1、项目背景、目的及意

随着物联网、人工智能的不断深入、快速发展，为传统火电厂更好、更快的向着智能化、智慧化发展提供了有力的技术保障和支撑，针对目前传统火电厂存在的生产现场设备管理难度大、设备管理效率低下、设备巡检不到位、不及时、设备缺陷跟踪处理不到位、不及时等实际情况，基于机器人、物联网、AI技术，通过机、炉厂房机器人、输煤廊机器人、三维动态全自动激光盘煤机器人、跑冒滴漏识别系统、人员定位电子围栏、二维码为载体的设备KKS编码、故障代码、 物资编码的联动管理智能管理应用平台，实现对全厂主要设备的可视化识别、设备点巡检、设备缺陷的早期检测报警、设备的缺陷管理、设备全寿命周期管理、燃煤的精准测量等功能，大大提升了设备管理的可靠性、连续性、便捷性，极大的提升了设备管理效率，降低了人员工作强度，避免了人身伤害、设备损害事件的发生，降低了维护成本

2、项目研究的主要内容及原

本项目依托最新的机器人技术、物联网技术、AI技术，系统性的开发了应用于燃煤电厂机、炉厂房内的智能巡检机器人设备管理应用平台、应用于输煤廊道巡检机器人设备管理应用平台、应用于煤厂盘煤的3D激光无人盘煤机器人管理应用平台、应用于生产现场主要区域的智能视频识别跑冒滴漏设备管理应用平台、室内高精度三维人员定位技术的燃煤电厂人员、设备安全管控系统、设备二维码与设备全寿命周期智能管理系统应用平台，实现了对全厂主要设备的可视化识别、设备点巡检、设备缺陷的早期检测报警、设备的缺陷管理、设备全寿命周期管理、燃煤的精准测量等功能，全面提升了设备管理的可靠性、连续性、便捷性，极大的提升了设备管理效率，降低了人员工作强度，避免了人身伤害、设备损坏事件的发生，降低了维护成本

智能巡检机器人、输煤廊道巡检机器人、3D激光无人盘煤机器人集成管理应用平台整合了机器人技术、电力设备非接触检测技术、多传感器融合技术、模式识别技术、导航定位技术以及物联网技术等，能够实现全天候、全方位、全自主智能巡检和监控，可对就地设备进行严密的数据分析和逻辑判断，发现某个设备出现异常，可立刻启动报警程序

智能视频识别跑冒滴漏设备管理应用平台通过搭建视频数据AI识别预警系统，结合特定场景AI智能识别模型，实现生产现场设备管路多种形式跑冒滴漏的精准识别预警。包括监控中心软件、摄像机等检测设备、高性能服务器、单点视频源数据AI识别分析模型、后台数据处理系统、后台数据统计分析系统、数据库管理系统、非结构化系统管控中心。图像检测和异常识别功能基于后台数据处理系统，包括数据采集模块，图像预筛检模块，图像分组编码转发模块，人工智能深度学习分类模块和消息信息管理模块

室内高精度三维人员定位技术的安全管控系统采用UWB定位技术对定位区域内所有人员的实时位置和活动轨迹进行监控和分析，实现现场作业人员的安全管理；同时集成工业WIFI，在网络覆盖生产区域满足无缝漫游、低延时、高带宽等要求；基础数据录入人员、车辆、智能工器具和手持终端的详细数据；提供区域划分及配置功能，生成电子围栏；在三维虚拟电厂中，实时提供工作区域内人员的数量、位置、分布情况以及活动轨迹；统一的设备管理，集中显示设备的实时概况。

设备二维码与设备全寿命周期智能管理应用平台针对燃煤火力发电站设备运维管理、故障诊断等应用中的功能需求，研发了以二维码为载体实现设备KKS编码、故障代码、物资编码的联动管理，并与EAM、SIS、手机APP系统进行了集成

3、解决的关键技术问题及创新

机炉厂房智能巡检机器人系首次在全国范围内燃煤发电厂机炉厂房实现一体化应用。机炉厂房智能巡检机器人实现了对水、油、汽管路以及各个设备的跑冒滴漏检测功能以及对有毒有害气体识别感知；采用多传感器融合技术，将激光测振仪集成在机器人上，首次实现利用机器人对燃煤电厂机炉厂房设备的非接触式测振；视频数据AI识别预警系统、人工智能视频识别算法模型为国内燃煤发电厂首次应用

输煤廊道巡检机器人系国内首次智能巡检机器人在燃煤发电厂输煤运行巡检工作中应用。支持灵活的巡检模式，包括人工远程操控巡检、任务计划型巡检、重点区域巡检、定时定点监测、皮带联动巡检等模式；实现了可以定点或动态实时显示制定位置的皮带上燃煤的横截图形，并计算出体积流量；实现了对落煤管堵煤、皮带撕裂、皮带跑偏、超温的感知报警；可自动灵活操控机器人通过视频无死角的掌握现场实际情况

三维动态全自动激光盘煤机器人在工艺结构、技术应用上实现了多处创新，其中扫描设备搭载载体采用的柔性滑轨是国内首次在盘煤系统中应用。工艺创新：扫描设备搭载载体采用柔性滑轨，打破传统扫描设备固定布置方式，行走状态下动态盘点，可以做到全过程覆盖式、全自动化测量盘煤。无盲区、无死角。系国内首次在盘煤系统中应用，节省工程造价，缩短施工工期；技术创新：采用三维动态扫描激光器，突破市场主流二维静态扫描模式，对煤场进行实时扫描测量。实时数据通过服务器处理计算更新后，生成反映整体煤场真实的三维图形，经过软件的建模计算，生成体积、重量数据，最终上传数据到燃料管控中心

智能视频识别跑冒滴漏系统实现了对燃煤电厂水、酸碱溶液、油、水蒸气、灰粉、煤粉、烟气、水煤浆、火焰、电火花等十余种物质形态的跑冒滴漏态势感知和智能报警。本系统集成了图像编码压缩技术、图像增强和复原技术、图像特征描述技术、深度学习网络框架、人工智能AI模型

设备二维码与设备全寿命周期智能管理系统中“移动智慧资产管理平台V1.0”获得了国家版权局授予的计算机软件著作权登记证书。该系统创新性的将二维码作为现实物质世界与网络虚拟世界的连接窗口，连接了现场实际设备与后台设备管理软件；以二维码为载体实现设备KKS编码、故障代码、物资编码的联动管理，并与EAM、SIS、手机APP系统进行了集成，实现了快速准确地查询设备动态信息和静态信息，同时还可以进行移动端的设备缺陷和检修管理，便于快速提报缺陷，并能准确定位缺陷，方便消缺工作的顺利开展，从而提高设备消缺率

室内高精度三维人员定位系统系首次在全国燃煤火电站室内复杂环境中实现的高精度三维人员定位。基于三维定位技术和现有的视频监控图像，通过危险源识别，设置虚拟电子围栏，形成自动报警区。电子围栏区域可由操作人员根据不同区域及设备的实际情况进行设定，电子围栏边界定位偏差不大于1米，电子围栏实现功能有安全预警、重点区域及设备监测，有效保证了人员误入危险区域，保证了对重要设备的连续监测，在保证人身安全的同时极大的提升了设备管理的时效性

推广应用成

本项目以计算机、AI技术为基础所开发的系统性设备管理应用平台已在国电内蒙古东胜热电公司机炉厂房区域、输煤廊区域、生产现场主要设备得到了应用，实现了对全厂主要设备的可视化识别、设备点巡检、设备缺陷的早期检测报警、设备的缺陷管理、设备全寿命周期管理、燃煤的精准测量等功能

机炉厂房智能巡检机器人应用范围为机、炉厂房0米层，通过自主充电、自主导航实现应用范围内全天候巡检；输煤廊道智能巡检机器人应用范围为输煤系统5号带输煤廊道，24小时不间断对输煤廊道进行巡护。智能视频识别跑冒滴漏AI识别预警系统部署在主厂房八个区域，涵盖了典型跑冒滴漏易发区域，对现场设备管路的跑冒滴漏进行全方位监控，从而对提升现场巡视效率、降低安全风险等方面带来帮助，实现了对主要设备的不间断连续监测，并与机、炉厂房机器人共同实现了对设备的静态、动态管理，提高了公司整体的设备管理水平

三维动态全自动激光盘煤系统已在公司应用。系统运行以来，5分钟内完成一次实时盘点，测量相对精度达到1.3‰，其系统数据可与厂内燃料管理系统进行对接，为数字化的煤场管理提供实时准确数据

室内高精度三维人员定位技术已在国电内蒙古东胜热电有限公司应用，并且运行良好平稳，是国内燃煤机组汽机锅炉房室内复杂电磁环境的首次创造。通过方便快捷的电子围栏区域设置、精准的人员定位与低时延的信息传输，在无人值守的安防区域实现安全预警，规避隐患，减少了人身死亡安全事故的发生，降低了设备人员误操作导致的设备损坏、机组停运的风险，大大提升了设备管理的可靠性

设备二维码与设备全寿命周期智能管理系统最大限度地利用现场实时采集的第一手信息，实现与各系统的集成；二维码技术已被确立为实现公司人员、设备信息互联互通的重要技术手段，关联多业务系统，并实现多种类型信息调用，实现了生产运营数据互联互通提供了技术依据