夏 勵(lì)，羅先勇

（馬鋼能源環(huán)保部，安徽馬鞍山 243000）

引言

近年來(lái)，安全和環(huán)保問(wèn)題是我國(guó)高度重視的課題，為應(yīng)對(duì)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和市場(chǎng)需求的新矛盾，更包含對(duì)生產(chǎn)過(guò)程、成本控制的高質(zhì)量精益要求，加強(qiáng)節(jié)能減排、能源高效利用是電力企業(yè)降低成本增加效益的重要方式；目前安全生產(chǎn)工作在發(fā)電廠(chǎng)得到了高度重視，安全工作的開(kāi)展得到了極大的強(qiáng)化與改善，但是安全事故在發(fā)電廠(chǎng)仍時(shí)有發(fā)生，所以要加強(qiáng)發(fā)電廠(chǎng)安全生產(chǎn)管理、提升現(xiàn)場(chǎng)的智能化水平顯得格外重要?！半姀S(chǎng)智能化”目前已經(jīng)得到了發(fā)展，進(jìn)一步了解智能化創(chuàng)新資源，不斷進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新與改革，解決目前電廠(chǎng)面臨的各類(lèi)問(wèn)題，提高發(fā)電廠(chǎng)現(xiàn)場(chǎng)的安全水平，把職工從危險(xiǎn)程度比較高、繁重的體力勞動(dòng)和重復(fù)性勞動(dòng)的“3D”崗位中解放出來(lái)，不僅可以保障人員與設(shè)備的安全還可以降低人員及運(yùn)維成本，提高工作效率。

1 智能運(yùn)維與電子圍檔實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)

對(duì)電力行業(yè)的生產(chǎn)情況進(jìn)行分析，明確整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程中的各個(gè)要素，對(duì)重要的要素進(jìn)行分析，并對(duì)重點(diǎn)要素方面采取智能化水平的情況進(jìn)行探索。在電廠(chǎng)中運(yùn)行監(jiān)控和現(xiàn)場(chǎng)檢修是生產(chǎn)過(guò)程中至關(guān)重要的兩個(gè)要素［1］，針對(duì)運(yùn)行監(jiān)控及現(xiàn)場(chǎng)檢修設(shè)置圍檔方面進(jìn)行智能化的探索，采用一些智能化的先進(jìn)技術(shù)，在這兩個(gè)方面進(jìn)行人機(jī)協(xié)作，建立智能化平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)“無(wú)從化”、“減少化”管理。智能運(yùn)維與電子圍檔方面實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)主要有如下幾點(diǎn)。

（1）降低運(yùn)行監(jiān)控人員勞動(dòng)強(qiáng)度

傳統(tǒng)的運(yùn)行監(jiān)控是需要安排專(zhuān)業(yè)運(yùn)行人員連續(xù)工作，通常是24 h 倒班的方式。智能運(yùn)行實(shí)時(shí)獲取電廠(chǎng)所有運(yùn)行數(shù)據(jù)，模擬運(yùn)行值班人員的實(shí)際判斷方式，來(lái)進(jìn)行電廠(chǎng)運(yùn)行狀態(tài)的評(píng)估；在判斷和檢測(cè)到預(yù)定的報(bào)警條件時(shí)，立即向相關(guān)人員發(fā)出提示和警報(bào)信號(hào)，并給出最佳運(yùn)行工況點(diǎn)。通過(guò)使用該系統(tǒng)，能夠極大的緩解運(yùn)行人員的工作壓力，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，同時(shí)保證電廠(chǎng)設(shè)備安全穩(wěn)定地運(yùn)行。

（2）提高設(shè)備的可靠性

智能運(yùn)行系統(tǒng)中的預(yù)警系統(tǒng)，可實(shí)時(shí)監(jiān)控電廠(chǎng)相關(guān)參數(shù)，當(dāng)采集的參數(shù)超過(guò)系統(tǒng)設(shè)置標(biāo)準(zhǔn)值或者與歷史均值偏差超限時(shí)，進(jìn)行預(yù)警，運(yùn)行人員或點(diǎn)檢人員在接受到預(yù)警信號(hào)后，根據(jù)預(yù)警等級(jí)情況來(lái)安排人員去現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行核實(shí)，預(yù)警系統(tǒng)可以完成設(shè)備的自動(dòng)維護(hù)，進(jìn)一步提高設(shè)備的可靠性，減少非計(jì)劃停機(jī)事故的發(fā)生［2］。

（3）提高現(xiàn)場(chǎng)檢修的安全性

傳統(tǒng)的安全圍欄可靠性較低，存在著跨越的缺陷，操作人員及非操作人員在操作過(guò)程中擅自跨越安全圍欄的現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生，智慧電廠(chǎng)系統(tǒng)對(duì)發(fā)電廠(chǎng)的重要的生產(chǎn)區(qū)域與設(shè)備情況進(jìn)行監(jiān)控，通過(guò)設(shè)定區(qū)域及設(shè)備位置信息，自動(dòng)生成三維電子圍欄。系統(tǒng)對(duì)進(jìn)入檢修區(qū)域的人員進(jìn)行自動(dòng)識(shí)別，提高檢修現(xiàn)場(chǎng)的安全性。

2 電廠(chǎng)智能運(yùn)維與電子圍檔的應(yīng)用

2.1 智能運(yùn)維技術(shù)

對(duì)于現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)可以通過(guò)SIS 系統(tǒng)進(jìn)行獲取，智能運(yùn)維系統(tǒng)可以通過(guò)獲得的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，并產(chǎn)生預(yù)警，對(duì)預(yù)警進(jìn)行等級(jí)劃分，對(duì)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行評(píng)估判斷。

（1）完善數(shù)據(jù)獲取

根據(jù)電廠(chǎng)集控運(yùn)行規(guī)程和規(guī)范操作指導(dǎo)，針對(duì)現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行的主要設(shè)備、輔機(jī)等關(guān)鍵設(shè)備建立全廠(chǎng)的設(shè)備模型，設(shè)備建模所需的歷史數(shù)據(jù)可以直接來(lái)自實(shí)時(shí)、歷史數(shù)據(jù)系統(tǒng)，不需要再增加檢測(cè)設(shè)備。

（2）智能預(yù)警技術(shù)

電廠(chǎng)由于生產(chǎn)工藝的復(fù)雜性，對(duì)運(yùn)行安全要求極高，智能運(yùn)行系統(tǒng)中的預(yù)警系統(tǒng)，可實(shí)時(shí)監(jiān)控電廠(chǎng)相關(guān)參數(shù)，當(dāng)采集的參數(shù)超過(guò)系統(tǒng)設(shè)置標(biāo)準(zhǔn)值或者與歷史均值偏差超限時(shí)進(jìn)行預(yù)警，從而能夠做到在故障發(fā)生之前及時(shí)預(yù)警，如圖1 所示。智能預(yù)警技術(shù)不僅可以實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)備的監(jiān)視，同時(shí)還能對(duì)各系統(tǒng)、機(jī)組參數(shù)等建立可視化模型，使系統(tǒng)、設(shè)備在運(yùn)行過(guò)程中也能受到實(shí)時(shí)監(jiān)控，了解負(fù)荷的變化趨勢(shì)和機(jī)組的工作狀態(tài)，最終實(shí)現(xiàn)及時(shí)了解設(shè)備的不安全狀態(tài)，進(jìn)行分析采取措施。［3］

圖1 智能預(yù)警

系統(tǒng)將各預(yù)警設(shè)置為A、B、C 三個(gè)等級(jí)（如圖2所示），提高預(yù)警的可靠性和實(shí)際可操作性［2］。運(yùn)行人員或點(diǎn)檢人員在接受到預(yù)警信號(hào)后，根據(jù)預(yù)警等級(jí)情況來(lái)安排人員去現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行核實(shí)，對(duì)于A(yíng) 級(jí)預(yù)警要立即安排人員去核實(shí)?，F(xiàn)場(chǎng)核實(shí)無(wú)誤后，專(zhuān)業(yè)領(lǐng)導(dǎo)、運(yùn)行人員根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況及預(yù)警的級(jí)別來(lái)合理的安排維護(hù)作業(yè)計(jì)劃，提高機(jī)組的生產(chǎn)率及設(shè)備的可靠性。

圖2 預(yù)警等級(jí)劃分

運(yùn)行人員根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況處理好預(yù)警中的故障后完成閉環(huán)操作，即對(duì)所有預(yù)警的處理情況錄入到系統(tǒng)中，通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的運(yùn)行不斷累積預(yù)警處理的結(jié)果，從而形成完善的智能運(yùn)行系統(tǒng)，圖3為智能運(yùn)行閉環(huán)流程圖。

圖3 智能運(yùn)行閉環(huán)流程圖

2.2 電子圍檔技術(shù)

智能運(yùn)維系統(tǒng)發(fā)出警報(bào)后，安排人員去現(xiàn)場(chǎng)檢修，這時(shí)需要對(duì)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)置圍檔，與傳統(tǒng)的圍檔相比，電子圍檔技術(shù)是對(duì)電廠(chǎng)的生產(chǎn)過(guò)程中重要的過(guò)程及設(shè)備進(jìn)行監(jiān)控，通過(guò)設(shè)定區(qū)域及設(shè)備位置信息，自動(dòng)生成三維電子圍欄［4］，圖4 為智能三維電子圍檔示意圖。

圖4 智能三維電子圍檔

（1）在系統(tǒng)中設(shè)置電子圍檔

確定好檢修任務(wù)后，在系統(tǒng)中設(shè)定檢修重點(diǎn)區(qū)域允許停留的人員數(shù)量和時(shí)間，根據(jù)定位系統(tǒng)上傳的數(shù)據(jù)監(jiān)控區(qū)域內(nèi)人員的數(shù)量、權(quán)限、停留時(shí)間等，當(dāng)人員超員或停留時(shí)間超時(shí)系統(tǒng)發(fā)出告警信號(hào)，避免在特定工作現(xiàn)場(chǎng)人員超員或超時(shí)停留可能引發(fā)的危險(xiǎn)。

（2）身份識(shí)別及實(shí)時(shí)定位技術(shù)

當(dāng)系統(tǒng)設(shè)置完畢到位后，運(yùn)行人員佩戴定位標(biāo)簽，定位標(biāo)簽佩戴在現(xiàn)場(chǎng)工作人員身上或內(nèi)置于工作人員安全帽中，相當(dāng)于工作人員的“現(xiàn)場(chǎng)身份證”，用于和固定在工作現(xiàn)場(chǎng)的定位基站設(shè)備進(jìn)行通訊，實(shí)現(xiàn)人員精確定位及身份識(shí)別。

系統(tǒng)檢測(cè)到不符合身份要求的人員進(jìn)入重點(diǎn)區(qū)域后，及時(shí)向監(jiān)控中心發(fā)出警告信號(hào)，并通過(guò)工作人員隨身穿帶的智能頭盔、智能工牌等設(shè)備向工作人員本人發(fā)出聲光報(bào)警，以及時(shí)提醒離開(kāi)。還可以佩戴安全帽的狀態(tài)進(jìn)行識(shí)別，沒(méi)有佩戴安全帽，發(fā)出警告信號(hào)。進(jìn)入電子圍檔區(qū)域的人員，系統(tǒng)可以進(jìn)行定位人員的具體位置、軌跡，如圖5所示為人員定位技術(shù)。當(dāng)超過(guò)系統(tǒng)設(shè)置的時(shí)間范圍，手機(jī)（或智能標(biāo)簽）自動(dòng)報(bào)警，提醒人員注意，避免不安全事件發(fā)生。

圖5 人員定位技術(shù)

當(dāng)接受到報(bào)警信號(hào)后，系統(tǒng)可以自動(dòng)彈出報(bào)警點(diǎn)附近的視頻，可以第一時(shí)間查看到現(xiàn)場(chǎng)情況。系統(tǒng)中還有“歷史軌跡回放”功能，可以輸入相關(guān)人員的工號(hào)，查看其在報(bào)警時(shí)間段內(nèi)的行動(dòng)軌跡，可以還原當(dāng)時(shí)的詳細(xì)過(guò)程。

3 結(jié)語(yǔ)

發(fā)電企業(yè)需要對(duì)傳統(tǒng)的生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)模式進(jìn)行改進(jìn)與完善，才能適應(yīng)國(guó)家的宏觀(guān)調(diào)控的新形勢(shì)，加大管控力度，在保障安全、環(huán)保生產(chǎn)的基礎(chǔ)上降本增效，引入智能化運(yùn)維技術(shù)與電子圍檔技術(shù)，將原來(lái)落后、繁瑣的工作變得高效、迅速、簡(jiǎn)單、準(zhǔn)確，進(jìn)一步提高電廠(chǎng)設(shè)備操控與智能化的管理，有助于智慧電廠(chǎng)建設(shè)的發(fā)展。在智慧制造發(fā)展過(guò)程中，智能制造技術(shù)將會(huì)產(chǎn)生更為重要的價(jià)值和作用。