5G+智慧电厂

许超 大唐海口清洁能源发电有限责任公司

我们大唐海口公司从建设开始就同步建设智慧电厂，就规划了5G+智慧电厂这么方案。我们大唐海口电厂它是海口市的首个大型的清洁电源、支撑电源，相当于是在海口市唯一一家大型的电厂，采用的是多能互补建筑光伏一体化技术，建设了新型的绿色电厂。

我们项目采用的是5G+的工业智慧互联网技术，以云中心为应用平台建设智慧电厂管控体系，依托大数据处理和云平台，将5G融合到智慧电厂建设中，实现生产经营过程的数字化跟智能化的管控，是海南首家的5G+智慧电厂。

(资料图片)

我们依托了工业互联网平台，现在我们的工业各个应用场景，通过各类人、设备业务系统的互联，然后促进数据跨系统端到端的流动。基于数据的分析建模利用，实现数据驱动的生产和运营闭环，并化和优化的形式，形成新的业务模式和新的业态。

与传统的工业互联网架构相比，工业互联网平台解决方案实现流程驱动的业务，系统流转变为数据系统的平台应用。为工业企业提供了基于数据的新技术、新方法、新服务和新价值。我们5G通信系统是以新一代咱们新一代的通信技术，它比相对于WiFi来说，大带宽、低延时和高安性的特点优点。

我们可以把5G系统应用在咱们电厂的工业过程控制这一块，为工业控制可以带来更多的一些应用。随着信息技术的发展和电厂自动化水平的提高，电厂现在产生的数据量相对以前会非常多，非常大。尤其咱们各种信息系统，自动化系统拥有的越来越多，需要的数据分析和处理能力会越来越高，需要各类的数据处理分析以及应用整合的数字化和智能化电厂。

海口公司的5G+智慧电厂建设是以5G+工业互联网平台为基础，围绕着5G的物理专网，一些一体化工业互联网平台、数据应用，数字虚拟技术，结合大数据处理等技术，整合成一整套的数字化智慧化系统。这是我们工业互联网平台的首页，把工作台这个工作台它的是核心的工作的信息的集中地，将那个电厂运营相关的设备，还有生产、经营、安全、环保等情况全部实现数字化和透明化。

所体现的决策信息是基于企业管理和业务场景的决策需求，结合精密的流程设计，将各功能板块提炼出的关键决策信息进一步研判和优化组合，推送到我们页面，这些信息为公司的管理增加一些精准和有效的决策依据，可以层层下沉到最基础的数据来源和逻辑起点，通过工作台，各级的工作人员都可以快速直观地了解到我们电厂的现有的安全生产经营状况，可以一览无余地了解到目前的数据参数等等信息。

在决策层面更精准及时，这些系统性实质性预测性的一些决策性，彻底解决的生产和经营信息的不同步、不对称问题，真正打通生产和经营之间的各种壁垒，实现设备支撑生产支撑经营。我们在这个基础上开发了移动办公 App，最大化地利用移动办公的便利性，将我们的所有的信息都快速下达给我们的工作人员。

我们 APP的信息传输采用的就是我们专网技术，通过5G网络来，但实际上全场覆盖，然后在场内可以连接通过APP来连接我们的内网，来实现实时的办公自动化这一块。我们在工业互联网平台下面建设我们智能CS系统，这不是传统的CS，在这一块， CS这一块真正打通的是生产和经营这一块的通道，任何工作任务都能让生产、运行、设备、安防、进行管理互联互通，消除信息孤岛，实施决策自动寻优闭环管理。

这是我们的几条主线。然后我们整个的工作过程以两票为例全流程的管理。在创建两票的过程中，两票可以与门禁电子围栏，还有我们三维虚拟场景，也就是数据完成电厂等功能相结合相融合。然后在流程过程中流转过程中，可以在线可视化的审批。

办理工作票过程中可以由移动的APP完成，我们现在是目前是准备工作票完全线上两票完全要实现无纸化，流转，在两票的过程中涉及也被面的出入库，还有一些关联查询，可以直接在 App中来实现。在两票操作过程中，视频还有人员定位，门禁电子围栏，这些内容都可以联动。

比如说我们在现场工作的时候，我可以在我的输入的蓝城电厂里面，能看到一些地方有人工作，所有的人员分布，还有人员分布地方，还有哪地方有人工作，他的工作是什么？有没有是高风险？有高风险工作，别人周围有没有人来监护管控，这些东西我们都可以在我们数据蓝城里面来实现。

电子围栏在工作的地点上，我们可以在周边的区域画电子围栏，有其他人员进入电子阅览以后可以进行报警。然后在数据孪生里面可以集成我们的视频监控系统。比如说我看到了这个地方有人在工作，可以通过三维视频这一块直接调取周边的摄像头来观察，就地观察附近的工作情况，人员在就地的检修工作情况，有没有违章或者是其他的一些情况。

两票执行完成以后，通过手机APP来提交审批，所有的流程流转都是在我们线上来实现，包括安措执行是否到位，都是在线上执行。然后我们做我们打造了数字孪生的可视化电厂，集成了很多的功能集成：三维和视频的融合，实时数据的显示，我们还有泰安智能安防，还有我们态势感知这一块。

通过数据孪生技术，可以直观了解到主要设备运行参数，检修记录，还有设备上的所有的数据，设计图纸，还有物资的情况等等都可以显示出来，还有设备上的一些历史的检修信息，历史的校验信息都可以通过三维来联动我们的设备管理系统来实时展示。

在我们的数据孪生里面可以有几种维度的展示，比如说我可以按照全场设备的展示，全场实时信息的展示，还有全场特种设备的展示等等，包括还有全厂正在检修的设备展示等等，可以做整体的掌握。

比如说全场的安防，可以通过数据孪生这一张图来通过视频的三网融合，可以对现场检修人员进行思维等等来展示。这个可以展示电子围栏周边有多少工作，有哪些是高风险的，可以在这边显示出来，然后可以调取所有的工作信息，比如说工作班子成员都是谁，然后有哪些危险点都是哪些，或者怎么预防专线点，危险点，怎么预防措施是什么，然后周边的监护人是谁都能从这边调取。

我们实现了安全的管理方法，管理手段。这是数字仿真。然后刚才安全管理这一块是智能机器人，然后我们现场还有设置了一台机器人，也是通过5G来传输来做无线传输，实现了全自动的智能巡检。它的全过程都是通过上面加了5G的通讯模块，所有的信息都是通过5G网络5G内网来进行的传输。人员的巡检信息，这是现场设备的三维，也包括燃机的内部数据，所有的大流量数据都可以做展示，这是最基础的展示。

这是基于大数据做了数据诊断的分析优化和生产监控。主要特点就是实现系统性的能够实现系统性的节能降耗，实现全省的经济运行。通过这些数据的节能分析优化，可以对机组的性能，全场能耗进行系统性实时性地分析，给出最优解决具体的实现路径。他给出了数据，可以给我们运行人员来进行参考。

最优解决最优实验路径，可以与运行人员实际竞赛和管理手段联动，实现人工操作方面的优化。我们智能电厂里面部署的燃气智能燃烧，优化智能的喷喷按参数优化，计算机冷端优化等需要一些智能化计算的参数优化系统，这些具体的功能可以应用起来，可以进一步降低我们的能耗水平，可以将我们将电厂的生产优化模式，从人的闭环操作进一步演化成自动控制的深度闭环，改善生产运行品质，同时进一步降低对人的依赖。

进一步体现出人工智能的价值。下介绍我们5G+智慧电厂的内容，主要是分几块，第是5G+的巡检机器人，第二个是5G+的移动布控球监控，第三个是我们的全省的光伏系统的控制和诊断，通过5G来实现传输。然后再就是我们现场的无人巡检系统，有一部分无人巡检系统的仪表或5G来传来传输来实现信号的采集。

第一部分就是5G+工业互联网，这个是通过我们的5G网络系统跟我们的工业互联网平台相结合的形式，构建了这么网络架构和平台架构系统。我们所有的应用所有的功能都是在这个平台上来实现的。第二个就是我们构建的5G+巡点检系统，刚才咱们说的巡点检系统是以5G通信模块代替现场巡检后回办公室上传咱们那种老式的巡检点仪代替巡检后回办公室上传的形式，通过现场NFC近场通讯实现巡检区域的识别。

我们通过点检仪和智能终端，通过蓝牙来实时传输点检数据，然后传输到智能终端。智能终端再通过5G通信形式来将巡检点数据实时自动写入系统，然后实时自动传入我们的点检系统，就不再需要人工手写输入，比原来是更方便更快捷。

第三个是5G+机器人的巡检，然后巡检机器人也是采用5G的通讯模式，加了5G通讯模块，然后自动控制、自动巡检、自动分析和写入数据，都是通过我们5G来实现快速采集和分析现场的设备数据，为设备分析和诊断提供了新模式。

第四个是5G+光伏通讯，刚才我们讲的就是全场的光伏发电系统，通过5G来通讯和控制它的诊断信息，所有的发电信息，电量信息都可以通过5G通讯来传输，可以避免大量的电缆的辐射，还能平时的日常巡检，可以为我们人员节省很多的巡检时间或者上下楼的时间。

第五个就是5G+的智能终端，这个也是5G通讯的移动终端，覆盖5G的网络，我们的网络是专有网络，不是共享网络，和火车专网只有我们自己用的5G专网，5G专网是覆盖全场，在全场所有的角落都能连接上我们的5G信号，然后我们的智能终端就通过全省的5G内网来通过物联网卡来连接我们内网，物联网卡能保证我们的连接式安全，然后可以高效安全使用的使用移动APP，全场的移动办公可以没有死角。

另外我们通过一智能终端上能集成了很多的功能，比如说刚才5G对讲机，还有刚才我们说的移动训练仪，都可以节省到我们的移动终端。然后5G对讲机是我们5G建设的对讲平台，然后通过我场内的5G信号来实现我们全场的5G对讲机优点就是功率小、干扰低。

那么传统的对讲机它是功率是比较高的，在我们的电子监控，还有我们的开关室附近，在对讲的时候很容易产生大的干扰，对我们的电子元器件信号产生影响。用的无机对讲机就可以避免这种问题，而且可以全场无死角，无死角对讲就是对这个信号对信号干扰有影响。

第六个5G+移动视频监控，这个就是普通的公共区域，这个是只要有5G网络的信号应该是都能实现的，这个是没有什么。第七个是5G+工业控制，这个是我们场内利用5G通讯系统实现了我们全场的智能照明的无线实时控制。我们场内是建设的是智能照明系统的所有的控制，也是通过5G通信来实现的，可以免除大量的布线。

另外我们的取水泵房是在场外，场外大概距离是8公里距离，我们在取水泵房也建设了5G基站，跟场内的5G基站系统是连接到网络内网的，这样就通过可以在场外取水泵站这一块，就可以建立起来5G内网系统。

所以场外取水这一块，因为5G是有切片技术的，可以利用5G的切片技术来划出一块网络区域，然后把网络大区并入我们的生产大区，生产大区跟广电大区可以实现物理隔离，就可以在生产大区来使用5G网络，通过5G来实现我们那个取水泵房远距离传输控制，就能实现5G在我们电厂工业控制应用。

这一块如果我们后面用得好，我们后面的很多的改造，场内的增加了很多设备都可以通过5G来实现，可以少了很多的布线的麻烦，施工的麻烦，这主要就是我们5G的应用。我们全厂还建设了我们的数据孪生系统，数据孪生电厂主要集成了全场三维可视化系统，UWB人员定位系统，还有三维视频监控系统， SIS系统、MIS系统，还有设备管理系统等数据，构建1:1虚拟的数字孪生系统体系。

在我们的数字孪生系统上可以实时地掌握全场生产设备生产人员信息，达到设备的态势感知，人员态势感知，以及安全态势感知的目的。比如说刚才我说的我们现场比如说安全，安全上以两票的为例，就是刚才说的从开始开票一直到结票都可以在我们的数字蓝城电厂里面得到体现，得到整体的掌控，这是从传统到智能化的模式的转变图片。

我们智能电厂整个平台，是基于我们的工业互联网平台，在安全经济环保高效规范的层面体现了较为明显的智能化特点。结合我们现在5G的专网通信新技术，可以实现多种5G应用和功能，在未来5G这一块，我们还会通过二期三期这一块，我们还会增加5G加无人巡点检系统，大面积的无人训练点。

第二部分可以通过5G+无人机结合的形式，还有我们5G+一些监视机器人，刚才咱们说的机器人是巡检机器人，我们后期还考虑可以增加一些监护机器人监视器就行，比如我们现场工作的时候可以机器人可以自动跟踪，自动到现场监控，比如说有机器人的，直接在周围直接监视，直接识别到的工作情况，人员情况，违章情况，这样实现人员的巡检。

在虚拟的无人机这一块，场内的无人机巡检也是通过5G这个途径来控制，包括我们厂内的 GIS实验站，还有锅炉系统，可以通过无人机的定时的巡检来发现问题解决问题。这就是我们公司5G+智慧电厂介绍情况。

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