國電內(nèi)蒙古東勝熱電有限公司作為國家能源集團(tuán)火力發(fā)電批智慧企業(yè)建設(shè)試點單位，在智慧火電體系建設(shè)中，大力推進(jìn)人工智能、大數(shù)據(jù)、專家知識庫、物聯(lián)網(wǎng)、三維虛擬現(xiàn)實等技術(shù)的應(yīng)用。國電內(nèi)蒙古東勝熱電有限公司的整體規(guī)劃可以概括為“兩平臺、三網(wǎng)絡(luò)”，“兩平臺”：智能發(fā)電平臺、智慧管理平臺，“三網(wǎng)絡(luò)”：生產(chǎn)控制網(wǎng)、管理信息網(wǎng)、工業(yè)無線網(wǎng)。

2019年8月22日，由中國能源研究會節(jié)能減排中心聯(lián)合華北電力大學(xué)國家大學(xué)科技園共同舉辦的“2019年智慧電廠論壇（第二期）”在北京召開。主旨報告環(huán)節(jié)，國電內(nèi)蒙古東勝熱電有限公司總工程師 趙俊杰作了題為“廣義人工智能技術(shù)在燃煤火力發(fā)電廠智慧企業(yè)建設(shè)中的實踐應(yīng)用”的報告。北星電力網(wǎng)對本次會議進(jìn)行全程直播。

分為三個部分。，我們公司的介紹。我們公司在鄂爾多斯東勝區(qū)，2008年成立的，兩臺33萬亞臨界機組，曾獲得國家科技技術(shù)進(jìn)步二等獎。我們?nèi)珡S沒有燃油系統(tǒng)，這個項目拿到了國家科技進(jìn)步二等獎，連續(xù)11年保持盈利。目前2005年到2017年我們完成了數(shù)字化電廠建設(shè)，2017年6月份已經(jīng)開展了兩年多，都是在做智慧企業(yè)和人工智能火電廠，我們認(rèn)為是4.0的建設(shè)。

這是我們國電電力，也是我們東勝公司的整體規(guī)劃，“兩平臺、三網(wǎng)絡(luò)”?！皟善脚_”：智能發(fā)電平臺、智慧管理平臺，“三網(wǎng)絡(luò)”：生產(chǎn)控制網(wǎng)、管理信息網(wǎng)、工業(yè)無線網(wǎng)。兩平臺為什么不能合成一個平臺呢？根據(jù)電力生產(chǎn)安全的要求，不能通過一個手機APP控制現(xiàn)場一個給水泵的啟停、控制機組的啟停，這是非常不安全的。根據(jù)電力生產(chǎn)安全要求，我們強行分成兩個平臺，不能通過外網(wǎng)直接控制我們這個生產(chǎn)區(qū)的核心設(shè)備，這是電力生產(chǎn)安全的要求，所以我們強行做成了兩個平臺，這也是符合電力安全、電廠日常管理需要的一個規(guī)范?！叭W(wǎng)絡(luò)”工業(yè)無線網(wǎng)也有人提出來說現(xiàn)在有高大上的名詞“泛在物聯(lián)網(wǎng)”，我們也是比較認(rèn)可的，我們后期可能完善起來，工業(yè)無線網(wǎng)可能升級成泛在物聯(lián)網(wǎng)。

建設(shè)目標(biāo)，要建成“六型電廠”。這是我們一個指導(dǎo)思想，我們上級公司是國家能源集團(tuán)，給出了一個智能發(fā)電、智慧企業(yè)指導(dǎo)意見，國電電力是“1+4”。

我們認(rèn)為智慧電廠的建設(shè)，重要有什么特征或者有什么目標(biāo)？我們認(rèn)為是“三減少”：減少重復(fù)的體力勞動、減少重復(fù)的腦力勞動、減少專家級的腦力勞動把專家的智慧寫成代碼。終實現(xiàn)“九個自”，是華電的劉校長2016年提出了“五個自”，后來我們提出“七個自”，現(xiàn)在加到“九個自”。

我的報告題目是“廣義人工智能”，我們認(rèn)為這個時代肯定要做工業(yè)4.0或者人工智能電廠。包括什么技術(shù)呢？我們認(rèn)為是以下的“VVAR”四個技術(shù)，當(dāng)然四個技術(shù)互相之間可能是有重疊的。

這是數(shù)字電廠和智慧電廠的對比，我們廠自己梳理的，3.0干什么、4.0干什么、有什么特征。

這是我們的產(chǎn)業(yè)規(guī)劃，底層是一個智能芯片，中層是智能算法平臺，上層要有一些智能應(yīng)用，才能說我是智能電廠或者智慧電廠。我們在母公司的指導(dǎo)下開展的業(yè)務(wù)，我們專門成立了一個部門。智慧電廠辦公室，是我們的一個組織保障，每周要開推進(jìn)會，定期邀請專家，成果要定期發(fā)布。我們把一個項目的開展拆成了14個環(huán)節(jié)，每個項目配了4個人，AB角的配置，保證每個項目都能順利開展。

這是我們2018年安排的15個項目，15個項目基本上，五角星代表已經(jīng)完成，空心的代表在做，沒有的代表沒有做，取得效果還可以。

我們有宣傳體系、目標(biāo)體系、考核體系。這是一個考核體系，智慧電廠的建設(shè)跟我們的中層干部、一線員工是掛鉤的，所以大家非常重視這個事情。做完項目我們有論文、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的要求，必須有成果，不能做了就做了，扔一塊石頭下去水還要起波浪呢，項目做了必須得有成果。

這是我們電廠的總體規(guī)劃，叫“一個大腦、兩中心、三體系”?！耙粋€大腦”是一個業(yè)務(wù)模塊?！皟芍行摹保笍S級的大數(shù)據(jù)中心，我們現(xiàn)在已經(jīng)做完，把我們?nèi)珡S20個軟件的數(shù)據(jù)全部收到了大數(shù)據(jù)中心，還有一個智慧管控，也已經(jīng)做完，負(fù)責(zé)智慧管理的展示。“三個體系”是我們企業(yè)關(guān)心的三個點，就是安全生產(chǎn)、成本和利潤。我們以這三個體系貫穿智慧電廠的建設(shè)，終打造成“一個大腦”。分為“三個階段”：試點、完善、提升階段。

我們2017年做的規(guī)劃，2017年也開展了一部分工作，目前我們是在第二階段，到2020年的年底我們一定要完成智慧電廠1.0版本，東勝1.0版本的建設(shè)。階段，我們認(rèn)為一定要搭建框架，“兩平臺、三網(wǎng)絡(luò)”一定要形成。第三階段就要填充血肉，要強有力的功能，實現(xiàn)強有力的目標(biāo)。后要打通神經(jīng)，融匯貫通。

這是價值判斷體系，你把項目做完了，15個項目、20個項目干完了，有什么目標(biāo)？這是我們的目標(biāo)，我們列了24個關(guān)鍵指標(biāo)，提出了“三網(wǎng)一原則”，我們認(rèn)為是無死角的原則，一是一線員工要滿意，別講花里胡哨的概念，好用就行，能解決問題。二是領(lǐng)導(dǎo)要滿意，上級要對我們考評，錢不能白花。三是同行認(rèn)可或者服氣。

項目儲備，我們是“三年計劃”，大概儲備了300個項目，目前我們?nèi)觐A(yù)計開展50個項目，預(yù)計投資大概6000萬到8000萬。每個項目我們都有技術(shù)報告，我們做了大量的工作，技術(shù)報告在我們廠差不多七八十份，可以隨時開展工作，只要我們有相應(yīng)的經(jīng)費。我們跟高校、研究院、公司都開展了合作。這里面列出的每一家，我們基本上都開展了座談，我們座談至少開展了100多次，在我們廠里面或者拜訪這些公司。

我們廠提出來的“十大無人工程”，終目標(biāo)要實現(xiàn)無人電廠精準(zhǔn)預(yù)測，短期要實現(xiàn)少人職守。上面這部分無人采制化、無人斗倫機、無人盤煤系統(tǒng)、無人輸煤系統(tǒng)，中間這片區(qū)主要是我們主機的、智能報警、無人電廠、仿真，實現(xiàn)無人監(jiān)盤。還有無人巡檢、跑冒滴漏和人的不安全識別，給攝像頭裝上大腦。后兩個是熱網(wǎng)的，也是兩個無人化的系統(tǒng)。

分為幾層：生產(chǎn)層、生產(chǎn)控制、生產(chǎn)輔助、經(jīng)營管理層。

目前我們經(jīng)過2018年的努力工作，包括2019年上半年已經(jīng)過去了，一年半的時間，我們打造了“兩個平臺”，ICS平臺，這個平臺已經(jīng)發(fā)送了，是國產(chǎn)的套DCS系統(tǒng)，在我們廠實施的，我們也拿了。第二，智慧管理平臺，是基于大數(shù)據(jù)中心、管控中心、人工智能算法平臺、軟件一體化平臺，測量技術(shù)。第三，人工智能算法、虛擬現(xiàn)實、機器人在我們這兒的應(yīng)用。

打通我們的業(yè)務(wù)鏈，是我們廠里面的目標(biāo)需求，我們廠要實現(xiàn)這五個打通，包括運行優(yōu)化、安全管理、全壽命周期管理、經(jīng)營營銷、燃料全過程無人化智慧管理。這是我們一線人員，根據(jù)我們廠自己的需求提出來要打通這五個鏈條，智慧電廠要結(jié)合起來。

這是我們完成的大概八個項目，給大家介紹一下我們廠在智慧企業(yè)建設(shè)的一些實踐成果已經(jīng)完成的。

智能DCS，我們認(rèn)為是全國首套的DCS。智能DCS跟傳統(tǒng)DCS不同，DCS不再是軟件，在別人看來是一個項目，在我們這兒只是一個APP。我們開發(fā)了大概40多款A(yù)PP，根據(jù)我們的需求，電力行業(yè)在這里開發(fā)，開發(fā)出了兩三千，磨煤機可以優(yōu)化、燃燒器可以優(yōu)化等等，每個環(huán)節(jié)都把優(yōu)化做到致，這個電廠我覺得離智慧才越來越近。

這是ICS跟DCS的平臺，我們認(rèn)為是一個平臺、一個操作系統(tǒng)，可以開發(fā)APP。實現(xiàn)了整機的一鍵啟動，現(xiàn)在采用了五個斷點，后一個斷點是深復(fù)合，我們沒用，太簡單。整合了以下系統(tǒng)。

這是兩個重要的時間節(jié)點，我們廠對DCS的應(yīng)用，個節(jié)點，2018年6我們次上了DCS系統(tǒng)，2019年也上了這套系統(tǒng)，一鍵啟動，非常方便。

除了整機的，還有給水泵、引風(fēng)機等等，都實現(xiàn)了一鍵啟動。其實磨煤機、給水泵使用更加頻繁，以前點十幾下，現(xiàn)在每天點一下就起來，而且有時候每天要操作五六次，主機的一鍵啟動是非常實用的。

監(jiān)測分為五個部分，我們認(rèn)為有特色的。1，轉(zhuǎn)機可視化監(jiān)測，買的必可測，整合到了自身的DCS系統(tǒng)，我們用了第三方的成熟軟件。

這是閥門性能打分，非常實用，電廠的閥門很多要不斷的控制，不斷的開關(guān)，磨損、卡澀、內(nèi)漏經(jīng)常出現(xiàn)問題，我們對每個閥門進(jìn)行精確的打分，我們有打分原則，健康度打分。我們實現(xiàn)了空預(yù)器、送風(fēng)機、一次風(fēng)機、引風(fēng)機等都進(jìn)行了健康打分，如果高于95分基本上就不用管了。這是主輔機的健康打分，按照偏離標(biāo)準(zhǔn)值的偏差進(jìn)行計算。這是熱平衡，做到廠內(nèi)，廠外的還沒有做。這是水平衡，我們自己畫的圖，一般我們創(chuàng)造，自己先畫圖，然后再讓自身把它做成這樣的圖，我們再接入數(shù)據(jù)、接入算法，一般是這樣的開發(fā)流程，這個過程中我們的人其實是緊密開發(fā)的。

這是結(jié)焦打分，分紅、橙、黃、綠，低于70分不用管它，高于70分就要介入了。比如結(jié)焦高于90分了，基本上采取低負(fù)荷調(diào)焦，采取干預(yù)手段，每天在微信上也匯報結(jié)焦打分。

這是可以在智能DCS上直接計算是判斷的。我們還實現(xiàn)了人員的考評對你的操作習(xí)慣，反反復(fù)復(fù)調(diào)不熟練，我們對操作人員也要進(jìn)行打分，這個打分規(guī)則也建立，反反復(fù)復(fù)調(diào)說明你業(yè)務(wù)不精湛，是要被考核的。智能報警方面，我們采用了五方面，斜率變化、大數(shù)據(jù)分析、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和機器學(xué)習(xí)、邏輯故障樹與專家系統(tǒng)、熱力學(xué)機理的在線仿真。

這是大數(shù)據(jù)分析，這是單點的大數(shù)據(jù)，你只要偏離我們這個學(xué)習(xí)值的比如說10%，我就自動報警，不管你達(dá)到上限下限，只要偏離我們標(biāo)準(zhǔn)曲線就直接報警。這是多點大數(shù)據(jù)的分析和報警。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的。

專家知識庫，其實是我們自己提出來的，而且用的非常廣泛，因為人工智能這個技術(shù)還是有門檻的，像電廠一線人員大部分是本科生，都是熱動、電氣畢業(yè)的，他們對神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法不太熟悉，反而對專家知識庫用的非常好，就是把專家的經(jīng)驗梳理成代碼，比如高架泄漏，是我們一線人員自己梳理的，他梳理一個邏輯鏈條，給他一個判斷標(biāo)準(zhǔn)，這樣他就能切入DCS系統(tǒng)進(jìn)行判斷。為什么我強調(diào)專家系統(tǒng)更有用？不是說人工智能算法沒有用，是因為人工智能算法用的案例很少，像我們廠實打?qū)嵕陀昧巳齻€，但是邏輯故障樹我們廠大概用了300多條，很多系統(tǒng)都用上了。甚至一些大廠，他們7臺機組、10臺機組2000人，他們要開發(fā)出100多條甚至200條邏輯故障樹是沒問題的，我覺得大廠可能用的會更深一點。因為人工智能大數(shù)據(jù)分析有門檻的，沒有第三方的技術(shù)公司，光靠廠里面的技術(shù)手段是很難開發(fā)出很多系統(tǒng)應(yīng)用的。

這是我們一個故障，主機潤滑油故障，DCS的診斷系統(tǒng)。我們認(rèn)為分為過去、現(xiàn)在和未來，現(xiàn)在是診斷、過去是根源分析、未來是要故障處理，給出處理建議或者自動處理，其實還有一個未來的未來，叫未未來，就是在線仿真，根據(jù)現(xiàn)在的參數(shù)到后臺進(jìn)行仿真，能通過現(xiàn)在的參數(shù)預(yù)測出未來什么參數(shù)即將發(fā)生變化或者什么設(shè)備發(fā)生損壞，這個其實更高明，但這個難度很大，在線仿真全中國基本上沒有哪個廠做到在線仿真非常好。

目標(biāo)是我們提出概念，叫故障的全生命周期管理，包括根源分析、診斷、預(yù)警、報警、閉環(huán)處理，這是一個全鏈條的管理。

邏輯故障樹，這是我們自己梳理的。這個寫的270多條，我們現(xiàn)在已經(jīng)完成了大概310條邏輯故障樹，讓我們的合作廠家做到了DCS。實現(xiàn)了智能預(yù)警23次、智能診斷15次，起到了非常好的作用。

能效分析，這是SIS的功能，我們做到了DCS，實現(xiàn)了一線人員可看、可視、可操作。

耗差分析，我們在DCS能看到，別的廠去參觀基本上DCS沒有這些的，他們都在SIS，我們廠剛剛說做智能DCS的原因，我們的參數(shù)、的計算展示都是在DCS，也就是一線的操作人員能看到的。

優(yōu)化，剛才我也說了，很多模塊都可以進(jìn)行優(yōu)化，包括運行優(yōu)化、控制優(yōu)化，有的是為了控制品質(zhì)不要波動太大，有的是為了某個運行參數(shù)，節(jié)能目標(biāo)或者環(huán)保目標(biāo)，少噴點氨、少抹點石灰石，同樣達(dá)到減排的效果。我們預(yù)計優(yōu)化至少全廠50個是有的，目前我們完成了接近10個。藍(lán)色的比如氧量優(yōu)化、冷端優(yōu)化、軟測量、AGC優(yōu)化，都是我們完成的。黑色的這些是我們想做，但是由于安排、資金的原因還沒完成，我們將會逐步實施。

燃燒優(yōu)化，是我們電廠的一個核心，燃燒優(yōu)化我按們認(rèn)為分為三種基于：種基于軟測量，熱力學(xué)宏觀計算。第二種是基于大數(shù)據(jù)分析，純數(shù)據(jù)，不講模型，不講物理機理，只看規(guī)律。第三種是基于鍋爐CT、聲波測溫，我知道華電進(jìn)行升溫測溫，非常不錯，能知道燃燒優(yōu)化天然的問題，分為軟測量、硬測量和純數(shù)據(jù)，我們認(rèn)為分為三種機理的燃燒優(yōu)化。

大數(shù)據(jù)分析，通過大數(shù)據(jù)分析我們把歷史的工況學(xué)習(xí)下來，給出優(yōu)工況、次優(yōu)工況、次次優(yōu)工況，把操作點進(jìn)行展示。鍋爐CT叫硬測量，是基于可調(diào)節(jié)激光吸收光譜技術(shù)，還有光譜測溫、激光測溫，還有濃度場。這是軟測量，主要是指煤炭的低位發(fā)熱量，讓鍋爐實現(xiàn)自適應(yīng)調(diào)整，根據(jù)不同的煤質(zhì)，可以提前判斷風(fēng)門擋板、磨煤機的給煤量。趨優(yōu)閉環(huán)控制，現(xiàn)在我們投了閉環(huán)，跟我們計算出來的優(yōu)不一樣，現(xiàn)在是自己調(diào)大電流、調(diào)開擋板，根本不需要人做任何參與。至少這個優(yōu)化環(huán)節(jié)實現(xiàn)了無人監(jiān)盤，操作人員一個鍵都不需要點自己就優(yōu)化了。智能吹灰，也是第三方的模塊，我們嵌入道路的安卓系統(tǒng)。

我們還實現(xiàn)了一鍵故障閉環(huán)處理，風(fēng)險難度也非常大，好多故障必須有十足的把握才能一鍵，其實一鍵的地方可以無鍵的，比如現(xiàn)在我們的斷煤，這個煤比較濕、黏度大，操作人員不需要點任何按紐，就給他報警自動處理好，甚至自己把磨煤機隔離，全自動的。

一鍵閉環(huán)優(yōu)化，我們主要是減溫水，以前減溫水，因為一結(jié)焦減溫水量就很大，要優(yōu)化怎么優(yōu)化，我們現(xiàn)在實現(xiàn)了一鍵減溫水的優(yōu)化，真正實現(xiàn)了自趨優(yōu)、自管理、自恢復(fù)、自適應(yīng)、自提升。

AGC優(yōu)化，是因為效果很，我們專門拿出來說一下，這是兩個細(xì)則的要求?；谠O(shè)備、邏輯和節(jié)能技術(shù)，設(shè)備層面的改造，設(shè)備主要是燃燒偏置等等。這是它的一些創(chuàng)新點，包括策略的、設(shè)備的。經(jīng)濟效益，KP值越大你的獎勵越多，KP值剛開始小于2，現(xiàn)在基本上提到了3.5到4左右，這兩年我們總共獲得了稅后現(xiàn)金獎勵3950萬人民幣，2017年之前我們沒有這筆錢，2017、2018年我們才賺到了這筆錢，這是電網(wǎng)根據(jù)兩個細(xì)則給我們獎勵的現(xiàn)金。

我們智能DCS有些效果，包括智能預(yù)警、風(fēng)門堵塞、速率變化快的預(yù)警。這個是引風(fēng)機的軸承，現(xiàn)在可以診斷報警，直接在DCS上報警，別的基本上沒有，引風(fēng)機裂紋，高架線路報警，給水泵閥門內(nèi)部報警，別的廠是沒有的，我們廠現(xiàn)在都有。閥門卡澀報警，直接給出磨煤機預(yù)測功能卡澀報警。APS一鍵啟動的經(jīng)濟社會效益，減人、減啟動時間等等。

邏輯故障樹說一下，這是我們一線人員自己寫的新聞稿。以前基本上磨損20%能發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)在基本上磨損3%、5%就發(fā)現(xiàn)，以前是專家過來診斷20分鐘、半個小時才能發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)在1分鐘之內(nèi)肯定自己就發(fā)現(xiàn)了，給我們提供了方便。

這是五個首創(chuàng)，主要是DCS的智能化，還有診斷報警算法的豐富。四大創(chuàng)新，包括一鍵啟動、一鍵診斷、一鍵閉環(huán)優(yōu)化、一鍵環(huán)故障處理。

電子圍欄、視頻聯(lián)動、在線仿真沉浸式體驗的培訓(xùn)，機器人，我們已經(jīng)開發(fā)了第三代，實現(xiàn)了“十八種兵器”和“十八般武藝”，我們?yōu)榱烁唢L(fēng)險、高重復(fù)、高精度的場所使用這么復(fù)雜的機器人。機器人開發(fā)了第三代，第三代是帶著大屏、帶著圓圓的眼睛，更加可愛、更加現(xiàn)代化，這是我們自己設(shè)計的。

跑冒滴漏的問題，我們通過攝像頭直接判斷跑冒滴漏，剛才提到了人的關(guān)聯(lián)行為，其實我們對物的關(guān)聯(lián)行為，因為你的蒸汽、煤粉，現(xiàn)場經(jīng)常有跑冒滴漏，挺危險的，我們做了視頻的監(jiān)控，我們自己找人開發(fā)的，在現(xiàn)場做模擬試驗，現(xiàn)在這個軟件已經(jīng)投入火電廠跑冒滴漏的識別。

這是我們煤廠封閉之后頂層的盤煤機器人，精度能達(dá)到千分之三，是基于柔性導(dǎo)軌式3D激光無人盤煤機器人。柔性導(dǎo)軌我們次用，別的可能固定探頭。

皮帶上巡檢，我們今年3月份皮帶上煤質(zhì)巡檢，主要看跑偏、撕裂、空洞、落煤機堵塞、粉塵檢測、燃燒、火花、火焰。皮帶也有著火風(fēng)險的，這個項目我們已經(jīng)成功投運，叫基于輸煤皮帶智能導(dǎo)軌式巡檢機器人的無人輸煤系統(tǒng)。這是基于次紅外技術(shù)和聚類算法的煤質(zhì)實時檢驗檢測。

形成具備推廣意義的火力發(fā)電智慧企業(yè)建設(shè)規(guī)范。已經(jīng)評審?fù)ㄟ^，反響是非常好的，專家基本上認(rèn)可了我們“兩平臺、三網(wǎng)絡(luò)”的架構(gòu)。

這是我們智慧電廠建設(shè)成果，2017年6月份到現(xiàn)在我們拿了大概124項獎，論文發(fā)表了220篇，這些全是我們電廠的人自己寫的。

這是我們總結(jié)的技術(shù)應(yīng)用，電力市場十大技術(shù)我們用了。四大技術(shù)我們也有對應(yīng)的項目與技術(shù)對應(yīng)。我們對的項目進(jìn)行了打分，提出了三大三小的創(chuàng)新，對每個項目我們給出了一線人員的打分。包括“六型電廠”、“九個自”我們也有項目對標(biāo)。

來源：北星電力網(wǎng)

（本文根據(jù)現(xiàn)場速記整理，未經(jīng)發(fā)言人審核。）