個智能模塊全部按期上線運(yùn)行和交付使用。
他們以實(shí)際行動，向黨組織、向客戶交上了一份出色答卷。
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