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摘要：近年来，我国对电能的需求不断增加，火电厂建设越来越多。为实现火电厂环境信息的智能化远程监测，设计了一套火电厂环境智能监测系统．阐述了该系统功能模块的设计。通过基于智能采集终端采集到相应环境信息，将采集的数据汇集并通过WiFi网关结合工业以太网将数据上传到数据库服务器中进行存储及分析，并在应用服务器下通过基于JavaEE的Web显示技术将火电厂环境信息进行显示并可供远程查看。测试结果表明，该系统可实时、准确地监测火电厂环境信息，具有操作方便、部署灵活等优点。
关键词：故障检测；大数据；智能；数据平
引言
随着我国互联网的快速发展以及国家对大型火电厂的现代化改造，对电厂实时信息数据系统的要求越来越高，因此开发一套系统对电厂数据进行发布与展示，整合Java与大数据相关技术，从用户需求开始，逐步进行分析整合设计，实现完善的辅机智能监控平台很有意义。输电设备发生故障后，其相关参数，如电流、电压和功率等都会发生剧烈变化。智能视频监测技术在一定程度上能降低人员的巡逻难度，提高生产安全性。
1功能模块
数据平台的功能模块一共分为七个部分，分别是机组画面监测与机组运行参数功能模块、机组性能计算功能模块、生产系统报表功能模块、厂用电分析表功能模块、指标考核系统功能模块、负荷区间统计功能模块以及历史趋势分析功能模块。（1）机组画面监测模块。对机组的DCS进行画面监测，将现场采集的部分数据通过网络在远程监视计算机上以适当的界面显示。这些监视画面使得有关人员可以远程及时清楚地掌握机组的运行状态。（2）生产系统报表与指标考核模块。对汽机运行报表、锅炉运行报表、电气运行报表、环保数据报表等实时情况进行评估，同时当用户发起流程时，平台可以进行数据处理与分析，并返回给用户查询。（3）厂用电分析模块与机组运行参数模块。主要有高压缸、中压缸、低压缸效率和整机效率、热耗，各加热器参数及性能分析、机组工作过程的热力过程线、计算值和设计工况的偏差值以及这些偏差值引起的能量耗损等等。
2系统主要功能设计
在感知层，利用智能终端设备采集电厂环境信息，包括环境温湿度、碳氧化物、二氧化硫、PM2.5等重要信息，同时将数据上传到WiFi网关服务器。在网络层，将信息通过电厂工业环网并结合电厂布置的WiFi网关，实现电厂环境信息的实时传输。从而为应用层提供更准确和实时的数据，提供可靠的数据来源．在数据层，建立类型多样的数据库集合，采用数据服务器建立数据平台，综合运用电厂信息，建立环境信息物理模型，通过分析及预测环境情况，为电厂环境提供多维度、多层次、多联动的智能监测平台。在应用层，实现了系统与使用者之间的交互，在显示界面中主要包含基础信息、历史数据查询及系统数据接口3个部分。对实时运行数据进行运算分析，即可以实现智能化的辅机状态监控与评估。同时，平台还具有便捷的扩展功能，为后续其他辅助设备纳入本平台提供接入扩展服务，并可以为远程提供接口。
3系统主要功能实现
3.1模型配置
从科学管理的角度，监测监管系统的定位应是监督管理各级监管监察人员和企业主要负责人的履职、行使责、权、利的效果，并通过对“关键”可能诱发重大风险与恶性事故的装置、设备、设施进行实时监测与监督管理。本系统产品可根据不同监测对象实际情况与危险源现状的现场勘察，结合所需传感器的监测数据，基于不同算法模型，进行参数配置与预警分析。
3.2网络层
对于系统的数据传输，采用微雪电子WiFi-LPB100超低功耗嵌入式WiFi模组，该模组是一款一体化的802.11b/g/nWiFi的低功耗解决方案，该模块采用串口通信方式，进行WiFi配置，实现与WiFi网络连接．该模块硬件上集成了MAC，射频收发单元以及功率放大器；嵌入式的固件支持WiFi协议、配置，以及组网的TCP/IP协议栈.该模块与单片机之间采用串口通信，发送AT指令对WiFi模块进行配置．本系统网络层以电厂工业环网和WiFi传输网络为基础，主要包含4个部分：包括搭载WiFi模块的智能手持终端、WiFi网关（或称基站）、数据服务器和应用服务器部分组成．应用数据可双向传输。
3.3数据归集与分析
北斗定位解算与归集子模块：通过北斗数据解算服务，北斗传感器采集数据将通过解算服务计算，并将计算结果值传到云平台，云平台通过检验、解密、解算、转换形成云平台有效位移监测数据。相关监测数据解算与归集子模块：通过各类传感器对监测点监测数据进行采集、封装、加密、传输至云平台，云平台通过检验、解密、解算、转换形成云平台有效监测数据并进行进一步分析。如位移监测：配置位移传感器，监测滑坡点的位移，根据时间点展示位移的空间偏移量，水平偏移量，沉降情况等，并实时传输到云平台，云平台进行计算后存储、展示位移数据、进行处理与公式转换后，输出速度、加速度等形式。如气体浓度分析：平台接入气体传感器，判定是否为有毒气体或可燃气体，进行单位换算，展示气体曲线图，云平台进行阀值配置，并可根据对应气体进行逻辑判定，标识当前预警状态，气体泄漏次数，当前监测点气体浓度等情况。如风向风速分析：云平台配置风向风速传感器，配合气体预警曲线显示，在云平台中按照“8向”风向显示。如雨量分析：平台接入雨量传感器，监测某一时段内的未经蒸发，渗透，流失的降雨，在水平面上积累的深度；图像视频分析：对视频图像进行分析，智能分析区域入侵、非法停留、人员集聚等异常情况。
3.4大范围全景监控
水电站大坝制高点，下游水道俯瞰，配电房舱室以及汽轮机层等大范围场所，需要实时观察设备动态，并对设备区的相关细节进行放大抓拍。传统监控往往是通过多台摄像机进行视频拼接得到180°和360°全景，并配合高清球机进行细节捕捉。虽然兼具了全景和细节，但需多台摄像机、视频拼接服务器以及高清球机。方案成本较高，系统复杂，安装调试繁琐，并非最佳监控措施。
结语
综上所述，智慧工程是近几年兴起的新型管理概念，已在科学和工程的许多方面完成一系列研究。以水电站厂房环境及其设备为研究对象，采用智能监测与预警方法，对水电站厂的智能化发展方案进行深入分析。非专业人员可以直观、形象地观察到整个系统的动态变化过程，减少传统监控劳动成本，降低设备故障风险。本系统性能稳定，可实时、准确地显示火电厂环境参数的信息．通过本系统的使用，使电厂工作人员更加准确地判断当前电厂环境信息，不仅方便了工作人员对当前电厂环境信息的监测与了解，也极大地减少了电厂周围未知危险的发生。
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