某发电设备制造企业基于模型的智能工业设备运维平台


一、     用户背景

某发电设备制造企业是我国最早的发电设备研制基地,也是中央管理的关系国家安全和国民经济命脉的国有重要骨干企业之一,积极带动我国发电设备制造水平和自主创新能力的新跨越,已形成核电、水电、煤电、气电、舰船动力装置、电气驱动装置、电站交钥匙工程等主导产品,核心技术能力达到世界先进水平。截止到目前,累计生产发电设备4.0亿千瓦,装备了海内外500余座电站,出口到亚洲、非洲、欧洲及南美等40多个国家和地区。

二、     用户需求

随着传统制造业向服务型制造业的转型,对设备监控和预测性维护的需求也随之而来。对设备本身进行在线监控与预防性维护可以显著提高企业设备的固有性能,减少设备意外停机,保证设备最优运行,为客户提供更优质的服务。除了设备运维优化外,对于运行数据的收集,可以帮助或指导设计部门改进产品设计,从根本上打通从产品设计到全生命周期管理的回路。随着企业生产装备的大规模出口,对运行装备提供智能监控及预测性维修手段也将为海外项目的运维能力提供强力支撑,在保障性提高的同时,提升整个设备或者解决方案的性能。

项目建设的主要技术要求为:

1.       将工业设备、物联网、大数据以及人工智能等先进技术紧密结合在一起,为工业企业提供满足传感器数据采集、实时数据存储和转换的海量数据存储与智能分析应用平台,提供丰富的接口与可扩展的开发框架,以数据为核心,灵活构建业务应用。

2.       集成封装工业应用组件构建企业/行业生态:平台内置丰富的机理分析和机器学习建模组件,完整覆盖数据预处理、特征工程、模型训练、模型评估等建模环节,将企业和行业建模经验转化为平台算法组件,降低用户建模门槛,提升建模效果。

3.       构建工业智能APP全生命周期开发框架:提供基于模型的服务开发、服务部署及服务应用监控的全生命周期开发框架,形成以工业App开发为核心的平台创新生态,提供以工业微服务为基础的定制化、高可靠、可扩展工业App或解决方案,形成以价值挖掘提升为核心的平台应用生态。

4.       建立新一代发电设备智能应用开发的企业和行业标准:形成发电设备智能应用模型开发、数据接口规范、模型训练及模型部署应用等全过程标准规范,推动智能发电设备、智慧电厂应用服务的标准化实施。

5.       为数字孪生应用构建基础运行和业务应用环境:基于工业智能应用开发框架构建智能发电设备、智慧电厂数字孪生模型和应用运行环境,利用融合设备机理和多学科仿真技术的数字孪生模型,支持产品运维与设计仿真迭代、电厂运维过程建模与优化、设备故障复现与维修效果优化等关键场景应用的数字孪生解决方案。

三、     解决方案

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工业智能应用开发框架(Realpower平台)提供面向工业智能全生命周期的应用开发框架。该平台以模型和组件为核心设计思想,将工业机理、工业数据、工业算法与企业的知识进行深度融合、模型化封装和战略重用,构建企业自主开放的工业APP开发框架,支撑智能的故障诊断与预测、设备健康管理以及系统运维优化,同时在此过程中沉淀和封装专业知识以形成企业的核心资产。

四、     方案优势

1.      基于工业应用场景的统一应用建模技术

与其他的分析平台不同,风电机组故障预测与健康管理平台对用户分析工业问题有很强的引导性,对通用性的组件、设备以及系统提供了具有专家引导的分析模板及相应的统一应用开发环境。平台将诸多行业的分析方法固化为行业模板、行业分析组件,最大限度的减小用户使用的学习成本,让用户可以将工作重心放在业务层,帮助用户快速熟悉建模环境,最大限度自动化完成建模过程。

2.      基于微服务架构的SaaS应用平台

围绕业务领域应用独立开发、管理业务应用服务,通过将应用和服务分解成更小的、松散耦合的组件,使部署、管理和服务功能交付变得更加简单,为企业构建业务赋能平台。

3.      基于设备本体和人工智能技术的装备故障模型库构建

利用本体的知识构建装备故障模型库,通过人工智能的推理能力帮助维修保障人员基于现有故障领域知识分析故障现象,找到修复方法,从而精确发现故障原因并找到解决方法。

4.      IoT+大数据应用的整体工业互联网解决方案

提供设备数据采集和大数据存储分析平台,完成工业设备运行数据、环境数据及维护数据等海量工业数据的高效存储和计算分析,实现企业知识资产积累和利用。

五、     用户收益

通过基于模型的工业智能应用开发框架的部署应用,为用户提供规范化、组件化的智慧电厂智能应用开发和运维等支撑能力,协助企业快速构建统一的面向智慧电厂和智能发电设备业务应用的业务开发及服务运行平台,深化大数据采集分析、远程运维等服务型制造新模式应用,提高监测追溯、预测维修、质量控制、供应链预判、目标客户资信评估、风险管控等智能化服务能力。


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