國電內蒙古東勝熱電有限公司作為國家能源集團火力發電批智慧企業建設試點單位，在智慧火電體系建設中，大力推進人工智能、大數據、專家知識庫、物聯網、三維虛擬現實等技術的應用。國電內蒙古東勝熱電有限公司的整體規劃可以概括為“兩平臺、三網絡”，“兩平臺”：智能發電平臺、智慧管理平臺，“三網絡”：生產控制網、管理信息網、工業無線網。

2019年8月22日，由中國能源研究會節能減排中心聯合華北電力大學國家大學科技園共同舉辦的“2019年智慧電廠論壇（第二期）”在北京召開。主旨報告環節，國電內蒙古東勝熱電有限公司總工程師 趙俊杰作了題為“廣義人工智能技術在燃煤火力發電廠智慧企業建設中的實踐應用”的報告。北星電力網對本次會議進行全程直播。

分為三個部分。，我們公司的介紹。我們公司在鄂爾多斯東勝區，2008年成立的，兩臺33萬亞臨界機組，曾獲得國家科技技術進步二等獎。我們全廠沒有燃油系統，這個項目拿到了國家科技進步二等獎，連續11年保持盈利。目前2005年到2017年我們完成了數字化電廠建設，2017年6月份已經開展了兩年多，都是在做智慧企業和人工智能火電廠，我們認為是4.0的建設。

這是我們國電電力，也是我們東勝公司的整體規劃，“兩平臺、三網絡”。“兩平臺”：智能發電平臺、智慧管理平臺，“三網絡”：生產控制網、管理信息網、工業無線網。兩平臺為什么不能合成一個平臺呢？根據電力生產安全的要求，不能通過一個手機APP控制現場一個給水泵的啟停、控制機組的啟停，這是非常不安全的。根據電力生產安全要求，我們強行分成兩個平臺，不能通過外網直接控制我們這個生產區的核心設備，這是電力生產安全的要求，所以我們強行做成了兩個平臺，這也是符合電力安全、電廠日常管理需要的一個規范。“三網絡”工業無線網也有人提出來說現在有高大上的名詞“泛在物聯網”，我們也是比較認可的，我們后期可能完善起來，工業無線網可能升級成泛在物聯網。

建設目標，要建成“六型電廠”。這是我們一個指導思想，我們上級公司是國家能源集團，給出了一個智能發電、智慧企業指導意見，國電電力是“1+4”。

我們認為智慧電廠的建設，重要有什么特征或者有什么目標？我們認為是“三減少”：減少重復的體力勞動、減少重復的腦力勞動、減少專家級的腦力勞動把專家的智慧寫成代碼。終實現“九個自”，是華電的劉校長2016年提出了“五個自”，后來我們提出“七個自”，現在加到“九個自”。

我的報告題目是“廣義人工智能”，我們認為這個時代肯定要做工業4.0或者人工智能電廠。包括什么技術呢？我們認為是以下的“VVAR”四個技術，當然四個技術互相之間可能是有重疊的。

這是數字電廠和智慧電廠的對比，我們廠自己梳理的，3.0干什么、4.0干什么、有什么特征。

這是我們的產業規劃，底層是一個智能芯片，中層是智能算法平臺，上層要有一些智能應用，才能說我是智能電廠或者智慧電廠。我們在母公司的指導下開展的業務，我們專門成立了一個部門。智慧電廠辦公室，是我們的一個組織保障，每周要開推進會，定期邀請專家，成果要定期發布。我們把一個項目的開展拆成了14個環節，每個項目配了4個人，AB角的配置，保證每個項目都能順利開展。

這是我們2018年安排的15個項目，15個項目基本上，五角星代表已經完成，空心的代表在做，沒有的代表沒有做，取得效果還可以。

我們有宣傳體系、目標體系、考核體系。這是一個考核體系，智慧電廠的建設跟我們的中層干部、一線員工是掛鉤的，所以大家非常重視這個事情。做完項目我們有論文、行業標準的要求，必須有成果，不能做了就做了，扔一塊石頭下去水還要起波浪呢，項目做了必須得有成果。

這是我們電廠的總體規劃，叫“一個大腦、兩中心、三體系”。“一個大腦”是一個業務模塊。“兩中心”，指廠級的大數據中心，我們現在已經做完，把我們全廠20個軟件的數據全部收到了大數據中心，還有一個智慧管控，也已經做完，負責智慧管理的展示。“三個體系”是我們企業關心的三個點，就是安全生產、成本和利潤。我們以這三個體系貫穿智慧電廠的建設，終打造成“一個大腦”。分為“三個階段”：試點、完善、提升階段。

我們2017年做的規劃，2017年也開展了一部分工作，目前我們是在第二階段，到2020年的年底我們一定要完成智慧電廠1.0版本，東勝1.0版本的建設。階段，我們認為一定要搭建框架，“兩平臺、三網絡”一定要形成。第三階段就要填充血肉，要強有力的功能，實現強有力的目標。后要打通神經，融匯貫通。

這是價值判斷體系，你把項目做完了，15個項目、20個項目干完了，有什么目標？這是我們的目標，我們列了24個關鍵指標，提出了“三網一原則”，我們認為是無死角的原則，一是一線員工要滿意，別講花里胡哨的概念，好用就行，能解決問題。二是領導要滿意，上級要對我們考評，錢不能白花。三是同行認可或者服氣。

項目儲備，我們是“三年計劃”，大概儲備了300個項目，目前我們三年預計開展50個項目，預計投資大概6000萬到8000萬。每個項目我們都有技術報告，我們做了大量的工作，技術報告在我們廠差不多七八十份，可以隨時開展工作，只要我們有相應的經費。我們跟高校、研究院、公司都開展了合作。這里面列出的每一家，我們基本上都開展了座談，我們座談至少開展了100多次，在我們廠里面或者拜訪這些公司。

我們廠提出來的“十大無人工程”，終目標要實現無人電廠精準預測，短期要實現少人職守。上面這部分無人采制化、無人斗倫機、無人盤煤系統、無人輸煤系統，中間這片區主要是我們主機的、智能報警、無人電廠、仿真，實現無人監盤。還有無人巡檢、跑冒滴漏和人的不安全識別，給攝像頭裝上大腦。后兩個是熱網的，也是兩個無人化的系統。

分為幾層：生產層、生產控制、生產輔助、經營管理層。

目前我們經過2018年的努力工作，包括2019年上半年已經過去了，一年半的時間，我們打造了“兩個平臺”，ICS平臺，這個平臺已經發送了，是國產的套DCS系統，在我們廠實施的，我們也拿了。第二，智慧管理平臺，是基于大數據中心、管控中心、人工智能算法平臺、軟件一體化平臺，測量技術。第三，人工智能算法、虛擬現實、機器人在我們這兒的應用。

打通我們的業務鏈，是我們廠里面的目標需求，我們廠要實現這五個打通，包括運行優化、安全管理、全壽命周期管理、經營營銷、燃料全過程無人化智慧管理。這是我們一線人員，根據我們廠自己的需求提出來要打通這五個鏈條，智慧電廠要結合起來。

這是我們完成的大概八個項目，給大家介紹一下我們廠在智慧企業建設的一些實踐成果已經完成的。

智能DCS，我們認為是全國首套的DCS。智能DCS跟傳統DCS不同，DCS不再是軟件，在別人看來是一個項目，在我們這兒只是一個APP。我們開發了大概40多款APP，根據我們的需求，電力行業在這里開發，開發出了兩三千，磨煤機可以優化、燃燒器可以優化等等，每個環節都把優化做到致，這個電廠我覺得離智慧才越來越近。

這是ICS跟DCS的平臺，我們認為是一個平臺、一個操作系統，可以開發APP。實現了整機的一鍵啟動，現在采用了五個斷點，后一個斷點是深復合，我們沒用，太簡單。整合了以下系統。

這是兩個重要的時間節點，我們廠對DCS的應用，個節點，2018年6我們次上了DCS系統，2019年也上了這套系統，一鍵啟動，非常方便。

除了整機的，還有給水泵、引風機等等，都實現了一鍵啟動。其實磨煤機、給水泵使用更加頻繁，以前點十幾下，現在每天點一下就起來，而且有時候每天要操作五六次，主機的一鍵啟動是非常實用的。

監測分為五個部分，我們認為有特色的。1，轉機可視化監測，買的必可測，整合到了自身的DCS系統，我們用了第三方的成熟軟件。

這是閥門性能打分，非常實用，電廠的閥門很多要不斷的控制，不斷的開關，磨損、卡澀、內漏經常出現問題，我們對每個閥門進行精確的打分，我們有打分原則，健康度打分。我們實現了空預器、送風機、一次風機、引風機等都進行了健康打分，如果高于95分基本上就不用管了。這是主輔機的健康打分，按照偏離標準值的偏差進行計算。這是熱平衡，做到廠內，廠外的還沒有做。這是水平衡，我們自己畫的圖，一般我們創造，自己先畫圖，然后再讓自身把它做成這樣的圖，我們再接入數據、接入算法，一般是這樣的開發流程，這個過程中我們的人其實是緊密開發的。

這是結焦打分，分紅、橙、黃、綠，低于70分不用管它，高于70分就要介入了。比如結焦高于90分了，基本上采取低負荷調焦，采取干預手段，每天在微信上也匯報結焦打分。

這是可以在智能DCS上直接計算是判斷的。我們還實現了人員的考評對你的操作習慣，反反復復調不熟練，我們對操作人員也要進行打分，這個打分規則也建立，反反復復調說明你業務不精湛，是要被考核的。智能報警方面，我們采用了五方面，斜率變化、大數據分析、神經網絡和機器學習、邏輯故障樹與專家系統、熱力學機理的在線仿真。

這是大數據分析，這是單點的大數據，你只要偏離我們這個學習值的比如說10%，我就自動報警，不管你達到上限下限，只要偏離我們標準曲線就直接報警。這是多點大數據的分析和報警。神經網絡的。

專家知識庫，其實是我們自己提出來的，而且用的非常廣泛，因為人工智能這個技術還是有門檻的，像電廠一線人員大部分是本科生，都是熱動、電氣畢業的，他們對神經網絡算法不太熟悉，反而對專家知識庫用的非常好，就是把專家的經驗梳理成代碼，比如高架泄漏，是我們一線人員自己梳理的，他梳理一個邏輯鏈條，給他一個判斷標準，這樣他就能切入DCS系統進行判斷。為什么我強調專家系統更有用？不是說人工智能算法沒有用，是因為人工智能算法用的案例很少，像我們廠實打實就用了三個，但是邏輯故障樹我們廠大概用了300多條，很多系統都用上了。甚至一些大廠，他們7臺機組、10臺機組2000人，他們要開發出100多條甚至200條邏輯故障樹是沒問題的，我覺得大廠可能用的會更深一點。因為人工智能大數據分析有門檻的，沒有第三方的技術公司，光靠廠里面的技術手段是很難開發出很多系統應用的。

這是我們一個故障，主機潤滑油故障，DCS的診斷系統。我們認為分為過去、現在和未來，現在是診斷、過去是根源分析、未來是要故障處理，給出處理建議或者自動處理，其實還有一個未來的未來，叫未未來，就是在線仿真，根據現在的參數到后臺進行仿真，能通過現在的參數預測出未來什么參數即將發生變化或者什么設備發生損壞，這個其實更高明，但這個難度很大，在線仿真全中國基本上沒有哪個廠做到在線仿真非常好。

目標是我們提出概念，叫故障的全生命周期管理，包括根源分析、診斷、預警、報警、閉環處理，這是一個全鏈條的管理。

邏輯故障樹，這是我們自己梳理的。這個寫的270多條，我們現在已經完成了大概310條邏輯故障樹，讓我們的合作廠家做到了DCS。實現了智能預警23次、智能診斷15次，起到了非常好的作用。

能效分析，這是SIS的功能，我們做到了DCS，實現了一線人員可看、可視、可操作。

耗差分析，我們在DCS能看到，別的廠去參觀基本上DCS沒有這些的，他們都在SIS，我們廠剛剛說做智能DCS的原因，我們的參數、的計算展示都是在DCS，也就是一線的操作人員能看到的。

優化，剛才我也說了，很多模塊都可以進行優化，包括運行優化、控制優化，有的是為了控制品質不要波動太大，有的是為了某個運行參數，節能目標或者環保目標，少噴點氨、少抹點石灰石，同樣達到減排的效果。我們預計優化至少全廠50個是有的，目前我們完成了接近10個。藍色的比如氧量優化、冷端優化、軟測量、AGC優化，都是我們完成的。黑色的這些是我們想做，但是由于安排、資金的原因還沒完成，我們將會逐步實施。

燃燒優化，是我們電廠的一個核心，燃燒優化我按們認為分為三種基于：種基于軟測量，熱力學宏觀計算。第二種是基于大數據分析，純數據，不講模型，不講物理機理，只看規律。第三種是基于鍋爐CT、聲波測溫，我知道華電進行升溫測溫，非常不錯，能知道燃燒優化天然的問題，分為軟測量、硬測量和純數據，我們認為分為三種機理的燃燒優化。

大數據分析，通過大數據分析我們把歷史的工況學習下來，給出優工況、次優工況、次次優工況，把操作點進行展示。鍋爐CT叫硬測量，是基于可調節激光吸收光譜技術，還有光譜測溫、激光測溫，還有濃度場。這是軟測量，主要是指煤炭的低位發熱量，讓鍋爐實現自適應調整，根據不同的煤質，可以提前判斷風門擋板、磨煤機的給煤量。趨優閉環控制，現在我們投了閉環，跟我們計算出來的優不一樣，現在是自己調大電流、調開擋板，根本不需要人做任何參與。至少這個優化環節實現了無人監盤，操作人員一個鍵都不需要點自己就優化了。智能吹灰，也是第三方的模塊，我們嵌入道路的安卓系統。

我們還實現了一鍵故障閉環處理，風險難度也非常大，好多故障必須有十足的把握才能一鍵，其實一鍵的地方可以無鍵的，比如現在我們的斷煤，這個煤比較濕、黏度大，操作人員不需要點任何按紐，就給他報警自動處理好，甚至自己把磨煤機隔離，全自動的。

一鍵閉環優化，我們主要是減溫水，以前減溫水，因為一結焦減溫水量就很大，要優化怎么優化，我們現在實現了一鍵減溫水的優化，真正實現了自趨優、自管理、自恢復、自適應、自提升。

AGC優化，是因為效果很，我們專門拿出來說一下，這是兩個細則的要求。基于設備、邏輯和節能技術，設備層面的改造，設備主要是燃燒偏置等等。這是它的一些創新點，包括策略的、設備的。經濟效益，KP值越大你的獎勵越多，KP值剛開始小于2，現在基本上提到了3.5到4左右，這兩年我們總共獲得了稅后現金獎勵3950萬人民幣，2017年之前我們沒有這筆錢，2017、2018年我們才賺到了這筆錢，這是電網根據兩個細則給我們獎勵的現金。

我們智能DCS有些效果，包括智能預警、風門堵塞、速率變化快的預警。這個是引風機的軸承，現在可以診斷報警，直接在DCS上報警，別的基本上沒有，引風機裂紋，高架線路報警，給水泵閥門內部報警，別的廠是沒有的，我們廠現在都有。閥門卡澀報警，直接給出磨煤機預測功能卡澀報警。APS一鍵啟動的經濟社會效益，減人、減啟動時間等等。

邏輯故障樹說一下，這是我們一線人員自己寫的新聞稿。以前基本上磨損20%能發現，現在基本上磨損3%、5%就發現，以前是專家過來診斷20分鐘、半個小時才能發現，現在1分鐘之內肯定自己就發現了，給我們提供了方便。

這是五個首創，主要是DCS的智能化，還有診斷報警算法的豐富。四大創新，包括一鍵啟動、一鍵診斷、一鍵閉環優化、一鍵環故障處理。

電子圍欄、視頻聯動、在線仿真沉浸式體驗的培訓，機器人，我們已經開發了第三代，實現了“十八種兵器”和“十八般武藝”，我們為了高風險、高重復、高精度的場所使用這么復雜的機器人。機器人開發了第三代，第三代是帶著大屏、帶著圓圓的眼睛，更加可愛、更加現代化，這是我們自己設計的。

跑冒滴漏的問題，我們通過攝像頭直接判斷跑冒滴漏，剛才提到了人的關聯行為，其實我們對物的關聯行為，因為你的蒸汽、煤粉，現場經常有跑冒滴漏，挺危險的，我們做了視頻的監控，我們自己找人開發的，在現場做模擬試驗，現在這個軟件已經投入火電廠跑冒滴漏的識別。

這是我們煤廠封閉之后頂層的盤煤機器人，精度能達到千分之三，是基于柔性導軌式3D激光無人盤煤機器人。柔性導軌我們次用，別的可能固定探頭。

皮帶上巡檢，我們今年3月份皮帶上煤質巡檢，主要看跑偏、撕裂、空洞、落煤機堵塞、粉塵檢測、燃燒、火花、火焰。皮帶也有著火風險的，這個項目我們已經成功投運，叫基于輸煤皮帶智能導軌式巡檢機器人的無人輸煤系統。這是基于次紅外技術和聚類算法的煤質實時檢驗檢測。

形成具備推廣意義的火力發電智慧企業建設規范。已經評審通過，反響是非常好的，專家基本上認可了我們“兩平臺、三網絡”的架構。

這是我們智慧電廠建設成果，2017年6月份到現在我們拿了大概124項獎，論文發表了220篇，這些全是我們電廠的人自己寫的。

這是我們總結的技術應用，電力市場十大技術我們用了。四大技術我們也有對應的項目與技術對應。我們對的項目進行了打分，提出了三大三小的創新，對每個項目我們給出了一線人員的打分。包括“六型電廠”、“九個自”我們也有項目對標。

來源：北星電力網

（本文根據現場速記整理，未經發言人審核。）