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1.2.4 数据架构
本项目智慧电厂数据构架由厂级应用模块、厂级大数据中心、国电电力大数据管控中心三部分组成,融合结构化数据(关系数据、实时数据)、半结构化数据、非结构化数据。具体数据架构如图 4 所示。
厂级应用层面包括了 MIS、SIS、三维、定位、监控、设备档案等模块,各模块都与厂级大数据中心建立数据交换接口,避免了厂级应用模块两两之间建立接口的复杂性。
厂级大数据中心是集电厂所有数据的存储交换、计算分析、应用展示等功能于一体的智慧基础设施重要中心。
厂级大数据中心也将与国电电力大数据管控中心建立数据接口,不仅可将厂级生产运营情况数据实时推送上级,同时也可通过上级单位大数据中心实现不同厂之间的数据交互,对于时效性严、横向数据量广的情况可由上级大数据中心为本厂提供计算服务,弥补了本厂数据库存储的不足,最终实现远程互联。
1.3 建设原则
(1)业务驱动,问题导向。立足于方家庄电厂百万火电机组、外委与本厂员工无差异化管理模式、地处偏远、人员易流失等特点和需求,坚持问题导向,以解决限制公司效益提升、管理提升的关键原因为目标,利用先进技术,弥补指标差距,以此为抓手,强化向生产、管理要效益的能力。
(2)以点带面,逐步发展。智慧电厂建设既要勇于创新,大胆突破,也要稳扎稳打,逐步发展。选择生产过程中的关键问题、机组运行的核心设备、企业管理的重点业务为突破点,以点带线,以线带面,逐步拓展智慧电厂建设的覆盖面。
(3)统一规划,模块推进。智慧电厂建设覆盖电厂生产管理的全业务、全系统、全过程,涉及面广,任务量大,建设过程中难以做到全面铺开齐头并进,因而在方案设计中要对建设内容进行统一规划,做好各个功能模块之间的协调和配合。提前谋划布局,模块化推进的同时,预留接口,保证各功能模块间的互联互享互通。
(4)标准引领,业务量化。以“业务标准化、标准数据化”为引领,建立健全企业管理标准体系,实现业务的量化评估;统一生产运行数据规范,实现信息数据领域的标准语言。通过量化、标准化促进大数据、人工智能、深度学习在智慧电厂中的应用。
(5)人才为本,创新驱动。智慧电厂在减少重复劳动、简化操作流程、弥补人脑在记忆及数据处理方面不足的同时,对高端人才的需求更为突出,对人的判断能力和创新能力的需求也更为明显。在智慧电厂的建设和应用过程中,既懂信息又精生产还通管理的人才将发挥更加重要的作用。智慧电厂建设要突出对人才的培养,以智慧电厂助推人才成长,以人才促进智慧电厂落地。
同时要强化创新驱动,以创新提高人才的综合素质,以创新推动新技术利用。
2 建设内容
方家庄项目经广泛调研,并按照智慧电厂建设统一标准和规范 [3] ,形成了自身智慧电厂建设规划的内容:包括 1 个中心,1 个平台,4 大功能,12 个模块。
2.1 智慧管控中心建设
智慧管控中心是智慧电厂的核心,相当于智慧电厂的大脑,发挥生产运营管控、生产应急指挥、事故演练、生产运营辅助决策、信息汇集和数据处理等功能。强化大数据处理、人工智能等技术应用,集中电厂数据的收集、储存、交换、分析、展现、服务等功能,综合深度应用全厂的生产经营管理数据,形成具有“自分析、自诊断、自趋优、自管理、自恢复、自学习、自适应、自组织、自提升”特征的智慧电厂管控系统,
实现更智慧的分析决策、更高效的信息应用。
2.2 厂级大数据平台建设
该平台按照国电电力智慧大数据管控中心对厂侧大数据平台的建设要求,从系统架构、数据架构、硬件架构、网络架构等进行规划,统一应用系统开发平台,遵循集团相关标准,以及企业服务总线(ESB)及业务流程引擎(BPM),将各类数据由 kafka 汇集到 Hadoop 平台,实现电厂所有数据的存储、共享、计算、分析、应用等功能。
2.3 智能应用模块建设
在以标准化、自动化、数字化、信息化、智能化及相关的关键技术作为智慧电厂建设的基础之上,本项目智慧电厂共规划建设 12 个应用模块,包括:智能安全、智能运行、智能设备、应急管理、智慧燃料、智慧经营、智慧营销、智慧物资、智慧党建、风险管控、一体化管理平台、智慧人才。12 个应用模块相当于整个智慧电厂建设的骨架;基于这个智慧电厂建设的骨架,形成了 4 大智慧体系,作为智慧电厂的应用界面。各
模块采用边建设、边推广示范应用的方式进行,力争在集团公司成为智慧电厂建设的标杆,提升了公司的社会责任形象。
智慧生产为电厂实时生产服务,集成安全、运行、设备、燃料 4 个电厂生产核心,建设基于机器学习的运行优化控制、基于大数据的设备可靠性管理、基于自动寻优的燃料管理、基于三维的生产可视化管理等系统,实现更高设备可靠性、更优出力与运行、更低能耗与排放、更好外部环境适应性、更高安全生产水平等目标。
智慧经营为电厂经营服务,集成经营、营销、物资等电厂经营核心功能,建设基于生产实时成本的经营决策管理、基于智能仓储的物资管理系统、基于智能预测的电力营销系统,实现生产成本更低、企业效益更好。
智慧管理为提高电厂管理服务,集成一体化管理平台、党建、应急管理、风险管控等管理业务,建设基于移动应用和微服务的智慧党建、智慧行政、智慧后勤、应急预案管理等系统,提高管理效率,降低管理成本。
智慧人才为引导、培养高素质的人才队伍提供平台。智慧电厂对高端人才的需求更为迫切,高素质的人才队伍是智慧电厂发挥作用的基础。
通过基于知识库的个性化知识管理系统、基于自主管理的绩效评价系统、创新创效管理平台、基于三维仿真的生产技能培训、智慧班组管理系统不断引导、培养人员成为具有高素质人才。通过建设创新管理论坛及 APP、创新成果展示平台、创新方法培训平台、创新工作室等模块,整合创新资源,营造创新氛围,推进创新工作,促进创新人才培养,加快创新成果孵化,以创新驱动企业发展。
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