项目案例简介:
国能长源汉川发电有限公司实施的智慧管理平台(HCIMS)项目,整合了超融合云平台、微服务、中台技术,构建了全面的技术信息结构和融合应用架构。平台提供开发工具、框架、服务治理等,支持多种通信方式和前端工具,实现微服务自动化部署和监控。已建成20个微服务,覆盖智能安全、生产技术等关键业务,显著提升了业务管理和决策效率。
项目还包括智能安全管控系统的建设,集成了三维建模、人员定位等技术,采用5G、云技术、物联网等新技术,实现全面的智能管控。人员安全管控方面,通过智能系统实现对作业人员的安全监管,建立职业健康电子档案,智能感知职业危害因素,提升安全管理水平。全厂环境安全管理通过物联网平台实现视频、门禁等业务联动,提升安全预警和响应能力。本质安全管理构建了智能化的安全管理业务,涵盖安全环保知识库、组织机构等。智能设备安全管控基于SIS和巡点检系统数据,智能识别设备不安全状态,及时报警和记录。厂区安防监控集成联动则集成了门禁报警、入侵检测等,形成智能安防监控系统。
HCIMS系统与集团ERP统建系统协同,探索端边云架构,实现智能两票业务应用,统一设备台账、编码和人员信息。5G+物联网应用根据国家发展改革委的要求,促进了先进信息技术与能源产业的融通发展,拓展了能源领域5G应用场景。汉川公司采用5G+MEC专网架构建设,实现了专网数据不出厂,保障了数据安全。
基于5G+物联网无线泛在感知数据网络与ICS智能发电平台和IMS智能管理平台的连通,提升了智能发电平台的透视和感知能力,提高了生产关键管控业务的垂直贯穿能力和智慧预测能力。财务可视化平台基于ABC作业成本法,实现了指标数据线上收集、统一存储、图表化展示。知识图谱技术在生产及管理流程中实现设备、消缺故障处理等知识的系统集成,提升了对缺陷故障的分析处理能力,促进了设备精益管理。
选送单位:国能长源汉川发电有限公司
项目名称和内容
项目名称:融合5G及工业互联技术的燃煤电厂智慧管理平台研究与应用
项目主要科技内容:
建设智慧管理平台(HCIMS),整合智能电厂建设所需的IT应用资源、数据资源及基础设施资源。
构建智能安全管控系统,集成三维建模、人员定位、电子围栏等先进基础设施和智能装备。
HCIMS系统与集团ERP统建系统协同,探索端边云架构。
5G+物联网应用,根据国家发展改革委《能源领域5G应用实施方案》的要求,促进以5G为代表的先进信息技术与能源产业融通发展。
汉川公司采用5G+MEC专网架构建设,实现专网数据不出厂,大网与专网隔离。
基于5G+物联网无线泛在感知数据网络与ICS智能发电平台和IMS智能管理平台的连通。
改造总体目标
实现电厂运营的业务一体化、提升业务管理的质量和效率;通过智慧管控平台(HIMS)实现汉川电厂各业务应用之间的交互和跨业务的流程流转。
主要创新点概述
1、构建集“5G+物联网+深度场景应用+智能化管控”于一体的汉川电厂一体化超融合智慧管理平台(HCIMS),实现汉川电厂侧的边缘创新与集团侧的融合创新的一体化协同。
2、5G +物联网与火电业务创新融合,建立电厂泛在感知生态,实现数据和信息的全面感知、全面连接,开发新服务,提高生产效率,改善实时分析决策,解决关键问题,以及创造新的创新体验。
应用情况及可推广前景简述
国能长源汉川发电有限公司作为“融合5G及工业互联技术的燃煤电厂智慧管理平台研究与应用”项目的试点应用单位,应用了智慧管理平台(HCIMS),部署在国能长源汉川发电有限公司管理大区内,自2021年8月部署、2021年12月上线试运行以来,应用情况及社会效益如下:
1、系统在试运行期间运行状况正常,应用情况良好。
智慧管理平台(HCIMS)自正式交付运行以来,系统功能使用正常,应用效果良好。该项目是在科学规划与顶层设计的基础上,通过推进系统构建、方案制定、标准化体系建设等内容,实现煤、电、汽、水、灰等业务全覆盖,是国家能源集团继智慧燃机、智慧水电基础上智慧煤电的全新实践,是一次传统煤电向智慧煤电转型升级的有益探索。
2、通过智慧管理平台(HCIMS)应用,有效提升了汉川电厂生产管理水平。
搭建了基于微服务的一体化信息管理整合平台,符合工业互联网平台中微服务架构,该平台内部消除信息孤岛,实现系统间的业务功能协同和集中服务,加强数据共享和综合分析。优化基础设施建设,提高系统运行的安全性和可靠性,促进企业运营的业务一体化、提升业务管理的质量和效率,满足电厂需求。
形成了覆盖安全、生产、经营的指标管理体系。
智慧管控平台(HIMS)集成并融合现有26个信息系统,构建生产、经营和管理智能化运行体系,提高汉川电厂智慧安全生产管理水平,提升无人值班少人值守的巡检水平,实现以人为本的集中管控,专业管理,数据共享和业务协同的 柔性管理模式,打造生产运营高效、发展持续创新、管理现代规范的经营管理能力,为集团火电智慧化建设提供示范和技术路径。
通过智慧管控一体化平台(HIMS)实现汉川电厂各业务应用之间的交互;实现跨业务的流程流转;建立统一和规范的企业服务管控体系,保证服务库目录、服务资产、服务管控流程的一致性。
通过智能两票、智能巡检提高了“两票三制”关键管理制度管控标准化、流程化、智能化水平,实现了闭环管理。
3、形成可复制、可推广的燃煤电厂智能企业建设体系,取得显著社会效益。
通过汉川电厂智慧管理平台建设,形成可复制、可推广的燃煤电厂智慧企业建设方案和产品,实施后将通过人工智能为核心的新集成技术向智能化发展,从企业运营效能、环境友好程度等方面不断提升企业管理水平,实现企业安全、环保、降本、降能、增效,助力火电能源的清洁高效利用,保持在能源市场竞争力。
经济效益及社会效益情况
一、经济效益
围绕人员、厂区安全生产管控,利用物联网、AI智能分析技术、环境监测分析等技术,融合业务管理流程要求,实现本职安全。
1、安全防范效益分析
平台软件的上线,将极大提升汉川公司现有安全防范水平,提升安全管控效率,报警、视频、电子地图的实时联动,将原有各种入侵报警、非法开门进入敏感区域、消防警情的人工复核时间由几十分钟节省至数秒内,极大的提升了响应速度,节省了警情人工现场复核的人力成本,原本每班4个人,4班共16人,按人均10万,现以每天安排4名值守人员(三班倒)现场警情复核待命为例,节省了12人,按人均10万,则每年可节省120万。
2.技术开发成本经济分析
物联网模型将为后续汉川公司平台软件对接物联网设备提供标准化的接口规范,节省因物联网设备的新增、变更导致的平台软件频繁升级带来的软件运营性、维护性升级、开发成本的上升,使未来进行物联网接入时只关注与物模型的接入开即可,而不必对平台软件整体性进行升级。
以对一种物联网设备的变更为例,采用传统的直接对接、强耦合方式对平台软件进行升级,则需要对平台软件的数据连接、数据采集、数据呈现、报警、联动控制等各环节进行软件代码修改、分段测试、总装测试,并派遣人员进行软件升级,当物联网设备变更、更换、新增多过时,平台软件则工作量较大,甚至需重新采购,因此,根据平台软件采购、定制开发的市场造价分析,可得投资分析结果:
通过上表的平台软件修改所需人力成本对比表可知,传统物联网接入方式变更1种设备接入,则需耗时15*2+30*3+20*2+10*2+10*2=200人/天,而采用物联网模型方式变更1种设备接入,则只需要5+20+3+0.5=31.5天/人,共节约85%的开发测试人工成本。
以低代码配置开发人员按年薪10万/年,软件开发人员年薪按20万/年,测试人员、技术人员年薪按12万/年计算,通过上表的以变更1种物联网设备的接入计算得出,可节省8.16万的开发测试费,极大的节省了用户单位的造价投资。
二、社会效益
HCIMS的研发与示范是推广火力发电组织流程重构与动态智能调度、发电设备的智能物联和云化数据采集、多维人机协同与互操作系统,实现了火力发电厂大数据系统、网络化分布式生产设施,引导发电设备泛化物联化、发电数据可视化、发电过程透明化、发电现场无人化,提升火力发电工厂的智能化、无人化的实践深度和广度。在本项目完成后,机组效率得到有效提升,提高机组运行经济性,社会效益主要体现如下:
1、通过HCIMS系统的深度研究及应用,提升汉川公司的集中生产管理能力、感知能力、智慧预测能力,作为示范单位,提高汉川公司在集团公司、湖北公司及同行业的影响力,具有较强的社会效益和示范意义。
2、通过端边云协同体系的研究与实践,为汉川公司和企业外围产业链的融合奠定基础,提升企业的社会效益。
3、通过智能电站建设工作,作为落实集团公司总体战略部署的一个重要手段,通过运用创新技术和管理手段,实现公司安全、环保、经济、规范、协同运营,通过智能安全、智能运行、智能行政等业务功能的整合,实现一体化智慧管理,为发电行业智慧发展主流方向作出积极实践,助力集团公司打造世界一流能源集团。
4、通过5G+物联网+火电厂的场景应用对开展电厂复杂电磁环境下5G网络性能、网络切片、定制化专网、网络安全、业务安全,以及业务综合承载性能的适应性、安全性和可靠性验证,探索5G创新应用技术, 研究建立相关技术标准具有重大意义
项目案例获专利及奖励情况
中电联《融合5G及工业互联技术的燃煤电厂智慧管理平台研究与应用》成果鉴定国际领先
软著-基于5G技术的移动可视化应急指挥系统
软著-生产运行设备视频监控识别系统
软著-汉川设备知识图谱系统
软著-智慧安防管理平台(3DBIM)
选送单位简介:
国能长源汉川发电有限公司始建于1989年,坐落于湖北省汉川市,公司现有装机容量332万千瓦,分三期建成。一期2台30万千瓦机组分别于1990年7月12日和1991年6月28日建成投产,总投资9.26亿元。二期2台30万千瓦机组分别于1997年1月12日和1998年4月11日建成投产,总投资25.61亿元。三期2台100万千瓦机组分别于2012年12月21日和2016年8月18日建成投产,总投资62.02亿元。四期扩建项目(2×100万千瓦)已取得立项、核准和投决,预计静态总投资77.5亿元。