山东济矿鲁能煤电股份有限公司阳城电厂 山东省济宁市 272000
摘要:近几年,我国智慧城市得到了快速发展,政府部门在实际工作期间都将经济发展与城市建设作为了核心目的。要想满足互联网时代下智能电网与智慧城市的发展需求,要从实际情况出发,建设智慧电厂。从目前我国电厂的整体发展情况来看,要想保证电厂能够满足应用需求,要做好相应的分析工作,确保智慧电厂的顺利建设。
关键词:机器人技术;智慧电厂;应用
引言
随着美国“工业互联网”和德国“工业4.0”为代表的新工业的发展,国内颁布实施了“中国制造2025”和“互联网+”行动计划,数字化技术正以前所未有的速度和方式改变着工业的生产和运营方式。新型能源的加入正在改变中国的能源结构,大型发电厂从带基本负荷向宽负荷调频+供热过渡,要求电厂具有高度的灵活性、可靠性和经济性。
1智慧电厂相关概述
1.1智慧电厂概念
智慧电厂也称为智能发电站,主要是指电厂在数字化的基础上,再引入一些先进的自动化控制系统、互联网大数据等数据技术,能够及时地收集生产数据,科学合理地制定生产计划,并自动掌控生产程序,对于生产过程能够实时控制,以减少工作人员的干预,从而实现电力产生的智能化,该技术核心主要是将信息融合到智能发电技术之中。近几年,在燃气轮机电厂、水电厂、新能源电站都得到广泛的应用。但在实际的应用过程中,由于电网负荷每天都在变,电厂通过智慧电厂引入先进的数据分析技术,来量化电厂各方面的信息,以达到降低发电成本、设备故障的目的,从而提高生产能力,确保电厂的正常运转。
1.2智慧电厂建设内容
智慧电厂的建设内容主要包括智慧工地、基建MIS,三维数字化移交等方面;智慧电厂的建设是在数字化电厂结构内容的基础上不断的进行丰富及发展。比如:智慧工地方面主要是通过三维设计平台及建设过程的管理、连接,使工程的设计和建设项目的管理更科学合理;基建MIS则是以计划管理、进度控制为主要,投资管理为重点、合同管理为基础、成本控制为目标的管理信息系统;而三维数字化移交就是将工程建设期数字化设计,采购、施工管理中所产生的数据、文档进行规范整理,并将各种业务编码、信息联合起来,形成一个整体移交给业主。由此可见,智慧电厂的建设,能够最大限度地在线、控制、分析以及优化电厂的运行合管理,并通过信息化技术,提高电厂创造能力,进而提升电厂全寿命周期管理水平,实现电厂各个环节的数字化、信息化、智能化。
1.3智慧电厂建设目标
结合先进的数字化和信息化技术,逐步实现水利水电建设的自动管理。将安全生产涉及的要素及其数据统一集中到智能化管理平台,便于大坝汛期全方位指挥调度。智慧电厂建设目标如下:为降低汛期值班人员的巡视工作量和危险系数,同时方便查看雨水数据与视频监控图像,希望通过一套智能视频系统将大坝上面的水尺刻度数据、大坝上游视频、溢洪道视频与大坝下游视频等在一个显示界面上进行实时展示。除了水域监测,系统还包括船只统计与分析,设备热成像预警与AR全景可视化告警,以便根据分析结果,采取对应的安全生产管理措施。
2机器人技术在智慧电厂中的应用
2.1巡检机器人实现原理
电厂智能巡检机器人是机器人技术在电厂运行中应用的体现,代表了
电厂运行具备了一定的智能化水平。
智能巡检机器人在实际应用中,根据机器人的实现原理的不同,对电厂的运行数据信息的采集方式也有所不同。故在对智能巡检机器人的运维和管理中,应掌握智能巡检机器人的实现原理,从而更好地维护巡检机器人。在巡检机器人中,可以采用可见光的巡检原理,对电厂中的各类一次设备的外观和运行温度等数据信息进行实时准确采集,当发现一次设备存在异常的运行数据信息时,机器人应能够准确发现,供运维人员进行参考。可以在电厂智能巡检机器人中采用热成像技术,热成像装置在布置的时候应对准红外传感器所感应的区域,智能控制模块则对红外传感器和热成像装置所采集到的信息进行综合分析。通过在智慧电厂中采用智能巡检机器人,能够实现多种智能化功能,其中运行参数智能报警系统采用人工智能、专家系统等技术,建立工艺子系统稳定工况模型,监测智慧电厂相关设备的运行数据,并对这些数据进行分析,提取出相关的特征数据,并通过对生产数据的速率、偏差、劣化、关联等计算,获取早期故障征兆。此外巡检机器人应具备自主导航的功能,这样当巡检机器人在对电厂进行巡检的过程中,碰到障碍物时也可以继续巡检,保证巡检的持续性。
2.2巡检机器人应用优势
智能巡检机器人目前在多个不同的行业中都得到了广泛的应用,如可以将智能巡检机器人应用在智慧电厂的巡检中。随着智慧电厂中电气设备和智能化设备的增多,采用智能巡检机器人越来越有必要。通过智能化巡检技术,可以实现巡检数据的查询、上传等功能。巡检机器人监测系统可以获取现场设备的振动和温度测点,结合点检人员现场观察数据信息,形成完整点检报告。通过在电厂中采用机器人进行巡检,可以明显降低电厂运行中所需要的人工成本,并提高电厂中各类电气设备的运行可靠性。当机器人在巡检过程中,发现某些设备存在运行异常或运行告警信息时,可以提醒电厂运维人员及时采取相应的措施,从而提高了电厂的智能化运行水平,更好地保障电厂的安全可靠运行,助力智慧电厂的建设。
2.3巡检机器人软件开发技术
在巡检机器人软件开发中,应根据智慧电厂的实际建设需求,对巡检机器人的软件控制系统进行开发设计。其中持续集成理论目前在软件系统开发中应用较为普遍,故在巡检机器人的软件开发中可以采用该技术。对于无线通信技术,在智慧电厂内部布置了多个传感器,各个传感器设备通过无线通信技术,将数据信息发送到智能控制模块中,同时将控制指令下发给控制装置也是通过无线通信技术加以实现。因此在巡检机器人的软件开发过程中,应和无线通信系统具有较好的数据通信功能,保证巡检机器人软件具有较好的应用性能。在巡检机器人软件进行持续部署之前,需要对巡检机器人中的软件代码进行测试,经过合格之后再进入到下一个阶段,最终完成巡检机器人软件控制系统的开发。
结语
随着智慧电厂建设工作的不断完善,今后还可以进行其他方面的研究,如增加现场数据采集测点,实现自动点巡检功能;增加升压站机器人巡检、代替人工巡检;增加人脸识别系统、进一步完善人员管控等。这些功能将越来越可靠地与智慧电厂的实际业务相结合,从而真正实现优化管理流程,最终提升工作效率,使智慧电厂的新型功能在电力生产的各个环节得到更加深入的广泛应用。
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