【应用场景】风电、火电、自动化生产……AI+工业互联网为上海电气添翼

2019-08-28 12:48

  最近,台风“利奇马”成了街头巷议的热点。在台风天气下,人们可以在屋子里躲避风雨,但矗立在外的风力发电机却无处可躲,这是否会造成部件损坏?当风机遇上AI+工业互联网,答案或许会有所不同。

  风力发电机是将风能转换为机械能,机械能转换为电能的电力设备。零件老化、风速过高导致叶片受到过大应力、变桨操作频繁等种种影响都可能导致风机遭到损坏。然而,风机往往设立在海上等偏远地区,仅依靠人力巡检难以及时发现故障。2018年3月起,上海电气的智能化管理平台“风云”系统正式投入使用,上述难题得到了有效解决。

  在上海电气风电iwind数据中心,风机由“风云”系统实时监测并在大屏幕上显示,该系统已接入140个风场,3000+台风机。“风云”通过与风机互联,获取风场实时数据,采用大数据分析、人工智能技术,实现了风机健康管理、风机功率预测、海上维护调度等应用。

  值得注意的是,“风云”系统的管理贯穿了风力发电的全生命周期。在前期风能资源评估、风电机组选址、整体方案设计、生产物流管理、运维监控、后评估等多个环节,都能看到人工智能在发挥作用。

  以风电机组选址为例。上海电气集团数字科技有限公司总经理程艳介绍称,风电机组选址需参考历史灾害数据,以往选址依靠工作人员的经验,在人工智能投入使用后,则是根据历史40年的数据进行选择。

  发电过程中,人工智能同样必不可少。“风车要在大风中随时保持与风向垂直,一方面这样可实现发电效率最大化,另一方面对风车使用寿命也有利,斜着吹的话,很快轴承就歪了。” 信通院华东分院首席科学家贺仁龙表示,风车调桨如用人工操控,将耗用极大人力物力,通过AI大脑进行调桨则可解决这一问题。此外,当风速过快,人工智能可及时发现叶轮转速过速,并发出收桨指令,从而避免了自然灾害带来的损失。

  人工智能还能预测机组故障,并进行预警。尽管目前机组维修还需人力进行,不过,上海电气风电集团建成了知识库,将专家经验汇聚在其中。原本要向专家报修才能修好、维修周期在一星期左右的故障,现在可以由当地工作人员按照知识库中的提示自行维修,几小时就能解决。

  2018年10月,“风云”系统获得了CQC颁发的风电场智慧运行平台服务能力证书,“风云”系统成为了全国首家获得权威认证的风电场智慧运行服务平台。

  程艳介绍称,客户对稳定供电、降低停电频次、缩短停电时间的要求越来越高,而运用工业互联网能够对业主需求化被动响应为主动响应,因此推出统一工业互联网平台成为大势所趋。基于风电、电梯、电站等产业工业互联网的探索经验,上海电气集团进行统一规划,整合优势资源,立足装备制造业的优势和特点,打造集团统一的工业互联网平台。程艳将工业互联网比作淘宝,她表示,不同的开发者集中到这个基础平台上,可以各自按需要开发系统,各取所需。

  上海电气工业互联网平台框架分为三层,即接入层、平台层、应用层。其中,接入层负责数据采集及异构数据的协议转换与边缘处理,构建工业互联网平台的数据基础,基于虚拟化、分布式存储、并行计算等技术,实现网络、计算、存储等计算机资源的池化管理;平台层基于通用PaaS叠加大数据处理、工业数据分析、工业微服务等创新功能,构建可扩展的开放式云操作系统;应用层是直接面向各行业、场景使用者的工业SaaS和工业APP,在风电、火电、环保、轨交、机床、分布式能源等多领域均可提供解决方案。

  市领导曾表示:“制造业是人工智能主战场。”目前,数字化能力正日渐成为上海电气集团核心竞争力的重要组成部分。上海交大生产性服务业发展研究中心主任明新国认为,数据已成为企业核心资产,掌握了发电数据就掌握了用电数据,通过分析数据,可获得工厂开工状态等信息。因此,用电数据是国民经济的“晴雨表”,可为重大经济决策提供参考。

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