2023智慧熱電云管理系統(tǒng)

——PAGE363———PAGE362—智慧熱電云管理系統(tǒng)目錄TOC\o"1-2"\h\u28584一、項(xiàng)目概況 323913項(xiàng)目背景 321108項(xiàng)目簡介 48029項(xiàng)目目標(biāo) 416309二、項(xiàng)目實(shí)施概況 5265911需求分析 5144622系統(tǒng)架構(gòu) 7320633應(yīng)用場景 95461三、下一步實(shí)施計(jì)劃 1215222四、項(xiàng)目創(chuàng)新點(diǎn)和實(shí)施效果 13229371基于數(shù)字孿生和數(shù)據(jù)模型智能化控制和診斷 13313722完備的行業(yè)應(yīng)用體系 13242703成功案例 14生產(chǎn)過程和生產(chǎn)管理優(yōu)化等服務(wù)。息化管理等綜效。一、項(xiàng)目概況項(xiàng)目背景項(xiàng)目簡介（踐模式可水平推廣到其他行業(yè)。項(xiàng)目目標(biāo)熱能產(chǎn)業(yè)。具體指標(biāo)包括：生產(chǎn)數(shù)據(jù)接入：將整個(gè)熱力生產(chǎn)系統(tǒng)主要的2500+入到工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺，進(jìn)行集中存儲和檢索；10+組態(tài)圖，支持通過PC、手機(jī)、電視、大屏幕進(jìn)行查看；30故障恢復(fù)建議；等智能化服務(wù)，輔助人工進(jìn)行生產(chǎn)過程控制和生產(chǎn)管理，將鍋爐燃效提10%50%以上；30%；二、項(xiàng)目實(shí)施概況需求分析2017年中國的熱能需求是55萬蒸噸/小時(shí)，全年熱能消費(fèi)量為48億噸。隨著GDP的增長，年工業(yè)熱能需求量增長5.2%，到2022年工業(yè)熱能需求為69萬蒸噸/小時(shí)。中國現(xiàn)存工業(yè)鍋爐70萬臺，其中燃煤鍋爐46萬臺，燃?xì)?油/電鍋爐10萬臺，其余為生物質(zhì)、地?zé)岬刃履茉村仩t。鍋爐的生產(chǎn)控制是整個(gè)熱能生產(chǎn)的核心環(huán)節(jié)，也是最復(fù)雜的生產(chǎn)工藝過程，如下圖展示了鍋爐控制的核心抽象：很清楚，如下圖展示了鍋爐控制的分解環(huán)節(jié)機(jī)器困難點(diǎn)：目前的熱能生產(chǎn)控制普遍依賴于人工經(jīng)驗(yàn)和手工作業(yè)，在以下幾個(gè)方面問題突出：粗放式鍋爐控制導(dǎo)致能源浪費(fèi)DCSPLC關(guān)鍵的燃料供給、配風(fēng)、給水等核心的鍋爐控制操作仍舊依賴于人工。司爐工的經(jīng)驗(yàn)高低嚴(yán)重影響了鍋爐的燃燒效率。目前行業(yè)平均的鍋爐燃燒效率在70%~75%，距離鍋爐額定效率90%仍有較大空間，由于控制不精細(xì)導(dǎo)致了15%以上的燃料浪費(fèi)。人工環(huán)保控制導(dǎo)致環(huán)保指標(biāo)不穩(wěn)定環(huán)保問題越來越成為社會關(guān)注的焦點(diǎn)，熱力中心的環(huán)保執(zhí)行已基本實(shí)現(xiàn)自動控制，然而大多數(shù)的加藥操作仍舊依賴于人工?！霸谑裁磿r(shí)候加？加多少？”完全依賴于人工的經(jīng)驗(yàn)和責(zé)任心。由于人工操作的不確定性導(dǎo)致環(huán)保排放指標(biāo)會出現(xiàn)較大波動，給環(huán)保監(jiān)管部門造成工作負(fù)擔(dān)，同時(shí)增加了熱力中心的環(huán)保開支。安全保障缺乏系統(tǒng)性體制熱力生產(chǎn)是一個(gè)對安全性要求極高的行業(yè)，熱力生產(chǎn)安全風(fēng)險(xiǎn)項(xiàng)也非常繁多，并且熱力中心的生產(chǎn)事故不僅影響熱力中心自身同時(shí)也會帶來非常惡劣的社會影響。目前，行業(yè)中普遍缺乏系統(tǒng)性的安全管理體制和標(biāo)準(zhǔn)，每個(gè)熱力生產(chǎn)企業(yè)根據(jù)管理者的經(jīng)驗(yàn)自行策劃和制定安全生產(chǎn)管理制度。“安全風(fēng)險(xiǎn)項(xiàng)識別不足”、“安全管理制度不健全”、“應(yīng)急管理手段缺乏”等問題普遍存在。同時(shí)，由于沒有系統(tǒng)性的安全管理體制，導(dǎo)致安全專項(xiàng)資金并沒有被合理的利用。經(jīng)營管理信息化水平低熱力生產(chǎn)企業(yè)由于單體規(guī)模小、分布比較分散等特點(diǎn)，普遍在信息化建設(shè)上缺乏投入，大量的工作仍然依賴于手工和紙本作業(yè)。管理流程仍然是紙本流轉(zhuǎn)方式，經(jīng)營管理數(shù)據(jù)靠人工匯總上報(bào)。作業(yè)效率低、管理風(fēng)險(xiǎn)大、經(jīng)營數(shù)據(jù)滯后。隨著國家政策對節(jié)能降耗和環(huán)境保護(hù)要求的提高，以及行業(yè)競爭的加劇，以上這些問題已經(jīng)成為嚴(yán)重制約行業(yè)企業(yè)發(fā)展的問題。熱力生產(chǎn)企業(yè)亟待解決。系統(tǒng)架構(gòu)系統(tǒng)全面獲取生產(chǎn)工藝全過程的關(guān)鍵數(shù)據(jù)，在云端對生產(chǎn)過程進(jìn)行數(shù)字化建模，再基于數(shù)字模型為一線生產(chǎn)執(zhí)行人員和上層生產(chǎn)管理人員提供各個(gè)維度的可視化展示，指導(dǎo)進(jìn)行生產(chǎn)優(yōu)化，如下圖所示：下圖為全應(yīng)智慧熱電云工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺的架構(gòu)圖：全應(yīng)智慧熱電云工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺共分為六層：數(shù)字化；并基于物理層數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)邊緣控制、邊緣應(yīng)用等；IaaS源或基于實(shí)際物理環(huán)境搭建的私有云環(huán)境；全應(yīng)智慧熱電云工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺基于現(xiàn)有IaaSIaaSPaaSPaaS技術(shù)的微服務(wù)基礎(chǔ)體系和云服務(wù)體系，以及一整套工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)第三方開發(fā)工具集；SaaSPaaS通過將微應(yīng)用進(jìn)行組裝可以實(shí)現(xiàn)多種面向不同用戶的應(yīng)用系統(tǒng)，包括云租戶的工業(yè)APP客戶端提供了若干面向不同用途的客戶端應(yīng)用運(yùn)行環(huán)境，包括基于瀏覽器的PCPad視化播放器、以及可視化播放器的遙控器；平臺的用戶可以通過這些客戶端對各種SaaS應(yīng)用場景智能司爐人員提供最優(yōu)的操作建議，對各種鍋爐控制進(jìn)行實(shí)時(shí)最優(yōu)化調(diào)整，包括：給粉機(jī)運(yùn)行數(shù)量、給粉機(jī)頻率、一次風(fēng)機(jī)頻率、二次風(fēng)機(jī)頻率、引風(fēng)機(jī)頻率、給水泵頻率、減溫減壓水開度等。如下圖是基于深度學(xué)習(xí)的鍋爐控制模型：在鍋爐集控室提供一套電子看板系統(tǒng)，在電子看板上展示司爐相關(guān)的關(guān)鍵參數(shù)，同時(shí)定期為司爐工展示司爐建議。如下圖所示：生產(chǎn)系統(tǒng)監(jiān)控為了提高生產(chǎn)的效益和安全，企業(yè)的生產(chǎn)管理人員和安全專家需要能夠隨時(shí)隨地了解整個(gè)生產(chǎn)系統(tǒng)的實(shí)時(shí)狀態(tài)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)中的問題，及時(shí)進(jìn)行優(yōu)化。生產(chǎn)系統(tǒng)監(jiān)控應(yīng)該能夠提供對整個(gè)生產(chǎn)工藝過程的實(shí)時(shí)在線查看；能夠以組態(tài)圖的形式對化水的超濾、反滲透、混床，燃燒的水系統(tǒng)、鍋爐系統(tǒng)，環(huán)保的除塵、脫硫、脫銷等工藝過程展示重要參數(shù)的實(shí)時(shí)指標(biāo)，同時(shí)能夠以曲線的形式展示各項(xiàng)生產(chǎn)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)趨勢和歷史變化過程。如下圖所示：基于對生產(chǎn)過程建立的數(shù)字孿生和數(shù)字模型，對生產(chǎn)過程進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控和預(yù)測，對即將發(fā)生的故障進(jìn)行提前預(yù)警，并對異常情況進(jìn)行在線實(shí)時(shí)診斷，實(shí)現(xiàn)故障預(yù)警、故障診斷、故障及時(shí)恢復(fù)，降低故障發(fā)生的概率、減少故障的影響時(shí)間和范圍。設(shè)備管理整個(gè)生產(chǎn)廠區(qū)包含了若干重要生產(chǎn)設(shè)備，其中主要的設(shè)備有：透增加泵、各種加藥泵、反滲透膜、混床等；水泵、除氧器、汽包等；泵等；重要設(shè)備的持續(xù)運(yùn)行對整個(gè)生產(chǎn)過程至關(guān)重要，設(shè)備的全生命周期管理需要進(jìn)行數(shù)字化、規(guī)范化的管理。對每個(gè)設(shè)備建立設(shè)備檔案，從設(shè)備采購信息、保養(yǎng)記錄、檢修記錄、備品備件等進(jìn)行統(tǒng)一全面地管理。保障設(shè)備管理員和檢修隊(duì)能夠按時(shí)準(zhǔn)確地對設(shè)備提供保養(yǎng)和檢修，確保設(shè)備持續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行。巡檢管理生產(chǎn)廠區(qū)中包含需要安全生產(chǎn)的檢查項(xiàng)，這其中包括安全風(fēng)險(xiǎn)檢查點(diǎn)、設(shè)備檢查點(diǎn)、生產(chǎn)工藝檢查點(diǎn)。在生產(chǎn)過程中，需要定時(shí)對這些檢查點(diǎn)進(jìn)行人工巡檢，確保生產(chǎn)安全、設(shè)備安全和工藝正常。目前的巡檢管理基本依靠人工到各個(gè)巡檢點(diǎn)進(jìn)行查看，將巡檢觀察的結(jié)果使用紙本進(jìn)行記錄。由于巡檢員的能力、經(jīng)驗(yàn)和責(zé)任心的不同，容易導(dǎo)致巡檢質(zhì)量參差不齊、巡檢效果不理想的問題。為了解決巡檢中存在的問題，需要一套標(biāo)準(zhǔn)化的巡檢設(shè)備和巡檢管理系統(tǒng)，達(dá)到以下效果：達(dá)到一致的巡檢效果；使用生物識別手段（如指紋）時(shí)間到指定的點(diǎn)進(jìn)行巡檢；間獲得巡檢的結(jié)果，明確巡檢中發(fā)現(xiàn)的問題；三、下一步實(shí)施計(jì)劃臺系統(tǒng)。下一步的實(shí)施計(jì)劃將分為以下幾個(gè)階段：8202012100步接觸上游的燃料生產(chǎn)廠家；120211210002~31產(chǎn)業(yè)鏈的整體優(yōu)化；四、項(xiàng)目創(chuàng)新點(diǎn)和實(shí)施效果基于數(shù)字孿生和數(shù)據(jù)模型智能化控制和診斷實(shí)現(xiàn)安全生產(chǎn)、效益提升、節(jié)能環(huán)保等效果。完備的行業(yè)應(yīng)用體系基于獲取的數(shù)據(jù)，通過一系列專門針對熱力站開發(fā)的行業(yè)APP，為客戶打造了一整套完備的信息化和智能化解決方案。信息化內(nèi)容管理設(shè)備，降低設(shè)備故障導(dǎo)致的生產(chǎn)停機(jī)；時(shí)發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)中的異常事件，及時(shí)控制和修正，降低安全事故的發(fā)生；的前提下最小化資金占用，幫助企業(yè)節(jié)省成本和保障生產(chǎn)；低企業(yè)的總成本；等環(huán)節(jié)，幫助企業(yè)管理者更好地發(fā)揮巡檢在生產(chǎn)安全中的作用；全隱患進(jìn)行持續(xù)追蹤和解決，提高管理的效率；高企業(yè)的管理效益；智能化內(nèi)容術(shù)對司爐過程進(jìn)行持續(xù)優(yōu)化，從而提高生產(chǎn)的效益，降低成本；成功案例20185化工新型能源公司。陜西煤業(yè)化工新型能源公司是以煤炭清潔利用技術(shù)為核心，多能優(yōu)勢互補(bǔ)為原則，為工業(yè)園區(qū)及民用提供熱能整體解決方案服務(wù)商。全應(yīng)科技智慧熱電云管理系統(tǒng)，把集中供熱中心經(jīng)智能化改造后統(tǒng)一納入云平臺在線運(yùn)營，實(shí)現(xiàn)熱能生產(chǎn)過程、生產(chǎn)環(huán)境、生產(chǎn)設(shè)備、生產(chǎn)用能、和熱能消費(fèi)的實(shí)時(shí)監(jiān)控，構(gòu)建熱能生產(chǎn)與消費(fèi)數(shù)字模型，實(shí)時(shí)分析生產(chǎn)與運(yùn)營數(shù)據(jù)，動態(tài)調(diào)整生產(chǎn)工藝參數(shù)，保障供熱站安全生產(chǎn)、燃煤能效提升、蒸汽損耗減少、運(yùn)營效率提高、和工作流程合規(guī)，實(shí)現(xiàn)全國分布的集中供熱中心集中化監(jiān)控、數(shù)字化運(yùn)營、精細(xì)化管理、和智慧化決策等綜合效益，達(dá)到減員增效、節(jié)省燃煤、降低成本、綠色環(huán)保、管理規(guī)范的目標(biāo)，打造