管理+技術(shù)+價值創(chuàng)造 打造全新智慧電廠

發(fā)電行業(yè)信息化的現(xiàn)狀和趨勢

電力行業(yè)的信息化已經(jīng)發(fā)展很多年，但是縱觀整個行業(yè)的信息化建設(shè)，有3個問題：

1．目前，我們的信息化出發(fā)點還是以管控為中心，而不是市場經(jīng)營。

2．我們在做信息化的同時，會經(jīng)常強調(diào)一體化，所以我們所做的很多工作是以一體化平臺為中心，而不是以應(yīng)用為中心。

3．在部署層面，我們實現(xiàn)了集中的部署，但并沒有做到集中的技術(shù)管理和服務(wù)。

管控模式在變，集團化、集約化逐漸成為我們現(xiàn)在集團管控的主流。管理理念要有融合共享的精神，包括服務(wù)理念、技術(shù)、數(shù)據(jù)、市場等等，能源企業(yè)智慧化建設(shè)的未來體現(xiàn)在這3個方面：

第一，大數(shù)據(jù)和人工智能助力電力企業(yè)。在談到智慧電廠或者是智慧電力的時候，離不開人工智能和大數(shù)據(jù)的應(yīng)用。

第二，物聯(lián)網(wǎng)構(gòu)建人機新環(huán)境下的移動計算。邊緣計算及互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)早已走進了發(fā)電企業(yè)，并漸漸融入傳統(tǒng)技術(shù)之中。

第三，云上和云下結(jié)合。一家智慧能源企業(yè)的信息化建設(shè)的總體框架大致為集團和電廠兩個層面，底層的電廠，云上、云下內(nèi)化成兩個，然后形成整體的體系架構(gòu)，就是智慧能源。

集團包括集團的職能、管理職責(zé)和范圍，電廠作為重點經(jīng)營的范圍。這是今后能源企業(yè)信息化建設(shè)的發(fā)展趨勢。

關(guān)于電廠的智慧化建設(shè)

以朗坤多年的實踐，以及對客戶的了解，智慧電廠有3個關(guān)鍵，管理+技術(shù)+價值創(chuàng)造，智慧化的電廠，管理是數(shù)字化的基礎(chǔ)，也是做智慧電廠數(shù)字化的第一步。技術(shù)只是輔助的手段，現(xiàn)在有很多眼花繚亂的技術(shù)，

但是這些都是建立在優(yōu)秀的管理基礎(chǔ)之上的，沒有管理基本上談不到智慧化。所以只有管理+技術(shù)+價值輸出和創(chuàng)造，才可能打造出一個智慧電廠，這也是朗坤在做智慧電廠實踐領(lǐng)域得出的結(jié)論。

智慧電廠的要求

更經(jīng)濟、更安全、更環(huán)保、更高效、更先進，這是智慧電廠信息化發(fā)展需求。在這個基礎(chǔ)上智慧電廠的體系架構(gòu)，分成了5個層面，第一個是工業(yè)控制層，就是我們的底層，例如智能設(shè)備或者智能儀表的控制系統(tǒng)，這個是工業(yè)控制層面的，智能DCS或是自動化設(shè)備的改造，這個是底層的工業(yè)控制領(lǐng)域。第二層是技術(shù)層面，技術(shù)層面囊括了所有能夠用到的技術(shù)。第三層是監(jiān)視層，在這一層里面把數(shù)據(jù)采集出來，然后進行計算，再監(jiān)視。第四層是管理層。第五層就是決策層。要打造智慧電廠，這5個層面必不可少。

有了這個體系之后，再來了解智慧電廠的本質(zhì)要求。很多人在談智慧電廠的時候會從某一個角度或者某一個切入點進去來談智慧電廠，但是智慧電廠的要求和常見的要求是有所區(qū)別的。如果內(nèi)部的管理還沒有達到一個很好的水平，內(nèi)部的信息不暢通，智慧電廠的骨架看起來搭得很好，但是實際并沒有一套完善的管控系統(tǒng)。智慧電廠真正需要的是數(shù)字化、管控一體化、智能化、智慧化的創(chuàng)新理念。

智慧電廠的建設(shè)需要做些什么？

1.設(shè)備智慧維護

首先是管控一體化，很多人理解“連起來了”就是一體化，其實不然，業(yè)務(wù)之間、信息之間和數(shù)據(jù)之間都要保持高度的統(tǒng)一，這才能使企業(yè)內(nèi)部達到一個很高的協(xié)同水平，在這些方面做到了統(tǒng)一或是做到了信息的共享，才能達到管控一體化的水平。MIS、SIS和機械生產(chǎn)，這些都是有關(guān)聯(lián)的。下面是朗坤在江蘇省國信集團完成的一個項目。設(shè)備實時監(jiān)管和生產(chǎn)經(jīng)營都在這個平臺上，成本實時信息、管理的信息包括所有的監(jiān)視信息，也是在一個平臺上，做到了管控一體化的基礎(chǔ)，有了這個基礎(chǔ)之后才能更好的做出管理優(yōu)化和升級。在設(shè)備領(lǐng)域，設(shè)備信息、管理信息和實時的信息、數(shù)據(jù)之間是融合的，這是一個數(shù)據(jù)和工業(yè)的高度融合，設(shè)備具有自己的編碼，設(shè)備實時的可靠性狀態(tài)、參數(shù)、管理、預(yù)警都高度融合在一起。

在智慧電廠的設(shè)備管理模式下，以前是管設(shè)備、管缺陷、管檢修、預(yù)防及維護，但是智慧電廠的設(shè)備管理應(yīng)該是一個傳統(tǒng)的EAM，加上智慧化的管理手段，例如智慧檢測、智慧診斷、智慧維修、智慧作業(yè)，這些才能構(gòu)成一個相對來說比較先進、比較完整的設(shè)備智慧化管理。傳統(tǒng)的EAM+創(chuàng)新+設(shè)備的智慧維護，形成我們現(xiàn)在智慧電廠下面的設(shè)備管理體系，實現(xiàn)這樣的體系就需要“設(shè)備+互聯(lián)網(wǎng)”，目前很多人對這種模式還不太認識或者接受程度不高，但這種模式會集中到來。以前都是封閉在自己內(nèi)部的管理，將來一定是往一個開放的“互聯(lián)網(wǎng)+設(shè)備”的管理模式來走，就是設(shè)備云這種平臺，然后從設(shè)備的設(shè)計到采購、安裝、調(diào)試、運維以及全生命周期的管理，所有設(shè)備相關(guān)方全部參與，這是一個設(shè)備生態(tài)。同時，新技術(shù)有了發(fā)展，以前做設(shè)備計劃性檢修、狀態(tài)檢修、故障維修的兩種方式是最常見的。檢修標(biāo)準(zhǔn)化仍然是現(xiàn)在發(fā)電設(shè)備大小修管理的主要手段，對修前、修中、修后的管理，仍然是我們相當(dāng)長一段時間里對設(shè)備的計劃檢修規(guī)范管理的要求。未來是“物聯(lián)網(wǎng)+移動互聯(lián)”的設(shè)備維修。做設(shè)備的時候，移動終端一定是我們后面做管理、做維護、做作業(yè)的一個重要載體，在設(shè)備上同樣可以利用移動終端，用手機圍繞著設(shè)備做大量的維護工作，把設(shè)備裝到我們的口袋里，包括掌上設(shè)備云，點檢儀不單單只是做巡檢，而是做設(shè)備管理+內(nèi)部溝通+設(shè)備監(jiān)視和診斷于一體的掌上設(shè)備云，這是促進設(shè)備管理非常好的一個手段。

鏈接

關(guān)于設(shè)備故障診斷，朗坤是怎么做的？

/ 算法模型/

在談故障診斷的時候首先是有一套建模平臺和算法模型，這是朗坤診斷的核心算法，加上建模平臺，這是比較實在的東西。

/ 設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測、設(shè)備故障預(yù)警/

做設(shè)備基于建模之后抽取了大量的數(shù)據(jù)，通過計算，包括一些數(shù)據(jù)的硬件采集系統(tǒng)，然后對設(shè)備狀態(tài)進行監(jiān)測。朗坤在項目現(xiàn)場的實踐中，得到了良好的反饋和數(shù)據(jù)，有了這個監(jiān)測之后要做診斷的分析。實時報警推送，報警的統(tǒng)計分析，健康評估和關(guān)聯(lián)風(fēng)險的預(yù)警，還有預(yù)警的歷史，是從不同的角度來對設(shè)備進行3 個步驟的診斷，第一步是建模，我們的建模平臺包括一些算法。第二步是監(jiān)視。第三步是評估，能夠評估出來一個設(shè)備與當(dāng)前的指數(shù)是多少，影響企業(yè)的風(fēng)險占比是多少。這是朗坤認為故障診斷領(lǐng)域未來發(fā)展的方向，國信集團就是這樣一個成功的案例。

/ 虛擬數(shù)字化三維圖像/

三維是很好的一種可視化手段，把電廠的設(shè)備、檔案等，以及其他的施工維修等等，實現(xiàn)可視化的管理。在三維場景里面可以做很多的應(yīng)用，包括設(shè)備參數(shù)的監(jiān)視，包括設(shè)備診斷的能源的等等。第一個維度，設(shè)備的智慧維護，傳統(tǒng)的EAM 管理，加上我們的智慧化手段，構(gòu)成了我們現(xiàn)在設(shè)備智慧維護的一個新的模式和新的體系，這是我們認為智慧電廠在設(shè)備管理方面應(yīng)該創(chuàng)新的方向。

2.主動安全的風(fēng)險預(yù)控

首先是安全風(fēng)險的智能控制+360°的防護，安全管理上既要做到安全智能化的預(yù)控，也要管理+智能化結(jié)合，保證安全生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)化，如果企業(yè)無法做到安全生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)化，哪怕做再多的智能化手段，都無法保障安全。其次是智能化的防護，主動安全風(fēng)險的控制，兩者結(jié)合起來才能打造出更加可靠安全的企業(yè)。

重點的智能安防，就是主動安全防護，這需要從3個方面來做，一是設(shè)備的主動防護；二是人員的保護；三是環(huán)境。每一方面都通過物聯(lián)網(wǎng)、移動計算的技術(shù)來做支撐。主要減少人員帶來的風(fēng)險，以及杜絕誤操作，對事故多發(fā)人群外包商進行有效管理，是智能安防的出發(fā)點。會用到的技術(shù)，包含無線技術(shù)、GPS技術(shù)、藍牙技術(shù)，還有門禁、二維碼、智能鎖、智能攝像頭、視頻識別，還有一些手持終端，這些都是在這個領(lǐng)域里面用到的一些關(guān)鍵的技術(shù)。

現(xiàn)在做定位，可能還要用GPS定位，GPS定位的精度不夠?qū)挘粲脽o線定位，精度更不準(zhǔn)，應(yīng)該采用的2種方式是基站定位+視頻識別。

把區(qū)域范圍內(nèi)設(shè)備、環(huán)境和人的信息全抓出來，通過視頻識別，對違章的行為，環(huán)境的風(fēng)險行為進行自動識別。他是誰、什么時候來的、在這里做什么？這是能通過視頻識別實現(xiàn)的。識別好了之后就可以做我們的人員定位，這個人現(xiàn)在在哪兒、他在做什么、現(xiàn)在他在這個地方的行為有沒有違章？通過這種方式我們可以把它直接識別出來。例如在電廠中，從三維的角度把人進入的時間和他的信息全顯示出來。人員的自動識別、工作門禁，再與人臉識別的設(shè)備進行關(guān)聯(lián)，從開票到簽發(fā)，一直到現(xiàn)場作業(yè)，對整個過程進行安全的控制。還包括風(fēng)險的主動預(yù)警，智能穿戴設(shè)備即將進入到我們的發(fā)電企業(yè)里面來，如手持終端與現(xiàn)場風(fēng)險的預(yù)警進行關(guān)聯(lián)，自動提醒等等。這些新的技術(shù)會用到我們安全風(fēng)險的主動控制上面。通過安全預(yù)警預(yù)測，把所有的危險因素找到，確保時刻處在安全的狀態(tài)。

3.經(jīng)濟性

經(jīng)濟上主要從經(jīng)營的角度來對電廠經(jīng)營進行一個優(yōu)化。第一方面是精確計算日成本和實時成本的依據(jù)。從成本的數(shù)據(jù)開始，包括建模、規(guī)則、分攤到整個過程，把每天、每小時、每分鐘的成本算出來。管控一體化是做實時成本很重要的基礎(chǔ)，因為要用到很多的數(shù)據(jù)，而且要把數(shù)據(jù)拿過來進行計算，可以針對成本進行實時設(shè)置，可以讓發(fā)電企業(yè)實時監(jiān)察發(fā)電成本到底是多少。第二方面，燃料的智能化管控，從燃料的進、耗、存全過程進行無人職守，這也是朗坤智能燃料往后發(fā)展的方向。

4.優(yōu)化

優(yōu)化是做智慧電廠必不可少的環(huán)節(jié)，說到汽輪機的優(yōu)化、鍋爐的優(yōu)化，可能還有能效的優(yōu)化等等，這些都是做智慧電廠的目標(biāo)，前面是手段，優(yōu)化生產(chǎn)運營和生產(chǎn)經(jīng)營才是做智慧電廠真正的目標(biāo)。所以從經(jīng)營的優(yōu)化角度考慮，所有的優(yōu)化是為企業(yè)帶來價值，這是所有智慧電廠都應(yīng)該去考慮和關(guān)注的問題。

5.高效作業(yè)

移動終端讓我們關(guān)注到大數(shù)據(jù)和AI已經(jīng)走進了發(fā)電企業(yè)，人工智能技術(shù)在電力領(lǐng)域已經(jīng)應(yīng)用到語音識別、語義解析、圖片識別、視頻識別、指紋等方面，這些都會應(yīng)用到管理過程中。對現(xiàn)場，畫像是對人的刻畫，要對所有的人、機、料、法、環(huán)刻畫出來，基于系統(tǒng)的數(shù)據(jù)來進行分析，用人工智能算法自動進行分析，而且需要一個模型平臺，就是我前面所介紹的內(nèi)容，有了這些畫像之后我們才能做。

在人工智能發(fā)電領(lǐng)域，我們也在不斷嘗試和探索，比如朗坤全系統(tǒng)的全文檢索，是一個大數(shù)據(jù)門戶，可能我想了解的所有信息通過這個門戶的交互都可以直觀的展現(xiàn)出來。語音交互上能夠給工作帶來很大的便利，需要查一個報表、一個信息的時候，只需要說一句話就能查到了，這將會在電力企業(yè)得到廣泛的應(yīng)用。