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基于物联网的发电厂智能巡检系统研制与应用

完成单位:上海电力股份有限公司罗泾燃机发电厂

登记编号:ZSCX-D4-J-2-84      登记年份:2020      登记日期:2020-09-21

项目概况

立项背景:

为确保发电厂能够安全稳定的运行,依据发电企业的相关规定,运行人员或点检人员必须进行厂内各类设备的定期检查,并对设备的运行状态、运行参数进行记录备份,作为日后设备维护的参考。运行人员或点检人员现场的定期巡视周期为每天数次,人工记录各方面运行参数。

燃机电厂的设备集中化程度较高,人员较少,为了高效完成发电厂日常巡检任务,研发智能化的巡检系统就显得尤为重要。传统的纯手工点检方式在实际的工作中往往会因一些原因而达不到应有的效果。例如:巡查过程存在盲点,造成数据统计不全;数据遗漏或出现错误,导致对设备健康度掌握不到位;巡检数据、设备数据保存不完整、容易丢失;巡检工作人员费时费力、效率低下;当发生问题,难以准确的找到故障点以分析故障原因并解决故障等等。

本项目旨在通过对电厂智能巡检系统进行研发,以实现对电厂巡检工作的标准化管理。系统利用先进的物联网技术实现对巡检数据进行数字化归档和分类管理,每次采集的信息在工作完成后上传到后台的管理平台,实现巡检工作的统一管理。巡检系统后台平台的研究,将系统地整合现场数据信息,实现有效快速的查询、检索和分析。当前端的大量数据通过平台有效汇总和管理后,针对现场状态的总结、历史数据比对以及趋势变化分析等一系列功能将得以实现,可极大地提高巡检的工作效率和有效性,从而增强电厂的维护能力,提高电厂的管理水平,对保证电厂的安全稳定运行有极大的实际意义。

项目原理:

基于GPS和RFID技术的智能巡检系统主要由终端PS(Portable Station)和中央处理器CIPS(Central Information Processing System)组成。终端PS设置RFID扫描装置,用于定位设备,同时也被用做到位跟踪。后台管理系统提供设备管理、巡视管理和缺陷管理等功能,并接受来自终端的巡检资料。巡检系统设置为手持式巡检仪和后台数据终端。为了提高巡检效率,电厂人员首次尝试将巡检内容模块化区分,分为综合信息显示、GPS信息显示、信息管理模块和数据统计模块。综合信息模块用来下载巡检资料,运行可以根据设备运行情况日后对巡检项目进行增补和删除;通过GPS模块查询巡检人员到岗到位情况,并根据巡检到位率作为个人绩效考核指标,提高巡检人员的工作效率;信息管理模块负责录入、修改和删除巡检人员、设备,并定期更新设备和人员信息;数据模块统计针对数据结果进行分析,每个巡检人员对出勤率和巡检质量进行科学评分。所有模块的任务电厂落实到个人,由专人跟踪检查。

该巡检系统是基于互联网电力设备信息系统为基础进行开发与研究,采集到的数据信息用曲线或者图表的形式进行展示,后台数据的分析采用模糊算法和统计分析进行研究,并根据电厂实际数据进行数据挖掘算法的运用分析对比,选择最优的方法展现。

巡检资料信息均在数据库中进行存储,数据库的建立为信息存储提供便利,也保障了数据存取的安全性。通过对电厂实际应用机组运行情况进行调查研究,该系统以SQLSERVER2000数据库为基础,建立7张数据表,用模块化和分层系统进行处理。

创新点:

发电厂设备巡检技术应用研究:

系统对数据挖掘常用的神经网络、遗传算法、决策树、统计分析、模糊集等方法进行分析研究,并结合实际数据进行数据挖掘算法的运用分析对比,选择最优的算法应用于电厂巡检系统,提高电厂设备巡检效率;

发电厂设备智能识别技术应用研究:

RFID技术基于小波去噪振动加速信号处理及时频域积分方法研究无线通讯的稳定性,利用时域积分和频域积分获取速度信号和位移信号,比较积分方法在振动信号上的优劣,节约了数据传输稳定性差、安全度低等问题。