基于無(wú)線傳輸技術(shù)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的智能化云管理

董利斌

摘要：本文介紹了基于無(wú)線傳輸技術(shù)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的智能化云管理系統(tǒng)研發(fā)背景、國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀、研究目標(biāo)和項(xiàng)目可行性分析的情況，探索了無(wú)線傳輸技術(shù)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的智能化云管理可行性和執(zhí)行器云管理的實(shí)現(xiàn)路徑。

關(guān)鍵詞： 無(wú)線傳輸 ; 執(zhí)行機(jī)構(gòu);智能;云管理

一、項(xiàng)目背景

執(zhí)行機(jī)構(gòu)是發(fā)電機(jī)組調(diào)節(jié)的主要控制對(duì)象，也是發(fā)電機(jī)組實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的主要執(zhí)行單元，其運(yùn)行穩(wěn)定可靠，直接影響發(fā)電機(jī)組的自動(dòng)水平。在倡導(dǎo)智能化電廠的當(dāng)下，執(zhí)行機(jī)構(gòu)的智能化管理是一個(gè)不可缺失的重要環(huán)節(jié)。本項(xiàng)目通過(guò)無(wú)線技術(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸、運(yùn)用云存儲(chǔ)、云管理等科技手段實(shí)現(xiàn)型執(zhí)行機(jī)構(gòu)的智能化管理。

二、國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀

無(wú)線傳輸（Wireless transmission）是指利用無(wú)線技術(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)囊环N方式。無(wú)線傳輸和有線傳輸是對(duì)應(yīng)的。隨著無(wú)線技術(shù)的日益發(fā)展，無(wú)線傳輸技術(shù)應(yīng)用越來(lái)越被各行各業(yè)所接受。應(yīng)用隨著物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的興起，各種3G、WIFI等方式的興起，可以說(shuō)給無(wú)線傳輸在各行業(yè)得到廣泛應(yīng)用，但在火電廠，由于干擾大，信號(hào)可靠性要求高，未得到廣泛應(yīng)用。本項(xiàng)目基于無(wú)線傳輸技術(shù)云存儲(chǔ)、云管理等技術(shù)對(duì)現(xiàn)有執(zhí)行器進(jìn)行簡(jiǎn)單升級(jí)，使其連接到無(wú)線網(wǎng)中，即不影響現(xiàn)有執(zhí)行器安全穩(wěn)定運(yùn)行，又使其得到網(wǎng)絡(luò)化管理。

三.研究目標(biāo)

通過(guò)SIPOS 5 Flash執(zhí)行機(jī)構(gòu)自身所帶有的藍(lán)牙接口或RS232轉(zhuǎn)無(wú)線接口實(shí)現(xiàn)執(zhí)行機(jī)構(gòu)與云數(shù)據(jù)庫(kù)、手機(jī)進(jìn)行通信，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)上傳。

將SIPOS 提供的免費(fèi)軟件com-sipos_flash轉(zhuǎn)化成手機(jī)APP-sipos軟件，實(shí)現(xiàn)智能設(shè)備點(diǎn)檢、執(zhí)行器信息云備份、在線故障診斷和處理方法、在線人工服務(wù)等功能。

智能設(shè)備點(diǎn)檢。只需靠近執(zhí)行器后通過(guò)手機(jī)APP-sipos軟件實(shí)現(xiàn)就可讀取執(zhí)行器上所有的信息的讀取，包括執(zhí)行器動(dòng)作次數(shù)、故障次數(shù)、故障代碼、閥門參數(shù)設(shè)置、力矩曲線、安全設(shè)置等。查看執(zhí)行器運(yùn)行情況，并通過(guò)手機(jī)或直接將數(shù)據(jù)上傳至siops云數(shù)據(jù)庫(kù)。還可實(shí)現(xiàn)不開關(guān)執(zhí)行機(jī)構(gòu)完成行程和參數(shù)設(shè)定，簡(jiǎn)化運(yùn)行過(guò)程中執(zhí)行器定行程工作。

通過(guò)云數(shù)據(jù)庫(kù)你可隨時(shí)查看各臺(tái)siops執(zhí)行機(jī)構(gòu)的參數(shù)情況，并進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)作出執(zhí)行機(jī)構(gòu)裂化分析，為早期發(fā)現(xiàn)故障，檢修，高呢還提供數(shù)據(jù)支持和科學(xué)決策。

在線故障診斷和處理方法功能，維護(hù)人員通過(guò)手機(jī)APP-sipos軟件讀取執(zhí)行機(jī)構(gòu)故障信息，通過(guò)在線故障診斷和處理方法功能可直接查看故障原因和如何處理該故障的方法，實(shí)現(xiàn)執(zhí)行器故障任何人都會(huì)處理。

在線人工服務(wù)功能，實(shí)現(xiàn)sipos廠家技術(shù)人員在線技術(shù)指導(dǎo)和備件采購(gòu)咨詢。

數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)將云數(shù)據(jù)庫(kù)上的所有執(zhí)行機(jī)構(gòu)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，分類統(tǒng)計(jì)、裂化分析、自動(dòng)排出檢修計(jì)劃。

通過(guò)SIPOS 5 Flash執(zhí)行機(jī)構(gòu)自身所帶有的藍(lán)牙接口和無(wú)線接口、手機(jī)APP-sipos軟件、云數(shù)據(jù)庫(kù)和云計(jì)算就構(gòu)成了一個(gè)SIPOS 5 Flash執(zhí)行機(jī)構(gòu)的智能化網(wǎng)絡(luò)管理

四.研究與開發(fā)現(xiàn)狀

已基本完成執(zhí)行器無(wú)線通訊接口調(diào)試工作，調(diào)試工作得到浙江大學(xué)、SIPOS國(guó)內(nèi)技術(shù)人員大力支持?，F(xiàn)正進(jìn)行com-sipos_flash軟件轉(zhuǎn)化成手機(jī)APP-sipos軟件工作。云數(shù)據(jù)庫(kù)已開始組建，只開始單臺(tái)數(shù)據(jù)建模，需通過(guò)無(wú)線技術(shù)得到實(shí)時(shí)大量的執(zhí)行器狀態(tài)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。

五.項(xiàng)目可行性分析

1、執(zhí)行器無(wú)線通訊可行性分析。

Sipos flash 5執(zhí)行器在火電廠有廣泛應(yīng)用，如烏沙山電廠現(xiàn)有Sipos flash 5執(zhí)行器執(zhí)160臺(tái)，均自帶232串口調(diào)試檢查通訊，但sipos廠家只提供有線連接232串口通訊，沒有無(wú)線連接方式。通過(guò)現(xiàn)有232串口連接一個(gè)無(wú)線發(fā)生器，可直接將有線通訊方式轉(zhuǎn)化成無(wú)線方式。

通過(guò)與浙江大學(xué)無(wú)線通訊領(lǐng)域教授探討研究，此種轉(zhuǎn)化技術(shù)已國(guó)內(nèi)得到廣泛應(yīng)用，且無(wú)線發(fā)生器已是商業(yè)化量產(chǎn)產(chǎn)品價(jià)格低，可靠性性高。所以通過(guò)無(wú)線發(fā)生器將原有Sipos flash 5執(zhí)行器有線連接方式改為無(wú)線連接方式是一種低成本、安全、穩(wěn)定的有線轉(zhuǎn)無(wú)線連接方式，可在不影響執(zhí)行器現(xiàn)有狀態(tài)下直接將其通過(guò)無(wú)線網(wǎng)進(jìn)行連接。連接后每臺(tái)執(zhí)行器的運(yùn)行狀態(tài)、工作參數(shù)、老化層度均上傳至云數(shù)據(jù)庫(kù)。其他如EMG、ROTORK、揚(yáng)修等執(zhí)行器均可采用次中類似方式連接。

所以實(shí)現(xiàn)現(xiàn)有執(zhí)行器無(wú)線連接是低成本、完全可行的方案。

2、執(zhí)行器云數(shù)據(jù)庫(kù)建立可行性分析

現(xiàn)有百度云、阿里云均為企業(yè)客戶開通了便捷云服務(wù)功能，并提供完善的云計(jì)算服務(wù)，但在火電領(lǐng)域尚未利用次技術(shù)。如果通過(guò)無(wú)線連接方式，將現(xiàn)有火電廠執(zhí)行器內(nèi)部所有數(shù)據(jù)全部上傳至云數(shù)據(jù)庫(kù)，數(shù)據(jù)庫(kù)將得到一個(gè)完整、實(shí)時(shí)、有效的數(shù)據(jù)，通過(guò)現(xiàn)有云計(jì)算能力，完全可以分析出執(zhí)行器裂化趨勢(shì)，為執(zhí)行器檢修、執(zhí)行器更換提供科學(xué)可靠的數(shù)據(jù)支持。可實(shí)現(xiàn)執(zhí)行器智能檢修，故障預(yù)判，備件動(dòng)態(tài)儲(chǔ)備等智能化、科學(xué)化管理。

3、執(zhí)行器云管理的實(shí)現(xiàn)

執(zhí)行器云管理，主要取決于執(zhí)行器現(xiàn)有狀態(tài)的數(shù)據(jù)，如實(shí)際動(dòng)作次數(shù)，故障次數(shù)，動(dòng)作線性度等。通過(guò)無(wú)線連接可將上述狀態(tài)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)匯總，每臺(tái)執(zhí)行器可建立一個(gè)數(shù)據(jù)元，云計(jì)算可精確計(jì)算到每一臺(tái)執(zhí)行器實(shí)際動(dòng)作次數(shù)，故障次數(shù)，動(dòng)作線性度，可通過(guò)簡(jiǎn)單數(shù)值判斷確定執(zhí)行器狀態(tài)，從而精確判斷執(zhí)行器是否需要檢修或更換。為動(dòng)態(tài)檢修提供數(shù)據(jù)支持和科學(xué)依據(jù)。最終達(dá)到執(zhí)行器云管理為每一層級(jí)管理者決策提供科學(xué)依據(jù)。

六. 結(jié)語(yǔ)

介紹了基于無(wú)線傳輸技術(shù)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的智能化云管理系統(tǒng)研發(fā)背景、國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀、研究目標(biāo)和項(xiàng)目可行性分析的情況。通過(guò)手機(jī)APP軟件與網(wǎng)絡(luò)的相結(jié)合實(shí)現(xiàn)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的智能化網(wǎng)絡(luò)管理。執(zhí)行機(jī)構(gòu)的智能化網(wǎng)絡(luò)管理現(xiàn)還處于探索階段，故障診斷數(shù)據(jù)庫(kù)的不完善、手機(jī)與執(zhí)行器的通訊不穩(wěn)定、數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)開發(fā)不完善等問題還需進(jìn)一步解決。

參考文獻(xiàn)

[1] 浙江大唐烏沙山發(fā)電有限責(zé)任公司運(yùn)行規(guī)程

[2] 李聰.1000MW機(jī)組低負(fù)荷安全運(yùn)行策略.華北電力技術(shù)，2014，NO.2 50-54

[3] 張敏敏等.600MW超臨界機(jī)組低負(fù)荷運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性能的分析與改進(jìn).浙江電力，2012，20（3）28-30