設備遠程監測與智能維護勢在必行

特約撰稿人：朗坤智慧科技股份有限公司汪江

設備遠程監測與智能維護勢在必行

特約撰稿人：朗坤智慧科技股份有限公司汪江

隨著我國經濟發展進入了新常態，經濟增速持續放緩，國家能源結構調整不斷深入，非化石能源快速增長，火電機組市場份額逐漸下降，中電聯發布的《2016-2017年度全國電力供需形勢分析預測報告》預測2017年全年新增裝機略超1億千瓦，年底發電裝機容量達到17.5億千瓦左右，其中非化石能源發電裝機比重進一步提高至38%左右。此外電力用煤價格的回升，機組全年有效利用小時數的下降，這些都將進一步擠壓火電企業的利潤空間，當前形勢下火電企業研究如何提高設備管理水平、降低企業運行維護成本、提高設備運行效率、增強市場競爭力，將是一項長期面臨的重要任務。設備遠程監測診斷與智能維護一體化平臺是解決上述問題的一個有效手段。

遠程監測診斷與智能維護一體化平臺：企業“降本增效”好幫手

遠程監測診斷與智能維護一體化平臺是在設備遠程監測的基礎上，結合企業信息化、資產管理及維修決策系統，形成的一套互聯網+設備遠程監測與智能維護運維一體化平臺的新模式。運用傳感器、信號采集、數據庫、計算機網絡、數據挖掘、故障診斷以及人工智能技術，在電力企業內部關鍵設備上建立狀態監測點，通過DCS、PLC、TDM等實時采集溫度、壓力、振動、噪聲、油液等反映設備運行狀態的數據，經數據預處理存儲在企業局域網內部的實時數據庫和歷史數據庫中，企業內部專業技術人員可以通過局域網對這些數據進行瀏覽和分析，同時在企業集團總部或者技術力量較強的科研院所（如省級電力科學研究院、集團電力研究院、制造廠等）建立遠程監測中心，為企業提供遠距離技術支持，開展遠程分析診斷服務。對存儲的海量設備運行數據，運用大數據分析、數據挖掘及機器學習等技術，生成故障診斷規則，保存在設備故障診斷知識庫中，結合設備設計參數、維修歷史、同類型設備統計數據等，對設備狀態進行綜合評價，實現設備壽命預測、故障早期預警，合理安排維修時間并提供維修建議。

火電機組遠程監測診斷與智慧維護平臺

一體化平臺整合了電廠運營方、設備廠家、設備管理專家、平臺運維方等全社會資源，統籌兼顧設備全壽期管理的各個關鍵環節，依托“大數據”技術能力，憑借“互聯網+”的技術優勢，基于對大型重要設備各項數據收集、整理的基礎上，充分運用專家智慧，形成設備狀態監測、故障早期預警和決策分析,提高了現場生產設備運行安全性與可靠性，幫助企業實現“降本增效”。

遠程監測分析界面

設備遠程監測與故障診斷系統：一體化平臺的主體

設備遠程監測與故障診斷系統是一體化平臺的主要組成部分，火電機組按照設備和功能劃分，在系統層上包括汽輪機系統、鍋爐系統、化學水系統、電器系統，每個系統分別對應一套遠程監測診斷系統。就汽輪機系統而言，又可以劃分主蒸汽系統、轉子軸承系統、通流部分、調節保安系統、凝給水系統、回熱系統、給水系統、循環水系統等，文章僅就汽輪機系統介紹一下振動遠程監測與故障診斷子系統。

系統首先通過現場固定安裝的在線采集裝置，如TDM設備，或者通過離線設備采集，如多通道振動信號分析儀或者手持式點檢儀等，采集電廠汽輪發電機組及引、送風機等關鍵輔機運行中的振動信號。對振動信號應用計算階比跟蹤等數字信號處理技術進行預處理，得到反映設備振動狀態以及與故障特征相關的各種特征量參數及動態波形和頻譜數據，保存在本地數據庫或者遠程監測中心數據庫中，采用專業的分析圖譜進行展示，供技術人員進行分析，實現對設備振動數據的本地和遠程監測及故障診斷。

為實現遠程監測功能，系統采用B/S結構，基于HTTP通信協議，按照JavaMVC模式進行設計，Web客戶端使用嵌入JavaApplet的動態網頁技術。服務器端一方面需要接收信號采集器發送過來的數據，另一方面要響應Web客戶端的數據請求，采用JavaServlet技術，使用多線程方式滿足了多個客戶端連接和數據通信要求。振動遠程監測與故障診斷模塊使用統一模式，實現了在電廠現場、分公司、集團、遠程監測中心分別部署，提供了啟停機分析、振動波形分析、軸心軌跡、階比譜、包絡解調、倒頻譜、振動與過程量參數相關性等多種分析方法，近20種專業分析圖譜，實現火電廠汽輪發電機組及引風機、送風機等關鍵設備的狀態監測與診斷。

系統有一個故障診斷知識庫，能夠根據監測機組振動信號特征，結合過程量數據趨勢相關性分析，實現對汽輪發電機組常見故障的分析和診斷，如轉子不平衡、汽流激振、油膜振蕩、動靜部件摩擦等。動平衡計算模塊可以實現機組各轉子不平衡加重計算，加重過程數據及不同轉子影響系數等特征信息被保存在數據庫內，便于對各種類型機組加重情況進行統計分析。

系統也是一個信息化的管理平臺，可以協助集團對下屬電廠的設備和資產情況進行分析，對設備故障種類、故障發生率、故障發生原因、易失效部件生產廠商信息進行統計，為集團設備采購選型、備件管理、生產計劃和維修計劃安排提供參考。

打破地域限制：信息共享價值大

通過設備遠程監測診斷與智能維護一體化平臺，企業、集團公司、制造廠、高校、電力研究院所之間建立了一個信息溝通和交流的平臺，可以充分利用各自的人才、技術資源，實現信息共享。集團公司做到實時掌握下屬基層企業設備運行的真實情況，實現對基層企業的生產、安全、技術監督的精細化管理，保障設備運行安全，統籌安排設備維修計劃，優化企業維修資源，提高資產可利用率，降低集團級別備品備件庫存率，降低企業運行維護成本。

高校、電力研究院所、制造廠借助遠程監測平臺，可以協助企業解決生產中遇到的技術難題，幫助企業制定維修策略，指導企業開展檢修維護工作。另一方面，設備長期運行中積累了海量歷史數據，對制造廠了解自己設備的設計水平，改進產品性能，優化設計及提高加工制造工藝等等都具有非常大的價值。

設備遠程監測與智能維護一體化平臺打破了地域上的限制，使得電廠、制造廠、科研機構能夠信息共享，行業領域技術專家在千里之外就能全面了解設備的運行狀況，及時發現設備異常，實現設備故障的早期識別和診斷，降低設備運行維護成本，實現企業“降本增效”。