CN112465412A - 一种基于ims***的电厂生产信息图形化方法 - Google Patents

一种基于ims***的电厂生产信息图形化方法 Download PDF

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Abstract

基于IMS***的电厂生产信息图形化方法是以火力发电企业整体生产经营数据资源的应用及图形化方法，是提供不同视角和类型的实时数据和分析数据的智能化图形匹配企业不同生产经营管理视角的专业及管理部门，统一数据标准和保证数据的全局性，提高数据资源利用效率和专业管理分析辨别效能，自下而上和自上而下统筹规划和展示数据内涵，便于企业生产经营管理的精细化分析溯源，和及时发现、改善影响企业生产经营的问题，有效降低企业经营管理成本，提升企业生产、技术及经营的综合竞争能力，推动企业持续性发展和管理提升，同时，促进企业数据资产的形成和高效率应用。

Description

一种基于IMS***的电厂生产信息图形化方法
技术领域
本发明涉及数据图形化领域，更具体地，涉及一种基于IMS***的电厂生产信息图形化方法。
背景技术
随着电力体制改革的不断完善，电力市场机制的推进，火力发电企业都感受到了市场经济带来的压力，伴随着售电侧市场经济的压力，也在逐步提升电力生产经济管理的水平。在电力产品交易进入市场后，火力发电企业的竞争逐渐展开，提升生产经济运行能力、减人增效、降低成本、降低风险、逐步提升能源利用率、提升综合实力等现实问题摆在火力发电企业的面前。
随着信息化、智能化、大数据科技的发展，逐步提升数据价值挖掘、应用、建立全数字化、智慧电厂成为新的课题。因此，在IMS（IP Multimedia Subsystem，IP多媒体子***）***基础上，结合专业业务管理要求和日常生产经营管理实质，以直观展现、可交互分析的方式、方法，满足专业技术经济管理需求，提升电厂技术经济管理日常分析、监控效率，利于及时发现生产技术管理问题、即时分析处理、降低生产、人工成本、提升专业技术经济管理服务能力，从而提升电厂整体综合竞争能力和经济效益。然而，现有技术中尚未出现利用IMS***结合电厂业务管理需求和电厂经营需求提供图形化方法的技术方案。
因此，亟需一种能够结合IMS***的电厂生产信息图形化方法。
发明内容
为解决现有技术中存在的不足，本发明的目的在于，提供一种基于IMS***的电厂生产信息图形化方法，能够面向用户实际及管理业务，根据实际操作与管理区别，为用户管理人员提供通用性、标准化的生产管理监视画面。
本发明采用如下的技术方案。
一种基于IMS***的电厂生产信息图形化方法，包括以下步骤：步骤1，获取电厂中各***的多维度生产信息，根据生产信息结合经营管理标准生成IMS***图形集；步骤2，基于图形化需求，查询、追溯生产信息中的相应基础数据，对查询到的相应基础数据进行统计计算和分析以获得多维度分析数据；步骤3，基于分析数据构建图形化的智能分析结果。
优选地，电厂中各***包括锅炉***、汽机***、电气***、除尘除渣***、脱硫***、机组公用***、化学处理***、输煤***、输灰***、脱硫公用***。
优选地，多维度生产信息中的相应基础数据包括生产***信息、生产技术管理信息、日常经济运行信息、节能管理信息和技术经济分析信息；相应地，基于多维度分析数据获得图形化的智能分析结果包括生产***信息图形化、生产技术管理信息图形化、日常经济运行信息图形化、节能管理信息图形化和技术经济分析信息图形化。
优选地，生产***信息包括：设备性能与效率信息、介质变化信息、标准化参数、日经济指标、日考核指标、设备故障检修工作票信息及技术监督要求及检测信息。
优选地，生产技术管理信息包括：设备性能与效率信息、设备考核指标信息、设备调试与实验参数、设备化学分析数据、设备故障数据；以及，基于生产技术管理信息获得图形化的分析结果包括：考核指标分析、优化空间分析、设备故障分析。
优选地，日常经济运行信息包括：电厂经济运行规程信息、关键运行参数。
优选地，节能管理信息包括：介质变化信息；其中，介质变化包括电、煤、汽、水、空气、烟气、灰、渣、油、氢、尿素介质的参数变化。
优选地，技术经济分析信息包括：机组运行情况、指标完成情况、设备经济运行状态、能耗异常波动、机组分配负荷情况、燃料掺配及成本情况。
优选地，图形化的智能分析结果包括基于电厂中各***的***图和基于多维度生产信息中的多维度分析数据的数据图。
本发明的有益效果在于，与现有技术相比，本发明的有益效果在于，与现有技术相比，本发明中一种基于IMS***的电厂生产信息图形化方法能够面向用户实际及管理业务，根据实际操作与管理区别，为用户管理人员提供通用性、标准化的生产管理监视画面。
本发明还能够将对标落实到日常业务中，通过日常的的性能、特性、能耗等分析和现场实时测量数据，及时发现隐患，及时处理，提升经济效益，提升历史数据的价值，以精确数据支撑用户月度经济分析，提升用户指标、节能优化分析等数据复用性，减轻专业人工工作量，提升工作效率。
附图说明
图1为本发明一种基于IMS***的电厂生产信息图形化方法的方法流程示意图；
图2为本发明一种基于IMS***的电厂生产信息图形化方法的***架构图。
具体实施方式
下面结合附图对本申请作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本申请的保护范围。
图1为本发明一种基于IMS***的电厂生产信息图形化方法的方法流程示意图。如图1所示，一种基于IMS***的电厂生产信息图形化方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1，获取电厂中各***的多维度生产信息，根据多维度生产信息结合经营管理标准生成IMS***图形集。
本公开一实施例中，生产信息是多维度的，并且生产信息可以来源于多个不同的***。生产***可以包括锅炉***、汽机***、机组公用***、辅控***、电气***、脱硫、脱销、湿除***、除尘除渣***、输煤***、输灰***、脱硫公用***、燃料***等。
其中，根据不同生产***及其子***可以生成不同的***图。锅炉***包含锅炉水***，风烟***，燃烧***，锅炉吹灰***，压缩空气***，脱硝***，二次再热蒸汽***，一次再热蒸汽***，主蒸汽***；汽机***包含：主、再蒸汽及旁路***图，抽汽***图，主机轴封***图，凝结水***图，给水***图，真空***图，循环水泵***图，EH***图，TSI***图，电动给水泵***图，汽动给水泵***图，给泵小机进汽、轴封***，氢气***图，低温省煤器***图，引风机小机及供热***图，引风机小机轴封***图；电气***包含：主接线，励磁***，一次***图，6KV，UPS***；除尘、除渣***包含：湿式电除尘***，一电场及脱硝前置灰斗输灰***图，二至五电场A侧飞灰输灰***；脱硫***包含：脱硫烟气***，吸收塔***，氧化风***组合；机组公用***包含：电气一次***图，厂区供热***流程图，压缩空气***，运煤***流程图；化学处理***包含：补给水***图，除盐水***图，补给水混床***图，二级反渗透***图，一级反渗透***图，超滤***图，硫酸贮存和计量***图，凝结水精处理，碱贮存及计量***图；输煤***包含：输煤总图。输灰***包含：厂区气力除灰管道及阀门切换***流程图。脱硫公用***包含：脱硫烟气***图，脱硫吸收塔***图，脱硫氧化风***图。
步骤2，基于图形化需求，查询、追溯多维度生产信息中的相应基础数据，对查询到的相应基础数据进行统计计算和分析以获得多维度分析数据。
步骤3，基于多维度分析数据构建图形化的智能分析结果。
优选地，多维度生产信息中的相应基础数据包括生产***信息、生产技术管理信息、日常经济运行信息、节能管理信息和技术经济分析信息。图2为本发明一种基于IMS***的电厂生产信息图形化方法的***架构图。如图2所示，具体的，本发明方法中包括多种不同信息的图形化方法。
优选地，基于多维度分析数据获得图形化的智能分析结果包括生产***信息图形化、生产技术管理信息图形化、日常经济运行信息图形化、节能管理信息图形化和技术经济分析信息图形化。
优选地，生产***信息包括：设备性能与效率信息、介质变化信息、标准化参数、日经济指标、日考核指标、设备故障检修工作票信息及技术监督要求及检测信息。
具体的，设备性能与效率信息中包括生产***中起主要作用的设备的性能与效率信息。
本公开一实施例中，起主要作用的设备包括锅炉燃烧***中磨煤机、送风机、引风机、等离子燃烧器等设备，这些设备的性能有磨煤机的出力特性、分离器挡板特性、油压与煤粉细度特性、风量特性、磨煤机效率、磨煤机电耗等。
根据步骤1中生成的***图，可以为***图中每一具体设备设置设备性能与效率的信息。这些信息可以以整体数据或对比图形的形式展示。
具体的，介质变化信息包括电、煤、汽、水、空气、烟气、灰、渣、油、氢、尿素等介质的参数变化。例如，电为电耗、电量变化；煤为煤分析热量、发热量、质量、煤粉细度变化；汽为蒸汽流量、压力、温度、热量、汽耗率的变化；空气为空气流量、压力、温度、流速变化；烟气为烟气温度、压力、流量、含灰量、SO2含量、氧量、NOX含量、CO含量、热量变化；灰为粗细程度、温度、飞灰含量、含碳量变化；渣为温度、质量、含灰量、热量的变化；油为热量、油化学分析量、压力、流量的变化；氢为温度、压力、空气氢量含、流量变化；尿素为质量、溶液浓度的变化。
标准化参数通常是经过***处理的具备唯一性的主要参数的实时数据。例如，在现场测量中主蒸汽温度的甲、乙主蒸汽管道上各有3个测点，对于甲侧管道的3个主蒸汽温度实时测量数据经过平均计算，形成了具备标准编码的唯一性实时数据，即机组甲侧主蒸汽温度。该主蒸汽温度即为标准化参数的一种。
日经济指标、日考核指标是指根据经济指标管理要求，体现机组经济性的指标。按照一天的统计时间统计的经济指标为日经济指标，电厂按照年计划或月度生产计划下达的每日必须完成的指标为日考核指标。
本公开一实施例中，日经济指标包括锅炉效率、汽机效率、机组效率、标煤耗、原煤耗等。日考核指标包括主蒸汽温度、主压力、日发电量、氧量、排烟温度、供热量、煤耗等。
技术监督要求及检测信息是指***图中技术监督要求及实际测量数据与技术监督要求标准的对比情况。本实施例中，技术监督包含电气绝缘监督、电能质量监督、励磁监督、继电保护监督、电测技术监督及化学监督、金属及压力容器监督、环保技术监督、节能技术监督、热工技术监督、汽轮机及旋转设备技术监督等。对比主要包括主蒸汽***中主要压力容器检测时间、压力、金属检测信息，以及蒸汽化学分析仪表实时数据与技术监督标准的对比；现场硅表测量的主蒸汽中SiO2含量值与技术监督要求的SiO2标准含量值的对比等。
优选地，生产技术管理信息包括：设备性能与效率信息、设备考核指标信息、设备调试与实验参数、设备化学分析数据、设备故障数据。
优选地，基于生产技术管理信息获得图形化的分析结果包括：考核指标分析、优化空间分析、设备故障分析。
其中，考核指标分析包括按照专业的分工和专业的日常监督，对设备性能和效率信息进行监督，对设备考核指标信息的变化程度进行统计分析，结合设备的性能和效率的变化与设备的能耗进行对比，从而获取设备劣化程度，以及获取设备劣化程度对考核指标的影响。
其中，劣化程度对指标的影响主要包括循环水温度影响煤耗值、负荷影响煤耗值、供热抽汽影响煤耗值、空预器漏风率影响煤耗值、锅炉效率影响煤耗值、磨煤机单耗影响煤耗值、给煤机单耗影响煤耗值、给水泵组效率影响煤耗值、循泵耗电率影响煤耗值、各缸效率影响煤耗值、各加热器上下端差影响煤耗值、主蒸汽温度影响煤耗值、主压力影响煤耗值、烟气氧量影响煤耗值、排烟温度影响煤耗值、厂用电率影响煤耗值、过热蒸汽减温水量影响煤耗值、再热蒸汽温度影响煤耗值、再热蒸汽压力影响煤耗值、凝汽器压力影响煤耗值、入炉煤热值影响煤耗值、入炉煤水分影响煤耗值、氧量影响煤耗值、排烟温度影响煤耗值、厂用电率影响煤耗值、过热蒸汽减温水量影响煤耗值、锅炉实际效率等内容。生成的图形化的分析结果可以以弹出画面的形式展示。
优化空间分析包括按照设备性能试验和特性试验获取到设备调试与试验参数，并参***经过试验的特性曲线来预测设备正常运行时的设备性能情况，并根据预测到的设备性能情况明确设备的优化空间。
本公开一实施例中，设备性能试验和特性试验主要包括烟道漏风实验、锅炉燃烧调整试验、大转机效率机性能试验、汽水***严密性试验、热效率实验、缸效率实验、给水温度、端差、冷却水进出水、凝汽器真空实验、锅炉漏风率实验、空预器漏风率实验、泵效率实验等。得到的优化空间分析结果可以以弹出文本框及页面显示相关实验数据或特性曲线及实验所取测量点实时数据的变化趋势图的形式进行图形化。
设备故障分析包括统计设备的化学分析数据的变化情况，以及统计设备故障的次数以及相应的故障原因，根据上述数据的情况，对化学分析数据变化较大的设备和故障次数较多的设备所在的电网关键点进行分析。从而，根据历史数据获取设备故障前的维护与预测。因此，上述分析能够切实发挥电厂生产过程中历史数据价值，并落实电厂生产过程中的监督管理和质量管理工作。
本公开一实施例中，化学分析数据可以显示在***图中，用于观察介质中化学含量的变化程度。根据选择不同的介质维度，还可以根据不同介质显示图形化的变化趋势。
本公开一实施例中，设备故障分析还可以检查包含工作票相关的设备故障统计及故障处理原因分析文本数据。
例如，以天为单位获取到1#引风机的电耗突然变小，经过设备故障检查分析数据可以看出，1#引风机故障检修处理。因此，1#引风机电耗指标统计正常，非能耗异常波动。
优选地，日常经济运行信息包括：电厂经济运行规程信息、关键运行参数。
基于日常经济运行信息获得图形化的分析结果具体包括以整体经济性作为指标获取电厂运行经济规程要求，该要求即为电厂经济运行规程信息。根据经济运行的指标层级，分层级地从唯一性测点实时数据开始进行关键运行参数的监视，根据监视获得***的性能变化去情况，例如，***耗差变化情况等。通过日常经济运行信息的图形化分析，可以有效地确定电厂的耗能情况并指定优化措施。
本发明一实施例中，可以根据锅炉***中锅炉的输出热能监视相关测点实时数据变动情况。在锅炉输出热能变化不大的情况下，可以观察汽机侧耗差的变化情况，并结合凝结水温度变化修正不可控的基础耗差值，从而准确地获得汽机设备能量损耗的关键点。
本发明一实施例中，关键运行参数包含有功功率，无功功率，发、供电量，炉蒸发量，环境温度，总灰量，吹灰蒸汽流量，炉膛温度、压力，锅炉补水流量，空预器进、出口烟温，烟气流量，排烟温度，入煤灰分，入煤水分，入煤挥发分，飞灰灰分，炉渣灰分，凝汽器压力，大气压力，真空，小机进汽流量，供热抽汽量，汽引抽汽量，引风机进汽压力、温度，入炉煤量，磨煤机出口一次风量，磨煤机进、出口压力，密封风风量，电除进、出口粉尘浓度，送风机、一次风机送风流量，送风机、一次风机进、出口送风压力、温度，飞灰含碳，煤粉细度，过热器出口蒸汽压力、温度，再热器出口蒸汽压力、温度，烟气含氧量，排烟温度，入炉煤水分，主凝结水流量、压力，凝结水泵出口温度，主给水流量、压力、温度，给水泵汽轮机进汽流量，高、低过热器、一级、二级再热器减温水流量、压力、温度，主蒸汽、再热蒸汽压力、温度（主汽门前），高压缸、中压缸和低压缸进汽压力、温度（进汽导管），高压缸、主汽轮机、给水泵汽轮机排汽压力、温度，高、低加热器进汽压力、温度（进汽口）、进、出口水温度，（加热器水侧）疏水温度（疏水管调节阀前），除氧器进汽压力、温度，轴封供汽压力、温度，凝汽器真空，循环水入口温度，循环水出口温度，供热量，供热蒸汽压力、温度，热网回水温度等关键参数，及负荷系数，平均负荷，最大负荷，发、供电煤耗，发电厂用电率，日入炉煤量，发电补水率，锅炉效率、锅炉平均蒸发量、运行小时，机组日利用小时，降负荷等效停运小时，机组等效可用系数，峰谷系数，排污率，空预器漏风率，烟道漏风系数，磨煤机、制粉***耗电率和单耗，送、一次风机耗电率和单耗，电除尘器耗电率，脱硫耗电率，输煤***耗电率，辅机耗电率，空压机用电率，入炉煤低位热量、水分，汽机热耗率，汽机汽耗率，真空度，凝汽器端差，凝结水过冷却度，高压加热器投入率，低压加热器投入率，循环水泵耗电率，凝汽器胶球清洗投入(运)率、胶球收球率，供热回水量，入厂煤和入炉煤热量差，排污率，真空度，汽水损失率，单位发电量耗水率，化学自用水率，管道效率，超高压缸、高压缸、中压缸、低压缸效率，凝汽器循环倍率，机组等效强迫停运率等。
本发明一实施例中，可以以关联树的图形方式展现关键运行参数的相关信息，基于不同的关键运行参数，还可以获得与其关联的趋势图及报警值。
优选地，节能管理信息包括：介质变化信息；其中，介质变化包括电、煤、汽、水、空气、烟气、灰、渣、油、氢、尿素介质的参数变化。
优选地，基于节能管理信息获得图形化的分析结果具体包括根据对燃料、水、电、汽等介质的计量监督，挑选出能耗对比变化最大的项，并查询相关介质变动最大的实时数据及单项指标，结合计量监督结果，对能耗的异常波动进行分析。
节能管理信息图形化能够有效地预测设备及***的安全隐患，并对潜在的安全隐患进行明确的管理。
本公开一实施例中，可以根据供热热量数据获取日常能耗异动分析报告。例如，当供热标煤耗急剧增大时，根据供热热量相关数据监测，可以发现供热流量迅速增大，但日供热量按计划没有变化，机组抽汽量增大、抽汽压力维持稳定、机组标煤耗增大与供热标煤耗基本相同。此时，根据计量监督要求发现供热调门快到计量监督测试时间或故障次数较多，可预测出供热调门特性发生变化或调门漏流量增大。通过对上述数据进行分析，可形成日常能耗异动分析报告。
本公开一实施例中，日常能耗异动分析报告可以根据能耗相关的测量值与标准值进行对比后自动排序获得的。对于日常能耗异动相关参数中，若趋势线升高速率大，则可对其进行图形化显示或查询。
日常能耗异动分析中可以包括对于成本微增率、锅炉效率、汽机效率、管道效率、锅炉煤耗特性、汽机热耗特性、轴功率测量、煤种混配最优成本、等效强迫停运率、非计划停运率、一、二、三类非计划停运小时数、高加效率、高加投入率、负荷率、出力系数、磨煤机承压特性、煤粉细度、灰量、蒸汽品质、吹灰率、收球率、全厂等效可用系数、耗差及热量损失情况的计算分析。
优选地，技术经济分析信息包括：机组运行情况、指标完成情况、设备经济运行状态、能耗异常波动、机组分配负荷情况、燃料掺配及成本情况。
优选地，基于技术经济分析信息获取获得图形化的分析结果具体包括：利用电厂经济分析会的要求对电厂中的各类需要进行技术经济分析的指标进行分析，并利用统计计算工具计算出统计结果，最终以图形化的方式体现。
具体的，技术经济分析会是电厂按照月度会定期组织的月度经济分析会议。在会议中，通常会对机组的运行情况、月度指标的完成情况及环比情况、设备经济运行状态、能耗异常波动、机组分配负荷情况、燃料掺配及成本情况、节能分析和措施等进行会议总体汇报。并根据上述总体汇报，利于电厂决策层清晰、准确地把握经济生产情况，为电厂运行做出正确决策提供数据支撑。
本公开一实施例中，可以根据经济分析会要求查询的相关数据、日分析文本，进行综合统计，综合形成月度经济分析会议报告。
优选地，图形化的智能分析结果包括基于电厂中各***的***图和基于多维度生产信息中的多维度分析数据的数据图。
本发明的有益效果在于，与现有技术相比，本发明中一种基于IMS***的电厂生产信息图形化方法能够面向用户实际及管理业务，根据实际操作与管理区别，为用户管理人员提供通用性、标准化的生产管理监视画面。
本发明还能够将对标落实到日常业务中，通过日常的的性能、特性、能耗等分析和现场实时测量数据，及时发现隐患，及时处理，提升经济效益，提升历史数据的价值，以精确数据支撑用户月度经济分析，提升用户指标、节能优化分析等数据复用性，减轻专业人工工作量，提升工作效率。
本发明申请人结合说明书附图对本发明的实施示例做了详细的说明与描述，但是本领域技术人员应该理解，以上实施示例仅为本发明的优选实施方案，详尽的说明只是为了帮助读者更好地理解本发明精神，而并非对本发明保护范围的限制，相反，任何基于本发明的发明精神所作的任何改进或修饰都应当落在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种基于IMS***的电厂生产信息图形化方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1，获取电厂中各***的多维度生产信息，根据所述多维度生产信息结合经营管理标准生成IMS***图形集；
步骤2，基于图形化需求，查询、追溯所述多维度生产信息中的相应基础数据，对查询到的所述相应基础数据进行统计计算和分析以获得多维度分析数据；
步骤3，基于所述多维度分析数据构建图形化的智能分析结果。
2.根据权利要求1中所述的一种基于IMS***的电厂生产信息图形化方法，其特征在于：
所述电厂中各***包括锅炉***、汽机***、电气***、除尘除渣***、脱硫***、机组公用***、化学处理***、输煤***、输灰***、脱硫公用***。
3.根据权利要求1中所述的一种基于IMS***的电厂生产信息图形化方法，其特征在于：
所述多维度生产信息中的相应基础数据包括生产***信息、生产技术管理信息、日常经济运行信息、节能管理信息和技术经济分析信息；相应地，
所述基于多维度分析数据获得图形化的智能分析结果包括生产***信息图形化、生产技术管理信息图形化、日常经济运行信息图形化、节能管理信息图形化和技术经济分析信息图形化。
4.根据权利要求3中所述的一种基于IMS***的电厂生产信息图形化方法，其特征在于：
所述生产***信息包括：设备性能与效率信息、介质变化信息、标准化参数、日经济指标、日考核指标、设备故障检修工作票信息及技术监督要求及检测信息。
5.根据权利要求3中所述的一种基于IMS***的电厂生产信息图形化方法，其特征在于：
所述生产技术管理信息包括：设备性能与效率信息、设备考核指标信息、设备调试与实验参数、设备化学分析数据、设备故障数据。
6.根据权利要求5中所述的一种基于IMS***的电厂生产信息图形化方法，其特征在于：
基于所述生产技术管理信息获得图形化的分析结果包括：考核指标分析、优化空间分析、设备故障分析。
7.根据权利要求3中所述的一种基于IMS***的电厂生产信息图形化方法，其特征在于：
所述日常经济运行信息包括：电厂经济运行规程信息、关键运行参数。
8.根据权利要求3中所述的一种基于IMS***的电厂生产信息图形化方法，其特征在于：
所述节能管理信息包括：介质变化信息；
其中，所述介质变化包括电、煤、汽、水、空气、烟气、灰、渣、油、氢、尿素介质的参数变化。
9.根据权利要求3中所述的一种基于IMS***的电厂生产信息图形化方法，其特征在于：
所述技术经济分析信息包括：机组运行情况、指标完成情况、设备经济运行状态、能耗异常波动、机组分配负荷情况、燃料掺配及成本情况。
10.根据权利要求1中所述的一种基于IMS***的电厂生产信息图形化方法，其特征在于：
所述图形化的智能分析结果包括基于电厂中各***的***图和基于所述多维度生产信息中的多维度分析数据的数据图。
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