1  項目背景介紹

白鶴灘超級世紀工程先后兩次在習近平的重要講話(huà)上被提及，通過(guò)了近70年的努力打破了國外的壟斷，實(shí)現了高端裝備的國產(chǎn)化自主可控的技術(shù)突破。舉國重器白鶴灘水電站建設的綜合技術(shù)難度是當今世界最高的，而且創(chuàng )造了單機容量100萬(wàn)千瓦世界第一、地下洞室群規模世界第一、300米級高拱壩抗震參數世界第一、無(wú)壓泄洪洞群規模世界第一等6個(gè)世界第一。

2  項目目標與原則

亞控科技連續兩年在國內SCADA監控市場(chǎng)位列第一，本工程項目由亞控合作伙伴華能水電基于2套1萬(wàn)點(diǎn)KingSuperSCADA二次開(kāi)發(fā)，本著(zhù)科技創(chuàng )新振興民族工業(yè)的理念積極參與白鶴灘水電站的建設，實(shí)現了對機組碳刷采集監控的全棧國產(chǎn)替代。依托監控系統的高性能及高兼容度，新的全棧體系化替代方案實(shí)現了高效遷移，為支撐企業(yè)未來(lái)業(yè)務(wù)發(fā)展做出了重大貢獻。

3  項目實(shí)施與應用情況

發(fā)電機滑環(huán)裝置是發(fā)電機的關(guān)鍵部件之一，不僅數量多且長(cháng)期處于磨損和高溫工作環(huán)境中，發(fā)電機的勵磁電流是通過(guò)碳刷、滑環(huán)輸送到勵磁繞組的。由于發(fā)電機在運轉中會(huì )產(chǎn)生震動(dòng)導致電刷和滑環(huán)瞬間產(chǎn)生電火花?；鸹◤姸瘸^(guò)一定限度時(shí)就會(huì )給發(fā)電機帶來(lái)?yè)p傷，嚴重時(shí)會(huì )引起滑環(huán)燒蝕、碳刷超溫燃燒、發(fā)電機停機等重大事故，因此，在運行過(guò)程中需要實(shí)時(shí)監測碳刷的工況。

碳刷智能在線(xiàn)監測裝置對碳刷的磨損程度、碳刷與滑環(huán)間的放電情況、碳刷溫度等反應工況的重要指標進(jìn)行在線(xiàn)監測，將這些工況數據和狀態(tài)實(shí)時(shí)采集進(jìn)行綜合分析以此準確表征碳刷的當前性能，保障發(fā)電機正常運轉的安全。

發(fā)電機滑環(huán)裝置智能監測系統解決方案包含數據可視化、數據在線(xiàn)監測、趨勢分析、故障智能診斷、實(shí)時(shí)報警、數據統計報表、參數設置、系統設置和用戶(hù)管理，采集大量歷史數據存儲到數據庫中，為智能診斷和統計分析提供數據支撐。

產(chǎn)品主要攻關(guān)點(diǎn)如下：

（2）全面國產(chǎn)，安全融合

加強產(chǎn)品上下游國產(chǎn)化生態(tài)領(lǐng)域的建設，包括與水利領(lǐng)域控制設備、國產(chǎn)CPU、國產(chǎn)操作系統、國產(chǎn)數據庫產(chǎn)品的適配融合，通過(guò)一系列融合適配、方案開(kāi)發(fā)和行業(yè)應用，促進(jìn)水利企業(yè)國產(chǎn)化落地，解決選型應用難題。

（2）業(yè)務(wù)深耕滿(mǎn)足用戶(hù)需求

加強產(chǎn)品創(chuàng )新性，針對水利行業(yè)中的系統監控痛點(diǎn)需求、升級維護、管控融合等痛點(diǎn)問(wèn)題進(jìn)行不斷的技術(shù)探索與試點(diǎn)應用。

（3）性能和易用性持續改進(jìn)

不斷提升產(chǎn)品性能和易用性改進(jìn)，提高產(chǎn)品在跨平臺、特別是不斷更新發(fā)展的信創(chuàng )平臺下的產(chǎn)品穩定性與易用性。

4  效益分析

對于工業(yè)企業(yè)的關(guān)鍵設備而言，無(wú)論是帶“病”運行還是處于“亞健康”，都會(huì )給企業(yè)帶來(lái)?yè)p失，可能是意外停機導致的更高成本支出，也可能是巨額的生產(chǎn)損失以及安全隱患和事故等。據ISA數據顯示，全球制造商每年因停機遭受的損失總計約為6,470億美元。因此，關(guān)鍵工業(yè)設備的健康診斷十分重要。

本項目工程投入以后，在降低設備的維護成本、減少故障次數等方面優(yōu)勢明顯，在安全范圍內達到國際先進(jìn)水平。該項目運行在全信創(chuàng )化的運行環(huán)境，不依托任何國際技術(shù)，在水電站大型裝備系統在線(xiàn)安全監測、趨勢預判和智能診斷方面具有非常好的推廣價(jià)值。

本解決方案共在2個(gè)機組中投入使用，資金投入為幾十萬(wàn)級，項目實(shí)施周期1-2個(gè)月，在降低設備的維護成本、減少故障次數等方面優(yōu)勢明顯，在安全范圍內達到國際先進(jìn)水平。該方案存在以下4項推廣價(jià)值：

（1）全信創(chuàng )化的運行環(huán)境，不依托任何國外技術(shù)；

（2）完成基于Linux系統的在線(xiàn)監測系統開(kāi)發(fā)及優(yōu)化，解決網(wǎng)絡(luò )安全問(wèn)題；

（3）集成碳粉吸收裝置風(fēng)機轉速、風(fēng)壓，滑環(huán)裝置碳刷溫度、電流、磨損量，環(huán)境溫度、濕度等數據采集，對各類(lèi)傳感器進(jìn)行集成優(yōu)化，實(shí)現在線(xiàn)監測、趨勢分析、故障智能診斷；

（4）解決無(wú)線(xiàn)數據傳輸丟失和錯誤問(wèn)題，提升智能監測系統的運行可靠性。

亞控科技基于KingSuperSCADA針對白鶴灘電站發(fā)電機滑環(huán)裝置開(kāi)發(fā)的智能監測系統，系統采集風(fēng)機轉速、風(fēng)壓，滑環(huán)裝置碳刷溫度、電流、磨損量、環(huán)境溫度、濕度等數據，對設備進(jìn)行在線(xiàn)監測、趨勢分析、故障智能診斷，實(shí)現了軟件平臺系統的自主、安全和可控，保障發(fā)電機組穩定可靠運行；同時(shí)，實(shí)現了對機組碳刷采集監控的全棧國產(chǎn)替代，降低了IT投資和運維成本，有效提高了整體運營(yíng)效率，為支撐企業(yè)未來(lái)業(yè)務(wù)發(fā)展做出了重大貢獻。