基于AI机器人与在线监测系统的智能巡检研究与实践
摘 要：
dlzbcg.wang就如何集成AI机器人、多传感器融合技术、机器人视觉技术、在线监测系统于一体的智能化巡检应用进行案例分享。
建设智能电厂就是建设现代能源电力系统,实现安全、高效、绿色、低碳的发电,这是发电企业最终不可动摇的过程。目前从两大电网、五大发电集团、六大发电公司等电力企业来看,在企业智能化建设方面逐年增加研发投入,尤其是进入“十三五”之后,各大电力企业分别在智能可视化、控制、安全等方面开展了探索,取得了丰硕的成果。天津华电南疆热电有限公司(以下简称“公司”)有鉴于此,在2020年正式启动了智能运行平台建设,引进了包括AI机器人、大数据、移动应用、智能巡检等技术或应用,结合公司已有在线监测、ERP等信息化系统,实现设备巡检管理业务全过程可视化、智能化,有效实现相关业务的横向集成与纵向贯通。
1 智能巡检的实施意义
通过智能运行平台的实施推广,贯彻安全生产科学管理的使命,始终将安全生产效益的可持续发展放在首位,有效的降低人身、设备等生产事故率。其中,本文智能巡检是AI机器人、多传感器融合技术、机器人视觉技术、在线监测系统于一体的综合智能化应用。满足电厂巡检的实际情况需要,符合相关技术和环境要求,能替代工作人员在恶劣环境中完成相关巡检作业的目标。
通过采用完全自主或远程控制的巡检方式,包括但不限于定时巡检、定点巡检、远程巡检等方式,实现不间断地对电厂各巡检区域进行反复巡检,并实现对电厂内设备状态的连续、动态采集,把现场的视频、图像、温度报警等数据发送回监控中心,代替巡视人员对电厂现场进行全方位巡检,及时发现现场设备可能存在的问题,为电厂提供了智能、可靠的新型巡检方式。
2 智能巡检系统功能
构建智能巡检标准知识库,以设备台账为基础,结合风险源、运行定期工作、AI机器人、计算机监控系统等,以移动端为主要媒介,实现巡检工作任务提醒、工作方法、工作风险等智能推送,结合后台数据统计分析对设备巡检工作进行考核分析,提高设备运行可靠度,实现“上医医未病”。结合巡检移动端实现人员动态定位、执行情况统计等,实现巡检工作的快速展示。主要功能包括:
巡检基础配置。实现巡检基础数据配置管理,主要包含:周期配置。巡检通用周期的配置,用于通用选择;专业人员配置。巡检专业及人员的配置,用于通用选择;选项数据配置。巡检选项数据的配置,用于通用选择;巡检标准项目管理。巡检标准的配置与定义功能,包括巡检的项目、设备、部位、内容;巡检项目。巡检项目的配置与定义功能,包括巡检的项目、设备、部位、内容;巡检设备。巡检设备的配置与定义功能(可从设备树中直接选择),作为基础数据进行配置,可查看当前巡检设备的巡检项目。
巡检路线。实现在巡检工作标准的基础上,通过巡检路线管理将巡检项目分配给相关人员、岗位的功能,并能对巡检路线的执行情况进行反馈、检查和跟踪。包括巡检的项目、设备、部位、内容、以及巡检的顺序、周期、线路等,兼容日常定期和临时巡检任务多种模式。
巡检任务。巡检执行的主体,根据巡检计划自动生成巡检任务,实现巡检任务提醒和下发,在特殊情况支持快速新增制定特巡特维任务;结合移动端和历史数据分析,实现巡检工作执行过程闭环管控,包含执行提醒、路线建议、延期管理、抽查管理,结合智能安全帽实现疑难杂症远程指导;基于智能安全安全风险管理,结合巡检定位功能实现巡检作业过程的安全风险提示、防走错间隔及预防措施推送,保障现场作业人身与设备、环境安全。
巡检异常(可加强巡检)。实现设备巡检异常的闭环管控。异常登记主要包含AI机器人日常巡检发现的异常、在线监测系统测点异常告警以及人员现场巡检中发现异常,记录设备异常的各种信息,主要包含异常表象、时间、程度、持续时间等;异常处置。运行人员可根据异常进行设备健康管理,如已构成缺陷则推进下一步的设备消缺处理,如未构成缺陷则推进设备的持续跟进,运行人员经过配置实现快速的加强巡检;异常闭环。运行人员在生产中保持跟进处置,直至完全处理后闭环,自动关闭加强巡检任务、异常提示以及值班关注等,实现巡检工作的智能化闭环。
巡检台帐。实现对巡检工作作业结果的信息进行台帐管理,应能对巡检台帐进行有效地查询和分析和报表输出。通过设置不同时间段,选择要绘制曲线的设备,查询数据后对设备相关参数进行曲线绘制,通过分析曲线与设备的标准运行参数之间的关系,了解设备运行状态的情况。为决策者提供分析设备运行情况的相关信息,及时准确的做出决策。
巡检统计。应实现对巡检工作成果的数据统计分析功能,通过对这些数据的统计、分析管理,发现设备劣化或发生故障的内在规律,逐步建立、完善设备寿命周期数据,以指导设备的检修维护工作。能生成定期的巡检统计分析报表。
超标数据分析。通过对岗位、设备工作状况的条件进行设置,按照不同的时间段查询超标的数据信息(抄表、测量)或故障数据,对这些不正常的数据可进行注销处理。管理应能与故障管理相关联,根据巡检结果生成故障,进入故障管理流程。
巡检绩效。结合巡检任务执行情况(巡检任务到位率、完成率等)自动进行绩效考核,反向促进巡检人员现场工作执行效率。
3 实施推广注意的问题
新型技术的应用从一定程度上会促进管理变革,通过实施推广智能巡检平台,可有效降低高危区域事故发生率,同时更规范、高频且多维度的设备巡检,将推动公司在设备健康管理的探索。但就当前信息化程度而言,充分的训练从一定程度上让AI机器人具备了部分专业人员的能力,AI机器人离完全替人还有一段距离,推广节奏仍要保持循序渐进。
所以,现阶段推广AI机器人巡检应侧重于问题较为明显的应用,如漏水、漏油、仪表、电气盘柜开关状态等,在AI机器人图像识别技术经过训练后准确度能达到95%或以上。同时,在危险区域、更高频次等一些典型的场景,亦可考虑推广AI机器人并接入在线监测数据等,推广部分危险区域的无人巡检,将有效的降低人身伤亡事故,为企业安全生产带来显著效益。
4 结语
安全生产是企业可持续发展的核心,而设备巡检是安全生产的重要管理手段。就如人员身体健康检查,需要定期、仔细的进行,任何一个细小纰漏都可能造成非常严重的后果。通过充分的利用高新技术的智能巡检,实现更全面、频率更高的无人巡检,切实的做好设备巡检工作,才能及时的将事故隐患消灭于萌芽中,为企业的安全生产运行打下坚实的基础。