根据典记，魏文王曾求教于名医扁鹊：“你们家兄弟三人，都精于医术，谁医术最好呢？”扁鹊：“大哥最好，二哥差些，我是三人中最差的一个。”文王又问：“那为什么就你最出名呢？”扁鹊回答： “长兄治病于病情发作之前，由于一般人不知道他事先能铲除病因，所以他的名气无法传出去；仲兄治病于病情初起之时，一般人以为他只能治轻微的小病，所以他的名气只遍及乡里；而我是治病于病情危急之时，一般人都看到我在经脉上穿针放血等大手术，以为我的医术更高明，因此名气响遍全国。”
这段关于医术与治病救人的话题，蕴含着值得深思的设备智能运维之道。
“现有DCS监测参数面向运行控制，缺乏状态感知能力；故障诊断过分依赖行业专家知识；海量历史数据缺乏利用手段；维护成本高；定期检修易出现设备欠修和过修...”设备维护面临着一系列挑战。
设备维护与扁鹊大哥治病救人一样
以预防为主、善治“未病”
基于朗坤苏畅工业互联网平台的
设备预警与诊断系统
通过望、闻、问、切
为设备维护提供坚实的平台后盾
△点击观看视频
朗坤第十一届技术峰会
《华能集团玉环电厂基于工业互联网平台的设备诊断应用实践》
朗坤智慧高级咨询顾问 赵跃
01 华能玉环电厂携手朗坤
华能集团是电力行业中的龙头企业，为我国发电行业注入了一针强心剂。作为华能集团的标杆电厂之一，浙江华能玉环电厂（以下简称“玉环电厂”）装机容量为4*1000MW，是我国首座装备国产百万千瓦级超超临界燃煤机组的电厂，自建设、运营以来以提供清洁优质的电能为使命，以建设“高效环保、绿色生态”的一流电力企业为目标，攻克一批又一批技术难题，创造出多个国内发电史上的第一。
为了推动工业互联网在火电领域的拓展，针对火力发电企业对设备运行优化、劣化分析、故障预警、状态检修等数据深度应用的迫切需求，华能集团于 2019 年 2 月在浙江华能玉环电厂开始进行试点建设工作。
朗坤智慧作为工业互联网平台提供商和运营商，受邀参与试点工作，以苏畅工业互联网为技术平台，针对玉环电厂的多类设备进行设备建模、系统设计研发和实施工作，打造了玉环电厂设备预警与诊断系统。
玉环电厂设备预警与诊断系统架构
系统以炉水循环泵、浆液循环泵、氧化风机三类重要辅机设备为应用对象，机器的每一次震颤、每一点温度变化都转化为数据语言，每一台设备都被克隆出了虚拟版的“双胞胎兄弟”。设备机理与人工智能混合建模，采集/预警/诊断/维护/检修 全流程指导，在避免设备非停、延长设备寿命、降低检修成本、优化设备运行能效等方面取得了良好效果，实现设备参数看得“远”，设备状态看得“懂”，设备诊断看得“透”。
玉环电厂设备预警与诊断系统，带来“四大应用价值”。
设备非停预警
以炉水循环泵为例，对设备流量、压力、温度等重要特征参数建立动态预警模型。借助大数据深度学习算法，动态测算特征参数当前是否偏离正常区间。与传统的固定阈值预警方式相比，该方法能够准确地实现特征参数劣化预警，无需人工判断，并极大降低误报漏报率。
基于参数动态预警技术，系统结合DCS保护跳闸逻辑，在DCS自动跳闸保护前就能识别出关键特征参数劣化征兆，并向用户推送预警信息，提醒及时进行巡检核查，避免设备发生跳停，提升运行安全性。
炉水循环泵入口温度异常预警模型趋势曲线
设备劣化预警
以炉水循环泵热应力预警模型为例，当泵内外温差过大时，热应力会导致金属壁变形，增大泄露风险。在发生风险前，系统就能够做出预警，指导运行操作调整，提升运行安全性，延长设备寿命。
炉水循环泵热应力预警模型
以炉水循环泵涡流预警模型为例，在现场缺乏振动传感器的情况下，系统通过AI算法分析历史数据，分析泵在哪些流量点处于危险工作区间，会造成泵体振动增大、轴承磨损，影响运行安全性。系统将自动提醒用户风险、给出具体操作指导，并评估涡流持续时间对设备健康劣化度的影响。
设备能效分析
系统能够评估设备能效劣化趋势，通过实时和历史数据分析设备运行效率、能耗水平的变化趋势，并预测未来能效水平是否会进一步劣化，指导用户及时进行操作优化、保养、检修、技术改造或者更换设备，提升运行经济性，实现节能降耗、延长设备寿命。
炉水循环泵设计特性曲线
设备劣化度综合评估及运维指导
系统能够自动评估设备劣化度、自动生成并推送诊断报告，为用户提供劣化趋势和参数历史查询、诊断报告查阅和反馈、运行和检修指导等功能，真正实现设备全生命周期闭环管理。
设备劣化度综合评估
玉环电厂设备预警与诊断系统，应用成效显著：
通过对设备状态分析、设备预警及诊断，使得设备检修费用有效降低15%、设备寿命提升20%左右。
从投入产出比来说，针对玉环电厂的三类设备，平台建设总成本约109万，系统投用后能够有效降低人工巡检工作量、节约人力成本，同时提升运行效率、降低设备电耗、减少非停降出力成本、降低维护和检修成本，根据综合评估每年可降低电厂生产运营成本100万左右。
从项目实施来说，系统具有“平台化建模”和“微服务+容器”两大特点，项目高效部署，实施速度快，快速集成、快速复制、快速迁移。
该系统储备了丰富的各行业、各类型的设备模型，对于设备故障频繁、能效劣化、维修费用高、亟需提升生产智慧化水平的企业具有极高的应用价值。
华能玉环电厂项目，是苏畅工业互联网平台在工业企业中的成功落地应用，也是朗坤在工业互联网生态构建中的积极探索。通过互联网大数据、人工智能和实体经济的深度融合，推动工业全要素、全环节进行全生命周期的深度互联，构建起数字驱动下的工业新生态，在提升企业盈利能力、重塑核心竞争力等方面具有显著效果，有望对未来的工业发展产生全方位、深层次、革命性的影响。
ps：图中数据为模拟演示数据
