國能大渡河瀑布溝水力發(fā)電總廠獲“電力行業(yè)示范智慧電廠”

一、項目概況

瀑布溝水電站按照“業(yè)務量化、集成集中、統一平臺、智能協同”的關鍵途徑，積極探索物聯網、大數據、人工智能、移動互聯、智能傳感等新技術在水電行業(yè)的應用，開展綜合數據平臺、安全風險管控數據中心、智能巡檢系統、設備運行監(jiān)測分析系統、3D數字化廠房和多系統智能聯動等關鍵技術的研究，研發(fā)應用智能巡檢機器人、智能安全帽等智能裝備，在水電站的安全、運行、檢修、調度和設備管理等方面不斷創(chuàng)新，持續(xù)變革傳統水電站的生產管理模式，形成了比較成熟完善的大型水電站“智慧電廠”建設模式。

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二、主要指標

一是建設綜合數據平臺，打造廠站級數據中心，為智慧電廠奠定堅實的數據基礎。在各安全分區(qū)布置數據服務器將監(jiān)控系統、主設備在線監(jiān)測、工業(yè)電視、智能巡檢等系統集中接入，制定統一的數據存儲規(guī)則，提升數據交互能力，建立廠站級數據中心，并與大渡河公司“云中心”對接，實現水電站數據的云端存儲和應用。

二是建成安全風險管控數據中心，實現安全風險的實時感知和預警。建立了動態(tài)風險評估模型和作業(yè)風險管控模型，整合應用智能安全帽、安全梯和智能鑰匙等智能安全裝備，對人員行為進行實時感知和預警，實現現場常見的人員違章行為自動識別報警功能，逐步打造“風險識別自動化、風險管控智能化”的安全管理新模式。

三是研發(fā)水電站智能巡檢系統，探索設備巡檢新模式。結合“智慧電廠”建設，開發(fā)應用了“水電站智能巡檢系統”。集成了巡檢機器人、高清可見光工業(yè)電視攝像機、紅外熱成像攝像機、聲音監(jiān)測裝置等硬件設備和電站監(jiān)控系統設備數據，利用視覺識別技術、紅外測溫、機器學習等技術，實現對瀑布溝水電站機電設備的溫度、聲音、位置狀態(tài)、異常信息及“三漏”缺陷的實時監(jiān)視和自動識別。

四是應用設備運行監(jiān)測分析系統 實現設備狀態(tài)的智能診斷和故障預警。將各類設備故障處理經驗用數據、邏輯和模型等方式量化，把運維管理中模糊化、定性化的經驗轉換為數字化、定量化的數學模型，形成設備運維專家?guī)臁８淖兞恕叭斯し治觥⒔涷炘u判、應急消缺”的原始運維管理模式，變“事后處理”為“事前預防”，變“被動消缺”為“主動維護”，提升了設備管控和運維管理的智能化水平。

五是應用水電站多系統聯動系統，創(chuàng)新水電生產管理方式。基于綜合數據平臺自主開發(fā)了智能聯動控制軟件，實現監(jiān)控、通風、消防、工業(yè)電視、門禁、生產管理等多個核心生產系統智能協同聯動。

六是引入多源數據融合分析技術，建立高精度水情預測預報體系。采用物理歸因分析與數據挖掘相結合的方法，構建了基于降雨、徑流、大氣環(huán)流指數時空場的多因子集，創(chuàng)建大數據驅動的高精度水情氣象耦合洪水概率預報技術，結合多時空尺度流域產匯流耦合預報模型，將預報水平分辨率由3km提高到1.5km，為梯級電站精準調度提供了基礎。結合高精度水情預報，建立了自適應復雜洪水情勢的流域泄洪閘門智能調控系統，取得了良好的經濟效益和示范效益。

七是建設集數字化、信息化、可視化、智能化于一體的3D數字水電站系統，構建物理電站與“虛擬電站”相融合的“云端電廠”。通過對地形地貌、水工建筑、機電設備等三維建模，利用“云中心”完備的生產數據，使物理電站與“虛擬電站”相結合，實現應急指揮可視化管理、水電生產信息的云端展現、電廠生產過程的三維展示、水電運行及檢修培訓虛擬現實體驗等功能。

三、項目主要亮點

設計了水電站綜合數據平臺架構方案。制定了統一的數據命名規(guī)范和標準，滿足新型和傳統電站生產系統的接入需求，能夠實現數據的高速上送、集中存儲和標準化處理。水電站綜合數據平臺為綜合利用生產數據奠定了基礎，平臺設計方案已獲得國家專利。

探索了電廠安全管理新方式。建設了安全風險管控數據中心，采用半定量評價法、超寬帶無線定位等技術，實現了生產現場危險源分級管控、風險動態(tài)預警、違章自動識別等功能。研發(fā)的智能安全繩、智能安全梯及屏柜編碼鎖具已獲得國家專利。

應用智能巡檢機器人代替人工巡檢。智能機器人應用基于卷積神經網絡等前沿科技理論，以狀態(tài)傳感、圖像處理、缺陷搜索與定位為核心技術，對設備數據采集、分析、處理、報警、存儲、操控等進行管控，通過大量數據的積累和機器學習、自主學習，實現巡檢自動化，該項目獲得中國設備管理創(chuàng)新成果一等獎。

首創(chuàng)了多系統智能協同聯動。瀑布溝多系統智能聯動功能是對傳統的“點對點”聯動方式的顛覆式創(chuàng)新，根據生產系統之間的相關性設計聯動邏輯，滿足觸發(fā)條件時聯動控制不同的系統動作，自動收集數據，自主聯動相關設備協同處理，具有高效的設備自我控制能力，為傳統水電站提供了一種全新的生產管理方式。

編寫系列標準，填補智慧水電廠標準體系空白。編制了《智能水電站模型》并成功入選國資委“首批中央企業(yè)智能現場模型”。編寫發(fā)布了《智慧水電廠技術導則》《基于大數據的水電廠設備狀態(tài)預警技術導則》等多項行業(yè)和團體標準。