何为智能管控?在智慧火电企业,输煤系统是怎样实现的呢?8月初,我们随着新入职大学生们的步伐,一起来到国家能源集团江苏宿迁公司燃料智能管控中心,去体验了一场沉浸式的云漫游。一台输煤系统实时交互的云平台,只需要鼠标轻轻一点,21个应用功能的大型分会场景自由切换,零距离共享直观、准确、生动的云资源。在这里,当燃料安上“千里眼”插上“数字羽翼”,云管控“智慧大脑”就为电力生产注入了新的生命力。
图为江苏宿迁公司厂貌
广角度巡检的云助手
“这个瞪着大眼睛的,就是输煤皮带巡检机器人吧?听说它心情不好时还闹脾气甩手不干活呢。”看到屏幕上显示的胖乎乎的小东西,正顺着轨道由远及近,一名新员工问道。
图为智能巡检机器人
“前几天刚刚修理好,工作压力太紧张了,它也会崩断的。在这个黑乎乎味道难闻的环境,卷又卷不赢,躺又躺不平,多体谅一下,看看它现在认真工作的样子也很帅,是不是?”运行专责钮远对巡检机器人欢喜得很,有了这个助手,巡检真香!
“如果前方有障碍物,它的防碰触超声波雷达,会在安全距离自动停障并声光报警,同时触式防护开启自我保护。处理‘智障’这类问题,超容易。”钮远夸赞道。
“我知道,听说它还有项超能力,喜欢悄咪咪地偷拍,不小心入了它的眼,大长腿拍不到,躲到哪个转弯角落倒是能拍个一清二楚。眼睛还一闪一闪地好像在说,‘注意,转角处不一定有故事,还有可能是事故呦。’”一个小伙子惟妙惟肖地抢着回答。
“对,规范现场人员的生产行为,对违章毫不留情,遇到它,你算是碰到安全警察了。”
自从2021年现场有了它,解锁了很多技能。输煤栈桥面积大,现场环境错综复杂,安全漏洞风险多,以往人工巡检在这些特殊环境一圈下来起码要半小时以上 。然而,这款机器人却能够凭借其感知、决策、执行等强大的功能,实现全方位、全天候、全自主的巡检任务,降低了人工运维的难度与成本。同时,“搭档”电缆桥架内部智能水冲洗系统,联动电缆桥架内测温装置,避免积煤积粉和电缆着火,从“人控”到“智控”,提高输煤系统的作业安全,给输煤系统带来革命性的改变。
大口径挖机的云管家
“你们看过电影《流浪地球》吧?”全封闭煤场内,四台雾炮正对着两台大设备喷出巨大的雾状水汽,抑制着扬尘。
“哇,还真跟电影里一样,太壮观了。”“影片中突破天际的工业科技感确实震撼,让我们惊喜的是开往月球上的一辆巨大的挖掘机,号称“一天铲平一座山”的,就像这个大家伙。”“我还写过观后感呢,那堪称是中国科幻影视天花板级的作品。灾难面前,唯有责任,这种奋不顾身的自我牺牲精神在国人心里总带有无限的希望,是一种正向的文化输出,给我们足够的文化自豪。”小伙子们七嘴八舌,兴奋得好像挖到了宝一样。
图为无人值守斗轮机
“是啊,它就是堆取料机,其实它学名叫斗轮机。但要论‘学开挖掘机技术哪家强’?我们的斗轮机无人值守技术可是第一个达到顶流,有了这个云管家的贴心服务,想不赢都难。”燃运检修主管英成境自豪地笑着说。
2022年8月,宿迁公司2号、3号斗轮机无人值守系统改造成功,行业内首次实现输煤DCS一体化全自动控制,结合了应用工业自动化控制、三维测控、多点定位、数字图像监控、安全防护、实时数据库等技术,在斗轮机悬臂及两侧安装煤垛激光扫描装置,对煤垛的作业面进行实时扫描,建立实时三维建模,获取料场全方位3D图形,煤种、煤质、煤量、煤位等存煤信息,通过数字矩阵在斗轮机远程控制室操作台的显示屏显示,实现料场作业动态全过程3D可视化管理和视频监视,极大地提高了作业效率。
宽负荷接卸的云司机
“这么大的码头,人呢?这个直立于运河岸边的设备从没见过,看着比二层楼还要高出一大截,完全想不到这个是干啥的?”
“这个是我们输煤界的扛把子,也就是卸船机。大家都知道,最近无人驾驶的‘萝卜快跑’火出圈,带来一波对科技和生计的热议。如何降低恶劣工作环境下的人员劳动强度,无人驾驶取代老司机也是我们一直关注的课题,目前正在加紧改造,争取来年尽早投入使用。”燃运主管王波介绍说。
图为国内首台国产螺旋卸船机
“有无人驾驶的技术加持,那我们就可以高枕无忧了吗?”
“你要知道,卷无止境,只要发现还有看得见的空间,就必须来一个说干就干的行动。你们以后在工作中,也要不断升级你们的技能操作系统,让科技助力港口发展,变得越来越聪明,带来实实在在的改变。”王波就是这样的人,不论处于何种环境,保持积极的学习态度,不靠惯性滑行在老路上,也是“老司机”给他带来的思考。
2024年,在保持抓斗卸船机原操作系统硬件不变的情况下,该公司研究在2套卸船机上安装全自动无人驾驶系统,集成到输煤控制室实现输煤所有设备集中控制。与传统卸船机作业不同的是,通过人机界面提前设置好坐标定位和料斗位置,激光雷达全覆盖扫描船舱内待卸煤堆,卸船机便可自动开启无人化、自动化作业模式,进行智能连续抓取料卸船,船舱清空率可达到85%以上,实现在自动控制中心对所有环节的状态监视及远程控制,加快推进“少人值班”向“无人值班”的过渡,推动智能化的发展。
全覆盖管控的云监工
“自从燃料智能化项目建成后,不出管控中心这道门,通过这套完全自主研发的监控云平台,能够满足远程协同模式下的巡查和控制需求,做到流程管控、事件管控、数据管控全覆盖,为安全生产提供有力支撑,点、线、面三个维度筑牢燃料管控防火墙。”王波用手指着屏幕上,清晰立体化可见煤场的三维数字模型,满屏都是重点。
输煤系统区域复杂、设备分散、粉尘浓度高且测点少,本质安全管控一直是燃煤火电厂生产管理难题。王波发现根源在于设备管理过于依赖人工,作业环境监控手段不完善,人员行为管理力度不足。他提出对燃料系统设备状态监视预警的关键技术加快研究创新,利用无线低功耗物联网、图像识别、数据分析、人员定位等技术,建立灵活可靠的报警预警模型,增加对火灾、皮带异常、管道堵塞等检测与预警。同时,通过智控中心后台控制巡检机器人的行走、抓拍与数据采集,增加其在复杂恶劣环境下,对设备异常、煤流量状态、环境温湿度、气体浓度等异常实时监测和判断,再将智能化巡检管理系统中的图像调出回放,与其他采集诊断系统互联互用,实现输煤系统区域现场无人化巡检、智能化告警、可视化管理。
图为输煤智能管控平台
目前,该项目正在加紧实施中,计划年底前投入使用。此项目由“技防”代替“人防”,真正实现眼睛看得到,异常筛得出,安全管得到,现场系统运行的安全性和运维效率有望提升到90%以上,为下一步的燃料智能管控的科技创新赢得先机。