火电厂可视化智能金属监督管理系统的研究与应用

发表时间:2021/7/1   来源:《科学与技术》2021年第29卷第7期   作者:靳小平
[导读] 可视化智能金属监督管理对整个数据生命周期中数据的处理、存储、转换、整合、分布制定相应的策略
        靳小平
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        摘要:可视化智能金属监督管理对整个数据生命周期中数据的处理、存储、转换、整合、分布制定相应的策略、模型、流程,建立以“状态驱动工作模式为主,计划驱动工作模式为辅”的管理模式”。利用系统内的在线与离线数据(检修及检验数据)进行汇聚整合,经过大数据分析、专家知识库、人工智能诊断,形成以可靠性、安全性、可用性、经济性和环保性五个维度的状态检修评价体系,达到故障部位确定、故障原因确定、故障严重等级确定、故障解决方案确定、故障消缺成本确定,合理优化设备检修项目、级别、周期、策略、费用,为设备安全、隐定、长周期、全性能、优质运行提供可取的技术和管理保障。
        关键词:可视化;金属监督;知识库;图模导航
        引言:可视化智能金属监督管理系统以电站锅炉受热面的防磨防爆安全预控为中心,结合动态、静态数据采集为可靠手段,以可视化台账为依托,建立五个应用功能模块,实时对受热面进行安全预警。
        1系统设计原则
        本系统采用现代化的管理思想以及科学的数据处理方法,借助于计算机、网络和通信技术,实现公司技术监督管理的信息化、网络化和自动化,为公司管理者提供真实、准确、及时的技术监督管理信息。建立起以计算机技术为基础,按照安全生产为中心、技术成熟先进、安全可靠、经济适用等原则,以信息为纽带,工作流和任务推送为手段的应用软件系统,体现和突出公司技术监督管理特色。技术监督管理信息系统设计、开发满足公司的实际情况,紧扣集团公司《火电企业技术监督实施细则》和区域公司《技术监督管理制度》进行开发,体现和突出公司的管理特色,符合以安全生产为中心、技术成熟先进、安全可靠、经济适用等原则。技术监督管理信息系统采用现代化的管理思想以及科学的数据处理方法,借助于计算机、网络和通信技术,实现公司以生产为核心的业务信息管理,为公司的技术监督管理者提供真实、准确、及时的技术监督管理信息。
        2相关模块
        2.1知识数据库模块
        通过对泄漏爆管相关的缺陷和故障特征数据的积累,以及与对应这些故障特征的原因梳理,并将泄爆与煤质、水质、工况、吹灰、超温等数据结合形成泄爆知识库,将结构化数据和非结构化数据相结合,实现锅炉“四管”泄爆相关知识、制度、标准、规程集中管理和快速查询。以KKS编码为基础,在与原有KKS编码兼容的前提下建立一套独立的设备及部件编码,并以此编码间的关联关系建立设备基础台账,进而以基础台账为数据脉络进行多维数据的关联与流转。台账不仅多样展示,也可对设备部件进行精细化管理,颗粒细度可具体到直管、弯头、弯管、焊缝、管座、吊耳、端盖、阀门等。基础台账以五级设备树的形式展示,根据所处系统或位置不同可选择性的自定义各级的内容,从高到低依次为机组、系统、设备、管组(部件)、管子(焊缝),可以对锅炉的缺陷与检修的工作进行闭环管理。
        2.2数据信息管理模块
        将厂内金属监督及防磨防爆滚动检修计划项目定制化植入系统,用户可以此为基础进行计划一键制定、记录快捷录入、检查进度跟踪、记录汇总、缺陷管理、金检闭环总结等工作,从而管理者可合理分配检修工作量,制定专项检查计划,对设备的临时情况进行应急控制和抢修管理,对需检验部件做到不过检、不失检,优化检修资源,最终实现对整个金检过程的全局把控。
        2.3统计信息模块
        由统计分析、改造更换、消缺统计、割管统计、组合分析组成。系统以检修数据库为基础,通过数据库高智能自动检索功能将历次检查详情进行了科学的总结。总结内容包含检查历时、检查所含设备、检查项目总数、完成率、发生缺陷项、消缺率、参与队伍详情以及各类缺陷分布情况,记录信息关联三维图形,历次检查工作内容及现状一目了然。

系统可实时跟踪检修详细情况,检修总结可随检修进度的推进和工作任务的完成而实时更新,从而改变现有电厂锅炉检修管理体系及模式,大大提高工作效率。智能检修计划来源:将金属监督工作按国家和行业标准要求的强检项目,可系统自动分段逐年自动推送至检修计划;将日常检查发现的缺陷采用新增项目导入检修计划;将当前监督运行项目自动列入检修计划;历史检验减薄统计预测下次检修出现减薄超标(根据减薄模型理论计算受热面减薄预测,对大面积磨损超标与统计分析结果进行比对判断)将拟合度高且与实际监测匹配度一致的内容进行推送;椭圆度预测下次检修超标;金相检查预测下次检修金属球化四级;硬度检测预测下次检修出现超标均自动列入检修计划。计划制定前进行减薄模型、内外腐蚀模型的运算,将预测结果需要列入检修计划部分直接列入检修计划。
        2智能制造技术的优势
        2.1我们可以制造高质量,先进的高科技工业产品
        传统的工业制造模式更多地通过人力来实现,所以这里需要一些时间及效率,做出地成品拥有很好地水平,如果制作精度较高地产品,人工水平很难达到智能制造水平。
        2.2可以大大提高生产效率
        由于传统工业生产速度慢,难以保证产品的批量生产,整体效率不高,无法满足市场对同类产品的需求。在这些激烈的市场竞争中,假设不能让用户获得满意地结果,有可能失去客户对企业地信任,导致公司失去订单,有倒闭地风险。基于本文提出来地智能制造技术,公司能够提高和保证其产品地质量,并且,在该技术地前提下,可以减少人工成本,提高人工效率,使员工工作更加自由,并使员工获得了其他领域的新发展。
        2.3提高生产效率
        这是转变工业生产方法的主要动力,在传统的金属企业加工业模式中,企业对工人的需求很高,工资和薪水较高,与公司的整体净利润相比,这是一笔很大的支出。技术创新、企业发展将成为新的束缚和新的智力发展的目标,这将通过提高生产效率,减少劳力使用,降低生产成本和扩大企业的利润来源,使企业长期实现稳定发展。
        3锅炉状态、风险、寿命评估
        以基础设备台账为基础、以SIS平台为数据来源,分别对锅炉高温受热面管子、设备及机组数据进行实时监测,同时根据累计数据趋势化分析及各级报警限值设置实现分级报警功能,对于各级报警,系统对其进行累计储存以备后续查询及导出使用。温度场分布:直观展示当前测点实际物理分布及壁温分布情况;系统具有专业的数据接口,打通了厂内SIS数据库,且专门设置独特的实时数据及历史数据库用于采集SIS数据。对锅炉主要运行参数、“四管泄露”系统、实时壁温及吹灰器投停状态进行实时监测及超限历史记录,且与设备台账及三维模型均建立关联关系。超温预警实现机组、设备及管道壁温的在线监测及分级报警功能,可直观查看各个测点的超限信息及历史曲线,为锅炉的优化燃烧调节提供数据支持。
        结束语:根据电厂多年来通过对各类型锅炉发生缺陷信息进行统计并形成缺陷故障库,在进行大数据分析解读后得到一套科学的、实用的锅炉事故危险点检查提示系统。将事故发生危险点提示功能与三维模型进行融合,可直观展示该类型缺陷已发生的具体位置,同时系统可将该部位列为定期跟踪检查项目,用户可根据系统提示和建议结合检修项目对特定位置进行针对性检修,从而降低事故的发生率,实现机组“安稳长满优”运行。
        参考文献:
        [1]何培东,蒲丽娟,杜斌,杨丽莎,王晨丞.金属氧化物避雷器老化监测的新型智能算法研究[J].电瓷避雷器,2019(06):61-66.
        [2]许怡赦,朱永波.平面金属薄板饰件精加工智能产线上下料装置设计[J].制造技术与机床,2019(12):70-73.
        [3]王彬.基于金属粉末的智能烟花燃放设备研究及技术实现[D].上海工程技术大学,2019.
        [4]方原柏.金属矿山智能采矿技术的发展[J].自动化博览,2018,35(11):61-65.
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