建言“十四五”：建設數字智慧化電廠(chǎng) 助力轉型高質(zhì)量發(fā)展

【前言】習近平總書(shū)記指出：正確認識黨和人民事業(yè)所處的歷史方位和發(fā)展階段，是我們黨領(lǐng)導革命、建設、改革不斷取得勝利的重要經(jīng)驗。隨著(zhù)國家經(jīng)濟“調結構、去庫存”的推進(jìn)以及實(shí)現國家“碳達峰”“碳中和”這一重要目標，中國大唐迅速落實(shí)各項扎實(shí)舉措，加快推動(dòng)轉型發(fā)展升級，提出努力打造“綠色低碳、多能互補、高效協(xié)同、數字智慧”的世界一流能源供應商的發(fā)展目標。

作為企業(yè)一名基層職工，趙小雨認為：面對當前能源結構調整的挑戰，關(guān)鍵是提升火力發(fā)電廠(chǎng)可持續發(fā)展能力，建立高效協(xié)同、一體化運作的管理體系，以管理驅動(dòng)業(yè)務(wù)、以數據驅動(dòng)生產(chǎn)，達到提質(zhì)增效、節能降耗的目的，而這一目標的實(shí)現就需要建設數字化、智能化的“智慧電廠(chǎng)”。

“智慧電廠(chǎng)”是通過(guò)采用先進(jìn)的大數據、云計算等技術(shù),實(shí)現生產(chǎn)信息與管理信息的智慧,實(shí)現人、技術(shù)、經(jīng)營(yíng)目標和管理方法的集成,它具備智能化、一體化、可觀(guān)測、可互動(dòng)、自學(xué)習等能力,可為管理者及時(shí)提供過(guò)去和現在的數據,并能夠預測未來(lái)和引導企業(yè)人員的工作,使信息技術(shù)與電力工業(yè)技術(shù)、現代管理技術(shù)有機融合,全面提升電廠(chǎng)的生產(chǎn)技術(shù)和經(jīng)營(yíng)管理水平,提高企業(yè)經(jīng)濟效益，增強電廠(chǎng)的核心競爭能力。

以我廠(chǎng)（托電公司）為例，目前基本采用多系統結構來(lái)實(shí)現電廠(chǎng)的管控一體化及相關(guān)的運行優(yōu)化功能，即采用“5S”概念實(shí)現數字化，主要包括DCS(分散控制系統)、SIMU(電站仿真系統)、SIS(廠(chǎng)級監控系統)、MIS(生產(chǎn)管理信息系統)、DSS(生產(chǎn)決策系統)，在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中“5S”各系統之間的各種模塊存在數據重復并彼此孤立,無(wú)法真正進(jìn)行數據分析、協(xié)調工作、提供決策等缺陷，所以需要建立一個(gè)集過(guò)程實(shí)時(shí)分析、優(yōu)化控制及生產(chǎn)全過(guò)程智能一體化管理的智慧電廠(chǎng)，以方便企業(yè)管理者全面的了解生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)狀況、生產(chǎn)設備狀態(tài)以及做出正確決策，不斷向規范化、集約化、系統化方向發(fā)展。

當前，已經(jīng)有多家企業(yè)組織開(kāi)展“智慧電廠(chǎng)”試點(diǎn)工作，從安全生產(chǎn)、經(jīng)營(yíng)發(fā)展等多角度探索發(fā)電企業(yè)數字化轉型，并且已經(jīng)有多個(gè)案例已成為行業(yè)數字化轉型示范樣板。下面我主要就我廠(chǎng)目前發(fā)展痛點(diǎn)為例，提出幾點(diǎn)“智慧電廠(chǎng)”建設意見(jiàn)。

一、建立生產(chǎn)信息平臺，增強設備管理水平

當前，設備運行數據主要通過(guò)SIS系統進(jìn)行檢測，而設備可能存在的缺陷或隱患，主要通過(guò)人員在生產(chǎn)現場(chǎng)對設備進(jìn)行逐一巡檢借助測溫槍、測振儀等儀器對設備運行狀態(tài)進(jìn)行判斷，發(fā)現設備異常后上傳到MIS工單系統，以通知檢修人員處理。當前這種設備管理模式不能實(shí)時(shí)把握設備運行狀態(tài)，不能及時(shí)發(fā)現設備缺陷，也不能根據設備長(cháng)周期運行數據制定合理的檢修計劃。有些設備本不該檢修，為了拆開(kāi)檢查，反倒修壞了的設備，造成了很多不必要的損失；有些設備本已到了壽命終點(diǎn)，卻沒(méi)有被及時(shí)更換，造成機組非計劃停機，帶來(lái)的損失也很多。

通過(guò)建立電廠(chǎng)生產(chǎn)信息平臺，通過(guò)與SIS+MIS系統進(jìn)行數據交互，可在智慧電廠(chǎng)系統中查詢(xún)、展示與設備相關(guān)的運行管理、檢修管理的內容，包括設備運行狀態(tài)實(shí)時(shí)監測、制定檢修計劃、消缺處理等，并且生產(chǎn)信息可以在手機中安裝APP進(jìn)行查看，將各生產(chǎn)設備的狀態(tài)和參數直觀(guān)展示，同時(shí)兼備歷史數據回放的功能，方便監視到生產(chǎn)的運行狀況，實(shí)現對全廠(chǎng)生產(chǎn)過(guò)程的實(shí)時(shí)掌控。通過(guò)對設備長(cháng)周期運行數據分析，合理設備安排大小修，該修該換的設備及時(shí)更換或檢修，節約生產(chǎn)成本，是保證電廠(chǎng)可靠運行的根本。

二、建立3D仿真平臺，增強設備檢修水平

當前，我廠(chǎng)檢修部新進(jìn)職工占到檢修部總人數的70%左右，年輕職工占比多確實(shí)為設備檢修提供了充足的力量，但同時(shí)也伴隨著(zhù)技術(shù)技能水平薄弱的突出問(wèn)題。新職工設備檢修的培訓學(xué)習主要通過(guò)機組大小修過(guò)程中參與設備的解體檢修，也就意味著(zhù)只有每一種設備都參與一次解體檢修的過(guò)程，才能將所轄設備完全掌握，這就極大限制了職工的成長(cháng)速度，不利于檢修技術(shù)技能掌握提升。其次，當設備正常運轉過(guò)程中突然出現缺陷或隱患時(shí)，由于沒(méi)有相應的模型，判斷設備可能存在的問(wèn)題時(shí)，只能參照設備圖紙或歷史檢修數據，這樣并不能直觀(guān)的判斷隱患發(fā)生的位置，也不能正確決策設備檢修等級，有悖“節能、降耗”的理念。

電廠(chǎng)3D仿真平臺集熱力發(fā)電廠(chǎng)建模、計算機圖形處理、空間數據庫、虛擬現實(shí)等技術(shù)于一體，通過(guò)3D仿真平臺，可以對發(fā)電設備和管道進(jìn)行綜合管理，監控設備的運行情況，及時(shí)發(fā)現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)運行的各項決策提供強有力的幫助。

簡(jiǎn)而言之，3D仿真平臺就是將電廠(chǎng)例如鍋爐管道、汽輪機本體、廠(chǎng)內管網(wǎng)等全廠(chǎng)設備建立仿真模型，集合SIS+MIS數據進(jìn)行人工智能AI算法運算，方便監控設備、事故預報與診斷，實(shí)現了從數字化到智慧化的跨越，實(shí)現如汽輪機啟停優(yōu)化、機組負荷分配、設備故障診斷與檢修、運行操作指導、鍋爐燃燒優(yōu)化、吹灰優(yōu)化功能等等，為電廠(chǎng)信息化系統安裝上智慧的大腦，改變了以往的運行管理模式，實(shí)現從人工決策到類(lèi)機器決策的過(guò)程。通過(guò)各類(lèi)發(fā)電設備仿真模型的建立，方便職工直觀(guān)了解設備結構、系統運行流程等，能夠快速掌握設備檢修步驟，提升檢修技能。

三、引入智能巡檢機器人，增強生產(chǎn)現場(chǎng)管理水平

當前，生產(chǎn)現場(chǎng)日常主要工作就是設備巡檢，而職工在巡檢過(guò)程中只能通過(guò)聽(tīng)診、測溫槍、測振儀等簡(jiǎn)單的工具或儀器進(jìn)行監測和判斷，不僅需要耗費大量時(shí)間，而且在有較大檢修任務(wù)時(shí)，并不能保證及時(shí)對所有所轄設備進(jìn)行及時(shí)觀(guān)測，設備出現的“小隱患”很可能轉變成“大事故”。

目前，針對電廠(chǎng)開(kāi)發(fā)的智能巡檢機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)現場(chǎng)24小時(shí)值班監控設備，通過(guò)搭載的高清攝像頭，對表計類(lèi)進(jìn)行數據識別、讀取、記錄、分析，對設備跑、冒、滴、漏異常狀態(tài)進(jìn)行檢測，對電機、水泵類(lèi)設備通過(guò)激光測振、測溫元件及時(shí)檢測數據，發(fā)現異常及時(shí)報警，保證生產(chǎn)安全、穩定。

托克托發(fā)電公司作為火電航母，同樣以“標準化、數字化、信息化、智能化”為發(fā)展方向，將數據與傳統產(chǎn)業(yè)鏈結合，打造發(fā)電行業(yè)新時(shí)代的標桿，為行業(yè)發(fā)展提供一種價(jià)值參考，前景可期、大有可為。