智慧電廠的智能巡點檢技術(shù)措施

周林創(chuàng)

（大唐迪慶香格里拉電力開發(fā)有限公司，云南迪慶 674400）

0 引言

傳統(tǒng)的點檢管理方式存在很多缺點如人為因素較多、管理費用較高、不能對設(shè)備進(jìn)行有效的監(jiān)督等。所以，為了提高發(fā)電廠點檢工作的科學(xué)化管理水平，實現(xiàn)檢查設(shè)備的工作被有效的監(jiān)督，防止點檢不到位的現(xiàn)象，要將點檢數(shù)據(jù)集中數(shù)字化、統(tǒng)一管理，并對其進(jìn)行統(tǒng)計分析，從而實現(xiàn)點檢工作的電子化、信息化、智能化，這是一項非常有實際意義的工作。

1 智能無線巡點檢系統(tǒng)優(yōu)勢

智能無線巡點檢系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)實時、在線的監(jiān)控，與傳統(tǒng)點檢手段有較大區(qū)別，能夠精確地把握到設(shè)備的運行情況，一旦出現(xiàn)了問題，可以立即采取相應(yīng)的措施。在數(shù)據(jù)的積累過程中，對設(shè)備的維護(hù)、零件的替換等進(jìn)行科學(xué)的規(guī)劃，并對其進(jìn)行持續(xù)的總結(jié)，從而實現(xiàn)優(yōu)化改進(jìn)，以保證其工作狀態(tài)的穩(wěn)定性，達(dá)到延長其使用壽命的目的。由此帶來的是因設(shè)備失效而導(dǎo)致的意外停車率明顯降低。在不斷地改進(jìn)和升級系統(tǒng)和設(shè)備的同時，不斷發(fā)現(xiàn)新問題并解決，總結(jié)經(jīng)驗教訓(xùn)，強化對設(shè)備的狀況的檢查和技術(shù)的分析，在不影響巡檢的情況下降低維修率，實行最優(yōu)的維護(hù)，強化維護(hù)規(guī)劃制度管理，構(gòu)建定修模式，增加維護(hù)的間隔，減少維護(hù)時間，提高維修效率，從而提升設(shè)備的整體效益。數(shù)據(jù)顯示，在日本實行有關(guān)的點檢管理之后，維護(hù)成本可以減少20%～30%[1]。

在實現(xiàn)智能化的無線巡點檢時，能對已有的投資進(jìn)行全面的保障。點檢儀的優(yōu)點是具有測溫、測振等傳感器，便于使用者隨身攜帶；缺點是因為它是一種精密的儀表，所以它很容易受到損害，而且維修費用很高。智能無線點檢儀將與點檢儀相結(jié)合，成為便攜式溫度和振動檢測設(shè)備，由于它具有Wi-Fi 的特性，可以將檢測到的數(shù)據(jù)傳輸?shù)桨沧亢虸OS 的終端，所以它既保留了原來的設(shè)備又彌補了新終端的不足。

智能化的無線點位檢測系統(tǒng)已不需要采用原始檢測儀的廠商自己的程序。除了能與小神探點檢儀相匹配外，還能與Android、IOS 等手機操作系統(tǒng)相匹配，不用再依靠單一廠商提供的售后服務(wù)。在實現(xiàn)了常規(guī)巡點檢的基礎(chǔ)上，實現(xiàn)了PI 與BFS++的互聯(lián)互通，實現(xiàn)了巡點系統(tǒng)的信息化，消除了網(wǎng)絡(luò)的“孤島”現(xiàn)象。并對三大系統(tǒng)的各項KPI 指標(biāo)進(jìn)行了集中、多維度的展示，以便維修人員做出更準(zhǔn)確的決策。手機端將使用各大品牌的三防設(shè)備，具有更大的選擇空間，并能實現(xiàn)LTE和Wi-Fi 兩種方式的自動轉(zhuǎn)換。確保能隨時與PI 系統(tǒng)、BFS++系統(tǒng)相互調(diào)用，并對人機接口的交互進(jìn)行了優(yōu)化，解決了當(dāng)前點檢測儀器的交互性不足的問題。

2 智能無線巡點檢系統(tǒng)的基本內(nèi)容

2.1 系統(tǒng)總體設(shè)計

建立4GTD-LTE 在電網(wǎng)層面的快速應(yīng)用系統(tǒng)，實現(xiàn)對目標(biāo)電站的全覆蓋。將無線巡點檢測裝置與“智慧巡點”服務(wù)系統(tǒng)相連接，可以實現(xiàn)“智慧巡點”服務(wù)。并將其與已有的工業(yè)企業(yè)的信息網(wǎng)相連接，實現(xiàn)了與已有的工業(yè)企業(yè)的無線寬帶數(shù)據(jù)通信。在手機終端上，支持對已有的數(shù)據(jù)服務(wù)的接入，比如連接到監(jiān)控系統(tǒng)、DCS 系統(tǒng)、ERP 系統(tǒng)等。這兩套系統(tǒng)的有機融合，不僅提高了工廠的日常巡查工作的效率，而且還增加了對安全隱患的預(yù)警作用?？梢曰就瓿蛇h(yuǎn)程中央監(jiān)視（視主干通信帶寬狀況）的功能。該系統(tǒng)還具有通信、多媒體的中央調(diào)度等功能。通過視頻、語音方式將多個巡檢點現(xiàn)場和廠區(qū)集中監(jiān)控區(qū)域連接，實現(xiàn)一呼百應(yīng)、一網(wǎng)多業(yè)務(wù)的場景[2]。

2.2 系統(tǒng)功能模塊設(shè)計

智能巡檢系統(tǒng)主要包括3 個主要的模塊：服務(wù)器端、移動端、實時數(shù)據(jù)端。這3 個基本結(jié)構(gòu)都基于一個成熟的工作流服務(wù)平臺，通常是基于Android 和IOS的主流移動終端。從巡點檢工作和工廠層面的統(tǒng)一管理出發(fā)，通過與BFS 體系結(jié)構(gòu)建立信息橋梁。實現(xiàn)設(shè)備賬冊等重要數(shù)據(jù)的同步，構(gòu)建基于Android 和IOS的移動巡點檢體系，并與PI 體系進(jìn)行數(shù)據(jù)融合。實現(xiàn)現(xiàn)場環(huán)境、設(shè)備外觀狀態(tài)和實時運行參數(shù)的三維顯示，方便巡點檢工作的有效開展。該系統(tǒng)在服務(wù)側(cè)建立了統(tǒng)一的數(shù)據(jù)規(guī)范，在移動App 只需掃一掃就能完成對設(shè)備的巡視。在手機上的巡查是通過手機的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)進(jìn)行巡查。同時，也可以將相關(guān)的PI 測量值，如溫度、壓力以及其他的測量值，發(fā)送給手機。也可以看到運作的詳情。智能巡點檢管理系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)如圖1 所示。

圖1 智能巡點檢管理系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)

服務(wù)器端主要包括功能有以下7 個：①在帳戶裝備方面：BFS 設(shè)備和帳戶管理信息系統(tǒng)之間實現(xiàn)了數(shù)據(jù)的同步，可以很好地解決BFS 系統(tǒng)中的巡視制度和業(yè)務(wù)孤島等問題，并確保了設(shè)備的狀態(tài)信息的完整性；②所有的設(shè)備都包括在當(dāng)前的情況下對該設(shè)備進(jìn)行檢測的開發(fā)方案；③巡查執(zhí)法工作：規(guī)劃圖紙，根據(jù)一條線路，巡視使用手機巡視站場巡視流程，并進(jìn)行巡視；④警告、報警等咨詢和治療：數(shù)值達(dá)到警報過高的標(biāo)記，指定一個顏色用來表示警報，并且在處理過程中的錯誤時，對處理總結(jié)的內(nèi)容進(jìn)行評價；⑤豁免申請：由于無法捕捉到的是點狀地區(qū)，巡邏檢查站可能會得到主管人員的審查和批準(zhǔn)，從而取消巡邏的檢查；⑥評估：審核巡察督導(dǎo)所見到的各項考核與評估的成果；⑦報表生成：對巡點檢結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計匯總，針對點檢數(shù)據(jù)信息定期生成報表報告。

3 電廠智能無線巡點檢系統(tǒng)具體實現(xiàn)

3.1 開發(fā)平臺

3.1.1 前臺開發(fā)平臺

該系統(tǒng)以VisualStudio2010 為開發(fā)平臺實現(xiàn)所有功能。Visual Studio 是目前流行的Windows 平臺應(yīng)用軟件開發(fā)環(huán)境，經(jīng)過對其接口進(jìn)行重新設(shè)計和整理，使其更簡潔，基于.NET Framework4.0，并支持微軟SQL Server，Oracle 和IBMDB2 數(shù)據(jù)庫。VisualStudio2010 可以讓用戶使用多種不同的程序語言來進(jìn)行開發(fā)，例如Visual Basic、Visual C#、Visual C++、Visual F#程序語言。Visual－Studio2010 的創(chuàng)新性和民主化的應(yīng)用軟件生命周期管理，提高了開發(fā)者最重要的開發(fā)體驗，因此，可以支持更廣泛的跨部門應(yīng)用，也可以提高開發(fā)環(huán)境的效率。

3.1.2 編程語言

VisualStudio2010 支持4 種編程語言：VB、VC#、VC++、VF#。C#是最新的面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計語言，它擁有所有的面向?qū)ο蟮墓δ?。C#同時具備C 與C++的優(yōu)點，即簡單易用，類型安全，可以實現(xiàn)快速的應(yīng)用程序開發(fā)。

3.1.3 數(shù)據(jù)庫開發(fā)工具

E′RWIN 全名為All Fusion Erwin Data Modeler，它是CA 公司的配套建模套件之一，使用IDEFIX 數(shù)據(jù)庫建模語言，被用來生成和維護(hù)數(shù)據(jù)庫、電廠數(shù)據(jù)倉庫及電廠數(shù)據(jù)資源模型。從巡點檢工作和工廠層面的統(tǒng)一管理的角度出發(fā)，火力發(fā)電廠的智能化無線巡點檢系統(tǒng)，與BFS 體系結(jié)構(gòu)建立了信息橋，實現(xiàn)了對設(shè)備賬冊和其他重要數(shù)據(jù)的同步。構(gòu)建基于Android 和IOS等主流手機的移動巡點檢系統(tǒng)，并將其與PI 系統(tǒng)的數(shù)據(jù)融合，實現(xiàn)對現(xiàn)場環(huán)境、設(shè)備外觀狀態(tài)和運行參數(shù)的三維顯示，從而提高巡點工作效率[3]。

不久，老板發(fā)現(xiàn)，環(huán)衛(wèi)工人和菜市場的商販每天四點多起床，起床時吃不下飯，忙到六點左右，正是輪換吃早飯之際，早點又沒開門。為此，把營業(yè)時間改成六點。

開展巡檢工作時，可采用移動終端進(jìn)行掃描二維碼，可通過二維碼信息的掃描結(jié)果，對移動端的巡檢信息進(jìn)行核實，同時也可將PI 實時測點數(shù)據(jù)或者壓力及溫度情況送達(dá)至移動端，點擊查看詳細(xì)的運行趨勢。在維修方面，按照額定值的上界和下界的時間間隔，對實時的數(shù)據(jù)進(jìn)行自動的點檢，如果實際的數(shù)據(jù)超出了額定值的上界或下界，則會發(fā)出警報，并將異常的消息列出來。最終，通過對巡點檢負(fù)責(zé)人的全面分析、統(tǒng)計和考核，使其能夠更好地進(jìn)行管理，激勵員工進(jìn)步。

3.2 系統(tǒng)設(shè)計

3.2.1 移動端巡檢

移動端可以應(yīng)用于當(dāng)前市場上主流的安卓與IOS 移動手機，利用數(shù)據(jù)通信來完成計劃下載，并根據(jù)不同的用戶進(jìn)行驗證，將相應(yīng)的檢查任務(wù)推送給用戶。根據(jù)基本巡視的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)將線路巡視任務(wù)進(jìn)行分類。手機上顯示實時的數(shù)據(jù)，可以點開鏈接，看到24 h 內(nèi)的詳細(xì)的點位走勢。

3.2.2 變化率趨勢預(yù)警

在基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的設(shè)置方面，針對一些測溫、測振的工程，可以設(shè)置一個加速度異常判定準(zhǔn)則，并將其應(yīng)用到實際工程中。一個例外標(biāo)準(zhǔn)包含：①例外數(shù)統(tǒng)計時間：例外數(shù)的統(tǒng)計時間間隔，如每月統(tǒng)計異常的數(shù)量；②時區(qū)（Time）：也就是記錄數(shù)據(jù)的頻率，如每隔30 min 一次；③差異（Discrete）：加速異常之間差異的數(shù)量，如相差10 ℃。

綜合以上3 個準(zhǔn)則對此進(jìn)行了描述：某一設(shè)備的一條測溫項目，每隔30 min 對其進(jìn)行記錄，如果目前記錄的溫度數(shù)值與上一次的溫度數(shù)值相差超過10，就會對一次加速度異常進(jìn)行記錄，并每月對其進(jìn)行統(tǒng)計。

3.2.3 統(tǒng)計與分析

統(tǒng)計和分析的數(shù)據(jù)來源于對各部門點檢線路漏檢情況，通常情況下需要按照不同的巡檢方式進(jìn)行分類。漏檢統(tǒng)計如圖2 所示。

圖2 漏檢統(tǒng)計

3.2.4 免檢備注申請

在巡檢時，由于出現(xiàn)臨時狀況的原因使巡檢中斷，因此在臨時任務(wù)結(jié)束后，已經(jīng)錯過巡檢時間。此時系統(tǒng)會將這一次的巡檢列為漏檢。但是，這一次的漏檢并非是由于工作失職而導(dǎo)致的。因此，為避免因此而造成的人員評估問題，系統(tǒng)亦有一項免檢查注釋功能，可由對漏檢查的各項內(nèi)容作免檢查注釋，以避免漏檢。申請免檢批注須經(jīng)值班主任或特別專員核準(zhǔn)后方可有效。

管理者可以根據(jù)數(shù)據(jù)分析結(jié)果進(jìn)行工作情況總結(jié)，每臺設(shè)備的檢測時間和監(jiān)測結(jié)果都會通過無線網(wǎng)傳到數(shù)據(jù)庫進(jìn)行分析，以此得到對電網(wǎng)運行狀態(tài)的初步判斷。綜合分析該儀表的振動檢測結(jié)果，并對現(xiàn)場巡檢、點檢過程中發(fā)現(xiàn)的各類不正?，F(xiàn)象進(jìn)行匯總、分析、處理[4]。

3.2.5 異常統(tǒng)計

在點檢過程中，將檢測到的各種異?，F(xiàn)象，按照重要性將其分類，并用不同的色彩來提醒。

3.2.6 異常處理

可以通過3 種方法來處理例外情況：①不予處置：將該準(zhǔn)則不予處置的原因提交批準(zhǔn)；②簡易程序：將簡易程序的具體程序描述清楚后，提交審閱；③轉(zhuǎn)移到BFS++中，將這一次的異常情況與BFS++中的異常情況進(jìn)行聯(lián)系，并填寫相應(yīng)的缺陷報告，可以在BFS++中進(jìn)行相關(guān)的操作。

4 結(jié)束語

在電力工業(yè)中，設(shè)備的性能直接關(guān)系到生產(chǎn)質(zhì)量和運行安全。所以，設(shè)備的點檢工作就成了特別重要的一個環(huán)節(jié)。為改進(jìn)常規(guī)巡點檢方法的弊端，提高各個崗位的工作效率，及時發(fā)現(xiàn)設(shè)備缺陷，發(fā)現(xiàn)安全隱患，提高供電公司的整體效益，對“智能化”電站的技術(shù)措施進(jìn)行了較為詳盡的論述。