導語：燃氣分布式能源站智能生產(chǎn)管理研究一文來源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

摘要:能源緊缺、環(huán)境壓力促使燃氣分布式能源站快速發(fā)展，能源站的安全運行成為重中之重。目前，能源站日常運行維護工作中還存在人員手抄、紙質(zhì)記錄等現(xiàn)象，數(shù)據(jù)處理分析難度較大，生產(chǎn)管理工作還需要加強。結(jié)合燃氣分布式能源站的特點，基于智能化技術(shù)開發(fā)了一種適用于燃氣分布式能源的智能生產(chǎn)管理系統(tǒng)。該系統(tǒng)包含智能檢修管理、智能運行管理、智能故障診斷3個子系統(tǒng)，可實現(xiàn)管理人員對能源站日常工作的有效監(jiān)督，指導能源站人員的日常工作，形成能源站的大數(shù)據(jù)庫。

關(guān)鍵詞:燃氣分布式能源站;智能化;生產(chǎn)管理系統(tǒng);數(shù)據(jù)庫;綜合能源

服務(wù)接近用戶、高效、清潔的燃氣分布式能源因其環(huán)境友好型的優(yōu)點近幾年發(fā)展迅速［1］，燃氣分布式能源站運行維護(以下簡稱運維)服務(wù)產(chǎn)業(yè)相伴而生。運行管理工作是能源站日常運維的基礎(chǔ)，做好運行、巡檢、檢修等工作是保證能源站安全運行的根本，能源站的安全運行又是企業(yè)具有良好口碑的必備條件［2－3］。當前我國對燃氣分布式能源站的部分運行管理工作仍采取人工方式，很多運行、巡檢數(shù)據(jù)靠紙質(zhì)記錄，管理人員不能進行有效的監(jiān)督，大部分工作憑借現(xiàn)場人員的自覺性［4－5］，并且紙質(zhì)版的數(shù)據(jù)處理任務(wù)繁重復雜，容易出錯，整理不系統(tǒng)［6］。同時，紙質(zhì)版數(shù)據(jù)記錄的真實性主要依靠現(xiàn)場工作人員的自覺性，客觀性、真實性難以保障。大量的紙質(zhì)版數(shù)據(jù)，單靠人工處理分析，很難立刻從巡檢數(shù)據(jù)的趨勢中辨別出能源站的潛在問題，也無法準確查看設(shè)備出現(xiàn)故障的頻率［7－8］。因此，能源站的生產(chǎn)管理工作需要進一步加強。同時，紙質(zhì)版文件對能源站的運行經(jīng)驗記錄不全面，大部分運行經(jīng)驗依靠運維人員日常工作中的自我積累，使能源站的運行經(jīng)驗隨著人員的流失而流失，造成能源站數(shù)據(jù)與經(jīng)驗難以有效積累［6，9］。因此，需要對能源站進行更加科學化和規(guī)范化的管理。本文將智能化技術(shù)應(yīng)用到燃氣分布式能源站的日常生產(chǎn)管理中，開發(fā)了智能生產(chǎn)管理系統(tǒng)，該系統(tǒng)包含智能檢修管理系統(tǒng)、智能運行管理系統(tǒng)和智能故障診斷系統(tǒng)3個子系統(tǒng)，管理人員通過該系統(tǒng)可以更加及時、完整、規(guī)范地掌握運行、巡查、檢修人員的工作是否盡職盡責，大大提高工作人員的工作效率，增強其工作責任心。同時，該系統(tǒng)可自動對能源站日常運行數(shù)據(jù)進行存儲和處理，形成能源站運行數(shù)據(jù)庫，實現(xiàn)能源站運行經(jīng)驗的積累。

1智能生產(chǎn)管理系統(tǒng)工作原理

智能生產(chǎn)管理系統(tǒng)采用了先進的紅外射線識別技術(shù)、近場通信(NFC)標簽識別技術(shù)、全球定位系統(tǒng)(GPS)定位技術(shù)、多媒體集成技術(shù)、指紋識別技術(shù)、大數(shù)據(jù)云平臺等。通過紅外射線識別或NFC標簽識別技術(shù)讀取設(shè)備信息，下發(fā)定期工作指令，在日常點檢、運行工作中發(fā)現(xiàn)異常時，可以通過短信、郵件以及發(fā)送超文本傳輸協(xié)議(HTTP)請求或定制通信功能的形式及時進行異常反饋以及溝通交流。該系統(tǒng)的優(yōu)越性體現(xiàn)在不僅能夠?qū)δ茉凑镜脑O(shè)備進行識別、查詢，還具有任務(wù)短信或郵件通知、超時短信或郵件提醒等功能，實現(xiàn)管理人員對運維人員工作的自動化智能跟蹤管理。本系統(tǒng)通過將視頻、音頻、通信、數(shù)據(jù)存儲等功能集成在一個設(shè)備中，可以解放能源站運維人員的雙手，便于運維人員高效地開展工作。利用大數(shù)據(jù)云平臺技術(shù)，對能源站的運行數(shù)據(jù)進行存儲與收集，歸納總結(jié)能源站日常工作中遇到的問題及其解決辦法，形成能源站運行故障數(shù)據(jù)庫，實現(xiàn)能源站運行經(jīng)驗的積累與有效傳承，有效地縮短能源站運行人員的培訓時長，提高運行人員的工作水平。通過大數(shù)據(jù)云平臺對能源站日常運維數(shù)據(jù)進行存儲、歸類與分析，可形成包含能源站設(shè)備、系統(tǒng)運行數(shù)圖等內(nèi)容的數(shù)據(jù)庫，對能源站供能系統(tǒng)的優(yōu)化運行提供數(shù)據(jù)支撐，提高能源站的運行效率等。能源站運行數(shù)據(jù)庫的建立還可以為下一步能源站故障預警與仿真模擬平臺的建設(shè)等提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)保障，逐步實現(xiàn)能源站生產(chǎn)管理的完全智能化。

2智能生產(chǎn)管理系統(tǒng)框架結(jié)構(gòu)

燃氣分布式能源站智能生產(chǎn)管理系統(tǒng)的硬件框架如圖1所示，包括應(yīng)用服務(wù)器、交換機、室內(nèi)防爆區(qū)無線網(wǎng)絡(luò)、室外非防爆區(qū)無線網(wǎng)絡(luò)、值長站、控制網(wǎng)絡(luò)接口設(shè)備、單向數(shù)據(jù)隔離裝置、手持終端、電子巡檢卡、測溫測振一體儀、鍵盤、視頻和鼠標(KVM)、智能安全帽、電子點檢卡等硬件設(shè)備，測溫測振一體儀、移動終端等是智能巡檢子系統(tǒng)的硬件設(shè)備，能源站的日常運維人員在移動終端或測溫測振一體儀登錄系統(tǒng)，下達日常巡檢計劃，根據(jù)巡檢計劃進行日常巡檢工作，管理人員可在值長站通過移動終端上傳的數(shù)據(jù)對巡檢人員進行有效監(jiān)督。智能安全帽集成了視頻、音頻、通話、安全宣貫等功能，既可以幫助運行人員高效開展工作，又可以對運行人員的工作進行有效監(jiān)督;利用智能安全帽的通話功能可實現(xiàn)遠程指揮，當能源站出現(xiàn)緊急事故時，專業(yè)技術(shù)人員可通過智能安全帽的視頻、音頻與通話功能與現(xiàn)場運維人員實時溝通，使事故盡快得到解決。數(shù)據(jù)庫服務(wù)器、應(yīng)用程序服務(wù)器等硬件設(shè)備支撐能源站數(shù)據(jù)庫的建立。智能生產(chǎn)管理系統(tǒng)由智能檢修管理系統(tǒng)、智能運行管理系統(tǒng)、智能故障診斷系統(tǒng)3個子系統(tǒng)組成。智能檢修管理系統(tǒng)的主要子系統(tǒng)是工作票管理子系統(tǒng)，該系統(tǒng)包含能源站的動火工作票、熱力工作票、電氣工作票等。智能運行管理系統(tǒng)包含運行管理子系統(tǒng)、設(shè)備管理子系統(tǒng)、智能巡點檢子系統(tǒng)、智能安全帽子系統(tǒng)、維護管理子系統(tǒng)等，該系統(tǒng)主要負責能源站的日常管理工作與日常巡檢點工作。智能故障診斷系統(tǒng)包含缺陷管理子系統(tǒng)與接口管理子系統(tǒng)，燃氣分布式能源站智能生產(chǎn)管理系統(tǒng)的軟件框架如圖2所示。

3智能生產(chǎn)管理系統(tǒng)工作流程

燃氣分布式能源站智能生產(chǎn)管理系統(tǒng)采用分層管理原則，大致可分為底層設(shè)備、機房、值長站3層。測溫測振一體儀、移動終端和智能安全帽是智能生產(chǎn)管理系統(tǒng)的底層設(shè)備，底層設(shè)備通過掃描能源站設(shè)備上的電子點檢卡下載工作任務(wù)，能源站運維人員根據(jù)下發(fā)的工作任務(wù)完成相應(yīng)的工作，底層設(shè)備通過無線網(wǎng)(WIFI)與交換機實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸，交換機將數(shù)據(jù)再傳輸給值長站與機房，機房對上傳的數(shù)據(jù)進行分析、處理與存儲，形成能源站運行數(shù)據(jù)庫，值長站根據(jù)底層設(shè)備上傳的數(shù)據(jù)進行任務(wù)分配與管理等工作。該系統(tǒng)指令的修改與發(fā)送主要是在值長站進行操作，其他層面只能進行數(shù)據(jù)查詢，不能進行數(shù)據(jù)更改。智能生產(chǎn)管理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸都是雙向的，底層設(shè)備向上層設(shè)備進行數(shù)據(jù)傳輸，底層設(shè)備也可以對上層設(shè)備的數(shù)據(jù)進行訪問。

4智能生產(chǎn)管理系統(tǒng)主要功能設(shè)計

燃氣分布式能源站智能生產(chǎn)管理系統(tǒng)的設(shè)計是以服務(wù)能源站工作人員為目的，通過智能化的應(yīng)用程序，對現(xiàn)場運維人員的工作進行有效的指導和監(jiān)督。管理人員可通過該系統(tǒng)更清楚地了解能源站的運行情況，解決運維人員流動大、培訓周期長的問題。該系統(tǒng)根據(jù)能源站的日常運行管理需求，設(shè)計智能管理軟件和終端設(shè)備，實現(xiàn)設(shè)備狀態(tài)可視化，巡檢任務(wù)制度化和程序化，具備設(shè)備定期切換、設(shè)備隔離、設(shè)備檢修、零部件更換提醒功能。該系統(tǒng)根據(jù)主要功能的不同分為3個子系統(tǒng):智能檢修管理系統(tǒng)、智能運行管理系統(tǒng)和智能故障診斷系統(tǒng)。4．1燃氣分布式能源站智能檢修管理系統(tǒng)。依托國內(nèi)某燃氣分布式能源項目，梳理、整合燃氣分布式能源站的主要設(shè)備，對設(shè)備的生產(chǎn)廠家、性能參數(shù)、易耗品、備品備件等設(shè)備參數(shù)進行電子登記，形成設(shè)備臺賬，并生成設(shè)備專屬二維碼，可通過掃描設(shè)備二維碼了解設(shè)備的相關(guān)信息，便于對能源站設(shè)備進行管理。結(jié)合能源站多年的運行經(jīng)驗，初步設(shè)定設(shè)備的檢修周期，并進行檢修提醒。在檢修任務(wù)時將設(shè)備檢修時所需要的工作、備品備件以及檢修過程中的注意事項和安全事項等一并;人員進行檢修時，該系統(tǒng)還會對檢修過程及步驟進行部分強制性控制，主要對于不能變更順序的操作步驟進行強制性控制，避免了因檢修人員操作失誤而造成安全事故;同時，檢修步驟的還可以指導檢修人員的檢修工作，使檢修工作更高效地完成。4．2燃氣分布式能源站智能運行管理系統(tǒng)。燃氣分布式能源站智能運行管理系統(tǒng)分為日常運行管理子系統(tǒng)和日常人員管理子系統(tǒng)2部分。日常運行管理子系統(tǒng)的主要功能是對能源站的日常運維工作進行有效的監(jiān)督管理，在能源站多年運行經(jīng)驗的基礎(chǔ)上，將設(shè)備的日常運行電子化，運行人員根據(jù)設(shè)備的運行任務(wù)進行運行工作，可避免跨流程、不規(guī)范的操作。運行管理子系統(tǒng)中還耦合了一套智能巡檢系統(tǒng)，智能巡檢系統(tǒng)根據(jù)站長設(shè)定的巡檢周期和巡檢人員排班表向指定的巡檢人員下達巡檢任務(wù)，巡檢任務(wù)中包含巡檢路線、每個設(shè)備的巡檢內(nèi)容等，并將巡檢內(nèi)容(溫度、壓力等)進行電子化上傳存儲，豐富能源站的設(shè)備運行數(shù)據(jù)庫，形成設(shè)備運行圖表，通過對數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)的分析可以對能源站的日常運行與檢修工作進行優(yōu)化，使能源站的運行管理更加科學化。日常人員管理子系統(tǒng)的主要功能是對能源站的工作人員進行監(jiān)督和管理，當現(xiàn)場工作人員未按規(guī)定流程或時間進行運行或巡檢任務(wù)時，系統(tǒng)會自動向管理人員發(fā)送信息，以督促現(xiàn)場人員的工作。設(shè)計了一套人員簽到程序、巡檢提醒程序和巡檢軌跡監(jiān)測程序等，根據(jù)人員日常簽到與完成工作的情況形成工作打分表，管理人員可根據(jù)打分表對現(xiàn)場工作人員的工作質(zhì)量進行評定。4．3燃氣分布式能源站智能故障診斷系統(tǒng)。燃氣分布式能源站智能故障診斷系統(tǒng)主要功能是將能源站日常運維中出現(xiàn)的故障以及故障的解決辦法進行分類與存儲，并統(tǒng)計故障出現(xiàn)的頻率。該系統(tǒng)可根據(jù)故障出現(xiàn)的頻率，將常見故障進行置頂，當能源站中的設(shè)備出現(xiàn)故障時，工作人員可以通過數(shù)據(jù)庫的模糊查找功能從故障數(shù)據(jù)庫中導出相似的故障及其解決辦法，指導工作人員盡快、有效地將故障解除。當出現(xiàn)重大事故時，該系統(tǒng)自動向終端服務(wù)器發(fā)送警報，聯(lián)系專業(yè)技術(shù)人員盡快到現(xiàn)場解決問題，在專業(yè)技術(shù)人員不便立刻趕到現(xiàn)場的情況下，可通過視頻、音頻、遠程傳輸?shù)裙δ芘c專業(yè)技術(shù)人員進行現(xiàn)場連線，使專業(yè)人員可以更好地了解事故現(xiàn)場，指導現(xiàn)場工作人員解決問題或者做一些防止事故進一步擴大的措施。具有相同原動機機型的不同能源站數(shù)據(jù)還可以進行共享，進而擴大能源站數(shù)據(jù)庫的存儲量，可以更科學、更安全地運行能源站，提高能源站的運行安全性。

5應(yīng)用案例分析

國內(nèi)某一運行多年的燃氣分布式能源站，原來的巡檢主要依靠紙質(zhì)記錄，運行日報表、周報表、月報表等工作依靠人員手工抄表完成，紙質(zhì)版的數(shù)據(jù)分析處理難度較大，人員抄表的錯誤率較高，保存、整理難度也較大，應(yīng)用該系統(tǒng)之后能源站運行人員的工作量減少，手抄報表可系統(tǒng)自動生成，能源站運維工作效率提高。該系統(tǒng)形成的故障診斷數(shù)據(jù)庫可有效地指導現(xiàn)場工作人員解決能源站日常運維工作中出現(xiàn)的問題，縮短人員的培訓時間，能源站運行的安全性提高，系統(tǒng)運行效果良好。

6結(jié)論

在信息技術(shù)高速發(fā)展的今天，經(jīng)驗和數(shù)據(jù)成為寶貴的財富，可以有效地指導能源站的日常運行與管理工作。燃氣分布式能源站智能生產(chǎn)管理系統(tǒng)將智能化滲透到能源站的日常工作中，可提高能源站運行的安全性;智能化技術(shù)的引入還可以減少能源站運維人員的工作量，降低能源站的運行成本。同時，燃氣分布式能源站智能生產(chǎn)管理系統(tǒng)可以實現(xiàn)能源站運行數(shù)據(jù)的分類、存儲，形成單個能源站的數(shù)據(jù)庫，將多個能源站的系統(tǒng)互相聯(lián)通可以實現(xiàn)能源站的集中式管理，推進區(qū)域能源鏈的形成，為綜合能源服務(wù)提供智能化的保障。

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作者:刁培濱 鄧亞男 單位:中國華電科工集團有限公司