智慧電廠轉型升級中人工智能技術的應用

萬震宇

摘要：互聯網人工智能大數據的發展，為電力發電行業的智能化發展提供了堅實的技術保障。隨著電力行業智慧電廠建設的發展，將人工智能技術應用于傳統的電力行業，已成為智慧電廠建設的主要方向。智慧電廠構建在數據收集、智慧應用設計、信息交互等多方面，對智慧電廠的結構和構架進行了調整，并借助人工智能發展經驗打造工業物聯網平臺，從而將人工智能技術應用于工業設備與電力熱力系統中。

關鍵詞：智慧電廠;人工智能;智慧管理

中圖分類號：TB文獻標識碼：Adoi：10.19311/j.cnki.16723198.2020.25.077

人工智能技術的發展推動了傳統發電行業智慧電廠的建設熱潮，其目的是讓系統管理更高效化，以確保用電安全。隨著人工智能技術于電廠行業應用的加深，通信技術與數字信號技術也逐漸被應用于電廠的各項設備中，從而形成了具有傳感智能與控制智能等多項技術的現代科技化綜合性設備。

1智慧電廠人工智能技術應用方向

1.1智慧電廠建設現狀

國外的數字化發展相對較快，被應用于火電、核電、石油化工等領域，其數據信息也相對更完善。但因國外新建工程數量較少，因此相比后期的互聯網人工智能發展，工業在其中并不占據較大優勢。

在我國，隨著經濟轉型的發展及工業化改革的推進，電力發展取得了重大突破。目前，建設智慧電廠已成為電廠的主要發展趨勢。在現階段的經濟發展中，我國提倡節能減排、降低能耗，因此，改革電廠和加強信息技應用，已成為全面實現電廠智慧管理并促進電廠智能化發展的關鍵措施。

1.2信息數據系統的人工智能應用

智慧水調是構建智慧水電廠環節的重要組成部分，其不僅需要強大的技術支持，還需要通過建立多維度的數據收集系統來加強對信息的處理，以構建數據更精準的預測模型——發電計劃模型與流域經濟調度模型。應用智慧水調的人工智能，可以加強對河道水情、流域雨量、氣象云圖等數據的收集，且更準確。人工智能系統在高度整合收集數據的基礎上，形成了預報基礎數據庫，既能確保電力供需的實時平衡，又能在發生問題時可做出及時調整。

1.3電廠巡查的人工智能應用

電廠通過系統運轉提供大量電力，支撐了人們的日常生活生產。但是，在電廠實際運轉過程中，依然存在很多問題，如機械設備出現故障時，就會對日常生產生活造成影響。傳統的電廠管理往往采取的都是人力巡查管理模式。但是，工作人員在巡查過程中，會很容易忽略生產環境的細小問題，導致無法及時對已存在的問題做出分析并解決。在電廠智慧化發展過程中，利用人工智能代替人力巡查，可將電廠巡查工作變為智慧化工作，而人工智能可檢測出工作人員無法檢查出的各種細小問題，以確保電廠內部機械設備的正常運行，并對相應問題作出及時的判斷和處理。

電廠巡查人工智能主要利用計算機技術軟件與硬件的運算能力，將電廠以三維模型的形式做出數據模擬，并利用三維空間定位技術，使電廠內部的機械設備實現可視化管理。不僅如此，電廠巡查人工智能還可以結合巡查機器人、圖像識別技術及無線通信技術等，將電廠機械設備內部更為隱蔽之處進行信息可視化，以加強對設備的管道儀表等監測。

在巡察工作中應用人工智能技術，大幅度提高了巡察工作效率和工作質量，可及時排查工安全隱患，并通過故障排查避免了因機械設備問題而影響電廠整體運轉的情況，為電廠生產提供了更多的安全性保障。

1.4生產信息互動的人工智能應用

電廠的正常運轉工作涉及到大量的信息互動，因此電廠的日常管理工作必須要結合信息的具體情況及運轉狀況來互動調整。水電廠工廠的運作過程會產生大量電量，這些電量通過配比信息數據進行實時傳送。在這一過程中，大量的信息數據會隨之產生，而配比電量也需要通過信息數據的交互處理來進行更準確的調整。電廠日常運轉的工作量大、信息交互數據多，這加大了信息收集工作的難度。不僅如此，就工廠監管盲區而言，其無法進行實時數據監管，也無法在出現問題時給管理人員及時的信息反饋。

智慧電廠的建設與人工智能技術的引用，可以極大程度地解決以上問題。其利用可視化技術與圖像識別技術，通過數據模擬將電廠以4D管理運營模式開展，同時通過云計算系統針對性地優化調整電廠實際生產運作情況和電廠管理，從而實現電廠內部燃料的更科學化管理，并完成燃煤場所與電廠鍋爐之間的智能化信息互動交流，以提高燃煤燃燒效率，增加電廠經濟效益，從而促進電廠的持續性發展。

2智慧電廠建設

智慧電廠的數字化發展具有一定難度，除技術引進外，還需要管理模式的創新。因此，在日常管理工作中，電廠必須要加強對人員、生產標準設定及機械設備等方面的管理工作。

智慧電廠在構建三維模型時，需要注意的方面由：

（1）對設備廠建模范圍、管道鋪設與建模深度等信息，提出了更多要求，同時必須要完成電廠的規范化數字化管理。

（2）在制定數字化管理模式時，需要加強對企業內部員工多專業技能培訓。這是因為，智慧電廠對技術型人才提出了更多要求，因此傳統的電廠員工已無法滿足智慧電廠的建設要求。

（3）電廠要定期對企業員工進行專業技能培訓，以此來提高電廠內部整體人員的綜合素質，從而達到統一規范化的培訓管理。

3智慧電廠的一體化服務平臺建設

就智慧化電廠的建設而言，其更多的是滿足社會發展需求。故而，在建設三維數字化信息管理平臺時，必須明確的是：最重要的服務目的是增加企業效益和提高電廠的工作效率。互聯網大數據的發展降低了可視化成本，為電廠發展帶來了更多效益，從而提高了對用戶的服務質量。傳統電廠的智慧化轉型，不僅為電場內部安全生產提供了更多保障，還提高了生產運行效率，降低了企業的生產成本，實現了經濟性環保的功效。云計算、大數據、物聯網等技術的發展，為構建智慧電廠的總體方案提供了技術支持。目前，我國已逐步實現減排、管控、汽水、云防、運行、維護、經營等方面的智慧發展。在這一背景下，加強行業內部的合作共贏，共同探尋智慧電廠建設的發展方向可，完成互聯網平臺的統一性規劃。

智慧電廠的一體化服務平臺建設，主要由云平臺與物聯網平臺共同搭建來完成。其中，云平臺在將電廠內部資源實施統一化智能管理的同時，根據電廠的實際業務需求進行了相應擴容，為企業提供了虛擬化的運行環境。智慧電廠利用物聯網平臺，可以實現數據的統一性收集，大幅度降低了工作人員的工作負擔，并提高了數據收集的準確性。物聯網平臺可選擇企業來獨立運行，或以工業互聯網平臺聯動。電廠全壽命周期的智慧化建設運營，需要依靠智能模塊化機房、儲存與超融合設備等無線技術的物聯網網絡設計。在建設物聯網工業云平臺時，相關人員可根據其應用結構做層次劃分，一般來說，其共分為兩個智能應用層：工業互聯網平臺層與邊緣計算服務層。

人工智能算法主要包括專家庫、神經元網絡、動態規劃等。智能鈦機器學習平臺可以為智慧電廠的發展提供數據預處理、模型建設、模型訓練等相關功能。該智慧學習平臺中還支持多種算法框架，以滿足智慧電廠發展時對不同AI情景的應用需求。例如，及時地診斷檢修電廠內的機械設備故、完成對機組負荷的分配工作、優化電廠做功功能等。智慧電廠的人工智能應用，可以實現對于生產現場更直觀的監控，改善了以往的管理運行結果，提高了數據分析決策的準確性。

智慧電廠建設以物聯網、人工智能、虛擬技術等多項互聯網技術為支持，不僅推動了傳統電廠的創新性發展，還提高了日常管理工作效率，以更先進的管理理念，加強了整體的體系建設。智慧化電廠一體化服務平臺還可以為電廠的發展方向提供更科學準確的指導。隨著我國行業改革發展的需求，電力行業的智慧電廠將成為今后的主要變革方向。

4結束語

在互聯網與人工智能快速發展的背景下，將人工智能應用于行業發展，已成為各行業改革的主要方向。隨著人工智能技術的不斷創新，更多的人工智能技術將被應用于電廠中，促進了電廠的智能化發展，實現了高效、清潔、環保、安全的發展理念。盡管智慧電廠的建設依然存在一些問題，但人工智能技術的優化發展，以最大形態展現了智慧電廠的價值，很大大程度地改變了傳統電廠的運行理念，促進了我國電力行業的穩定發展。

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