XX水电公司智慧电厂建设方案 2023年9月 目录 TOC \o 1-3 \h \u 22475 一、智慧电厂完成情况 4 4482 （一）完成了企业智慧化基本的建设 5 28869 （二）实现电厂生产全方位安全管控 5 5177 （三）开展设备智慧化管控关键技术探讨研究 5 29402 （四）完成了第一阶段的智慧化技术应用 5 5614 二、智慧电厂建设规划 6 25085 1、总体要求 6 18270 2、重点任务 9 15940 （一）.以5G为基础的智慧电厂通信网络建设 9 6504 （二）.基于工业摄像头与机器人的智能巡检系统建设 9 27047 （三）.基于数字化传感器的设备检验测试与状态分析 10 12373 （四）.基于设备状态信息数字化的状态检修体系建设 11 24763 （五）.基于三维虚拟现实与信息集成的数字孪生系统建设 12 553 （六）.多维信息融合的人员作业行为智能管控系统建设 12 1577 （七）.水电站安全安防视频分析系统建设 12 191 （八）.水电站水工建筑智能安全监测系统 13 32494 （九）.水电站信息安全主动防护体系 13 30076 四、智慧电厂建设方案 13 19891 1. 智慧电厂建设规划 13 9178 1.1. 5G+智慧水电关键技术探讨研究及应用 14 3509 1.2. 巡检机器人的深度应用 14 12576 1.3. 大坝廊道巡检机器人的应用 15 29206 1.4. 大坝外观机器人应用 16 768 1.5. 智能消防机器人应用 17 5263 1.6. 无人机智能巡库应用 18 5102 1.7. 智能仓库管理 18 14042 1.8. 主设备状态监测与状态检修决策支持系统建设 19 29552 1.9. 基于物联网技术的水电厂泛在感知智慧监测系统 20 29775 1.10. 基于声波监测的水电站主要设备异常状态智能识别 21 6587 1.11. 水电设备在线监测信息集成及诊断平台研发及示范 22 3466 1.12. 设备精细化建模及VR检修拆解 23 12625 1.13. 智能无线. 数字坝区智能分析管理 24 20096 1.15. 建立设备故障专家库 25 19539 1.16. 广域视频识别 26 3060 1.17. 基于智能算法的设备缺陷识别功能建设 27 9844 1.18. 统一接口的水电厂数字微传感器边缘计算单元智能化研究 27 31929 1.19. 反恐信息平台信息互通互联 28 一、智慧电厂完成情况 XXXX智慧电厂建设项目通过网络技术、大数据分析、AI和专家系统、移动通讯等先进的技术，以服务器、网络设备等硬件支撑系统为基础，建立数据仓库，实现三维信息管理；结合大数据分析，通过智能感知技术，实现互联网+的安全管理系统；结合离在线多维度诊断技术，实现设备精密点检系统，开展状态检修；通过在线指标统计和分析，为企业管理的人提供辅助决策。 （一）完成了企业智慧化基本的建设 将XX智慧电厂建成“一个中心，三个平台”，包括大数据信息中心、智慧安全管控平台、智慧设备管控平台、智慧生产管控平台建设。大数据信息中心包含应用基础设施、平台层、应用层，以及三维虚拟电站。将计算机监控系统、工业电视、门禁、各类设备在线监测系统等数据采集汇总，完成设备大数据信息收集、分析。实现数字厂房、数字发电机等，通过与现实电站数据互动，在互联网空间实现能够实时反映现场设备状态的虚拟数字电站。 （二）实现电厂生产全方位安全管控 XX电厂以安全管控为重点，建设电厂生产运行智慧安全管控平台。阶段性完成部分安全管控平台包含电子围栏、人员定位、监控识别、智慧两票等模块。实现对运行设备和检修设备设置电子围栏。通过人员定位系统，非法进入电子围栏区域自动报警提醒。监控识别可通过对工业电视视频摄像头的图像进行识别，对人员闯入、不安全行为等异常场景进行识别并报警。 （三）开展设备智慧化管控关键技术探讨研究 针对厂内主辅设备开展关键技术探讨研究，建设成智慧设备管控平台，包括设备远程监测、智慧点检、设备劣化分析与健康评估、设备故障诊断模块。通过对计算机监控系统、设备在线监测的数据采集汇总、分析，实现对设备的远程状态监测。 （四）完成了第一阶段的智慧化技术应用 XXXX智慧电厂项目从安全管控、设备管控、生产管控三个角度，开展了智慧化有关技术的研究与应用。基于智慧化技术应用，实现人员的不安全行为监控，保障生产人身安全，实现设备状态的不安全因素监控，提前发现设备异常，保障机组安全稳定运行。 二、智慧电厂建设规划 1、总体要求 （一）指导思想 在集团公司和XX公司指导下，深入贯彻新发展理念和能源安全新战略，认真落实《关于快速推进国有企业数字化转型工作的通知》精神，围绕集团公司愿景目标，按照“两个规划”要求，以创造更大价值和促进更好发展为根本目的，以数字化、网络化、智能化为方向，突出数据驱动，坚持问题导向，积极地推进工业化与信息化深层次地融合，立足实际切实做好智慧电厂二期建设工作规划，通过新一代信息技术促进生产经营水平持续提升，为集团公司和XX公司高水平发展贡献XX力量。 立足当前、面向未来，从长远出发，积极研究制定智慧电厂二期建设方案（2023-2025年），到2025年底，智慧电厂建设取得实质性成效，打造成集团、XX公司智慧电厂建设示范标杆工程建设项目。 （二）建设目标 以“两个规划”为基础，严格遵循集团公司总体框架，站在全局的角度统筹好智慧电厂建设工作，既要着眼长远，又要立足当下，紧盯当前制约提质增效的痛点难点，紧密结合生产建设经营的真实的情况，分轻重缓急逐步推进实施，最终建成“数据赋能、虚实结合、人机协同、资源最优、精准配置、自主演进”的智慧电厂。 XXXX智慧水电建设以提高数字化、智能化相关这类的产品、技术在电厂设备层、控制层、管理层的应用场景范围、应用深度以及移动互联、云计算、数据挖掘、智能融合、大数据技术和人工智能技术的应用为手段，以加强生产的全部过程的安全管理和精细化管理，提高运行维护经济性、设备的可靠性，延长设备生命周期，确保清洁排放，降低公司运营成本等为目标，建设成为智慧型能源企业，最终实现有效提升项目的安全、经济、环保运营水平。 （三）设计原则 本着科学规划，统筹安排，应用为本，效率优先的要求，XXXX水电开发有限公司公司智慧水电项目应遵循以下原则： ——统一规划，整体设计，分步实施：从现代信息服务业在高新技术产业和科技研发的带动方面出发，着眼未来，统一规划和设计建设方案。 ——平台公用，资源共享：使用先进、可靠、实用的技术体系构建统一IT技术路线与标准，从实用方面出发建设IT基础设施平台、IT数据平台、IT应用平台、IT决策平台、IT信息展现平台、IT运维管理平台等全方位的一体化IT技术与管理平台。统一制定信息资源管理基础标准与规范，全方面推进标准化与规范化建设，大幅度提高企业管理水平，提高集中管控能力，增强企业核心竞争力。 ——突出应用，注重数据：采集存储必要的数据，最大限度利用大数据技术，建设新一代数据中心；并在统一标准的前提下建立一系列具有智慧运营特点的应用服务系统，为XXXX自主创新创造环境，促进管理模式、管理思想、管理方法、管理手段的升级，提高信息化建设的创新水平。 ——务求实效，适度前瞻：从业务应用需求的实际出发，优先建设智慧运行、智慧安全、智慧维护、智慧经营。同时，随着近年来信息技术发展迅速，云计算、大数据、移动互联网等与企业应用结合日益紧密，信息安全保障日益重要，需要智慧水电项目规划具有适度的前瞻性和创新性。 （四）总体规划 XXXXXX智慧电厂二期建设方案将以大数据为核心，从大数据视角出发，打造XXXX“智慧水电站”，构成XXXX“智慧水电”整体体系。 利用大数据技术和方法，结合移动互联技术，实现水电站智慧化管控。 电厂层面主要包括：发电运行可视化管理、设备策略化维修、发电智能分析、生产过程监视与控制管理、安全生产标准化、以及基于物联网和移动计算的现场作业等，打造智慧电站，向“智慧型”发电企业转型。 2、重点任务 （一）.以5G为基础的智慧电厂通信网络建设 5G作为新型基础设施，对社会经济发展和转型升级具有十分重要的意义。5G网络具有高速率、低时延、大连接等特性，且与人工智能、云计算、大数据等新一代信息技术深度融合，将促进交通、能源、工业等传统行业向智能化、网络化转型,提升行业运作效率。 基于5G通信技术全息展示及人员行为安全管控等需要大带宽信号传输的应用才能充分发挥效益。实施全厂5G信号覆盖后，传输数据低延时，可以充分运用三维数字孪生技术、图像识别技术、人员定位技术、大数据分析等先进技术，实现发电厂安全生产的全方位、全天候管理。 （二）.基于工业摄像头与机器人的智能巡检系统建设 智能巡检系统将物联网技术、工业技术、信息技术等相结合，利用图像识别和视频分析实现温度、声音、图像、状态、异常信息的实时监视和自动识别，能够及时发现设备渗漏、工况异常、功能失效等缺陷，弥补了人工巡检的盲区；同时可综合判断设备异常状态，发送故障报警信息，定时生成巡检报告，具备全面感知设备的缺陷和隐患的能力。 机器人智能巡检系统充分利用现有的自动化控制技术、通信技术、定位技术、传感器技术及大数据、物联网、移动互联网技术，在不改变原有厂房设计和布置的基础上，利用广义机器人（轮式、轨道式、固定摄像头等）模拟人对身处环境的感官，感受水电站厂房环境的变化，通过构建的大数据模型算法，自动分析现场环境情况并得出结论，实现自动预警报警功能，人机和谐、人机互动。 智能巡检发展趋势是引入视频流识别，主要是将原来的静态图像识别转换为动态视频流识别。充分利用工业电视系统硬件，基于深度神经网络技术，构建起水电站安防特性识别模型，实现对水电站安防自动识别、自主预判、自我演进的辅助决策，对现场风险、违规、操作等实时自动识别、实时告警。 （三）.基于数字化传感器的设备检测与状态分析 设备状态分析系统具备趋势预警、故障诊断、智能巡屏等功能，一方面能将各类设备故障处理经验用数据、逻辑和模型等进行量化，即把模糊、定性的经验转换为数字化、定量化的数学模型，实现设备风险的预判预警和故障原因的精准排查。另一方面，系统依靠状态分析、趋势分析、关联分析等技术手段，能够准确诊断设备故障，并给出处理方案，指导消除故障。同时，系统通过挖掘表征水电机组健康状态关键指标的历史数据，构建设备健康状态感知模型，实现对设备健康度和发展趋势的精准预测，为制定设备检修决策提供科学的依据。 利用视频、图像的非结构化数据、实时生产数据、进行大数据分析，同时利用业务逻辑、阈值设定、历史经验数据、案例库等专家知识库、结合系统和设备健康评价与分析系统，对设备故障进行分析预测，提出维护和优化策略。系统多维度地获取水电站主要机械和电气设备的状态及其监测数据， 为应用大数据分析和人工智能技术进行智能辅助监盘、 故障诊断及状态检修提供更多的数据源，从而确保系统稳定、核心设备运行安全以及日常设备检修和维护。 （四）.基于设备状态信息数字化的状态检修体系建设 数字化状态检修是通过在线监测分析、历史数据挖掘和试验诊断等技术提供的设备状态信息，评价发电设备整体健康程度，确定或趋势预判设备可能发生的故障，并指导设备检修工作的检修管理技术和模式。 数字化状态检修包括电子辅助巡检、故障诊断和自适应检修。电子辅助巡检是利用数字表计和各类感知装置对设备状态和环境信息进行监测、采集和传输，经统一编码规范后存储、管理；故障诊断对数据（包括设备监督数据，在线监测实时数据，检测、设备台账、历史缺陷、故障样本等离线数据）进行算法处理分析，判断特征参数的变化趋势，自动发现和判断设备异常信息、缺陷和故障征兆，评估设备的健康状况；自适应检修是在智能诊断的基础上，评估设备状态，分析确定检修内容和策略，并评价检修效果和经济性。智能监测与诊断和自适应检修的结合促使检修由人工状态评估为主的预试定检模式向设备智能诊断为主的数字化状态检修演变，为提高人员工作效率和设备检修质量、增强设备运行稳定性能、强化安全风险控制提供了有力保障。 （五）.基于三维虚拟现实与信息集成的数字孪生系统建设 系统采用三维虚拟现实技术，通过对电站地形地貌、水工建筑、机电设备等建模，利用“云中心”数据，与应急指挥、生产调度等多个系统对接，实现应急指挥的可视化管理、水电生产信息的云端传送、电厂生产过程的三维展示、水电运行及检修培训虚拟现实体验等功能。 （六）.多维信息融合的人员作业行为智能管控系统建设 利用物联网、图像识别、电子围栏、移动应用等技术，辅以智能安全帽、智能安全带、智能安全梯、智能手环、智能工具柜、智能钥匙、门禁系统、五防系统等智能装备，建立就地操作、巡检、检修的作业行为安全受控，规范操作步骤，定位人员位置。同时与两票系统、视频系统、门禁系统实现多系统关联，实时监控环境、设备、人员行为，通过三维画面生成虚拟电子围栏，并进行语音、手环报警通知，为现场线人员和其他人员提供安全保护。 （七）.水电站安全安防视频分析系统建设 通过充分利用现代信息网络技术、大数据技术，机器学习智能分析技术，复用工业电视系统和无人机及巡检机器人视频信息，实现智能化的视频实时分析能力，为电厂提供实时、动态的视频识别分析，帮助电厂及时有效指挥生产运行，防范生产事故，保障人身作业安全。 （八）.水电站水工建筑智能安全监测系统 对传统大坝安全监测进行补充。采用地表三维位移全自动高精度监测预警系统预警监测大坝外部水上变形，采用水下智能化检测监测大坝外部水下部分变形相结合，同时采用微芯桩的“点”及干涉雷达的“面”的智能边坡变形监测系统，对远离大坝区域的边坡及地质灾害点进行完善补充监测。从而实现对大坝、库区的“空、天、地”三位一体以及“水上、水下”全覆盖大坝外部监测，同时实现基于边缘计算实现对大坝隐患的预警，通过大数据建模对大坝的健康状态进行长期分析。 （九）.水电站信息安全主动防护体系 目前计算机监控系统多依赖进口的技术和产品来实现自身的功能，存在安全漏洞较多、补丁发布滞后、系统升级与功能应用冲突等问题；非Windous系统杀毒软件研发滞后，主机一般未安装杀毒软件，而Windows系统主机即使安装了杀毒软件，在使用过程中病毒库不定期升级也难以适用于工业控制系统环境，使得病毒或恶意软件威胁风险较大。 在政策倡导下，全面采用国产化软硬件产品，构建以固产密码、可信计算、网络安全技术为基础的水电站主动免疫安全防护户体系，实现从“以边界防护为主安全防护体系”到“基于可信计算技术，建立安安全免疫机制”。 四、智慧电厂建设方案 智慧电厂建设规划 5G+智慧水电关键技术研究及应用 研究5G环境下水电站数据信息交互机理，提出面向5G的水电厂物联网标准通信规约，研究5G信息流网络安全防护技术，研制5G分布式水电厂感知设备通信终端，形成5G+智慧水电全套解决方案，完成示范工程建设。 针对XX水电站5G通信即将实现全覆盖的情况，研究基于5G的水电站多系统协同通信技术包括：机器人巡检系统、无线测温系统、GIS开关机械状态趋势分析；研究5G信息流网络安全防护技术。 通过5G信号将巡检机器人现场巡检到的灵气通过5G通信技术传输到智慧电厂，在智慧电厂平台对巡检数据进行分析，实现设备运行状态趋势分析、状态评估、远程诊断、异常情况预警等功能，保障设备的安全稳定运行。 通过5G信号将GIS开关分合闸特征量数据传输到智慧电厂，在智慧电厂平台对监测数据进行分析，实现GIS开关机械状态趋势分析、状态评估、远方诊断、异常情况预警等功能，保障GIS开关的安全稳定运行。 通过5G信号将设备温度传输到后台系统服务器，在后台服务器进行运行温度的自动研判、自主分析和危险预警功能，实现设备缺陷早发现、设备故障早报警的功能，极大的避免水电厂运 行事故的发生。 巡检机器人的深度应用 以巡检机器人为核心，配合以自主灭火机器人，同时结合远程监控平台，可实现廊道、厂区、平坦的设备层内不间断的智能巡检及应急火灾报警与处置。机器人通过自身携带的传感器实现现场数据采集、利用人工智能和大数据实现现场环境和问题的识别分析，通过构建统一的智能巡检平台，将人工巡检、精密点检、机器人巡检的数据集成到一个平台并于EAM、MIS等系统打通，实现业务和数据的闭环，通过将数据接入大数据平台实现数据分析，优化巡检线路，通过构建设备故障预测诊断模型，预测设备故障，及早预防，提高设备的可靠性，降低设备的运维成本。在技术应用、功能实现、成本控制上都对电网巡检运维的安全性、可靠性、稳定性产生积极作用。 2022年按计划开展XX水电站智能巡检机器人应用的相关研究，通过采用水电站智能巡检机器人，包括巡检机器人及协同管控平台，可以按照预设或临时设定的巡检工作，对全厂设备进行分时段、分区域的巡检，从而使得巡检结果更加全面、真实、可靠，避免人工巡检时发生的漏检、错误记录等人为因素干扰，同时减轻了运维人员的工作量，节省了人力成本。预计2023年完成并投入使用。 大坝廊道巡检机器人的应用 功能简介：通过坝基廊道的智能化建设，组建廊道线路巡检策略、自适应、低功率、安全加密的无线自组网技术以及轨道智能机器人巡检系统等智能运检手段，可以实现对廊道设备及廊道环境的实时在线监管，形成人与物、物与物相联，实现信息化、远程管理控制和智能化的网络。 项目解决问题：提高巡检效率，减少人员进入廊道工作的风险，减少运行维护人员的劳动强度，接收远程遥控操作进行巡检作业辅助或应急处理。并可通过指定巡检路线和周期，全天候对目标区域进行监视。 大坝外观机器人应用 功能简介：采用测量机器人和GNSS设备建立一套包含了TPS（测量机器人）监测手段和GNSS监测手段的联合监测系统，监测范围可覆盖大坝、大坝左右岸边坡、缆机边坡、尾水平台等部位。 TPS+GNSS联合监测方案能综合TPS和GNSS两种监测方法，既能发挥各自的优点，又能同时克服掉两种监测方案的缺点，从而实现高效、统一、高度集成化、高度兼容TPS和GNSS系统联合监测方案。系统利用测量机器人对监测点相对集中的监测对象以TPS方式进行自动监测，对监测点相对分散的区域（铅厂沟滑坡体，通视条件不佳等区域）以GNSS方式进行自动监测。系统将两种监测方式的成果纳入到统一的坐标系中进行分析、对比，数据可以相互校核、对比，从而对变形作出趋势性判断，系统集成化、可靠性均较好。此外，由于系统配置了GNSS监测基站，后续可以作为枢纽区边坡增加测点的RTK工作基站，系统的扩容性能较好。 项目解决问题：实现大坝及枢纽边坡表面变形测点的自动化监测，统一坐标和分析基准，在现有基础上进一步提高监测周期、监测效率、精度和可靠性，以解决人工监测工作量大、效率底，观测精度差等问题。 智能消防机器人应用 火灾救援是一个较为危险的过程，高温缺氧、危险物品、浓烟等都会对救援的人员以及被困人员的生命健康造成威胁，还会在一定程度上影响救援人员的判断力，对灭火救援造成一定的阻碍，极大地影响了灭火救援的效率和质量。但是消防机器人是一种没有生命的载体，可以适应各种恶劣的危险的环境，尤其是在火灾救援中，消防机器人可以无视浓烟以及高温缺氧的影响，更加容易地到达消防员很难到达的地方，替代消防员执行危险的任务，在极大程度上减少了消防人员的伤亡数量。而且在消防机器人中还运用了人工智能技术，消防机器人可以根据人工智能技术来自主判断危险，对周围情况自动进行数据采集，让人们可以更好地了解到火灾现场的真实情况，方便救援活动顺利有效开展。 机器人采用履带式移动底盘,配备红外热成像仪、可见光摄像机和测距传感器等装置,灭火装置具有升降调节功能,可选择使用消防水、泡沫和超细干粉等多种灭火介质。机器人本体携带干粉,消防介质供给装备为机器人持续提供消防泡沫和消防水。火灾报警后,后台控制系统根据机器人实时获取的现场数据信号对着火点进行定位并判断火情,通过计算机或远程遥控指挥机器人行进,选择使用消防水、泡沫和干粉进行灭火降温作业,第一时间对火灾进行处置。机器人还设有自喷淋降温系统,以保证机器人在高温环境下的持续作业能力。 无人机智能巡库应用 建设5G+无人机智能巡库应用场景，将先进的5G通信技术融入无人机数字航摄中，大幅提升无人机巡查数据传输和成果输出效率。该应用场景充分利用无人机数字航摄技术、5G通信技术和无线图传等技术，构建了基于远程实时视频监控、巡检航线规划、智能航线设计及辅助展示分析的远程实时会商技术体系，通过选用搭载高性能图传设备的专业无人机，针对性的对库区高风险区域开展全面摸底排查，是解决水电站地灾排查难题的有效技术手段。 解决问题：开展无人机地灾巡检航摄数据采集工作，为汛期工区重点区域地灾巡检提供了重要技术保障。 智能仓库管理 智能仓库管理系统主要实现在仓库上下架作业、库存盘点、库存定位、库存调拨、物料移库等仓储管理流程的基础上，充分将信息化管理软件与自动化仓储设备以及条码终端设备进行了有效的数据集成，实现物料的条码级管控、智能定位、先进先出、可追溯性、移动作业、仓储看板等仓库管理要求，提升仓储的实物管理上的水准。 系统具有以下功能特点： 智能货架的应用可根据客户仓库货架结构及库存物资类型进行一站式定制化改造。 数据采集及时、过程精准管理，有效达成库存帐物一致的管理目标，管好企业的“钱”。 库位精确定位、智能化作业导向、移动作业，提高工作效率，降低对仓管员的技能要求。 支持动态库位的仓储管理模式，充分的利用仓储空间资源； 数字化的物料条码级管控，实现先进先出、散件优先等分配原则的发料管控。 实时掌控库存及仓储作业情况，合理控制企业库存。 通过对物料批次条码信息的采集，实现了对物料出入库流程的可追溯性。 主设备状态监测与状态检修决策支持系统建设 构建主设备状态监测与状态检修决策支持系统，监视主要机电设备（如发电机组、主变、断路器、GIS等）的设备运行情况。系统可通过专用通信通道与电站的状态监测及分析子系统通信，实时获取各相关设备运行信息。 系统应基于一体化数据平台，实现发电机、水轮机、变压器、断路器等主设备状态数据的采集、特征计算、实时监测、自动录波、性能试验记录，为不同设备提供统一数据接入模型和分析诊断模型，构建开放的数据平台、分析平台以及应用架构，存储主设备状态的全寿命周期健康履历，建立灵活开放的状态量模型、专家规则库和算法模型库，采用模糊算法、专家系统及神经网络等算法实现设备的状态分析，实现灵活的算法管理及调用，并融入到一体化数据平台的共享机制及管理体系中，逐步构筑闭环的状态监视、分析展示、技术诊断、评估分析、预警和决策建议、生产维护一体的管理机制和体系。 基于目前电站机组状态监测系统、输变电设备状态监测系统/装置的技术水平不一的现状，系统可分在线监测与及趋势变化分析、状态检修决策支持两大部分来逐步进行建设。第一步着重于电站状态监测系统的接入，在主设备状态监测与状态检修决策支持系统中实现电站主设备的在线监测和趋势分析功能；第二步存储了一定的状态监测历史数据后，逐步实现状态检修决策支持系统的状态诊断、状态评估、状态预测、状态预警、风险评估、决策建议等各项高级功能。 基于物联网技术的水电厂泛在感知智慧监测系统 在水电厂智能化建设进程中,如何使发电设备的运行管理更加安全、有效、便捷和可控;如何提高发电设备的巡检质量, 同时减轻员工的工作强度, 如何为经营管理者提供生产设备的状态评估、检修预测、决策规划的可靠依据，是亟待研究解决的问题，但目前的巡检方案不能全时、全覆盖水电站的所有运行设备。 常规水电站的监测，主要依靠各种自动化控制设备，监测点比较传统，开放性不够，相互关联性比较差，不适应智慧水电站的需求，需要大量的人力物力参与设备状态分析和处理，比如机电设备汛期的红外测温工作、设备的日常巡检记录工作、设备状态监测与检修评估工作等。另外，XX的设备点检工作，对于规范巡检非常有效，但是需要现场手动记录和输入运行参数；特别是正在开展的电站远程诊断平台，目前的巡检数据也往往来自于人工导入。这一切都满足不了智慧电厂的基本需要。 为此，本项目拟从设备测温开始，利用最先进的物联网技术，研发一套更加高效、全面、快速的测温系统，以满足智慧电厂需要的机电设备测温系统。其次，通过加装通用物联网适配器，将传统设备转化为泛在感知设备，进而构建面向水电厂的泛在感知网络，满足智慧电站的巡检需求，实现数据自动读取、自主研判系统，该系统既能上传至上位机和远程诊断平台，又能方便现场人员自动获取，无需进行现场纸张版的记录和移动平台的手动输入，不仅能够提高发电设备的巡检质量，同时减轻员工的工作强度，还原巡检的本质要求。 基于声波监测的水电站主要设备异常状态智能识别 工业电视、高清摄像头、巡检机器人、无人机等手段的采用，很好地解决了人的视觉感知功能，但是如何通过声音感知取代人的听觉功能，实现对水电厂主要设备运行中声音异常情况的感知则研究得相对较少，也并不成熟。 此项目将建立水电厂主要设备典型声波频段分布及正常运行状态下声纹数据库；开展典型缺陷状态下主要水电设备运行声音特征分析；研究水电厂运行环境下声音识别背景噪声抗干扰技术；研发基于人工智能的水电站主要设备缺陷状态下声音特性识别系统。 水电设备在线监测信息集成及诊断平台研发及示范 在广泛调研水电设备主流监测手段的基础上，对在线监测装置的选型、安装方式、校验模式进行规范，统一水电设备在线监测通信方式和数据格式，为在线监测技术集成提供基础。 对主流在线监测装置进行模块化集成，实现在线监测数据存储、趋势展示、关联分析、评估报告自动生成、故障原因辅助分析，相关信息以曲线、图表等方式展示，实现对设备状态的远程监控。评估模型通过对设备历史监测数据及同类型变压器监测数据进行横向、纵向对比，判断设备健康状态；通过对多种在线监测装置数据进行关联分析，实现对设备的状态评价；当测数据存在异常时对可能的故障原因进行辅助分析。 根据综合在线监测数据和智能评估平台诊断结果，结合设备日常运维信息，实现设备状态检修智能决策，开展精确故障判断和精准检修策略制定。 设备精细化建模及VR检修拆解 功能简介：设备精细化建模及VR检修拆解培训，包含三维培训、考试系统、沉浸模式三个部分组成。三维培训：用户通过鼠标拖拽可以将设备进行模拟拆解，后退还原，详细了解设备结构，也可快速进行设备自动拆解观看，对设备产生一个感性认知。考试系统：通过设置题库，对操作人员进行熟悉程度考核，在三维培训之后，可以通过考核掌握受训者的了解情况。沉浸模式: 该部分是三维场景结合 WebVR 的具体实现应用，在进入VR之后可以通过操作VR手柄，进行设备的拆解还原。 项目解决问题：构建并规划拆装的主要操作步骤和路径严格按照操作规程实施设备的操作，实现交互式的虚拟拆装仿真，该实训可以使员工准确直观地了解设备的拆装顺序、拆装工艺以及加深学员对设备内部结构和工作原理的理解。设置典型系统的自主装配环境，通过在设备库中选择设备、拖拽，在画面中搭建的动作，实现系统的装配。系统装配提供设备库、系统链接图。设备库中，包括组成本系统的管道、阀门等基本和本系统的特有的设备件，符合链接条件的设备，经过拖拽靠近后，自动组装显示。 智能无线测温应用 电气设备无线测温装置的应用研究。整体思路是通过无线温度传感器的微处理器控制将被测设备温度由温度传感器转换成数字信号，经由发射、采集，通过无线网络上传到控制中心计算机，软件系统通过实时监控每个点温度的变化，温度监测计算机从测温通讯终端采集各监测点的运行温度数据，在数据库中作长期保存，实时显示监测点的温度变化曲线，并做多元化的分析，一旦发现温度过热、或急剧升温到设置报警温度立即报警，实现足不出户掌握整个系统的发热状况。 2022年按计划开展机电设备温度多维度智能在线监测技术研究，从温度数据采集空间多维度、温度数据分析时间多维度两个研究方向入手全方位、全时段的解决了水电厂机电设备的外部、内部及各个所需位置的精准、实时温度监测及温度预测问题，达到了测温部署应测尽测，测温分析大数据智能化的高要求和高水平。主要研究内容概括为：微型红外热成像温度监测系统、无源RFID温度监测系统、电缆测温系统、基于光纤光栅智能感知技术的水电站发电机组转子励磁引线测温系统、边云协同温度数据分析系统。实现水电厂机电设备的接触式温度监测和非接触式温度监测，从平面热成像到立体各点的温度数据采集，空间上多维度的解决了机电设备温度全面采集的问题。所研究的水电厂机电设备温度多维度在线监测技术实现设备正常运行危险预警和健康诊断的功能，减轻人工巡检压力，提高巡检点检效率，减少水电厂设备运行因异常温升导致的事故。预计2024年完成。 数字坝区智能分析管理 数字坝区智能分析管理，在廊道关键区域加装在线式有毒气体检测仪，实现有毒气体类别、浓度的在线监测及报警；利用先进的传感与采集技术，设置不同类型的监测仪器，获取坝区建筑物、边坡、地下洞室及基础的应力、应变、位移、渗流、动力学、温度及环境量数据，并依靠通讯技术实时双向传输，结合前文介绍的三维建模技术，构建大坝全景信息模型，实时获取并分析坝区各类信息和数据，确保坝区工程结构安全和工作性态的可知可控，有效支撑现场生产管理；可展现大坝枢纽三维模型并在模型上实时显示上下游水位、流量、开闸情况、泄水流量等，并可区间统计枢纽水情。 建立设备故障专家库 设备故障专家库包括领域的专门知识和启发性知识经验，需具有完备性和可用性，即知识要全面，同时不能有冗余，诊断过程通过大量历史数据训练，基于人工智能推理策略去解决新的问题。通过多级层次化模型构筑，设计知识元库、关联库、断言库及规则库和征兆库等多级深、浅层知识库，通过关联和索引机构扩展知识库的搜索效率，准确捕捉最小故障范围，并能根据专家的经验和知识推荐最佳诊断方案，确保诊断的深度。 利用已有推理机作为故障推理平台，通过提取的故障特征，并结合相关性分析，能够描述故障的现象、产生原因，并精确定位设备的故障点，给出故障结果和权重。基于设备故障专家库，建立故障决策树，根据设备故障部件、故障部位和故障现象对设备故障机制做多元化的分析，从而形成设备的故障树，根据决策树理论对设备故障现象做多元化的分析定位，从而便于在发生类似故障时确定设备的故障原因和检修方式。 广域视频识别 传统视频监控系统在应用的过程中,需要人员对监控内容进行处理,并且同时进行录像,才能够有效保障安全,但是从实际应用情况来看,并不能够从根本上保障安全性,尤其是一个地点监控场景过多时,安保人员很难长时间集中注意力观看监控当中的内容。另外,被动录像的功能作用,主要就是在发生安全事件之后,调取录像对事件内容进行回放,然
中国行业标准 HY/T 0351-2023海底地形地貌调查导航定位技术要求.pdf
《HY/T 0351-2023海底地形地貌调查导航定位技术要求》.pdf
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