在能源行業(yè)智能化浪潮中，東方電氣集團(tuán)所屬東方自控創(chuàng)新推出EH油智能診斷系統(tǒng)，讓電站運(yùn)維進(jìn)入智能時(shí)代，就像給汽輪機(jī)的控制系統(tǒng)配上了24小時(shí)值班的“智能醫(yī)生”，讓設(shè)備自己“體檢”。
這一基于人工智能與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的工業(yè)級(jí)智能解決方案，通過全時(shí)數(shù)據(jù)感知、智能故障預(yù)警與精準(zhǔn)運(yùn)維決策，讓傳統(tǒng)電站設(shè)備從“被動(dòng)檢修”到“主動(dòng)健康管理”。
▲EH智能診斷原理圖
給汽輪機(jī)控制系統(tǒng)裝個(gè)“智能醫(yī)生”
在發(fā)電廠里，汽輪機(jī)就像巨型心臟，而汽輪機(jī)控制系統(tǒng)就像它的“大腦”，其中EH油系統(tǒng)則是汽輪機(jī)控制系統(tǒng)的核心部件，一旦出問題，整個(gè)機(jī)組都可能“罷工”。東方自控EH油智能診斷系統(tǒng)，通過AI算法+工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)+數(shù)字孿生技術(shù)，為汽輪機(jī)控制系統(tǒng)裝上“智能醫(yī)生”，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、主動(dòng)預(yù)警、 精準(zhǔn)診斷、全生命周期管理，突破了傳統(tǒng)人工檢修的周期性和滯后性。
▲監(jiān)控畫面
智能醫(yī)生的“硬件裝備”
作為EH油智能系統(tǒng)的核心裝置，東方自控自主研發(fā)的AC10智能控制器，可以安置在汽輪機(jī)控制系統(tǒng)的機(jī)柜內(nèi)，也可以作為分散控制系統(tǒng)的智慧平臺(tái)，通過通訊卡與分散控制系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)交互，其診斷結(jié)果可以在分散控制系統(tǒng)的監(jiān)視畫面中顯示。采用國(guó)產(chǎn)高性能智能芯片進(jìn)行運(yùn)算，進(jìn)一步增加其穩(wěn)定性，因自身的性能及專屬AI算法，可以相對(duì)完美地滿足汽輪機(jī)控制系統(tǒng)的故障診斷需求，就像給設(shè)備裝了個(gè)“超級(jí)大腦”。
▲AC10智能控制器
AC10智能控制器搭載國(guó)產(chǎn)2GHz四核處理器，其處理能力遠(yuǎn)高于主流工業(yè)控制器能在零下40℃到70℃的極端環(huán)境工作，可實(shí)現(xiàn)寬溫環(huán)境中正常工作。
智能醫(yī)生的“四大絕活”
針對(duì)EH油系統(tǒng)，“故障模式復(fù)雜、樣本數(shù)據(jù)稀缺”的痛點(diǎn)，東方自控創(chuàng)新性提出“物理模型+機(jī)器學(xué)習(xí)”的融合診斷架構(gòu)，構(gòu)建了四大智能維度：
▲EH智能診斷網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D
千里眼：24小時(shí)無死角監(jiān)測(cè)
在EH油系統(tǒng)關(guān)鍵位置，裝上油壓、流量、振動(dòng)等多類型傳感器，
能夠?qū)崟r(shí)采集油箱、油泵、油動(dòng)機(jī)等關(guān)鍵測(cè)點(diǎn)數(shù)據(jù)，結(jié)合AC10智能控制器的高速處理能力，構(gòu)建了特征參數(shù)的設(shè)備健康檔案。
最強(qiáng)大腦：AI算法精準(zhǔn)判斷
針對(duì)不同故障場(chǎng)景實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)匹配，隨機(jī)森林（RF）算法，像個(gè)經(jīng)驗(yàn)豐富的老專家，能夠快速分析海量數(shù)據(jù)，一眼看穿94%的故障。
時(shí)間記憶網(wǎng)絡(luò)（LSTM）算法能記住歷史數(shù)據(jù)，預(yù)警準(zhǔn)確率95%。
時(shí)間卷積網(wǎng)絡(luò)（TCN）算法專治復(fù)雜的振動(dòng)問題，識(shí)別復(fù)雜故障信號(hào)，誤差< 5%。
智能字典：專家經(jīng)驗(yàn)庫
把實(shí)踐積累的維修經(jīng)驗(yàn)轉(zhuǎn)化為“AI教科書”，在油壓降低時(shí)會(huì)自動(dòng)給出“預(yù)警→分析→維修”三步解決方案。
主動(dòng)預(yù)警：給設(shè)備打“預(yù)防針”
用數(shù)字孿生技術(shù)模擬運(yùn)行狀態(tài)，動(dòng)態(tài)展示油溫、壓力、流量等參數(shù)，故障點(diǎn)一目了然，實(shí)現(xiàn)“按需維護(hù)”。
實(shí)戰(zhàn)突破：從實(shí)驗(yàn)室到工程現(xiàn)場(chǎng)
在某核電站的汽輪機(jī)廠房?jī)?nèi)，EH油智能診斷系統(tǒng)的指示燈持續(xù)閃爍，這不僅是一套設(shè)備的運(yùn)行信號(hào)，更是我國(guó)能源科技自立自強(qiáng)的時(shí)代象征。本套系統(tǒng)為汽輪機(jī)安全運(yùn)行提供強(qiáng)有力的技術(shù)支持，降低了機(jī)組非計(jì)劃停機(jī)風(fēng)險(xiǎn)，提高了生產(chǎn)效率，目前已在國(guó)內(nèi)新建項(xiàng)目機(jī)組中規(guī)?；茝V。
未來，這套智能系統(tǒng)將被推廣至更多電站所有汽輪機(jī)配上“智能醫(yī)生”，讓發(fā)電更安全、更高效，為國(guó)家能源事業(yè)貢獻(xiàn)“東方”智慧。
