全應(yīng)智慧熱電云管理系統(tǒng) 首個(gè)面向熱電行業(yè)的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)
熱力能源是工業(yè)發(fā)展和居民生活必需的能源之一，熱力能源生產(chǎn)企業(yè)由于行業(yè)特點(diǎn)，普遍存在“散、亂、污、小”的情況，行業(yè)整體信息化水平低，安全隱患嚴(yán)重、能源效率低下、管理經(jīng)營(yíng)落后。全應(yīng)智慧熱電云是首個(gè)面向熱力行業(yè)的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)云系統(tǒng)，將分散而規(guī)模小的熱力生產(chǎn)企業(yè)廣泛接入，為每個(gè)企業(yè)提供生產(chǎn)過(guò)程和生產(chǎn)管理優(yōu)化等服務(wù)。
對(duì)于每家熱力生產(chǎn)企業(yè)，全面接入熱力生產(chǎn)全過(guò)程的數(shù)據(jù)，在數(shù)字空間建立物理世界的數(shù)字孿生以及從數(shù)字孿生不同側(cè)面描述運(yùn)作機(jī)制的工業(yè)機(jī)理、專(zhuān)家知識(shí)、機(jī)器學(xué)習(xí)、深度學(xué)習(xí)等模型。利用數(shù)字孿生的仿真、預(yù)測(cè)、診斷等能力，為熱力生產(chǎn)企業(yè)提供智能司爐、生產(chǎn)監(jiān)控、管網(wǎng)平衡、設(shè)備管理、經(jīng)營(yíng)分析等綜合智能化解決方案，為企業(yè)實(shí)現(xiàn)安全生產(chǎn)、效益提升、節(jié)能環(huán)保、智慧化運(yùn)營(yíng)、信息化管理等綜效。
一、 項(xiàng)目概況
1. 項(xiàng)目背景
我國(guó)工業(yè)蒸汽和居民供熱主要采用煤炭作為一次能源，現(xiàn)存的燃煤鍋爐達(dá)46萬(wàn)臺(tái)，年燃煤量高達(dá)4億噸標(biāo)煤。我國(guó)工業(yè)鍋爐具有“數(shù)量大、容量小、燃煤為主”的特點(diǎn)，自動(dòng)化程度低、運(yùn)營(yíng)水平差、能效低、污染大、管損嚴(yán)重等問(wèn)題是熱力能源行業(yè)污染大、成本高、依賴(lài)人工的主要原因。
隨著最嚴(yán)環(huán)境保護(hù)法的出臺(tái)，抗擊霧霾、保衛(wèi)藍(lán)天成為最大的民生工程，全面推進(jìn)熱能行業(yè)朝高效、清潔、環(huán)保方向發(fā)展已成為必然。
2. 項(xiàng)目簡(jiǎn)介
構(gòu)建一套面向熱力能源行業(yè)的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)云平臺(tái)，以云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、移動(dòng)計(jì)算技術(shù)為基礎(chǔ), 通過(guò)實(shí)時(shí)物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)采集、異構(gòu)子系統(tǒng)數(shù)據(jù)深度整合、高可靠低時(shí)延數(shù)據(jù)傳輸、海量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與管理、智能大數(shù)據(jù)分析、矢量組態(tài)報(bào)表、360°超高清晰數(shù)據(jù)可視化及分布式多屏顯示聯(lián)動(dòng)等一整套技術(shù)，為企業(yè)用戶(hù)提供機(jī)器設(shè)備實(shí)時(shí)監(jiān)控與運(yùn)維、生產(chǎn)安全實(shí)時(shí)告警、生產(chǎn)流程信息化管理、人工智能輔助生產(chǎn)、經(jīng)營(yíng)分析實(shí)時(shí)可視化表達(dá)等，提高熱力生產(chǎn)企業(yè)的數(shù)字化、信息化水平，讓企業(yè)運(yùn)營(yíng)管理人員全面掌握企業(yè)運(yùn)行狀態(tài)，及時(shí)做出智慧決策，從而全面優(yōu)化企業(yè)運(yùn)行效率，幫助企業(yè)節(jié)能減排，促進(jìn)企業(yè)安全生產(chǎn)，有效提高企業(yè)運(yùn)營(yíng)效率。
項(xiàng)目建成后，在項(xiàng)目中積累的智能化改造和施工方案、面向熱力能源行業(yè)的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)（包括大數(shù)據(jù)平臺(tái)、微服務(wù)平臺(tái)、客戶(hù)端應(yīng)用等）、智能司爐模型、管理信息化系統(tǒng)、組態(tài)可視化、告警模板等一系列面向行業(yè)的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)內(nèi)容均可行業(yè)內(nèi)直接復(fù)制使用。同時(shí)，在熱力能源行業(yè)的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)開(kāi)發(fā)和實(shí)踐模式可水平推廣到其他行業(yè)。
3. 項(xiàng)目目標(biāo)
將大型熱力生產(chǎn)中心經(jīng)智能化改造后統(tǒng)一納入綜合監(jiān)控管理平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)熱能生產(chǎn)過(guò)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(yíng)數(shù)據(jù)，動(dòng)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(yíng)效率提高、和工作流程合規(guī)，實(shí)現(xiàn)全國(guó)分布的集中供熱中心集中化監(jiān)控、數(shù)字化運(yùn)營(yíng)、精細(xì)化管理、和集團(tuán)化企業(yè)總部管理層的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)，打造合規(guī)、安全、綠色、高效、智慧的煤炭熱能產(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+個(gè)生產(chǎn)過(guò)程數(shù)據(jù)點(diǎn)接入到工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)，進(jìn)行集中存儲(chǔ)和檢索；
? 生產(chǎn)監(jiān)控：為熱力生產(chǎn)過(guò)程的10+個(gè)生產(chǎn)過(guò)程子系統(tǒng)提供形象化的監(jiān)控組態(tài)圖，支持通過(guò)PC、手機(jī)、電視、大屏幕進(jìn)行查看；
? 故障預(yù)警與診斷：提供熱力生產(chǎn)過(guò)程常見(jiàn)30種故障的預(yù)警、故障診斷和故障恢復(fù)建議；
? 智能化生產(chǎn):提供智能司爐機(jī)器人、智能化管網(wǎng)平衡、智能設(shè)備運(yùn)維管理等智能化服務(wù)，輔助人工進(jìn)行生產(chǎn)過(guò)程控制和生產(chǎn)管理，將鍋爐燃效提升10%以上、設(shè)備故障率降低50%以上；
? 管理信息化：提供工單管理、巡檢管理、能源管理、生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)分析等信息化管理功能，替代現(xiàn)有的手工紙本作業(yè)，人工作業(yè)效率提升30%；
二、項(xiàng)目實(shí)施概況
1 需求分析
2017 年中國(guó)的熱能需求是 55 萬(wàn)蒸噸/小時(shí)，全年熱能消費(fèi)量為 48 億噸。 隨著 GDP的 增長(zhǎng)，年工業(yè)熱能需求量增長(zhǎng)5.2%，到2022 年工業(yè)熱能需求為69萬(wàn)蒸噸/小時(shí)。中國(guó)現(xiàn)存工業(yè)鍋爐70萬(wàn)臺(tái)，其中燃煤鍋爐46萬(wàn)臺(tái)，燃?xì)?油/電鍋爐10萬(wàn)臺(tái)，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(guò)程，如下圖展示了鍋爐控制的核心抽象：
整個(gè)鍋爐控制過(guò)程是一個(gè)“非線性、強(qiáng)耦合、大延遲”的系統(tǒng)，這種問(wèn)題對(duì)于人的理解和優(yōu)化操作是無(wú)法實(shí)現(xiàn)的，即使是使用基于機(jī)理的計(jì)算模型也很難計(jì)算的很清楚，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(lài)于人工經(jīng)驗(yàn)和手工作業(yè)，在以下幾個(gè)方面問(wèn)題突出：
1) 粗放式鍋爐控制導(dǎo)致能源浪費(fèi)
目前熱力中心基本都已實(shí)現(xiàn)了基于DCS或PLC的集中式自動(dòng)控制，然而最關(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(lài)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)。
2) 人工環(huán)?？刂茖?dǎo)致環(huán)保指標(biāo)不穩(wěn)定
環(huán)保問(wèn)題越來(lái)越成為社會(huì)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(dòng)控制，然而大多數(shù)的加藥操作仍舊依賴(lài)于人工。“在什么時(shí)候加？加多少？”完全依賴(lài)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(huì)出現(xiàn)較大波動(dòng)，給環(huán)保監(jiān)管部門(mén)造成工作負(fù)擔(dān)，同時(shí)增加了熱力中心的環(huán)保開(kāi)支。
3) 安全保障缺乏系統(tǒng)性體制
熱力生產(chǎn)是一個(gè)對(duì)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(huì)帶來(lái)非常惡劣的社會(huì)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?！鞍踩L(fēng)險(xiǎn)項(xiàng)識(shí)別不足”、“安全管理制度不健全”、“應(yīng)急管理手段缺乏”等問(wèn)題普遍存在。同時(shí)，由于沒(méi)有系統(tǒng)性的安全管理體制，導(dǎo)致安全專(zhuān)項(xiàng)資金并沒(méi)有被合理的利用。
4) 經(jīng)營(yíng)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(lài)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(yíng)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(yíng)數(shù)據(jù)滯后。
隨著國(guó)家政策對(duì)節(jié)能降耗和環(huán)境保護(hù)要求的提高，以及行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)的加劇，以上這些問(wèn)題已經(jīng)成為嚴(yán)重制約行業(yè)企業(yè)發(fā)展的問(wèn)題。熱力生產(chǎn)企業(yè)亟待解決。
2 系統(tǒng)架構(gòu)
系統(tǒng)全面獲取生產(chǎn)工藝全過(guò)程的關(guān)鍵數(shù)據(jù)，在云端對(duì)生產(chǎn)過(guò)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(tái)的架構(gòu)圖：
全應(yīng)智慧熱電云工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)共分為六層：
? 物理層指的是現(xiàn)實(shí)物理世界，包括產(chǎn)線、物理環(huán)境、信息化系統(tǒng)等，通過(guò)傳感器、智能儀表、自動(dòng)控制系統(tǒng)、信息化系統(tǒng)等將物理世界的事件數(shù)字化；
? 邊緣層用于對(duì)接物理層的數(shù)據(jù)，對(duì)物理層數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、匯聚、編碼，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層是提供通用計(jì)算、網(wǎng)絡(luò)、存儲(chǔ)資源，可以是基于公有云虛擬化資源或基于實(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(tái)基于現(xiàn)有IaaS層技術(shù)，并不專(zhuān)門(mén)提供IaaS層設(shè)施；
? PaaS層體現(xiàn)了全應(yīng)智慧熱電云工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)的核心能力，包含了一整套大數(shù)據(jù)平臺(tái)體系、基于基礎(chǔ)PaaS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(kāi)發(fā)工具集；
? SaaS層是一組基于PaaS層的應(yīng)用體系，提供了一整套面向云租戶(hù)和云管理員的具體應(yīng)用，這里包含平臺(tái)通用微應(yīng)用和面向行業(yè)的微應(yīng)用插件；通過(guò)將微應(yīng)用進(jìn)行組裝可以實(shí)現(xiàn)多種面向不同用戶(hù)的應(yīng)用系統(tǒng)，包括云租戶(hù)的工業(yè)APP和面向云后臺(tái)的相關(guān)管理應(yīng)用；
? 客戶(hù)端提供了若干面向不同用途的客戶(hù)端應(yīng)用運(yùn)行環(huán)境，包括基于瀏覽器的PC客戶(hù)端、面向手機(jī)和Pad的移動(dòng)客戶(hù)端、面向電視和電視墻的可視化播放器、以及可視化播放器的遙控器；平臺(tái)的用戶(hù)可以通過(guò)這些客戶(hù)端對(duì)各種SaaS層應(yīng)用進(jìn)行使用；
3 應(yīng)用場(chǎng)景
1) 智能司爐
基于熱能生產(chǎn)關(guān)鍵生產(chǎn)工藝過(guò)程的歷史運(yùn)行數(shù)據(jù)，對(duì)給粉機(jī)、鍋爐、管網(wǎng)等建立數(shù)字孿生和數(shù)據(jù)模型，能夠通過(guò)模型實(shí)時(shí)對(duì)最佳鍋爐參數(shù)進(jìn)行預(yù)測(cè)，為司爐人員提供最優(yōu)的操作建議，對(duì)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(kāi)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：
2) 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(zhuān)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(wèn)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(duì)整個(gè)生產(chǎn)工藝過(guò)程的實(shí)時(shí)在線查看；能夠以組態(tài)圖的形式對(duì)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(xiāo)等工藝過(guò)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(shì)和歷史變化過(guò)程。如下圖所示：
基于對(duì)生產(chǎn)過(guò)程建立的數(shù)字孿生和數(shù)字模型，對(duì)生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控和預(yù)測(cè)，對(duì)即將發(fā)生的故障進(jìn)行提前預(yù)警，并對(duì)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。
3) 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：
? 化水工藝中的重要設(shè)備：原水泵、超濾泵、各種過(guò)濾器、超濾膜、反滲透增加泵、各種加藥泵、反滲透膜、混床等；
? 鍋爐的重要設(shè)備：氮?dú)夤?、給粉機(jī)、一次風(fēng)機(jī)、二次風(fēng)機(jī)、引風(fēng)機(jī)、給水泵、除氧器、汽包等；
? 環(huán)保系統(tǒng)的重要設(shè)備：除塵布袋、噴吹脈沖閥、工藝泵、攪拌泵、循環(huán)泵等；
重要設(shè)備的持續(xù)運(yùn)行對(duì)整個(gè)生產(chǎn)過(guò)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(duì)每個(gè)設(shè)備建立設(shè)備檔案，從設(shè)備采購(gòu)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(duì)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。
4) 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(guò)程中，需要定時(shí)對(duì)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(wèn)題。
為了解決巡檢中存在的問(wèn)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：
? 標(biāo)準(zhǔn)化巡檢路線、巡檢項(xiàng)目、巡檢操作規(guī)程，確保不同的巡檢人員能夠達(dá)到一致的巡檢效果；
? 使用生物識(shí)別手段（如指紋）和巡檢位置標(biāo)識(shí)，確保指定的人在指定的時(shí)間到指定的點(diǎn)進(jìn)行巡檢；
? 當(dāng)巡檢完成后，將巡檢結(jié)果及時(shí)上報(bào)，確保安全生產(chǎn)負(fù)責(zé)人能夠第一時(shí)間獲得巡檢的結(jié)果，明確巡檢中發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題；
三、下一步實(shí)施計(jì)劃
全應(yīng)智慧熱電云作為面向能源行業(yè)的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)系統(tǒng)，將以熱力能源為切入點(diǎn)，繼續(xù)接入越來(lái)越多的熱力能源生產(chǎn)企業(yè)，為熱力能源生產(chǎn)企業(yè)提供生產(chǎn)和管理的全面數(shù)字化、信息化和智能化服務(wù)，并將在熱力能源生產(chǎn)企業(yè)的實(shí)施經(jīng)驗(yàn)復(fù)制到上下游產(chǎn)業(yè)及其他行業(yè)，最終成為面向整個(gè)能源行業(yè)的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)云平臺(tái)系統(tǒng)。
下一步的實(shí)施計(jì)劃將分為以下幾個(gè)階段：
? 階段一：2019年8月到2020年12月，將熱力能源的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)方案系統(tǒng)在全國(guó)進(jìn)行推廣，接入不少于100家熱力生產(chǎn)企業(yè)，同時(shí)基于數(shù)據(jù)進(jìn)一步優(yōu)化目前方案中的管理功能和智能化功能；期間通過(guò)已接入客戶(hù)逐步接觸上游的燃料生產(chǎn)廠家；
? 階段二：2021年1月到2021年12月，將熱力能源方案在整個(gè)行業(yè)大量復(fù)制，接入不少于1000家熱力生產(chǎn)企業(yè)；逐步形成2~3個(gè)面向能源行業(yè)不同細(xì)分領(lǐng)域的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)解決方案；
? 階段三：2022年1月以后，對(duì)已形成的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)解決方案在整個(gè)行業(yè)中進(jìn)行大量復(fù)制，同時(shí)形成面向整個(gè)能源行業(yè)的產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)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
1 基于數(shù)字孿生和數(shù)據(jù)模型智能化控制和診斷
熱能生產(chǎn)的核心控制工藝過(guò)程是“非線性、強(qiáng)耦合、大延遲”的多參數(shù)組合優(yōu)化問(wèn)題，傳統(tǒng)的基于人工和基于計(jì)算模型的優(yōu)化方法在實(shí)踐中都被證實(shí)效果不理想，本項(xiàng)目提出了一套基于數(shù)字孿生的數(shù)據(jù)模型，將工業(yè)機(jī)理、專(zhuān)家知識(shí)、機(jī)器學(xué)習(xí)和深度學(xué)習(xí)技術(shù)進(jìn)行有機(jī)融合，有效地對(duì)整個(gè)生產(chǎn)工藝過(guò)程進(jìn)行個(gè)性化建模，基于模型實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程的安全故障預(yù)警和診斷、生產(chǎn)工藝控制的智能化優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)安全生產(chǎn)、效益提升、節(jié)能環(huán)保等效果。
2 完備的行業(yè)應(yīng)用體系
基于獲取的數(shù)據(jù)，通過(guò)一系列專(zhuān)門(mén)針對(duì)熱力站開(kāi)發(fā)的行業(yè)APP，為客戶(hù)打造了一整套完備的信息化和智能化解決方案。
1) 信息化內(nèi)容
? 設(shè)備管理與維護(hù)：通過(guò)信息化手段對(duì)生產(chǎn)相關(guān)設(shè)備進(jìn)行管理，提供設(shè)備臺(tái)賬、維護(hù)保養(yǎng)管理、檢修管理等功能，幫助企業(yè)更加有序和條理化地管理設(shè)備，降低設(shè)備故障導(dǎo)致的生產(chǎn)停機(jī)；
? 生產(chǎn)監(jiān)控：通過(guò)對(duì)整個(gè)生產(chǎn)工藝過(guò)程的各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行全程數(shù)據(jù)監(jiān)控，及時(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；
? 庫(kù)存管理：對(duì)生產(chǎn)原材料和設(shè)備備品備件進(jìn)行系統(tǒng)化管理，在保障生產(chǎn)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)；
? 能耗分析：通過(guò)對(duì)生產(chǎn)中主要能源消耗的分項(xiàng)計(jì)量和數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)中的能耗占比和趨勢(shì)，及時(shí)進(jìn)行針對(duì)性的改進(jìn)，通過(guò)降低能源消耗降低企業(yè)的總成本；
? 巡檢管理：利用信息化手段規(guī)范化巡檢計(jì)劃、巡檢執(zhí)行、巡檢效果評(píng)估等環(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；
? 工單管理：利用信息化手段將生產(chǎn)中發(fā)生的安全告警、巡檢中發(fā)現(xiàn)的安全隱患進(jìn)行持續(xù)追蹤和解決，提高管理的效率；
? 經(jīng)營(yíng)分析：將企業(yè)的生產(chǎn)、經(jīng)營(yíng)數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)統(tǒng)計(jì)和多屏可視化展示，幫助企業(yè)各級(jí)管理者實(shí)時(shí)掌握企業(yè)的生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)情況，及時(shí)作出決策，提高企業(yè)的管理效益；
2) 智能化內(nèi)容
? 智能司爐：司爐是熱力行業(yè)最核心的生產(chǎn)過(guò)程，司爐的優(yōu)劣直接影響到安全和效益；智能司爐是通過(guò)對(duì)司爐過(guò)程建立智能模型，利用大數(shù)據(jù)技術(shù)對(duì)司爐過(guò)程進(jìn)行持續(xù)優(yōu)化，從而提高生產(chǎn)的效益，降低成本；
3 成功案例
全應(yīng)科技的全應(yīng)智慧熱電云管理系統(tǒng)已經(jīng)于2018年5月起應(yīng)用于陜西煤業(yè)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(shì)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(tái)在線運(yùn)營(yíng)，實(shí)現(xiàn)熱能生產(chǎn)過(guò)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(yíng)數(shù)據(jù)，動(dòng)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(yíng)效率提高、和工作流程合規(guī)，實(shí)現(xiàn)全國(guó)分布的集中供熱中心集中化監(jiān)控、數(shù)字化運(yùn)營(yíng)、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)，打造合規(guī)、安全、綠色、高效、智慧的煤炭熱能產(chǎn)業(yè)，實(shí)現(xiàn)保衛(wèi)藍(lán)天的社會(huì)責(zé)任。
? 安全性提升50%：實(shí)時(shí)采集機(jī)器設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)與生產(chǎn)環(huán)境數(shù)據(jù)，在線智能診斷生產(chǎn)安全指數(shù)，發(fā)現(xiàn)不安全因素及時(shí)報(bào)告，并預(yù)測(cè)下一階段的生產(chǎn)安全性，全方位保障生產(chǎn)過(guò)程安全可靠。
? 燃燒效率提升8%：全面收集工業(yè)生產(chǎn)中每道生產(chǎn)工序的機(jī)器執(zhí)行、時(shí)間消耗、人工作業(yè)、與物料數(shù)據(jù)，構(gòu)建人-機(jī)-料-法四位一體的生產(chǎn)數(shù)字模型。大數(shù)據(jù)系統(tǒng)及時(shí)發(fā)現(xiàn)產(chǎn)能瓶頸，人工智能系統(tǒng)實(shí)時(shí)反饋?zhàn)顑?yōu)生產(chǎn)參數(shù)。 全面提升生產(chǎn)效率。
? 損耗降低50%：在線監(jiān)控每道生產(chǎn)工序執(zhí)行結(jié)果，與工藝參數(shù)實(shí)時(shí)對(duì)標(biāo)，第一時(shí)間發(fā)現(xiàn)并鎖定殘次品產(chǎn)生的工位與原因，阻止殘次品流入下一道工序，協(xié)助品管人員和產(chǎn)線工人快速調(diào)整與修正。 全面保障高品質(zhì)產(chǎn)品生產(chǎn)。
? 成本降低15%：全面整合工業(yè)生產(chǎn)數(shù)據(jù)與企業(yè)運(yùn)營(yíng)數(shù)據(jù)，構(gòu)建企業(yè)統(tǒng)一數(shù)據(jù)平臺(tái)，實(shí)時(shí)分析企業(yè)運(yùn)營(yíng)關(guān)鍵指標(biāo)，全方位感知企業(yè)運(yùn)營(yíng)狀態(tài)，廣域協(xié)同聯(lián)動(dòng)，高效運(yùn)營(yíng)決策； 最終實(shí)現(xiàn)企業(yè)數(shù)字化運(yùn)營(yíng)，精細(xì)化管理，和智慧化決策的目標(biāo)，從根本上提升企業(yè)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。
聲明
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