特约撰稿人：朗坤智慧科技股份有限公司　陈松　汪江

随着我国经济发展进入了新常态，经济增速持续放缓，国家能源结构调整不断深入，非化石能源快速增长，火电机组市场份额逐渐下降，中电联发布的《2016-2017年度全国电力供需形势分析预测报告》预测2017年全年新增装机略超1亿千瓦，年底发电装机容量达到17.5亿千瓦左右，其中非化石能源发电装机比重进一步提高至38%左右。此外电力用煤价格的回升，机组全年有效利用小时数的下降，这些都将进一步挤压火电企业的利润空间，当前形势下火电企业研究如何提高设备管理水平、降低企业运行维护成本、提高设备运行效率、增强市场竞争力，将是一项长期面临的重要任务。设备远程监测诊断与智能维护一体化平台是解决上述问题的一个有效手段。

远程监测诊断与智能维护一体化平台：企业“降本增效”好帮手

火电机组远程监测诊断与智慧维护平台

远程监测诊断与智能维护一体化平台是在设备远程监测的基础上，结合企业信息化、资产管理及维修决策系统，形成的一套互联网+设备远程监测与智能维护运维一体化平台的新模式。运用传感器、信号采集、数据库、计算机网络、数据挖掘、故障诊断以及人工智能技术，在电力企业内部关键设备上建立状态监测点，通过DCS、PLC、TDM等实时采集温度、压力、振动、噪声、油液等反映设备运行状态的数据，经数据预处理存储在企业局域网内部的实时数据库和历史数据库中，企业内部专业技术人员可以通过局域网对这些数据进行浏览和分析，同时在企业集团总部或者技术力量较强的科研院所（如省级电力科学研究院、集团电力研究院、制造厂等）建立远程监测中心，为企业提供远距离技术支持，开展远程分析诊断服务。对存储的海量设备运行数据，运用大数据分析、数据挖掘及机器学习等技术，生成故障诊断规则，保存在设备故障诊断知识库中，结合设备设计参数、维修历史、同类型设备统计数据等，对设备状态进行综合评价，实现设备寿命预测、故障早期预警，合理安排维修时间并提供维修建议。

远程监测分析界面

一体化平台整合了电厂运营方、设备厂家、设备管理专家、平台运维方等全社会资源，统筹兼顾设备全寿期管理的各个关键环节，依托“大数据”技术能力，凭借“互联网+”的技术优势，基于对大型重要设备各项数据收集、整理的基础上，充分运用专家智慧，形成设备状态监测、故障早期预警和决策分析,提高了现场生产设备运行安全性与可靠性，帮助企业实现“降本增效”。

设备远程监测与故障诊断系统：一体化平台的主体

设备远程监测与故障诊断系统是一体化平台的主要组成部分，火电机组按照设备和功能划分，在系统层上包括汽轮机系统、锅炉系统、化学水系统、电器系统，每个系统分别对应一套远程监测诊断系统。就汽轮机系统而言，又可以划分主蒸汽系统、转子轴承系统、通流部分、调节保安系统、凝给水系统、回热系统、给水系统、循环水系统等，文章仅就汽轮机系统介绍一下振动远程监测与故障诊断子系统。

系统首先通过现场固定安装的在线采集装置，如TDM设备，或者通过离线设备采集，如多通道振动信号分析仪或者手持式点检仪等，采集电厂汽轮发电机组及引、送风机等关键辅机运行中的振动信号。对振动信号应用计算阶比跟踪等数字信号处理技术进行预处理，得到反映设备振动状态以及与故障特征相关的各种特征量参数及动态波形和频谱数据，保存在本地数据库或者远程监测中心数据库中，采用专业的分析图谱进行展示，供技术人员进行分析，实现对设备振动数据的本地和远程监测及故障诊断。

为实现远程监测功能，系统采用B/S结构，基于HTTP通信协议，按照JavaMVC模式进行设计，Web客户端使用嵌入JavaApplet的动态网页技术。服务器端一方面需要接收信号采集器发送过来的数据，另一方面要响应Web客户端的数据请求，采用JavaServlet技术，使用多线程方式满足了多个客户端连接和数据通信要求。振动远程监测与故障诊断模块使用统一模式，实现了在电厂现场、分公司、集团、远程监测中心分别部署，提供了启停机分析、振动波形分析、轴心轨迹、阶比谱、包络解调、倒频谱、振动与过程量参数相关性等多种分析方法，近20种专业分析图谱，实现火电厂汽轮发电机组及引风机、送风机等关键设备的状态监测与诊断。

系统有一个故障诊断知识库，能够根据监测机组振动信号特征，结合过程量数据趋势相关性分析，实现对汽轮发电机组常见故障的分析和诊断，如转子不平衡、汽流激振、油膜振荡、动静部件摩擦等。动平衡计算模块可以实现机组各转子不平衡加重计算，加重过程数据及不同转子影响系数等特征信息被保存在数据库内，便于对各种类型机组加重情况进行统计分析。

系统也是一个信息化的管理平台，可以协助集团对下属电厂的设备和资产情况进行分析，对设备故障种类、故障发生率、故障发生原因、易失效部件生产厂商信息进行统计，为集团设备采购选型、备件管理、生产计划和维修计划安排提供参考。

打破地域限制：信息共享价值大

通过设备远程监测诊断与智能维护一体化平台，企业、集团公司、制造厂、高校、电力研究院所之间建立了一个信息沟通和交流的平台，可以充分利用各自的人才、技术资源，实现信息共享。集团公司做到实时掌握下属基层企业设备运行的真实情况，实现对基层企业的生产、安全、技术监督的精细化管理，保障设备运行安全，统筹安排设备维修计划，优化企业维修资源，提高资产可利用率，降低集团级别备品备件库存率，降低企业运行维护成本。

高校、电力研究院所、制造厂借助远程监测平台，可以协助企业解决生产中遇到的技术难题，帮助企业制定维修策略，指导企业开展检修维护工作。另一方面，设备长期运行中积累了海量历史数据，对制造厂了解自己设备的设计水平，改进产品性能，优化设计及提高加工制造工艺等等都具有非常大的价值。

设备远程监测与智能维护一体化平台打破了地域上的限制，使得电厂、制造厂、科研机构能够信息共享，行业领域技术专家在千里之外就能全面了解设备的运行状况，及时发现设备异常，实现设备故障的早期识别和诊断，降低设备运行维护成本，实现企业“降本增效”。