新形勢下水力發(fā)電企業(yè)建設智慧檢修的思考耿清華;馬越;馮治國【摘要】傳統(tǒng)的計劃檢修模式下,過修現(xiàn)象是普遍存在，對人、財、物造成一定的浪費.隨著人工智能的高速發(fā)展，設備檢修行業(yè)開始智慧檢修模式的探索，即通過設備運行參數(shù)大數(shù)據(jù)的計算分析，評價設備健康程度，對設備運行狀態(tài)做趨勢分析，預警潛在的故障，指導檢修工作.對智慧檢修建設的架構(gòu)、主要做法和基本原則提出了思考，為智慧檢修建設的順利推進提供了基礎.【期刊名稱】《水電與新能源》【年(卷)，期】2017(000)012【總頁數(shù)】3頁(P44-45,64)【關(guān)鍵詞】水力發(fā)電企業(yè);智慧檢修;建設研究【作者】耿清華;馬越;馮治國【作者單位】國電大渡河檢修安裝有限公司，四川成都610047;國電大渡河檢修安裝有限公司，四川成都610047;國電大渡河檢修安裝有限公司，四川成都610047【正文語種】中文【中圖分類】TM622目前，水電廠一直沿用傳統(tǒng)的計劃檢修模式對發(fā)電設備進行檢修，這種檢修模式能定期對設備進行全面檢查，提高設備整體運行穩(wěn)定性，但這種檢修模式也對無故障的設備進行多次拆卸，檢修費用高，時間長，而且多次拆卸無故障的設備也有可能導致設備故障的出現(xiàn)。我國水電站正在向〃無人值班，少人值守”的運行模式轉(zhuǎn)變。具備國際先進水平的監(jiān)控、保護等自動控制系統(tǒng)得到了廣泛的應用，站內(nèi)自動化系統(tǒng)如：工業(yè)電視、水情測報、樞紐觀測等也大量推廣，水電站整體自動化水平已經(jīng)達到或接近世界領先水平。隨著時代的發(fā)展，在水電站自動化水平不斷提高的前提下，傳統(tǒng)的事后檢修、計劃性檢修已經(jīng)不再滿足行業(yè)發(fā)展的需求。預測性維護、狀態(tài)檢修、減人增效、優(yōu)化運行、集中管控、智能決策等新的要求不斷提出，迫切需要引入新的技術(shù)和管理模式，以實現(xiàn)〃質(zhì)量、效益”雙提升。在互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)高速發(fā)展的大背景下，智慧城市、智慧醫(yī)療、智慧社區(qū)、智慧企業(yè)等都在如火如荼的建設。水電企業(yè)智慧檢修也開始了不斷的研究與嘗試，尤其以中國國電集團公司為代表的大型發(fā)電央企，從2017年開始大力開展建設智慧企業(yè)［1］。對于水電企業(yè)來說，智慧檢修的建設也迎來了黃金期。目前，水電廠一直沿用傳統(tǒng)的計劃檢修模式對發(fā)電設備進行檢修，這種檢修模式能定期對設備進行全面檢查，提高設備整體運行穩(wěn)定性，但這種檢修模式也對無故障的設備進行多次拆卸，檢修費用高，時間長，而且多次拆卸無故障的設備也有可能導致設備故障的出現(xiàn)?，F(xiàn)行計劃檢修模式主要依據(jù)DL/T838《發(fā)電企業(yè)設備檢修導則》、DL/T1066《水電廠設備檢修管理導則》等標準執(zhí)行，要實現(xiàn)智慧檢修的合法化，必須標準先行，因此要編寫水電企業(yè)智慧檢修相關(guān)標準，規(guī)范智慧檢修工作的開展。智慧檢修相關(guān)標準應涵蓋智慧檢修管理體系及職責、技術(shù)支持系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及功能、智慧檢修評價標準、智慧檢修工作流程等板塊。要詳細闡述智慧檢修管理體系及職責、智慧檢修建設工作流程及要求，明確智慧檢修系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及功能，制定評價設備健康程度的規(guī)則。在云計算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、移動互聯(lián)網(wǎng)、人工智能高速發(fā)展的時代，必須借助互聯(lián)網(wǎng)手段，使管理工作網(wǎng)絡化、數(shù)據(jù)化和智能化，才能實現(xiàn)真正的智慧檢修，故開發(fā)一套技術(shù)支持系統(tǒng)對智慧檢修建設來說是必不可少的。1.2.1開發(fā)發(fā)電機組實時智能監(jiān)測系統(tǒng)機組實時智能監(jiān)測系統(tǒng)是指實時收集、存儲各機組的運行數(shù)據(jù)，對機組各個部件的狀態(tài)進行實時監(jiān)測和故障分析。該板塊的本質(zhì)是面向設備的數(shù)據(jù)挖掘系統(tǒng)，除傳感器和采集設備外，軟件系統(tǒng)主要完成采集數(shù)據(jù)的匯聚、存儲、加工和展示任務，各種傳感器和變送器完成物理信號到電信號轉(zhuǎn)換，經(jīng)數(shù)據(jù)采集裝置處理后形成數(shù)字量，存入實時數(shù)據(jù)庫并實現(xiàn)共享，供后續(xù)挖掘。利用各種分析方法和算法工具對這些數(shù)據(jù)進行分析計算處理，統(tǒng)稱為〃算法挖掘”，最終形成各類功能指標，通過應用模塊進行展示和人機交互。機組實時智能監(jiān)測系統(tǒng)應該由數(shù)據(jù)平臺，算法平臺和應用模塊三部分組成［2］。數(shù)據(jù)來源于已安裝的狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)和監(jiān)控系統(tǒng)，數(shù)據(jù)平臺負責對這些數(shù)據(jù)進行匯聚、存儲和管理；算法平臺負責預警算法的實現(xiàn)，應用模塊負責預警信息的展示和交互。利用設備狀態(tài)量化技術(shù)對電站機組相關(guān)指標進行預警及診斷，這些指標由平臺對源數(shù)據(jù)進行算法加工后獲得，全部過程在線、自動完成。水電機組故障預警功應能均以獨立軟件模塊的方式提供，稱為應用模塊。每個應用模塊應都是獨立運行的程序，在開放方式標準數(shù)據(jù)接口的基礎上，可以由不同的開發(fā)商開發(fā)。系統(tǒng)還應附帶多個工具類應用模塊，用戶可以據(jù)此進行監(jiān)測、分析和診斷。1.2.2開發(fā)機組健康度評價及趨勢預警系統(tǒng)健康度評價及趨勢預警板塊應能利用設備所有相關(guān)測點結(jié)合不同歷史運行工況數(shù)據(jù)建立不同的模型。系統(tǒng)應能對發(fā)電機組的歷史數(shù)據(jù)進行分析，構(gòu)建出一個健康度的基準值，作為發(fā)電機組運行狀態(tài)是否健康的評價標準。系統(tǒng)應能通過大數(shù)據(jù)分析預測機組的運行狀態(tài)走勢，設立機組的邊緣模型，將分析結(jié)果進行可視化展示，展示數(shù)據(jù)差異，提供預警，預知預測，能夠自動生成診斷結(jié)果。系統(tǒng)應具有自動生成設備狀態(tài)信息報表功能，報表中統(tǒng)計了預警設備數(shù)量、異動設備數(shù)量、未處理預警總數(shù)，對于報警次數(shù)較多部位進行排序，從而判斷設備故障。系統(tǒng)應立足于實際水電檢修，聯(lián)合大數(shù)據(jù)、機器學習，深入研究機器學習及大數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)在水電檢修行業(yè)的應用，改進算法，達到科學評估機組整體健康狀態(tài)的目的，為智慧檢修的最終實現(xiàn)做出了積極的探索。1.2.3開發(fā)智慧檢修管理系統(tǒng)智慧檢修管理板塊根據(jù)故障特點，應能自動生成工作票、檢修方案、工序卡等文件，科學指導、管理、監(jiān)督檢修作業(yè)。同時，通過業(yè)主需求整合、檢修隊伍管理、檢修任務分派等實現(xiàn)人工檢修的效率提升。初步實現(xiàn)風險識別的自動化和檢修決策的智能化，有效提升設備安全可靠性，解決水電檢修季節(jié)性對人力資源的需求，降低檢修成本。設備的檢修是設備全過程管理的一個重要環(huán)節(jié)，智慧檢修作為一種先進的檢修模式，是建立在傳統(tǒng)檢修管理經(jīng)驗和先進科學技術(shù)的發(fā)展與應用的基礎之上的。因此，智慧檢修工作的管理不僅需要繼承和發(fā)揚傳統(tǒng)檢修管理中的成熟經(jīng)驗，而且還需要研究和探討在新的檢修模式下所涉及到的一系列管理方面的問題，如智慧檢修工作的技術(shù)組織、數(shù)據(jù)的綜合管理、檢修風險分析與決策、備品備件的管理、具體實施過程的管理、相應設備管理政策的制定對檢修效果的評估、專業(yè)人員的培訓與機構(gòu)的設置等等。同傳統(tǒng)檢修管理相比，智慧檢修管理工作最主要的改進是用科學的分析和組織方法融合傳統(tǒng)的經(jīng)驗，進而代替主要依賴經(jīng)驗制定的檢修規(guī)定、檢修工藝及評估標準，使得檢修作業(yè)更加標準化，提高檢修質(zhì)量。水電企業(yè)智慧檢修建設應該達到的目標是對發(fā)電機組風險識別自動化和決策管理智能化［3］。通過機組運行大數(shù)據(jù)的挖掘和分析計算，做到應修才修，改變現(xiàn)行計劃檢修模式，實現(xiàn)降低檢修成本提高經(jīng)濟效益的目的。智慧檢修建設應該遵循以下原則：1） 規(guī)約標準化。為了避免因規(guī)約不統(tǒng)一、不標準而造成不同廠家的功能模塊無法互聯(lián)、數(shù)據(jù)格式有所不同，應清理當前各種系統(tǒng)的通信規(guī)約、數(shù)據(jù)格式、模型架構(gòu)和接口規(guī)范，主動制訂一批成熟、兼容、通用的規(guī)約和標準，使通信規(guī)約、數(shù)據(jù)格式、模型架構(gòu)和接口規(guī)范等的標準化，確保不同廠家提供的同類系統(tǒng)以及各系統(tǒng)之間能夠有效互聯(lián)，確保未來新建功能模塊能有效接入系統(tǒng)中。2） 平臺統(tǒng)一化。根據(jù)各級運行管理人員對于設備信息和管理信息查閱的需求，統(tǒng)一安排水電機組的數(shù)據(jù)采集內(nèi)容和設備，安排數(shù)據(jù)經(jīng)由網(wǎng)絡傳輸至主站，消除數(shù)據(jù)采集重復、通道繁雜、維護困難等問題。同時，在新系統(tǒng)中建設檢修中心統(tǒng)一的數(shù)據(jù)存儲模塊，在匯聚全部運行、設備信息的基礎上，按照部門需求實現(xiàn)可定義的數(shù)據(jù)編組、訂閱、分發(fā)服務，使得各部門只需與統(tǒng)一的數(shù)據(jù)平臺接口即可獲得所需形式和內(nèi)容數(shù)據(jù)，實現(xiàn)統(tǒng)一數(shù)據(jù)中心職能，為設備狀態(tài)實時監(jiān)控，智能分析等應用的開展奠定基礎。3） 預警智能化。根據(jù)各級運行管理人員對于日常業(yè)務開展的需求，在統(tǒng)一顯示界面，統(tǒng)一數(shù)據(jù)源的基礎上，將數(shù)據(jù)服務、網(wǎng)絡服務、告警服務、界面服務等通用服務項目歸并智慧檢修中心平臺之上，而各功能模塊僅專注于設備監(jiān)視和設備狀態(tài)分析功能，從而降低軟硬件維護開銷，提高運行人員工作效率。利用各專業(yè)、各系統(tǒng)數(shù)據(jù)集中存儲的便利條件，以數(shù)據(jù)中心的方式對同構(gòu)或異構(gòu)的數(shù)據(jù)庫進行統(tǒng)一管理，按照自定義的主題抽取多個庫中的數(shù)據(jù)，開發(fā)諸如設備狀態(tài)多維度分析和評價功能，專家診斷系統(tǒng)等，全面提升檢修中心的運維管理能力。4） 管理高效化。檢修管理系統(tǒng)按照“互聯(lián)網(wǎng)+智慧檢修”的建設思路，構(gòu)建縱向貫通、橫向集成的流域級檢修管理平臺，重點開發(fā)并建成設備檢修工作通知、實施、流程審批、作業(yè)審批匯報、電子簽章的全程電子化操作，實現(xiàn)檢修報告電子化生成、檢修工作竣工報告電子化生成，以及建立完善的檢修設備庫、檢修知識庫、標準作業(yè)庫和標準業(yè)務流程工序卡。建設智能手機的信息管理系統(tǒng)，最終建成一套真正的〃電子化、智慧化、可追溯化”的信息管理系統(tǒng)，全面實現(xiàn)上下信息渠道暢通和數(shù)據(jù)共享與應用。智慧檢修建設符合中國制造2025發(fā)展規(guī)劃，有利于傳統(tǒng)行業(yè)的轉(zhuǎn)型升級，提高企業(yè)競爭力。智慧檢修的建設最終達到變革目前水電機組計劃檢修模式，解決