数字生态系统及智能电厂解决方案

某省市调应每年编制一次本系统的低频减负荷方案，网调于每年元十二月份完成并调应在于次年二月一月完成方案的编制，并下达到各地区及厂站，要求于三月末完成实施。低频自动减负荷装置的运行管理,低频减负荷装置正常均应投入使用，不得自行退出。若低频减负荷装置因故某省市市调应及时向网调汇报。在系统频率降到该装置的启动值时，所在厂站值班人员应手动切除该装置所控制的线路负荷。数字生态系统及智能电厂解决方案

助力企业实现卓越运营智能电厂定义:

广泛采用现代数字信息处理技术和通信技术的基础上,

集成智能的传感技术及执行.

控制和管理,使电厂达到安全,高效,环保运行.智能电厂体系架构:

智能设备层,

智能控制层,智能生产监管层,

智能管理层1.智能设备层

-

泛在感知包括现场总线设备,智能检测仪表与智能执行机构,

以及其它先进检测设备(如在线分析仪表,视频与安防系统,现场总线系统,现场无

线设备,机器人等)2.智能控制层

-

智能诊断，优化运行是电厂控制的核心,生产过程数据的集中处理,主要是智能诊断与优化运行,包括自启停控制技术,燃烧优化技术,冷端优化技术等3.智能生产监管层

-优化调度，设备预诊断汇集融合全厂生产过程与管理的数据与信息,实现全厂负荷优化调度,燃料优化管理,设备状态监测与故障预警,人员定位等4.智能管理层

-统一管控，资源共享汇集过程与管理的信息与数据，利用互联网与大数据，打破地域界限，实现智能决策顶层设计，

全面规划，统一技术，

梳理理念，

明确路径，

建立标准智能电厂技术发展纲要气体监测

雷达液位

X-Well

电气监测PervasiveSensing普适测量SecureFirst

Mile接入端安全传输传统数据传输IIoT

应用网关服务与咨询控制

&安全系统,设备管理智能现场设备ConnectedServices远程支持技术合作伙伴Plantweb

Insight信息平台

智能应用泵

换热器

阀门健康

疏水器Plantweb

Advisor顾问系统性能诊断优化健康能源Plantweb数字生态系统是业界最完善、集成度最高的工业物联网解决方案应用服务AlwaysMobile某著名企业应用安全数据指针式压力变送器新方案

IIoT储罐安全阀门监测传统方案阀位监测腐蚀监测疏水器振动人员•

专业

•

高效•

决策能力电厂•

深度融合•

可用性

•

灵活•

环保生产过程•

自适应•

安全高效生产资产•

泛在感知•

可靠性3D

可视化专家决策分析与应用环保安全效率远程运营中心智能生产

监管层智能控制层智能设备层智能运营管理层智能电厂总体架构3.

智能生产：卓越运营（工厂可靠性提升、节能环保）4.

智能控制：优化生产,高效发电1.

智能现场：数据感知，普适测量5.

智能管理:

某著名企业应用及专家远程服务2.

智能网络：网络基础设施部署整体设计规划智能电厂解决方案1.

智能现场：数据感知，普适测量5.

智慧运营：跨部门、多厂商协作2.

智能网络：网络基础设施部署3.

智能控制和生产：优化指导生产过程操作4.

智能管理：卓越运营（可靠性、节能、HSE）整体设计规划智能电厂解决方案丰富的现场仪表和系统组合，最大化发挥了有线HART

，

FOUNDATION

Fieldbus和WirelessHART标准的优势，所实现的价值绝非简单累加：•

项目实施

—

降低风险和成本，缩短项目执行时间•

运行维护

—操作更方便、控制更精准、成本更低、

停车时间更少现场总线有线HART无线HART数据—

智能传感服务数据安全应用WirelessHART®通讯协议精度等级

2A

(0.5%ofSpan)设计符合ASME

B40.1技术规格表盘显示

–4.5”(115mm)+隔离过程介质+抗过压（150倍最大量程）

+抗冲击压力（75.8MPa）+十年安装寿命状态指示灯显示现场巡检解决方案某著名企业发生事故时，如出现系统频率低到低频减负荷装置整定值某省市市调值班调度员应及时了解低频减负荷装置动作情况，动作时间和切除的负荷量，并及时报告网调值班调度员；事故后各省调还应向网调书面报送所调管范围内低频减负荷装置的动作情况的分析与评价材料。普适测量是打造工业物联网的基石各种创新的无线传感技术,非侵入式装和维护重要设备健康状态

在线监测安全、环保量新技术——X-well

Technology!无线压力仪表

9420

无线振动变送器过程优化设备可靠性非插入式腐蚀在线监测

电气设备监测压力变送器传感器技术+

设备状态

+过压事件

+电量信息为什么监测疏水门：-

疏水系统不但影响发电厂的热经济性,也

威胁到汽轮机等重要设备的安全可靠运行-电厂的节能降耗中起到很重要的作用当前挑战：-

疏水门时有发生-

巡检无法及时发现-

高蒸汽时间较长会对疏水门造

成损坏好处-

利用超声波测量技术,及时发现疏水门的

内漏,保证设备安全可靠运行;-

实时监测疏水门的运行状况,

提高机组发

电的经济性;-

疏水门的可靠运行,

对电厂的节能降耗作

用非常大;机3/中压主调A阀疏2机3/中压主调B阀疏2机3/中压主调A/B后疏机3/高加1急疏调机3/高加2急疏调机3/高加4急疏调机3/高加5急疏调机3/高加6急疏调除氧4/放水除氧4/溢流调机3/高旁机3/低旁A机3/低旁B机3/低加5进汽前疏2机3/低加5进汽后疏2

针对电厂高特别推出高声波变送器708智能传感解决用户挑战电厂疏水阀泄漏监测方案—708无线声波变送器•

用户提供的过程管道的信息

…-

管道材质-

管道壁厚•

X-well技术能计算和推断管道的

过程

(T3)•

场合:开口不方便,介质腐蚀,流速快等普适测量TM

---管夹式无线送器•

通过测量环境

(T1)管道表面

(T2)x1/k1

T2

x2/k2

T1T3

2X1420网关，连接至DCS机柜间

38X248无线送器，

监测减速箱

11X702无线开关量变送

器，作为中继加强现场网络粤能汕尾电厂•

挑战-锅炉一次风风速影响着锅炉的安全性和经济性。风速过低会造成风管堵粉和燃烧器喷口结焦；风速过高会加大

鼓风机耗电量，还会使燃烧向后推移，加剧煤粉的不完

全燃烧。-通常采用基于平均皮托管差压原理，为微差压测量。-漫长的引压管存在较多可能泄漏堵塞点，产生误差。

•

方案-20X无线差压变送器安装于就地，与平均皮托管实现一体化连接，减少中间泄漏或堵塞可能。-2X1420智能无线网关采用Modbus485

，经485到232转

换装置接入Metso的MaxDNA系统。•

效益-无需铺设电缆和引压管路，大大减少安装工作。-减少可能泄漏点，实现锅炉一次风速的有效测量。厂锅炉风管一次风速测量151.

智能现场：数据感知，普适测量5.

智慧运营：跨部门、多厂商协作2.

智能网络：网络基础设施部署3.

智能控制和生产：优化指导生产过程操作4.

智能管理：卓越运营（可靠性、节能、HSE）整体设计规划智能电厂解决方案压力差压流量差压液位阀门位置ON-OFF触点导波雷达液位振动多点温腐蚀声波传感器涡轮流量计电耗表湿度液位开关无线适配器无线开关阀1420智能无线网关灵活的连接能力

和方便的设备配

置能力，可连接

到任何主机系统702无线开关量变送器经济高效地实现开关量访问3051S无线压液位/流量变送器无与伦比的性能和可靠性648无随时可安装的测方案，使用现非侵入式高精度量无线信号传送现场智能设备及应用的统一共享网络

开放，可扩展现场无线网

络架构国际领先仪表公司均采用该标准制造无线仪某省市市

场上所有上位系统（DCS/PLC）无缝集成国际电工委员会

:

IEC62591现场智能无线网络WirelessHART：遵循国际及国家标准目前全球业绩最大规模应用，

现场无线测量点

>1000点全球上万个网络现场经验及专有软件设计工具确保无线网络运行高效安全网络规划设计案例•

锅炉性能试验

4pcs–

尾部烟道1pcs–

空预器进出口

1pcs某省市煤器

1pcs–

其它

1pcs•

汽机性能试验

7pcs–

高加

1pcs–

低加

1pcs–

给泵

1pcs–

凝泵

1pcs–

高压缸

1pcs–

低压缸

1pcs–

除氧器

1pcs•

脱硫装置

2pcs网关布置—性能试验,增加测点无线工厂网络（WPN）无线现场网络（WFN）无线工厂网络（WiFi）•

现场数据回传•

某著名企业工作站•

无线桥接•

视频监控

-安全•

视频监控

-过程•

定位服务•

人员安全疏散•

某著名企业语音/视频通信无线现场网络(WirelessHART)•

过程可靠性•

能源管理•

设备可靠性•

健康/安全/环保智能工厂：部署企业网络基础架构

全厂无线网络系统以装置/车间为单元分布实施；

根据每个装置/车间的具体情况布置数个WiFi网关；

WiFi无线网关覆盖各装置区域的某著名企业巡检仪；

WiFi无线网关信息通过网线/光缆汇聚并进入各装置现场机柜间工厂网，借助现有光

纤网络，各装置数据可上传至全厂CCR

，实现某著名企业巡检仪的实时数据采集传输；WPN工厂无线网络应用——安全风险可控

某著名企业视频传输及著名企业巡检1.

智能现场：数据感知，普适测量5.

智慧运营：跨部门、多厂商协作2.

智能网络：网络基础设施部署3.

智能控制和生产：优化指导生产过程操作4.

智能管理：卓越运营（可靠、节能、HSE）整体设计规划智能电厂解决方案提高设备的可靠性、过程的可用和完整性、同时实现降低维护成本智能管理卓越运营重要设备管理

(EAM-

Essential

AssetsMonitor)腐蚀

热交换机

疏水阀

空冷

冷却塔压缩机泵风机设备停役被迫停机损失电量2496MW16128MW损失电量费用98.23万634.07万更换轴承费用0.253万0.253万更换主轴费用0万6万总损失费用98.483万634.323万停机抢修，半负荷运行

损失：98万非计划被迫停机损失：640万重要辅机状态监测为电厂带来直接效益•

状态检修使更多不可预测故障成为可控制故障和可预测故障•

一个好的在线系统要能够对这三类设备故障提供解决方案不同管理策略不同的设备，制定不同的健康管理策略三类故障使用PeakVueTM专利技术用于早期轴承故障监测及泵气蚀

，齿轮箱故障报警•只有拥有

…•测量设备发生的金属冲击的信号•检测几种主要故障：润滑问题、轴承缺陷，

气蚀（泵）、•提供早期的准确的报警•提供严重程度评估新型智能传感及PeakVueTM专利技术简单方便实现预诊断2

月

9.

8

g1

月2.

6

g2

月1.

6

1

1

月1

.

5

8Peak

Vue

发

现

轴

承

故

障振

动

总

量趋

势

没

有任

何

反

应一次风机PeakVue与振动总量趋势比较3

月2

5

g3

月7.

3

2序号设备名称安装位置1.循泵房循泵循泵房2.1号机组浆液循环泵A1号机组脱硫3.1号机组浆液循环泵B1号机组脱硫4.1号机组WGGH循环泵A1号机组引风机区域5.1号机组锅炉房风机1号机组锅炉0米6.1号机组锅炉房疏水泵1号机组锅炉0米7.1号机组汽机房水泵011号机组汽机0米8.1号机组汽机房水泵021号机组汽机0米9.2号机组浆液循环泵A2号机组脱硫10.2号机组浆液循环泵B2号机组脱硫11.2号机组WGGH循环泵A2号机组引风机区域12.2号机组锅炉房风机2号机组锅炉0米13.2号机组锅炉房疏水泵2号机组锅炉0米14.2号机组汽机房水泵012号机组汽机0米15.2号机组汽机房水泵022号机组汽机0米合计：

8pcs

网关1#2#机组无线覆盖重要辅机状态监测—华能某电厂方案故障预判断减少工厂损失—石洞口二厂能源和公用事业疏水阀监控仪表风监控高压空气监控水源消耗和污水排放能源顾问远程监控减少过度消耗、损失和碳排放蒸汽管网计量监测电量监测智能管理卓越运营能源管理q水网计量监测IENERGY能

源序号名称机组容量（MW）1莱州电厂2×10002句容电厂2×10003望亭电厂1

×330+1×310+2×390+2×6604灵武电厂2×600+2×10605军粮城电厂2×3506北京热电2×2547白音华发电厂2×6008榆横电厂2×6609鹿华热电2×30010新乡电厂2×660电力行业水平衡工作全面展开动态水平衡

--完善的数据采集解决方案涡街流量计调整性流量计阿牛巴流量计差压流量计电磁流量计•

挑战-一、二、三期机组污水计量均没有设计流量计量某著名企业对于电厂节水及排污指标的考核，完善水平衡管理，需要在以上系统的排水管道增加流量计，并设置上位机对测点的流量信号进行采

集和运算。•

方案-6台网关搭建覆盖全厂无线网络测点，全面覆盖需要新增测点区域-网关采集现场流量计数据后通过现场工业AP进行无线数据传输并最终传

送到主控室上位机进行现场监控显示。•

效益-安装简单，调试方便，解决现场到控制室铺设电缆困难的问题-实现水网流量仪表自动化管理-实时监测仪表运行状态，降低设备管理成本某电厂废水零排放应用—普适测量技术轻松实现数据采集序号安装位置规范与型号1循环水冷却补水管管径DN5002工业水池进水母管管径DN6003工业出口母管流量计管径DN3504工业水至中水系统流量计管径DN2005工业水至脱硫系统流量计管径DN2006工业水至空压机系统流量计管径DN2007转机冷却水有压回水流量计管径DN3008工业废水回用流量计管径DN3009深井式水至生水箱流量计管径DN20010生活水泵出口流量计管径DN150某电力集团智能水务样板工程

—某电厂某电力集团智能热网项目—

智能热力站解决方案•

背景-电厂热力管网从汽机中压缸抽汽，供到成都淮口工业开发区。-

现进行管网蒸汽计量改造，需要新增63个I/O点，35个模拟量测点，

包含、压力和流量测点，对流量补偿及累计运算均在DCS完成。•

挑战-

新增测点分布较广，新增加I/O分布在厂房内和厂房外两个区域，

施工难度大，。-

现有电缆负荷及位置也不能满足新增加测点的要求。如新铺设电

缆，将在机组厂房内施工，对现有厂房机组及地面设施会有损坏。•方案-9X无线248

，监测管网-9X无线压力3051S

，监测管网压力-9X无线流量3051S

，监测管网流量-

2X无线网关1420

，将所有现场设备数据以RS485协议集成到

Ovation控制系统•

获益-无需电缆连接及就地保箱。无线网络即装即用、数字信号采集、设备调试方便智能、设备远程诊断保障可靠运行。国电成都金堂电厂热力管网监测过程装置37EPA合规性•

泄压阀安全阀监测•

气体检测•

废水测量•

排放口•

储罐液位-溢罐保护•

危险区域•

碳氢化合物监测•

手动阀监测•

呼吸阀监测•

浮顶倾斜改进状态感知能力、减少事故和响应时间、排放量和合规性智能管理卓越运营

HSE管理无处不在人员安全•

洗眼器&喷淋•

人员追踪•

紧急疏散安全生产三要素

齐全安全制度

严格执行制度的人

完整的安全生产管理系统海因里希“安全金字塔”揭示了最重要安全生产预防五原则

要预防死亡重伤害事故：必须预防轻伤害事故

预防轻伤害事故：必须预防无伤害有惊事故

预防无伤害有惊事故：必须消除日常不安全行为和不安全状态

要消除日常不安全行为和不安全状态：则取决于日常管理是否到位

日常管理是否到位：取决于齐全的安全制度+执行制度的人+完整的管理系统系统完整可靠安全生产管理系统的重要性330现有开关柜测1，有线测（热电偶、光纤）

侵入性设计

电弧、或闪络放电2，无线、有源测（电池传感器）

传感器为有源设计，不能持续耐受高温

传感器电池需要在停电状态下定期更换3，红外测

非实时在线监测技术

需要加装红外窗口、且可监测有限 测受外界因素营销（设备、人员、环境）无线实时在线测•

SAW传感器、无源设计•

射频信号能量传输、无线设计•传感器寿命25年、无需维护•

完全符合电力系统技术标准电气设备在线测系统避免故障造成的生产中断、甚至人身伤亡

用户：广东某著名企业阳江供电局220KV春城变电站

挑战：由于变电站负载较大且具有波动性，部分10KV开关柜会出现过热现象。

措施：在四面开关柜上加装声表面波测系统。

收益：开关触头时显示,常实时报警,保证工厂安全运行。广东某著名企业开关柜应用声表面波技术

避免过热引起的安全事故•

客户的现状：-磨损严重,腐蚀,

堵塞-石灰石浆液的密度非常重要•

解决方案：-

FDM插入式密度计•

客户受益：-在持续恶劣的浆液环境

中进行可信赖的操作：密度计叉体10mm左右厚，至少可以使用两年以上FDM密度计在脱硫中的应用330•

挑战-现有发电锅炉及燃气轮机组执行国家规定的烟尘、二氧化硫、氮

氧化物和烟气黑度排放限值，需要进行烟气脱硝改造，增加

及压力测点•

方案-18台无线压力变送器3051S

，反应区测-2台智能无线网关

•

效益某省市市现场安装成本•某省市市变送器所需电缆，热电偶补偿电缆；•某省市市信号输入AI卡件，号TC/RTD卡件；•某省市市分散测点铺设的保护管及桥架；•

实现就地安装，减少有关引压管路，减少相关保护箱成本-减少施工调试时间•减少电缆铺设仪表接线箱接线、IO卡终端接线等安装时间；•减少现场仪表与DCS正常通讯所需线路排查，核对等调试时间-灵活扩展系统规模•某省市市设计，设计，安装、试运期间灵活应对测点变更福建可门电厂

脱硝应用433.

智能生产：卓越运营（工厂可靠性提升、节能环保）4.智能控制：优化生产，高效发电1.

智能现场：数据感知，普适测量5.

智能管理:

某著名企业应用及专家远程服务2.

智能网络：网络基础设施部署整体设计规划智能电厂解决方案Plantweb

Advisor顾问系统性能诊断优化健康能源Plantweb

Insight信息平台

智能应用泵

换热器

阀门健康

疏水器气体监测

雷达液位

X-Well

电气监测PervasiveSensing普适测量SecureFirst

Mile接入端安全传输传统数据传输IIoT

应用网关服务与咨询控制

&安全系统,设备管理智能现场设备ConnectedServices远程支持技术合作伙伴Plantweb数字生态系统是业界最完善、集成度最高的工业物联网解决方案应用服务安全数据Always

Mobile某著名企业应用指针式压力变送器新方案

IIoT储罐安全阀门监测传统方案阀位监测腐蚀监测疏水器振动Asset

Explorer

资源管理器）

:直观配置设备健康数据库和用户管理。ARES兼容的设备会自动发现并添加到数据库中。Asset

View（设备浏览器）:使用会话形式汇集报警状态用于定期披露考虑权重的设备健康；这是一个PC和手机应用。

界面更熟悉

即时提醒

触手可得

即时行动某著名企业设备的角色？机械设备管理让我检查一下随时某著名企业

-全景图提醒下一班调整

设定值

◆◆2140机械健康分析仪设备管理某著名企业瘦客户端""

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n

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安排维护工作设备浏览器

ARES电子

记事

本Trex设备

通信器某著名企业

工程师派人员去现场检查谁修改了

设定值？

修改设定值？OVA

Tio

iN-操作员站设备管理ProcessNotifications设备报警ARES为什么及时提供设备健康和状态

给仪电维护人员随时随地持续安全全新的AMS设备管理某著名企业瘦客户端

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