國家能源集團工控系統研究中心主任、國能智深控制技術(shù)有限公司原黨委書(shū)記 黃煥袍

國能智深控制技術(shù)有限公司長(cháng)期致力于工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)和產(chǎn)品的研發(fā)、設計、制造和工程應用，形成了分散控制系統（DCS)、智能分散控制系統（iDCS）、可編程控制器（PLC）、現場(chǎng)總線(xiàn)控制系統（FCS）、全激勵式仿真系統（SIM）、先進(jìn)控制與優(yōu)化（APC）、區域分布式集中監控（SCADA）等EDPF系列工控系統產(chǎn)品。主要應用于電力（火電、水電、核電、新能源發(fā)電、地熱發(fā)電等）、綜合能源、化工、煤炭、交通及市政等領(lǐng)域。作為國產(chǎn)DCS領(lǐng)域的代表性企業(yè)之一，國能智深多次在高端工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域打破國外壟斷、填補國內空白，創(chuàng )造了數十項“世界第一”“中國首臺套”的業(yè)績(jì)。

現今，人工智能、云計算、大數據、邊緣技術(shù)等技術(shù)的快速發(fā)展，智能制造、工業(yè)互聯(lián)的加速推進(jìn)都使得控制系統供應商面臨著(zhù)新的機遇和挑戰。國家能源集團工控系統研究中心主任、國能智深控制技術(shù)有限公司原黨委書(shū)記黃煥袍表示：“為應對面向未來(lái)的智能化、數字化、網(wǎng)絡(luò )化轉型需求，國能智深在自主創(chuàng )新發(fā)展進(jìn)程中推出智能DCS，并成功研發(fā)推出芯片級全國產(chǎn)化的自主可控智能分散控制系統（iDCS），實(shí)現硬件100%國產(chǎn)化、軟件100%國產(chǎn)自主化?！?/p>

智能DCS支撐智能化數字化轉型

控制系統作為現代工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程的大腦和神經(jīng)中樞，其發(fā)展水平直接影響工業(yè)生產(chǎn)的安全性和經(jīng)濟性。其中分散控制系統DCS是控制系統的主力軍。傳統DCS一般無(wú)法進(jìn)行統計分析、模型訓練、知識表達及推理等復雜計算，智能化相關(guān)技術(shù)沒(méi)有適當的運行環(huán)境，致使企業(yè)智能化數字化轉型受到限制。黃煥袍表示：“在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)和5G技術(shù)發(fā)展背景下，智能DCS將進(jìn)一步強化數字化轉型下全廠(chǎng)一體化監控能力，構成統一的智能化‘工廠(chǎng)節點(diǎn)’，將各類(lèi)多源數據在實(shí)時(shí)數據中臺進(jìn)行綜合匯聚融合，形成智能數據調控中心，為系統內各項智能化應用模塊提供滿(mǎn)足全過(guò)程大規模、高頻次、高實(shí)時(shí)快速響應要求的數據查詢(xún)服務(wù)；同時(shí)通過(guò)廣域聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，跨物理區域、跨網(wǎng)絡(luò )類(lèi)別進(jìn)行穩定安全的數據鏈接和交互，集中各類(lèi)分散的數據資源，形成數據分析專(zhuān)網(wǎng)，支撐數字化轉型的數據基礎；基于5G自適應網(wǎng)絡(luò )，將遠程監控、數據采集、運維和巡檢信息輔助等功能逐步融入生產(chǎn)控制過(guò)程中，通過(guò)數據治理和分析，采用先進(jìn)智能技術(shù)，如云計算、大數據、物聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)互聯(lián)、人工智能等提升工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程的優(yōu)化控制和調度品質(zhì)，融合5G網(wǎng)絡(luò )的工業(yè)過(guò)程智能控制系統將成為驅動(dòng)我國‘工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)’蓬勃發(fā)展的關(guān)鍵使能技術(shù)?！?/p>

黃煥袍特別強調，國能智深的智能DCS注重系統和過(guò)程控制的安全性能，在開(kāi)展可信啟動(dòng)、嵌入式國密算法在DCS的應用研發(fā)方面也有建樹(shù)，使工控系統逐步具有主動(dòng)安全識別及防護能力；在滿(mǎn)足信息安全要求的同時(shí)，實(shí)現生產(chǎn)運行控制層面的運行優(yōu)化計算、能效分析計算和耗差分析、設備狀態(tài)智能監測等高級功能，便于運行人員能夠及時(shí)根據設備狀態(tài)、機組能效情況調整運行參數，實(shí)現智能DCS的自主安全可控，構建算力、算法、數據和應用資源協(xié)同的大數據中心體系，支撐和保障我國工業(yè)安全生產(chǎn)。

此外，智深公司研發(fā)推出的覆蓋火力發(fā)電廠(chǎng)全生命周期智能發(fā)電整體解決方案具有三維建檔、智能設備管理、智能控制與運行、智能生產(chǎn)監管、智能決策五大功能，實(shí)現管控一體化，適應先進(jìn)火力發(fā)電廠(chǎng)智能、綠色運行的高要求。

以數據為核心實(shí)現智能決策

智能決策是制造業(yè)智能化發(fā)展過(guò)程中的“大腦”，未來(lái)智能決策將成為領(lǐng)先工業(yè)企業(yè)必備的能力，其中包括感知控制、設備控制、執行控制等不同層面。對此，黃煥袍深表認同：“物聯(lián)網(wǎng)和5G技術(shù)的快速發(fā)展和應用，將使工業(yè)可感知的數據規模呈爆發(fā)式增長(cháng)，大量數據中蘊含了工業(yè)現場(chǎng)的設備及系統特征，未來(lái)國能智深的智能決策通過(guò)無(wú)線(xiàn)或有線(xiàn)技術(shù)、智能傳感器和調節機構等裝備，將各類(lèi)物聯(lián)感知數據可靠接入智能DCS，進(jìn)行數據分析和處理，采用數據挖掘等技術(shù)實(shí)現工業(yè)過(guò)程信息的泛在感知，形成感知控制、設備控制和診斷預警、執行控制等后續流程的數據基礎?！?/p>

國能智深開(kāi)發(fā)的智能DCS智能計算引擎具有控制計算、統計計算、建模計算和知識計算（知識表達與推理）等功能，實(shí)現與人機界面、數據庫系統的高效融合。廠(chǎng)區內專(zhuān)用5G網(wǎng)絡(luò )可將生產(chǎn)現場(chǎng)儀表、傳感器、閥門(mén)、馬達等現場(chǎng)設備與以智能DCS為核心的智能控制中心鏈接為一體，形成一個(gè)宏觀(guān)上的廠(chǎng)區級“智能節點(diǎn)”，實(shí)現智能DCS與底層設備和子系統的聯(lián)動(dòng)，形成“能效大閉環(huán)”運行模式，采用先進(jìn)控制、智能控制技術(shù)將知識和信息指導生產(chǎn)，實(shí)現過(guò)程的精準穩定控制，實(shí)現生產(chǎn)全程自趨優(yōu)、自學(xué)習、自診斷、自恢復、自適應、自組織運行。同時(shí)，能夠為決策者提供可靠的智慧化、可視化指導建議，通過(guò)機器學(xué)習算法、知識表達和推理算法的支持，實(shí)現輔助人工或機器自主的智能決策功能，引導生產(chǎn)過(guò)程趨向最優(yōu)化，提升生產(chǎn)效率、確保生產(chǎn)安全。國能智深的智能DCS在促進(jìn)傳統工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程向“泛在感知、深度分析、智能控制”的現代智能化生產(chǎn)過(guò)程轉變的道路上將發(fā)揮重要作用。

據黃煥袍介紹，國能智深在國電電力內蒙古東勝熱電有限公司300MW機組投運的業(yè)內首套智能發(fā)電運行控制系統以及在內蒙布連電廠(chǎng)660MW機組、上海廟電廠(chǎng)1000MW投運的智能分散控制系統（iDCS）大量應用先進(jìn)控制策略及智能算法，機組運行穩定、可靠，控制系統性能指標優(yōu)秀，實(shí)現了安全、高效、環(huán)保、靈活、智能的目標；通過(guò)應用先進(jìn)控制策略和人工智能算法，提高了機組在應對頻繁多變外界環(huán)境下的適應性，實(shí)現了機組能效大閉環(huán)運行，顯著(zhù)提高了機組能效水平；通過(guò)重要輔機系統自啟停及自恢復、智能診斷和智能預警，顯著(zhù)降低了運行人員操作強度，有效提升了運行人員對機組的管控水平。

在黃煥袍看來(lái)，智能DCS將逐步成為工廠(chǎng)實(shí)時(shí)運行層面的“智能中心”，未來(lái)依托全國產(chǎn)化的自主可控智能分散控制系統（iDCS），國能智深期待為越來(lái)越多行業(yè)的用戶(hù)打造面向未來(lái)的智能工廠(chǎng)，助力中國工業(yè)在數字化、智能化浪潮中乘風(fēng)破浪。

摘自《自動(dòng)化博覽》2022年10月刊