基于大數據+物聯網平臺的水電生產管理變革

王貴來，陳 宇，汪智斌

（貴州烏江水電開發有限責任公司思林發電廠，貴州 思南565109）

在新一輪科技革命和產業變革大勢中，管理創新成為提高社會生產力、提升國際競爭力、增強綜合國力、保障國家安全的戰略支撐。通過大數據、物聯網等新技術創新在水電企業的應用，讓設備“會說話”，打造設備資產、巡視、檢修和培訓為一體的水電生產管理平臺，對設備資產的生產技術信息全面收集、分析和共享，使水電企業生產管理呈現出一種全新的設備資產運行、維護和檢修的生態視圖。推動實現設備的狀態數據、運行數據、維護數據和檢修數據高度融合應用，以數據驅動生產管理智能化發展，實現生產管理工作“看得見、摸得著、管得透”，推動水電企業運維方式和管理模式變革，引領企業實現工業互聯、挖掘數據價值、管理驅動創新。

1 生產管理體系大數據+物聯網平臺建設內涵

為適應大型水電的發展需要，加強企業生產管理，提高人員效率，逐步推行大數據+物聯網平臺的管理變革。

1.1 以設備編碼樹為索引的設備臺賬

設備臺賬是掌握企業設備資產狀況，反映企業各種類型設備的擁有量、設備分布及其變動情況的主要依據。在設備臺賬中編碼樹形展示所有設備及設備信息，可快速查找到相關設備，查看設備臺賬管理、設備標準管理（運行參數范圍）、設備圖紙管理、作業指導書、設備檢修履歷、設備巡檢記錄、主要設備缺陷履歷等相關內容，實現對水電廠所有設備位置結構進行信息化的管理。

1.2 “二維碼+NFC”的巡視模式

巡檢標準是電廠巡檢制度的依據，巡檢標準按照水電廠設備進行分類，按照樹形目錄進行擴展，每一節點關聯相關的巡檢標準，以文字、數據區間等形式形成該設備標準。業務應用中，通過關聯將該標準應用到實際設備巡檢中。

巡檢任務生成后，將推送至相應巡檢值班人員（特殊巡檢任務生成后需要修改審批流程）。巡檢人員登錄手機客戶端利用NFC功能實現人員定位，根據巡檢任務計劃，按照指定的路線執行巡檢任務，過程中可以通過移動智能終端掃描二維碼，讀取當前設備健康、實時信息等（掃碼跟巡檢項目關聯），巡檢人員檢查確認后提交巡檢報告，支持錄入當前設備離線值（如儀表值、紅外測量溫度值等），對有缺陷的設備現場拍照上傳至服務器，提交巡檢報告時，系統應記錄此時設備運行參數，作為后期檢查依據。在巡檢結束后，平臺應能自動生成巡檢報告，并將報告結論發送相關人員審核。

1.3 “2.5 D”模型的培訓管理

基于設備樹的“2.5 D”模型建立培訓平臺，培訓平臺由操作仿真培訓系統、理論培訓系統組成。建立水電廠設備各種場景（如：正常操作仿真、事故處理等）基于現實操作的仿真平臺，其中包括操作前狀態模擬、安全工器具準備、操作流程和方法、對應現象等。實現電廠設備仿真環境搭設，該環境可以模擬電廠實時運行狀態，各種故障狀態切換、正常操作轉換等。

平臺具有培訓（學習）任務分組下發和提示，人員學習、考試記錄和統計等功能。人員通過移動端、PC終端進行學習，學習的入口為培訓系統，也可以掃描設備編碼和從設備樹中選擇設備后查閱學習資料。學習資料應包含設備說明書、設備原理講解、設備圖紙、設備臺賬、作業指導書、設備相關規程規范、設備相關電廠制度、主要設備缺陷履歷等文字或視頻資料。

1.4 檢修維護管理

在確定水電機組檢修等級后，自動以工作任務形式向有關責任人下發檢修任務，任務分為檢修準備任務、檢修中任務和檢修后任務。檢修準備任務包括檢修物資申報、檢修材料準備、檢修項目、檢修方案、檢修程序、項目驗收單、質檢點簽證單、技術監督簽證單等。相關人員在選擇檢修級別后，應能自動生成標準檢修項目、檢修物資、標準檢修程序等，并能手動修改，可導出、導入。檢修中任務包括各工作驗收單的反饋、鑒證單反饋或關鍵數據清單反饋等。檢修后任務包括檢修報告、檢修記錄及修后評價等。相關人員上傳設備檢修記錄、檢修報告，系統應自動形成設備臺賬。根據相關人員上傳的檢修報告，系統應能生成上一級設備目錄檢修報告，（如：上傳發電機保護A柜檢修報告和發電機保護B柜檢修報告，可自動生成發電機保護檢修報告）。在相關人員上傳檢修報告后，系統應能自動生成檢修記錄，可按時間軸線顯示記錄，也可選擇按表格形式顯示記錄。

水電廠大數據+物聯網平臺是在依據傳統安全生產管理的基礎上，結合水電廠大數據和物聯網絡的一體化數據采集、分析、判斷和管理平臺，將水電設備管理過程中所涉及的各類主要信息進行有效集成，確保進入平臺的各種業務數據齊全準確，并得到充分共享，為企業生產管理效率提高和企業決策層的運籌帷幄提供強有力的支持。

2 水電廠大數據+物聯網平臺取得的成效

為了切實實現生產管理體系的變革，推動大型水電廠各項工作再上新臺階，尤其是全面提升生產管理水平，進而確保水電廠工作目標全面完成，建立健全全體員工參與的“深化創新大數據+物聯網的生產管理”工作的組織體系；明確在巡視維護工作的基礎上，通過創新管理手段，完善設備基礎信息的管理工作，完善員工巡視維護的分析考評制度，全面實現巡檢日志、周工作總結、月度工作總結等功能的“深化創新大數據+物聯網的生產管理”工作目標；制定了具體的實施方案和具體要求，要求全體員工提高認識、精心組織、解放思想、更新觀念、克服形式主義防止走過場，自覺主動并且扎扎實實的開展好“深化創新大數據+物聯網的生產管理”工作。

通過大數據+物聯網平臺的實施，設備責任制真正落到了實處，并使設備運行狀況做到可控、在控。有效地防止設備的“過維修”和“欠維修”，提高可靠性，降低故障發生率，減少了設備的維護檢修費用，實現了設備的可靠性、維護性、經濟性的協調優化管理。

大數據+物聯網平臺使安全生產水平逐步提高。通過不斷完善生產管理體系將運行人員日常巡檢、專業人員專業巡檢、劣化傾向技術診斷結合起來，應用設備性能測試、安全性評價、技術監控、經濟性評價等手段，形成保護設備健康運轉的多層防護體系，體現了設備全員、全過程管理的原則，設備問題被嚴格控制在萌芽狀態，安全生產水平逐年提高。

大數據+物聯網平臺使設備健康水平不斷上升。深化創新大數據+物聯網的生產管理體系的建立和運作，徹底改變了過去“事后維修”的傳統設備管理模式，真正實現了設備“預防性維修”，使設備檢修周期延長，縮短了檢修工期，降低了檢修成本，提高了檢修質量，使日常檢修和定期檢修達到了更加優化的狀態。增加了機組利用小時，節約了維修費用，主設備和主要輔助設備的完好率達100%。

通過科學規范的巡視檢修工作，降低缺陷發生率，使設備檢修管理向定修逐步過渡。針對設備運行情況及安全性評價、技術監控、并網安全性評價中提出的問題，充分利用夜間低谷消缺、小修的機會狠抓設備治理，全面提高設備健康水平。繼電保護正確動作率、投入率、電費計量裝置完好率、自動裝置完好率均達到100%。通信調度暢通。

3 結語

目前，大數據+物聯網的生產管理體系規范運作，以巡視標準科學化、流程規范化、手段多樣化、數據信息化、分析制度化、巡視檢修實用化為指導，使得水電廠生產管理向縱深發展，為水電機組長期運行創造條件。