智慧電廠一體化大數(shù)據(jù)平臺(tái)關(guān)鍵技術(shù)及應(yīng)用分析

楊燕

【摘 要】隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展尤其是信息化技術(shù)的進(jìn)步，各行各業(yè)越來越重視應(yīng)用大數(shù)據(jù)技術(shù)來升級(jí)原有的生產(chǎn)和管理模式，提高工作效率。在電力行業(yè)中，智慧電廠的建設(shè)是電力企業(yè)發(fā)展的必經(jīng)途徑，通過一體化大數(shù)據(jù)平臺(tái)的建立，依托先進(jìn)的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，提高發(fā)電設(shè)備自動(dòng)化、數(shù)字化、可視化和智能化程度。論文主要對(duì)智慧電廠一體化大數(shù)據(jù)平臺(tái)的關(guān)鍵技術(shù)和應(yīng)用展開探討。

【Abstract】With the continuous development of science and technology， especially the progress of information technology， various industries pay more and more attention to the application of big data technology， so as to upgrade the original production and management mode and improve the working efficiency . In the electric power industry， the construction of intelligent power plant is the necessary way for the development of the electric power enterprise. Through the establishment of the integrated big data platform， and relying on the advanced industrial internet technology， the automation degree， digitization degree， visualization and intelligence degree of the power generation equipment can be improved. This paper mainly discusses the key technologies and application of the integrated big data platform for intelligent power plant.

【關(guān)鍵詞】智慧電廠;一體化大數(shù)據(jù)平臺(tái);關(guān)鍵技術(shù)

【Keywords】 intelligent power plant; integrated big data platform; key technology

【中圖分類號(hào)】TM769? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?【文獻(xiàn)標(biāo)志碼】A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 【文章編號(hào)】1673-1069（2019）05-0130-02

1 引言

智慧電廠通過網(wǎng)絡(luò)化、信息化技術(shù)實(shí)現(xiàn)廠區(qū)內(nèi)部各種控制設(shè)備和控制系統(tǒng)之間有效的串聯(lián)和溝通，實(shí)現(xiàn)電廠企業(yè)資產(chǎn)的最優(yōu)化分配，智慧電廠作為電力企業(yè)信息化建設(shè)的一個(gè)重要表現(xiàn)，在企業(yè)發(fā)展和提升過程中具有十分重要的意義。智慧電廠將各種各樣新型數(shù)字化系統(tǒng)應(yīng)用到電力企業(yè)管理過程中，可以大大提高電廠工作的自動(dòng)化水平，降低生產(chǎn)成本，保證工作安全，促進(jìn)企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

2 智慧電廠一體化大數(shù)據(jù)平臺(tái)概述

2.1 智慧電廠一體化大數(shù)據(jù)的來源

隨著電力企業(yè)升級(jí)改造的不斷深化，電廠的信息化程度逐漸提升，各種新型設(shè)備傳感器與自動(dòng)操作系統(tǒng)逐漸應(yīng)用到電力企業(yè)的日常管理工作與生產(chǎn)過程之中。但這種新技術(shù)、新方法的使用創(chuàng)造了大量的運(yùn)營管理數(shù)據(jù)和生產(chǎn)數(shù)據(jù)，這也是智慧電廠一體化大數(shù)據(jù)的主要來源。在電廠生產(chǎn)經(jīng)營的過程中，往往需要大量信息與數(shù)據(jù)的支撐，而且這些數(shù)據(jù)也都是多維度的跨專業(yè)的數(shù)據(jù)，大數(shù)據(jù)平臺(tái)可以對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行合理的處理和加工，并呈現(xiàn)出有有效的信息，為電廠的管理和經(jīng)營提供數(shù)據(jù)支持，幫助企業(yè)管理者正確決策和運(yùn)營。電力企業(yè)的生產(chǎn)數(shù)據(jù)包括生產(chǎn)產(chǎn)出與消耗數(shù)據(jù)、系統(tǒng)及設(shè)備運(yùn)行參數(shù)、缺陷處理信息、設(shè)備故障信息、各種生產(chǎn)報(bào)告與日志等，是智慧電廠一體化大數(shù)據(jù)的重要組成部分，平臺(tái)可以從其中提出關(guān)鍵數(shù)據(jù)進(jìn)行管理和維護(hù)，保證系統(tǒng)能夠順利可靠運(yùn)行[1]。

2.2 智慧電廠一體化大數(shù)據(jù)平臺(tái)構(gòu)建的意義

隨著市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的日益激烈以及社會(huì)發(fā)展對(duì)供電需求的不斷提升，在電力企業(yè)中構(gòu)建一體化大數(shù)平臺(tái)，建設(shè)智慧電廠已經(jīng)迫在眉睫。對(duì)于企業(yè)大數(shù)據(jù)管理工作來說，建立起系統(tǒng)化的管理平臺(tái)是十分必要的，無論是在企業(yè)的生產(chǎn)經(jīng)營管理活動(dòng)中，還是在報(bào)價(jià)分配，成本管理中，都需要系統(tǒng)化地進(jìn)行數(shù)據(jù)的整理。智慧電廠一體化數(shù)據(jù)平臺(tái)的建立可以突破傳統(tǒng)數(shù)據(jù)管理方法的時(shí)間和空間局限，更快捷有效地實(shí)現(xiàn)信息的管理與儲(chǔ)存，提高了數(shù)據(jù)管理效率與管理質(zhì)量。同時(shí)，智慧電廠一體化大數(shù)據(jù)平臺(tái)的構(gòu)建還能夠隨時(shí)隨地的快速響應(yīng)電網(wǎng)的需求，保證電網(wǎng)供電的穩(wěn)定性和安全性，提高供電系統(tǒng)抵御外界環(huán)境變化和外界沖擊的能力，電網(wǎng)在承受物理或網(wǎng)絡(luò)的攻擊時(shí)受到的損壞更小，且能夠快速從損害中恢復(fù)，減少電廠的維護(hù)投入，提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益[2]。

3 智慧電廠一體化大數(shù)據(jù)平臺(tái)關(guān)鍵技術(shù)

3.1 實(shí)現(xiàn)多源異構(gòu)數(shù)據(jù)的儲(chǔ)存與處理

電廠傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)對(duì)人工的依賴性較強(qiáng)，容易出現(xiàn)因人工操作失誤導(dǎo)致的各種問題，智慧電廠的建立能夠大大提升有效數(shù)據(jù)的提取與處理效率，為企業(yè)的發(fā)展與生產(chǎn)提供充足的數(shù)據(jù)和理論支持。一體化大數(shù)據(jù)平臺(tái)的建設(shè)可以高效利用大量實(shí)時(shí)與歷史數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)不同設(shè)備和系統(tǒng)數(shù)據(jù)的采集工作，挖掘數(shù)據(jù)中隱含的信息，為政策的優(yōu)化與決策提供理論依據(jù)。此外，大數(shù)據(jù)平臺(tái)還可以直接獲取企業(yè)生產(chǎn)過程中的數(shù)據(jù)進(jìn)行壓縮并高效運(yùn)輸，實(shí)現(xiàn)過程數(shù)據(jù)源與數(shù)據(jù)平臺(tái)之間的連接，減少了精確再生時(shí)間序列信號(hào)所需要的數(shù)據(jù)量[3]。

3.2 數(shù)據(jù)修正與補(bǔ)充技術(shù)

智慧電廠一體化大數(shù)據(jù)平臺(tái)通過對(duì)數(shù)據(jù)的檢測(cè)，有效保留平臺(tái)有用數(shù)據(jù)，排除平臺(tái)的異常模式，提高平臺(tái)空間的利用效率。在平臺(tái)運(yùn)行的過程中，如果產(chǎn)生異常數(shù)據(jù)，可能是由于設(shè)備損壞和運(yùn)行故障造成的，需要根據(jù)故障設(shè)備的實(shí)際運(yùn)行情況，明確故障設(shè)備發(fā)生異常的時(shí)間段，提取正確的數(shù)據(jù)。在進(jìn)行無效數(shù)據(jù)清除的過程中，平臺(tái)利用自身的公式修正功能可以對(duì)部分?jǐn)?shù)據(jù)進(jìn)行修正，修正噪聲數(shù)據(jù)并補(bǔ)充缺失值，提高數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。此外，一體化大數(shù)據(jù)平臺(tái)的建立和應(yīng)用也可以解決以往信息噪聲點(diǎn)刪除過程中的有效信息缺失的問題，利用大數(shù)據(jù)平臺(tái)清洗的數(shù)據(jù)既能夠有效避免噪聲，還可以對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行雙層保護(hù)，避免有效數(shù)據(jù)的丟失，提高數(shù)據(jù)處理效率。

3.3 智能預(yù)警技術(shù)

智能預(yù)警技術(shù)可以幫助電廠管理人員及時(shí)發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)過程中的各種問題，通過在全廠范圍內(nèi)應(yīng)用智能視頻監(jiān)控裝置，能夠經(jīng)過智能化處理自動(dòng)發(fā)現(xiàn)問題并報(bào)警。利用智能預(yù)警技術(shù)對(duì)重要關(guān)鍵設(shè)備的運(yùn)行情況進(jìn)行監(jiān)控，透視設(shè)備內(nèi)部狀況，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題并避免安全事故的發(fā)生。比如利用在線監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行鍋爐設(shè)備的監(jiān)控，可以清晰及時(shí)地反映出鍋爐爐腔內(nèi)部的運(yùn)行情況，確保鍋爐系統(tǒng)能夠正常運(yùn)作。智能預(yù)警技術(shù)還可以實(shí)時(shí)自動(dòng)化地監(jiān)控電廠各個(gè)設(shè)備和部件的運(yùn)行狀態(tài)，發(fā)現(xiàn)問題可以預(yù)先報(bào)警。

4 智慧電廠一體化大數(shù)據(jù)平臺(tái)的應(yīng)用分析

在電廠側(cè)部署一體化大數(shù)據(jù)平臺(tái)，利用該平臺(tái)完成數(shù)據(jù)的處理、采集、存儲(chǔ)以及分析等，提高數(shù)據(jù)處理效率和數(shù)據(jù)處理工作的準(zhǔn)確性。電廠通過使用該一體化大數(shù)據(jù)平臺(tái)對(duì)DCS報(bào)警值以及數(shù)據(jù)歷史運(yùn)行區(qū)間進(jìn)行而分析和檢測(cè)，建立了設(shè)備重要參數(shù)的監(jiān)測(cè)模型，持續(xù)不斷地對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)控，一旦發(fā)現(xiàn)異常情況，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)進(jìn)行報(bào)警。在某次異常點(diǎn)之后，報(bào)警產(chǎn)生，可以利用趨勢(shì)圖工作分析故障發(fā)生的具體情況并分析異常情況產(chǎn)生的原因，系統(tǒng)可以自動(dòng)對(duì)總次數(shù)和報(bào)警總時(shí)長進(jìn)行檢測(cè)，包括每一次報(bào)警的極值和結(jié)束時(shí)間，提高故障掃描的效率。通過大數(shù)據(jù)平臺(tái)對(duì)故障點(diǎn)的反映以及對(duì)運(yùn)行情況的監(jiān)控，可以幫助工作人員對(duì)系統(tǒng)和設(shè)備的運(yùn)行現(xiàn)狀有一個(gè)清醒的認(rèn)知，明確問題頻發(fā)的原因。

三維可視化系統(tǒng)在智能管理領(lǐng)域有十分重要的應(yīng)用價(jià)值，將其應(yīng)用到電力配套企業(yè)和電力生產(chǎn)企業(yè)中可以有效實(shí)現(xiàn)輸電系統(tǒng)和供電系統(tǒng)的升級(jí)與優(yōu)化。智慧電廠管理控制一體化的三維可視化系統(tǒng)包括三維可視化智能培訓(xùn)系統(tǒng)與大數(shù)據(jù)運(yùn)行分析系統(tǒng)，該技術(shù)的使用可以改變以往的電廠被動(dòng)式管理方案，促進(jìn)以人員定位為基礎(chǔ)的三維互聯(lián)網(wǎng)安全管理工作，綁定工作人員與智能標(biāo)簽，實(shí)時(shí)顯示人員的運(yùn)動(dòng)軌跡與位置，實(shí)現(xiàn)監(jiān)控功能。

在智能電廠一體化大數(shù)據(jù)平臺(tái)管理體系中，指標(biāo)管理體系也是重要的組成內(nèi)容之一，直接關(guān)系著數(shù)據(jù)處理的質(zhì)量和處理速度。如果仍然采取以往人工管理和作業(yè)模式，不僅會(huì)提高錯(cuò)誤發(fā)生的概率，而且也會(huì)消耗大量的時(shí)間和人力資源，影響管理效率。引入智能管理系統(tǒng)和一體化數(shù)據(jù)平臺(tái)之后，可以實(shí)現(xiàn)小指標(biāo)的智能管理，自動(dòng)進(jìn)行數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)以及指標(biāo)超標(biāo)情況的紀(jì)錄和分析，這樣可以大大降低員工的工作量，提高數(shù)據(jù)處理和統(tǒng)計(jì)效率，避免人員處理期間的各種失誤，保證工作質(zhì)量。

5 結(jié)語

綜上所述，智慧電廠一體化大數(shù)據(jù)平臺(tái)的建立對(duì)于促進(jìn)電廠企業(yè)生產(chǎn)效益和工作效率的提升具有十分關(guān)鍵的作用。本文主要對(duì)智慧電廠一體化大數(shù)據(jù)平臺(tái)的建立與關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行探討，指出智慧電廠一體化大數(shù)據(jù)平臺(tái)的應(yīng)用情況，希望能夠通過智能化的技術(shù)實(shí)現(xiàn)電力行業(yè)數(shù)據(jù)資源的有效整合，提高數(shù)據(jù)修正和處理效率，為企業(yè)的發(fā)展與決策提供正確的數(shù)據(jù)支持，促進(jìn)企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

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