11月4日，位于重慶兩江新區(qū)的中國船舶重工集團(tuán)海裝風(fēng)電股份有限公司(以下簡稱“中國海裝”)的LiGa大數(shù)據(jù)中心正在繁忙運(yùn)行——10多平方米的LED顯示屏上，清晰地顯示出一幅全國可利用風(fēng)能分布圖，20多位工程師正在屏幕前值守，一旦千里之外的某處風(fēng)電場的發(fā)電機(jī)組出現(xiàn)故障，監(jiān)控系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)報(bào)警，故障信息和數(shù)據(jù)將呈現(xiàn)在屏幕上，經(jīng)工程師“遠(yuǎn)程會(huì)診”后，一份專業(yè)的故障處理方案將在第一時(shí)間反饋至風(fēng)電場，由現(xiàn)場人員及時(shí)處理。
LiGa大數(shù)據(jù)中心，是中國海裝與國家氣象總局聯(lián)合建設(shè)的風(fēng)力資源預(yù)測評估平臺，也是前者推動(dòng)大數(shù)據(jù)智能化發(fā)展的重要平臺之一，它已成為中國海裝運(yùn)營維護(hù)工程師們的“望遠(yuǎn)鏡”和“顯微鏡”。
運(yùn)用大數(shù)據(jù)對風(fēng)電場在線“會(huì)診”
作為一家軍民融合的高新技術(shù)企業(yè)，中國海裝在風(fēng)電場的運(yùn)行管理維護(hù)方面可謂下足功夫。
在LiGa大數(shù)據(jù)中心的中央監(jiān)控室，大數(shù)據(jù)平臺就像是神經(jīng)中樞，將全國各地風(fēng)電場的數(shù)據(jù)持續(xù)接入，聯(lián)結(jié)成一張“數(shù)據(jù)網(wǎng)”，而一組組實(shí)時(shí)運(yùn)行的數(shù)據(jù)構(gòu)成了風(fēng)電場及機(jī)組健康狀況的“晴雨表”。
“以前我們要在國內(nèi)上百個(gè)風(fēng)電場派駐運(yùn)營維護(hù)團(tuán)隊(duì)，每個(gè)風(fēng)電場至少需要4名工程師值守。”中國海裝LiGa大數(shù)據(jù)中心工程師張傳江介紹，這類現(xiàn)場解決風(fēng)機(jī)故障的工作方式，不僅費(fèi)力費(fèi)時(shí)，專家們開展技術(shù)交流也極為不便，無法及時(shí)匯總故障數(shù)據(jù)進(jìn)行診斷分析。
自從前些年投用LiGa大數(shù)據(jù)中心后，通過大數(shù)據(jù)平臺，專家們足不出戶就能了解各個(gè)風(fēng)電場的實(shí)時(shí)運(yùn)行狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)故障檢修信息平臺化，繼而進(jìn)行遠(yuǎn)程診斷。同時(shí)大數(shù)據(jù)技術(shù)還能為風(fēng)電機(jī)組進(jìn)行“體檢”，準(zhǔn)確探測出機(jī)器的疲勞狀態(tài)和磨損程度，以此推算出每個(gè)部件的使用年限。
以一個(gè)年發(fā)電量5萬千瓦的標(biāo)準(zhǔn)風(fēng)場為例，如今現(xiàn)場僅需1名工作人員值守即可，風(fēng)機(jī)平均無故障間隔運(yùn)行時(shí)間提升了18%。
通過大數(shù)據(jù)提升風(fēng)電行業(yè)整體水平
事實(shí)上，自2004年成立伊始，中國海裝即開始了大數(shù)據(jù)智能化運(yùn)營探索，從最初建立企業(yè)內(nèi)部局域網(wǎng)，到上線產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)，再到開發(fā)完善風(fēng)場監(jiān)控和數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)等，經(jīng)過多年不斷探索，中國海裝數(shù)字化建設(shè)“開花結(jié)果”。
截至目前，中國海裝已建設(shè)完成風(fēng)電機(jī)組管理系統(tǒng)LiGa平臺、LiGa遠(yuǎn)程運(yùn)維中心、LiGa氣候資源平臺和預(yù)測性維護(hù)應(yīng)用等大數(shù)據(jù)平臺，其中LiGa平臺已經(jīng)接入30多個(gè)風(fēng)場的上千臺風(fēng)機(jī)機(jī)組，存儲并處理了9個(gè)大類的風(fēng)電設(shè)備運(yùn)行維護(hù)數(shù)據(jù)。
“無論是采集的風(fēng)場數(shù)據(jù)種類，還是數(shù)量和規(guī)模，LiGa平臺都處于行業(yè)領(lǐng)先，通過大數(shù)據(jù)技術(shù)提升了國內(nèi)風(fēng)電行業(yè)整體發(fā)展水平。”中國海裝高級大數(shù)據(jù)專家張方紅稱，以大數(shù)據(jù)為“首腦”實(shí)現(xiàn)的多項(xiàng)風(fēng)電機(jī)組運(yùn)行維護(hù)智能服務(wù)，不僅取代了過去人工現(xiàn)場采集數(shù)據(jù)的繁重低效和高成本，更為實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程運(yùn)行維護(hù)打好了技術(shù)基礎(chǔ)。
不僅如此，為持續(xù)提高風(fēng)場智慧管理能力，減少風(fēng)場運(yùn)營對人工的依賴，中國海裝正在開發(fā)“風(fēng)電裝備故障診斷微服務(wù)平臺”，該項(xiàng)目此前成功入選2019年度重慶市第二批工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)試點(diǎn)示范項(xiàng)目。
中國海裝表示，該項(xiàng)目通過統(tǒng)一構(gòu)建風(fēng)電裝備故障診斷算法模型庫和風(fēng)場運(yùn)行優(yōu)化模型庫，將各種數(shù)據(jù)分析算法進(jìn)行組件化、服務(wù)化封裝后，統(tǒng)一提供給各個(gè)業(yè)務(wù)系統(tǒng)進(jìn)行共享應(yīng)用，從而滿足智能風(fēng)電裝備故障診斷與預(yù)測、設(shè)備健康管理及系統(tǒng)運(yùn)營維護(hù)優(yōu)化等應(yīng)用要求，同時(shí)更加高效、智能、便捷地實(shí)現(xiàn)對風(fēng)電場的精準(zhǔn)化、預(yù)測化運(yùn)營管理。待項(xiàng)目成功開發(fā)后，將依托中國海裝在風(fēng)電裝備大數(shù)據(jù)和智能健康管理方面的技術(shù)優(yōu)勢，進(jìn)一步提升國內(nèi)風(fēng)電行業(yè)整體解決方案競爭力。
智能化改造讓工時(shí)成本節(jié)省過半
不僅將大數(shù)據(jù)技術(shù)深入運(yùn)用到運(yùn)營維護(hù)階段，在風(fēng)電機(jī)組的生產(chǎn)制造階段，中國海裝也進(jìn)行了智能化改造。
走進(jìn)中國海裝總裝車間，智能機(jī)器人正在為風(fēng)電機(jī)組的偏航軸承擰緊螺栓。以前，100多顆螺栓需要多名工人用兩個(gè)多小時(shí)才能擰完，而現(xiàn)在一臺機(jī)器人上陣，只需40分鐘就能完成，工時(shí)成本節(jié)省了一半多。
“從人工扳手到機(jī)器人自動(dòng)擰緊校準(zhǔn)，擰螺栓這道工序正是中國海裝實(shí)施智能化改造的一部分。”中國海裝負(fù)責(zé)人表示，由于風(fēng)電機(jī)組屬大型設(shè)備，以前在產(chǎn)品裝配過程中，往往是人工擰緊螺栓，會(huì)造成零件受力不均導(dǎo)致的細(xì)微差別，這對風(fēng)機(jī)這類精密設(shè)備來說可能存在隱患。
智能化改造升級中，中國海裝在風(fēng)機(jī)的變槳系統(tǒng)和偏航系統(tǒng)裝配過程中，將人工液壓扳手手動(dòng)擰緊螺栓升級為智能機(jī)器人自動(dòng)擰緊螺栓及校準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)了對每個(gè)螺栓擰緊力矩?cái)?shù)據(jù)的精確控制，亦同步提高了生產(chǎn)效率。
目前，中國海裝總裝車間已引入多臺智能機(jī)器人，均由中船重工自主研發(fā)，這些機(jī)器人具備自動(dòng)識別、智能判斷能力，可以通過激光識別、定位校準(zhǔn)等方式鎖定每一枚螺栓位置，而且擰緊的每一顆螺栓的力度都有記錄可查，產(chǎn)品質(zhì)量得到充分保證，真正實(shí)現(xiàn)了全自動(dòng)、無人化操作。
