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在2022年智慧電廠論壇（第一期）上，江蘇國信揚(yáng)州發(fā)電有限責(zé)任公司發(fā)電部集控運(yùn)行副值長楊鵬發(fā)表了《基于專家經(jīng)驗(yàn)和大數(shù)據(jù)分析的智慧監(jiān)盤系統(tǒng)應(yīng)用與分享》的主題演講，全面解讀智慧監(jiān)盤的建設(shè)背景、核心技術(shù)及應(yīng)用成效。

破解傳統(tǒng)監(jiān)盤困局

智慧監(jiān)盤應(yīng)運(yùn)而生

在“雙碳”背景下，機(jī)組工況越來越復(fù)雜，加之電廠四臺(tái)機(jī)組投產(chǎn)時(shí)間較早，設(shè)備面臨老化故障高發(fā)現(xiàn)象，傳統(tǒng)監(jiān)盤手段已經(jīng)無法適應(yīng)當(dāng)前發(fā)電運(yùn)行要求。

DCS報(bào)警，主要是對(duì)設(shè)備起到保護(hù)作用，無法在運(yùn)行過程中事故發(fā)生初期給出提醒。電廠正常運(yùn)行情況下電機(jī)線圈溫度最高90℃，跳閘值為130℃，報(bào)警值設(shè)定為120℃，如果線圈發(fā)生緩慢劣化的異?；蚬收?，線圈溫度極有可能從90℃緩慢漲到120℃。在這個(gè)過程中，DCS不會(huì)報(bào)警，需要運(yùn)行人員翻看畫面，并作曲線分析，才能人為提前發(fā)現(xiàn)異常。

值班人員在監(jiān)盤過程中，需要在幾十個(gè)畫面中進(jìn)行來回切換、監(jiān)控，時(shí)刻保持高度注意力。通常只能按照輕重緩急進(jìn)行分類，加之設(shè)備老化、負(fù)荷變化快等因素，對(duì)值班人員的操作和調(diào)整要求越來越高，給運(yùn)行操作監(jiān)盤帶來了很大壓力。

由于崗位迭代快，監(jiān)盤運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)、故障處理措施等尚未形成可復(fù)用的知識(shí)庫，導(dǎo)致專家知識(shí)難以傳承，新老人員經(jīng)驗(yàn)相差比較大。

為了破解以上痛點(diǎn)，基于大數(shù)據(jù)、人工智能、數(shù)字孿生等技術(shù)打造的智慧監(jiān)盤應(yīng)運(yùn)而生。

提前預(yù)判設(shè)備故障

保障機(jī)組安全運(yùn)行

由江蘇國信揚(yáng)州發(fā)電有限責(zé)任公司與朗坤智慧通力合作的智慧監(jiān)盤系統(tǒng)，以電廠實(shí)時(shí)/歷史數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，通過工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)，覆蓋電廠鍋爐、汽機(jī)、電氣三大專業(yè)，38個(gè)系統(tǒng)，建立1015個(gè)故障診斷模型，其中AI模型占比20%以上。雙方優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合，大大減輕運(yùn)行人員的勞動(dòng)強(qiáng)度和監(jiān)盤壓力，提高機(jī)組運(yùn)行的安全性和經(jīng)濟(jì)性。

快速精準(zhǔn)，優(yōu)于人工發(fā)現(xiàn)設(shè)備故障。系統(tǒng)將智能算法和設(shè)備運(yùn)行機(jī)理規(guī)則相融合，結(jié)合專家知識(shí)，實(shí)現(xiàn)設(shè)備關(guān)鍵參數(shù)的異常分析和設(shè)備故障預(yù)測(cè)，將突發(fā)故障的被動(dòng)處理轉(zhuǎn)變?yōu)閰?shù)異常和設(shè)備故障的提前預(yù)警。如果單單只是參數(shù)發(fā)生異常時(shí)，并未發(fā)生實(shí)際故障，則提供長周期監(jiān)督和提醒，有效避免重復(fù)報(bào)警，避免大量誤報(bào)和漏報(bào)。

智慧全面，機(jī)理建模+數(shù)理建?！半p翼齊飛”。智慧監(jiān)盤對(duì)全廠、全機(jī)組、全專業(yè)、全系統(tǒng)、全設(shè)備以及全參數(shù)進(jìn)行建模分析和實(shí)時(shí)監(jiān)督，采用專家經(jīng)驗(yàn)判斷邏輯的機(jī)理建模和大數(shù)據(jù)挖掘AI的數(shù)理建模相結(jié)合的異常故障分析新方法。從歷史數(shù)據(jù)中要規(guī)律、要限值、要特征，快速構(gòu)建單參數(shù)告警模型，確保準(zhǔn)確性和及時(shí)性。

簡單明了，系統(tǒng)操作“零”學(xué)習(xí)成本。就像打開淘寶首頁一樣，無需一級(jí)一級(jí)往下找。報(bào)警分成三級(jí)：一級(jí)報(bào)警指設(shè)備發(fā)生故障和運(yùn)行提醒，需要值班員手工干預(yù)，并進(jìn)行操作處理。二級(jí)報(bào)警是黃色指示燈，提醒運(yùn)營人員某些參數(shù)偏離正常值，但是沒有引起故障。三級(jí)報(bào)警實(shí)現(xiàn)優(yōu)化提醒，接到報(bào)警之后明確故障原因，并給運(yùn)行人員提供具體建議，以輔助值班人員及時(shí)進(jìn)行故障處理。

開放指導(dǎo)，幫助監(jiān)盤經(jīng)驗(yàn)有效傳承。根據(jù)電廠運(yùn)行規(guī)程、運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)、故障處理方案等知識(shí)構(gòu)建專家知識(shí)庫，同時(shí)建立監(jiān)盤報(bào)警與知識(shí)庫的關(guān)聯(lián)關(guān)系；系統(tǒng)產(chǎn)生報(bào)警時(shí)，自動(dòng)推送相關(guān)的操作指導(dǎo)和優(yōu)化方案，指導(dǎo)運(yùn)行人員快速有效地處理異常。

應(yīng)用效果良好

報(bào)警正確率達(dá)96%

電廠智慧監(jiān)盤自上線以來，取得了良好應(yīng)用效果，報(bào)警正確率高達(dá)96%，漏報(bào)率低于1%，在空壓機(jī)喘振、煤機(jī)斷煤、磨煤機(jī)啟停、空預(yù)器差壓上升等實(shí)際故障診斷應(yīng)用上發(fā)揮著重要作用。

空壓機(jī)作為一種重要的動(dòng)力提供設(shè)備，廣泛應(yīng)用于各個(gè)工業(yè)領(lǐng)域，承擔(dān)著提供動(dòng)力、通風(fēng)通氣、機(jī)器啟動(dòng)等重要功能，堪稱工業(yè)的“心臟”。生產(chǎn)運(yùn)行過程中，空壓機(jī)會(huì)發(fā)生周期性的喘振工況，通常時(shí)間非常短，大概一分鐘左右又能回到正常的運(yùn)行電流。但是頻繁的喘振會(huì)嚴(yán)重?fù)p害內(nèi)部軸承、葉輪等附屬設(shè)施，需要巡檢人員就地每4小時(shí)檢查一次，翻看報(bào)警記錄。

智慧監(jiān)盤系統(tǒng)上線之后，2分鐘之內(nèi)就能發(fā)現(xiàn)故障并報(bào)警，通過對(duì)空壓機(jī)的電機(jī)電流、運(yùn)行電壓、排氣溫度、運(yùn)行功率、油桶溫度、供氣壓力等核心參數(shù)的數(shù)據(jù)監(jiān)控，可以支持空壓機(jī)設(shè)備全生命周期相關(guān)信息管理，包括工單管理、數(shù)據(jù)報(bào)表分析、異常報(bào)警等，實(shí)現(xiàn)對(duì)空壓機(jī)設(shè)備的及時(shí)管控、運(yùn)行監(jiān)控和能耗控制。

“展望將來，智慧監(jiān)盤的最終目標(biāo)是無人值守，就像科幻電影里面航天員一樣，每天睡醒之后抄一抄表盤，一天的工作就結(jié)束了。”楊鵬表示，江蘇國信揚(yáng)州發(fā)電有限責(zé)任公司與朗坤智慧還需共同努力，做優(yōu)做精做強(qiáng)智慧監(jiān)盤系統(tǒng)。