2021 年(第十五届)发电企业信息化技术与应用研讨会
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燃气发电智慧企业智能机器人巡检及
异常告警过滤关键技术研究及应用
华电(北京)热电有限公司,张楠、白瑞雪
摘 要:智慧电厂建设已上升为国家战略,设备健康状态监测、智能巡检设备的研制成为近几年智能制造行业的发
展趋势,智能化建设呈现出巨大的成长潜力和发展空间。发电设备的日常巡检及运维是保证电网稳定与可靠的基础,但
当前部分现场仪表设备数据还不具备数据传输,只能依靠现场数据抄表,因此如何将繁重的重复现场人力资源解放出来,
实现智能化数据的采集与日常维护,将是未来智慧电厂实现完全智慧化运行的必经之路。
火力发电作为电力生产的主导军,伴随新形势
下的国家政策、国内外的宏观环境及信息技术的迅
猛发展,火电厂建设已从自动化、数字化、信息化
逐步向智能化转变。2016 年发改委提出了智慧能源
发展的指导意见;2017 年十九大报告指出要“推动
互联网、大数据、人工智能和实体经济深度融合”
;
2017 年自动化等多家学会、电力企业、行业专家联
合组织了多次对智能电厂最新发展技术和发展方向
的研讨,并制定了《智能电厂技术发展纲要》
。业内
人士对智慧电厂建设提出了不同的见解,提出智慧
电厂是数字化电厂结合智能系统后的进一步发展。
当前许多电力设备的日常巡检没有实现智能
化,巡检质量不高,存在漏巡、代巡、不按规定巡
检等问题,导致不能及时发现设备异常,给生产管
理造成了较大的干扰,设备运行状态巡检工作长期
依赖人工,人力成本高,巡检强度大,同时巡检频
率低,精度不足,容易出现疏漏等情况,同时部分
设备巡检也存在安全隐患,
巡检环境恶劣,
如 GIS
SF6
有害气体以及汽包锅炉等高温高压对巡检人员的承
受能力及人身安全造成威胁;现有巡检模式仅能关
注表记读数,对于读数变化趋势没有发现能力,但
设备故障具有持续性,能及时发现有超越阈值趋势,
进行预防性处理,对安全生产具有重大意义,可有
效降低事故发生率。
针对当前的设备巡检及异常数据告警不及时等
问题,通过智能机器人完成以往人工数据采集及异
常数据过滤等工作,可大大提升工作效率、降低安
全风险。郑常庄 GIS 楼一层为 220 高压配电装置开
关楼,面积约 600m2 均布置有 220kV 母线、郑八一、
二线路、#1-4 发变组出线、启备变进线高压元件等,
均采用 GIS 装置即 SF6 全封闭组合电器。以往对该
开关楼的运行巡检工作都由人工完成,通过智能化
升级,可由智能机器人、传感器、大数据处理系统
替代人工完成,可有效降低安全生产隐患。同时针
对所有的现场数据、告警信息,通过智能机器人进
行智能化筛选,剔除无效数据,也可大大减轻现场
人员的工作难度及强度,高效配置人力资源。
1.1 高精度定位
传统的定位方法多采用基于粒子滤波的定位方
案,它将车轮编码器提供的里程信息与激光扫描仪
范围读数融合在一起,以提供稳健的定位,精度在
0.05m 至 0.1m 之间。但是,在电力巡检应用过程中
所需的精度通常在 0.01m 和 0.5°之内,因此,行业
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