项目建设目标
机组故障早期的全自动巡检
引入工业智能技术,实现电站机组典型故障的自动检测,在无人干预的前提下,系统可以利用在线汇聚的实时数据,逐个检查每一部关键设备是否存在典型故障的早期征兆,并将故障预警事件推送给相关责任人或管理系统,支持状态检修管理。
电站数据资产管理
建设完全自主、可控、独立的数据资产管理体系,基于逻辑统一、物理分散的架构实现对公司全量数据资产的统一纳管和高效使用。
为专业工程师提供分析工具
为方便专业工程师的自主分析,完成智能诊断未能覆盖的分析诊断任务,系统应提供专业工程师分析设备状态,诊断设备故障所必须的分析工具和分析套件。
项目建设内容
1.建立资产数据库,实现对设备现场数据的采集、汇聚、共享、挖掘和应用,以便提供可靠的连续的分析数据源。
2.利用成熟可靠的工业智能开发工具,完成统一的机理和算法的模型设计、模型管理,承载深度学习、神经元等顶尖的算法引擎管理功能。开展基于数据挖掘,流式计算,机器深度学习的关联模型建模工作,实现设备的状态检测、设备故障预警与诊断、性能劣化趋势分析等应用功能。
技术方案
水电机器服务系统是采用全量化数据加工体系构建的智能应用系统,其总体技术架构可以用逻辑功能图与设备部署图进行描述。
逻辑功能图由多个逻辑功能单元组成,每个单元实现对应的数据处理功能。
设备部署图反映机器服务系统的设备选型和部署,每一个确定的设备可以完成一种或多种逻辑功能。
基于逻辑功能的恰当设计和设备软件的精细调配,一个机器服务系统可以同时实现不同的业务功能,本方案所设计的机器服务系统能够实现机组状态检测,早期故障预警,数据资产管理,远程智能监测,远程分析诊断等业务功能。
系统逻辑功能
“机器服务系统”将任意工业智能化系统抽象为标准逻辑单元的组合,逻辑单元功能简述如下:
传感器:将物理信息转换为电信号的功能单元。
采集器:将电信号量化为数据的功能单元。
数据网关:以通信协议进行数据交互的功能单元。
数据纳管:提供数据存储与管理的功能单元。
工业计算:完成数据工业计算的功能单元。
应用交付:将应用价值数据进行交付的功能单元。
逻辑功能设计可以将网络结构,功能需求,工业计算,设备部署等设计要素统筹考虑,是系统设计的关键。本项目的逻辑功能图如下:
厂站侧由感知层,现地层和主控层构成。
感知层包括振动、摆度、压力脉动等传感器,完成设备的状态信息感知,输出的电信号送至现地层的采集器,经模数转换后成为数据量,送至IOT设备进行计算和展示(IOT设备具有工业计算、应用交付和数据网关三种逻辑功能),计算的结果由数据网关送至主控层的数据纳管单元(状态数据服务器)进行存储。计算机监控系统的数据通过通信网关存入数据纳管单元。
工业计算单元(机器服务算法机)对数据纳管单元存储的数据进行计算,得到的计算结果再存储回数据纳管单元。
应用交付单元(工程师站)可以将数据纳管单元的数据进行展示和交互。
主控层数据网关(KDM通信机)可以将数据资产同步至数据中心的数据纳管单元。
应用层通过数据纳管系统,完成电站各单元系统数据的汇聚,包括原始状态数据和智能计算的结果数据,并进行数据存储管理,同时搭配工业计算单元,完成更高级的智能应用,并形成各种面向用户的交付系统及应用。