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水力发电企业智能全息管控平台的建设与应用

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成果主要完成人

潘雪梅、何能镇、杨启东、陈国青、姜 巍、贾玉雷、覃盛调、樊璇璇

项目概况

在节能、降本、增效政策的要求和能源集团集约化、高效管理的需求驱动下,传统水电行业在面对产能过剩、新能源冲击压力下,桥巩能源公司数字化转型发展迫在眉睫,同时也为了解决因生产环境复杂、大量外包项目和外包工的存在,带来的电厂安全管理难度大的问题,解决机组设备繁多,传统人工巡视成本高,工作量大、成本高难题以及电厂目前已建成视频监控系统、生产管理系统、计算机监控系统各自独立,无法对系统采集到的数据进行充分的统筹、融合、联动等问题。 智能全息管控平台以全厂“5G+无线+有线”网络覆盖为基础,以新改造的生产监控系统为主体,再结集成现有的生产管理系统、视频监控系统、门禁系统、两票等作业管理系统,新增三维建模、人员实时定位、虚拟电子围栏、智慧巡检、机器人巡视、智慧电厂智能全息管控平台移动端APP、智慧决策在线分析等模块,全方位建成了全厂全息管控系统,在同一张图内实现对全厂视频监控、门禁、车辆、消防、设备参数等系统的可视化感知,实现对全厂三维建模、指挥调度、人员定位、车辆定位、巡检、两票、违章智能识别等可视化管控,增强了全厂状态感知能力与智能管控能力,优化电厂资源配置,提升安全管控能力,精细化成本控制,辅助领导决策支撑。 主要从以下七个方面入手:一是三维建模,安全管控。三维建模采用无人机倾斜摄影技术+3D激光扫描技术获取现场实景的基础模型数据,通过对重点设备状态的智能感知,并将感知结果实时与人员定位安全管理系统交互,实现对现场危险源的及时识别,避免事故的发生;二是人员定位,强化管理。采用基于UWB超窄脉冲的无线定位技术,实现人员定位,方便进行人员身份识别、三维地图显示、SOS求救报警和历史轨迹查询;三是智慧巡检,减少人力。通过引入智能巡检机器人、无人机和水下机器人代替人工完成急、难、险、重和重复性的工作,主要用在电厂巡检、机房巡检、开关站线路和大坝水下作业等工作;四是电子围栏,安全防护。通过提前预设电子围栏及报警规则(非法闯入、靠近、超时报警),同时系统支持根据接入作业内容自动生成电子围栏,一旦有人违反规则立即报警通知现场作业人员及安全管理人员;五是鹰眼系统,监控全厂。在厂区办公楼顶和中控楼顶部分别安装1套全景监控摄像机,采用一体化球形鹰眼全景摄像机以单摄像机实现360°全景监控,对电站整体进行二维建模,形成高精度、等比例的二维电子地图,设计并发布完成的自定义地图可以集成在Web平台中使用;六是门禁系统,两票互联。提供标准数据接口,将桥巩电厂现有的两票系统接入智慧安全管控平台,自动授权相关人员在作业时间打开相应门柜的权限,防止走错间隔和扩大工作范围;七是智能分析,辅助决策。该平台还依据新改造监控系统数据,设计一套一次调频和AGC考核在线评价系统,能够解决当前评价系统的存在的问题和不足。解决目前灯泡贯流式机组一次调频和AGC经常因计算不准确而被误考核的技术问题,同时也为分析被考核原因和申请“免考”提供有力数据支撑。