2026智慧燃煤电厂设计方案

2026智慧煤电（燃煤）设计方案

目录1编制范围2编制依据3术语定义3.1煤电智慧电厂3.2智能发电设备3.3智能控制体系3.4智慧管理体系3.5生产控制网3.6管理信息网3.7工业无线网4总则4.1总体要求4.2建设原则4.2.1坚持顶层设计原则4.2.2坚持“三效三用”原则4.2.3坚持以智能控制和闭环管理为核心的原则4.2.4坚持循序渐进务实推进的原则5智慧电厂架构5.1总体架构5.2系统架构5.2.1智能设备层5.2.2智能控制层5.2.3智慧管理层5.3数据架构5.3.1智能控制层数据架构5.3.2智能管理层数据架构5.4网络架构6智能设备层6.1总体要求6.2智能感知设备6.2.1智能先进仪表6.2.2定位设备6.2.3视频系统6.2.4门禁系统6.3智能装备6.3.1二维码及RFID标签6.3.2智能工器具6.3.3智能采制化设备6.3.4智能盘煤设备6.3.5作业机器人6.4网络设施6.4.1边缘计算基础设施6.4.25G+局域网7智能控制层7.1智能控制平台7.1.1总体要求7.1.2统建要求7.1.3系统架构及主要功能7.2智能监盘7.2.1智能监测水热电平衡7.2.2智能报警一般要求主要功能要求报警展示7.2.3智能预警一般要求参数预警设备预警经济性指标异常预警7.2.4异常识别与自动推送应急处置卡一般要求机组设备故障自动推送应急处置卡7.2.5辅助定期工作定期切换7.3智能控制7.3.1一般要求7.3.2智能燃烧功能要求系统架构技术方案功能要求系统架构技术方案功能要求系统架构技术方案功能要求系统架构技术方案功能要求系统架构技术方案功能要求系统架构技术方案功能要求系统架构技术方案功能要求系统架构技术方案7.3.10精处理智能控制功能要求系统架构技术方案7.4智能诊断功能要求系统架构技术方案功能要求系统架构技术方案功能要求系统架构技术方案功能要求系统架构技术方案功能要求系统架构技术方案功能要求系统架构技术方案功能要求系统架构技术方案功能要求系统架构技术方案7.4.10脱硫智能诊断系统功能要求系统架构技术方案7.5智能优化功能要求系统架构技术方案功能要求系统架构技术方案功能要求系统架构技术方案功能要求系统架构技术方案部署方式8智慧管理8.1智慧管理平台8.2智慧应用施工单位管理施工进度施工质量物资智能管理三维及数字化移交人力资源管理任务智能管理培训管理移动应用智能生产技术管理9网络安全9.1总体要求9.2边界防护要求9.3综合防护要求9.4技术要求9.5电力监控系统网络安全建设9.6工业网络安全防护体系设计图10智慧电厂关键要素10.1平台要求10.2算法要求10.3算力要求10.4数据要求10.5知识要求10.6网络要求10.7环境要求10.8人员要求10.9管理要求11投资估算与效益分析11.1投资估算依据11.2投资估算11.3资金筹措11.4效益分析12结论与建议12.1主要结论12.2有关建议附录A主要设备与系统配置清单

1编制范围本方案提出了煤电智慧电厂建设的总体要求、基本原则、系统架构、功能要求、技术方案等内容。周期建设与管理。范围应与相关系统和业务协同配合，形成有机整体，支撑智慧煤电（燃煤）智慧化建设目标的实现。在范围中坚持标准化与模块化设计，强化应用导向与运维保障，确保系统长期稳定发挥效益。范围的建设应遵循安全性、可靠性、经济性与先进性相结合的原则，与智慧煤电（燃煤）整体技术方案协调统一。范围的建设成果应纳入智慧煤电（燃煤）统一运维管理，实现数据、流程与人员的协同，形成计划、执行、评价的闭环管理。范围的建设应兼顾标准化与差异化，在统一技术架构的基础上结合智慧煤电（燃煤）实际进行适应性调整。2编制依据下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本方案必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本方案；不注日期的引用文件，其最新版本适用于本方案。GB/T20270信息安全技术网络基础安全技术要求GB/T20271信息安全技术信息系统通用安全技术要求GB/T20272信息安全技术操作系统安全技术要求GB/T20273信息安全技术数据库管理系统安全技术要求GB/T21052信息安全技术信息系统物理安全技术要求GB/T22239信息安全技术网络安全等级保护基本要求GB/T23000信息化和工业化融合管理体系基础和术语GB/T23001信息化和工业化融合管理体系要求GB/T23002信息化和工业化融合管理体系实施指南GB/T23003信息化和工业化融合管理体系评定指南GB/T23020工业企业信息化和工业化融合评估规范GB/T30976工业控制系统信息安全GB/T32919信息安全技术工业控制系统安全控制应用指南GB/T36073数据管理能力成熟度评估模型GB50174数据中心设计规范GB50311综合布线系统工程设计规范GB/T50549电厂标识系统编码标准DL/T261火力发电厂热工自动化系统可靠性评估技术导则DL/T655火力发电厂锅炉炉膛安全监控系统验收测试规程DL/T656火力发电厂汽轮机控制及保护系统验收测试规程DL/T657火力发电厂模拟量控制系统验收测试规程DL/T658火力发电厂开关量控制系统验收测试规程DL/T659火力发电厂分散控制系统验收测试规程DL/T701火力发电厂热工自动化术语DL/T748火力发电厂锅炉机组检修导则DL/T774火力发电厂热工自动化系统检修运行维护规程DL/T838燃煤火力发电企业设备检修导则DL/T924火力发电厂厂级监控信息系统技术条件DL/T1022火电机组仿真机技术规范DL/T1212火力发电厂现场总线设备安装技术导则DL/T1492火力发电厂优化控制系统技术导则DL/T5175火力发电厂热工控制系统设计技术规定DL/T5226发电厂电力网络计算机监控系统设计技术规程DL/T5295火力发电建设工程机组调试质量验收及评价规程DL/T5428火力发电厂热工保护系统设计规定DL/T5437火力发电建设工程启动试运及验收规程DL/T5456火力发电厂信息系统设计技术规定DL/T5512火力发电厂热工检测及仪表设计规程T/CEC164火力发电厂智能化技术导则《中华人民共和国网络安全法》国能安全〔2015〕36号《电力监控系统安全防护总体方案》国家发展改革委第14号令《电力监控系统安全防护规定》工业和信息化部《工业控制系统信息安全防护指南》工业和信息化部《工业互联网网络建设及推广指南》工业和信息化部《关于深入推进信息化和工业化融合管理体系的指导意见》中国自动化学会发电自动化专业委员会《智能火电厂技术发展纲要》中国企业联合会《智慧企业指引（2018）》3术语定义DL/T701、T/CEC164界定的以及下列术语和定义适用于本方案。术语定义的建设应遵循安全性、可靠性、经济性与先进性相结合的原则，与智慧煤电（燃煤）整体技术方案协调统一。针对术语定义，结合工程实际明确技术要求与配置方案，兼顾当前应用与未来发展，提升建设成效。术语定义应与相关系统和业务协同配合，形成有机整体，支撑智慧煤电（燃煤）智慧化建设目标的实现。在术语定义的设计中应统筹考虑建设周期与投资规模，按照先急后缓、先易后难的原则分步推进，确保建设成效。术语定义还应建立完善的运维保障与技术支持体系，明确故障处理流程，保障系统长期安全稳定运行。3.1煤电智慧电厂以新一代信息技术与燃煤火力发电技术深度融合为本质，以数字化、网络化、智能化、无人化为方向，以数据、平台、网络、算法为关键要素，具有泛在互联、全面感知、智能优化、精准管控、安全稳固等特征的工业互联网形态，促进燃煤火力发电厂绿色、低碳、灵活、低成本运行，达到快速适应市场变化的要求，与风、光、水、储、智能电网及需求侧相互协调，与社会资源和环境相融合的燃煤火力发电厂。针对煤电智慧电厂，结合工程实际明确技术要求与配置方案，兼顾当前应用与未来发展，提升建设成效。煤电智慧电厂应与相关系统和业务协同配合，形成有机整体，支撑智慧煤电（燃煤）智慧化建设目标的实现。在煤电智慧电厂中坚持标准化与模块化设计，强化应用导向与运维保障，确保系统长期稳定发挥效益。为提升应用效果，煤电智慧电厂应加强人员培训与流程配套，建立运行评估与持续改进机制，不断提升智能化应用水平。煤电智慧电厂在推广应用时应充分考虑安全风险，落实网络安全与生产安全措施，确保不对主设备与主系统造成影响。3.2智能发电设备燃煤火力发电机组主/辅生产设备和智能组件的有机结合体，具有测量数字化、控制网络化、状态可视化、功能一体化和信息互动化特征的设备。智能发电设备以闭环控制为核心，融合机理模型与数据驱动方法，实现关键参数的自动调节与运行优化，提升机组可控性与可调性。针对智能发电设备，设置完善的联锁与保护逻辑，明确控制优先级与切换策略，在异常工况下自动转入安全状态，保障设备安全。智能发电设备的技术方案应结合智慧煤电（燃煤）工艺特点与控制对象特性确定，通过仿真验证与现场调试优化控制参数，确保调节品质。智能发电设备的建设应与智慧煤电（燃煤）的运行维护实际相结合，明确应用场景、使用流程与责任分工，确保各项功能真正落地并发挥作用。智能发电设备的关键指标应可量化、可考核，通过运行数据的统计分析持续评价其应用效果并指导优化改进。3.3智能控制体系在传统DCS控制系统的基础上，配置智能传感器、智能控制器、计算服务器、实时数据库服务器、高级值班员站、高级应用服务网、大数据交互网络等资源，融合数据分析、智能计算引擎、先进控制、人工智能等技术，以满足智能控制体系对关键参数测量、智能化控制、复杂计算、海量数据存取、大数据分析、人工智能训练学习、大数据高速交互需求，实现燃煤电厂智能监盘、智能诊断、智能控制等功能。。在智能控制体系中采用先进控制与智能算法，兼顾安全性、经济性与环保性，实现运行工况的自寻优与自适应。智能控制体系以闭环控制为核心，融合机理模型与数据驱动方法，实现关键参数的自动调节与运行优化，提升机组可控性与可调性。针对智能控制体系，设置完善的联锁与保护逻辑，明确控制优先级与切换策略，在异常工况下自动转入安全状态，保障设备安全。智能控制体系可与其他业务模块协同应用，通过数据共享与功能联动，进一步放大智慧煤电（燃煤）智慧化建设的综合效益。建议将智能控制体系纳入智慧煤电（燃煤）智慧化建设的总体进度计划，与相关专业工程同步设计、同步实施、同步投运。3.4智慧管理体系全面整合与优化智慧燃煤电厂建设所需的IT应用资源、数据资源及基础设施资源，以大数据分析环境、机器学习环境、应用软件开发环境、统一报表环境为基础支撑，消除信息孤岛，加强数据共享及生产、经营联动机制，实现系统间的业务功能协同和集中服务，建设覆盖燃煤电厂安全、生产、设备、物资、经营等业务的管理体系，实现智慧安全、智慧运行、智慧检修、智慧工地、智慧经营等典型功能，提升电厂精细化管理水平。智慧管理体系以数字化、流程化、闭环化为目标，整合相关业务数据与流程，实现管理的精细化与智能化。围绕智慧管理体系，建立统一的数据模型与业务流程，打通各环节信息通道，实现从计划、执行到评价的全过程管理。智慧管理体系通过智能分析与可视化手段辅助决策，减少人工干预，提升智慧煤电（燃煤）的生产运营效率与管理水平。智慧管理体系的建设应与智慧煤电（燃煤）的运行维护实际相结合，明确应用场景、使用流程与责任分工，确保各项功能真正落地并发挥作用。智慧管理体系的关键指标应可量化、可考核，通过运行数据的统计分析持续评价其应用效果并指导优化改进。3.5生产控制网将具有数字通信能力的测量控制设备作为网络节点，采用公开、规范的通信协议，把控制器（控制设备)连接成可以相互沟通信息、完成生产现场控制的网络系统。在生产控制网中采用先进控制与智能算法，兼顾安全性、经济性与环保性，实现运行工况的自寻优与自适应。生产控制网以闭环控制为核心，融合机理模型与数据驱动方法，实现关键参数的自动调节与运行优化，提升机组可控性与可调性。针对生产控制网，设置完善的联锁与保护逻辑，明确控制优先级与切换策略，在异常工况下自动转入安全状态，保障设备安全。生产控制网还应建立完善的运维保障与技术支持体系，明确故障处理流程，保障系统长期安全稳定运行。针对生产控制网，应制定相应的技术规范与管理规程，明确建设、运行、维护各环节的技术要求与责任界面。3.6管理信息网管理信息网包含办公网、内部广域网及互联网，对应管理信息大区。利用通信设备和网络将地理位置不同的具有独立功能的多台计算机及其外部设备连接起来，在网络操作系统，网络管理软件及网络通信协议的管理和协调下，实现资源共享和信息传递。围绕管理信息网，建立统一的数据模型与业务流程，打通各环节信息通道，实现从计划、执行到评价的全过程管理。管理信息网通过智能分析与可视化手段辅助决策，减少人工干预，提升智慧煤电（燃煤）的生产运营效率与管理水平。在管理信息网中明确职责分工、指标考核与持续改进机制，保障各项管理功能落地并持续优化。管理信息网应与智慧煤电（燃煤）的既有系统实现平稳衔接，避免重复建设，保护既有投资并充分利用现有资源。管理信息网的建设应与智慧煤电（燃煤）的运行维护实际相结合，明确应用场景、使用流程与责任分工，确保各项功能真正落地并发挥作用。3.7工业无线网一种高可靠、超低功耗的智能多跳无线传感网络技术，该技术提供一种自组织、自治愈的智能Mesh网络路由机制，能够针对应用条件和环境的动态变化，保持网络性能的高可靠性和强稳定性，提供能够满足工业应用需求的高可靠、实时无线通信服务。在工业无线网设计中采用标准化通信协议与统一命名规则，便于网络运行监视、故障定位与运维管理。工业无线网采用分层、分区、冗余的网络设计，主干链路双网热备，关键节点无单点故障，满足实时数据与控制指令传输的可靠性要求。针对工业无线网，统筹有线与无线组网方式，生产控制大区与管理信息大区按安全防护要求实现隔离，保障智慧煤电（燃煤）各子系统之间数据互通的实时性与安全性。工业无线网可与其他业务模块协同应用，通过数据共享与功能联动，进一步放大智慧煤电（燃煤）智慧化建设的综合效益。建议将工业无线网纳入智慧煤电（燃煤）智慧化建设的总体进度计划，与相关专业工程同步设计、同步实施、同步投运。4总则针对总则，结合工程实际明确技术要求与配置方案，兼顾当前应用与未来发展，提升建设成效。总则应与相关系统和业务协同配合，形成有机整体，支撑智慧煤电（燃煤）智慧化建设目标的实现。在总则中坚持标准化与模块化设计，强化应用导向与运维保障，确保系统长期稳定发挥效益。总则应与智慧煤电（燃煤）的既有系统实现平稳衔接，避免重复建设，保护既有投资并充分利用现有资源。总则的建设应与智慧煤电（燃煤）的运行维护实际相结合，明确应用场景、使用流程与责任分工，确保各项功能真正落地并发挥作用。4.1总体要求智慧电厂应按照“节能降耗、减人增效、主动安全、精益管理、互联互通、集约协同”的建设思路，采用“云大物移智”等先进技术推动数据、技术、流程、组织等要素互动创新和持续优化，实现资产、数据、人员优化组合，使电厂具备自适应、自学习、自趋优、自恢复、自组织、自演进能力，持续提升系统效率、可靠性和灵活性，提升创新发展、智能发展和绿色发展水平，逐步实现生产智能化、管理智慧化、运行少人化，为燃煤火力发电厂高质量发展提供全方位支撑。1.智慧电厂的建设应以智能化为主导，以信息化为支撑，强化科技创新支撑引领能力，适应互联网时代背景下智慧电厂快速发展。利用大数据、互联网+、物联网、人工智能、5G、数字孪生等新兴技术，聚焦传统燃煤发电问题，建设或升级改造智慧型燃煤电厂，实现生产和管理过程的智能化，构建“以人为本，人机和谐”的新型燃煤电厂。2.以自主可控为基础，以大数据、云计算、物联网为平台，集成智能传感与执行、智能控制与优化、智能管理与决策等技术，形成一种具备自学习、自适应、自趋优、自恢复、自组织的燃煤机组智能发电运行控制管理模式，实现更加安全、高效、清洁、低碳、灵活的生产目标，实现无人监盘、自主优化的最终目标。3.智慧电厂建设以智能控制体系和智慧管理体系为基本架构，以分散控制系统（DCS）为基础，融合先进检测技术、数据分析、智能控制、深度神经网络等技术，实现燃煤电厂安全、高效、稳定运行的软硬件平台，并纵向融合云计算、大数据、物联网、移动应用、人工智能等技术，全面整合与优化智慧电厂建设所需的IT应用资源、数据资源及基础设施资源，加强数据共享和综合分析，为燃煤电厂人员与设备安全、精细化管理及优化决策提供支撑。4.智能控制体系在现有燃煤电厂集控基础上增加了智能控制相关功能升级。5.智慧管理体系是在大数据中心IT应用资源、数据资源及基础设施资源等基础上，通过云计算、大数据、物联网、移动应用、人工智能等技术，实现对燃煤电厂智慧安全、智慧运行、智慧检修、智慧工地、智慧经营等典型功能等方面的智能化管理。6.智慧电厂建设要把握环境、设备、网络、平台、算法、算力、数据、知识、人、管理十个要素，坚持效益导向、问题导向和目标导向，不断拓展工程、生产、管理等应用场景，努力实现全方位、各环节智能化生产运营。7.系统在设计思想、系统架构、采用技术、平台建设上均要具有先进性、前瞻性、可扩展性、开放性、安全性、实用性。宜采用先进、成熟和具备发展潜力的基础架构平台，采用模块化组件技术，实现企业级应用的灵活部署与扩展。8.管理体系与上级单位统建系统相协调，安全生产、法律事务、合同等管理事项应使用上级单位统建的应用系统，相关数据应与管理体系实现贯通。9.建设智慧电厂所需的服务器、网络设备、安全设备、操作系统、数据库等基础设施、以及智能控制和智慧管理等管理软件需满足国产自主可控的要求。在总体要求中坚持标准化与模块化设计，强化应用导向与运维保障，确保系统长期稳定发挥效益。总体要求的建设应遵循安全性、可靠性、经济性与先进性相结合的原则，与智慧煤电（燃煤）整体技术方案协调统一。针对总体要求，结合工程实际明确技术要求与配置方案，兼顾当前应用与未来发展，提升建设成效。总体要求可与其他业务模块协同应用，通过数据共享与功能联动，进一步放大智慧煤电（燃煤）智慧化建设的综合效益。建议将总体要求纳入智慧煤电（燃煤）智慧化建设的总体进度计划，与相关专业工程同步设计、同步实施、同步投运。4.2建设原则建设原则应与相关系统和业务协同配合，形成有机整体，支撑智慧煤电（燃煤）智慧化建设目标的实现。在建设原则中坚持标准化与模块化设计，强化应用导向与运维保障，确保系统长期稳定发挥效益。建设原则的建设应遵循安全性、可靠性、经济性与先进性相结合的原则，与智慧煤电（燃煤）整体技术方案协调统一。针对建设原则，应制定相应的技术规范与管理规程，明确建设、运行、维护各环节的技术要求与责任界面。为提升应用效果，建设原则应加强人员培训与流程配套，建立运行评估与持续改进机制，不断提升智能化应用水平。4.2.1坚持顶层设计原则应深入研究智慧电厂的实际需求、技术特征和发展规律，做好智慧电厂总体架构的顶层设计规划，应遵循统一规划、统一设计、统一建设、统一管理的原则，有序推进相关技术研究和示范工程建设。在坚持顶层设计原则中坚持标准化与模块化设计，强化应用导向与运维保障，确保系统长期稳定发挥效益。坚持顶层设计原则的建设应遵循安全性、可靠性、经济性与先进性相结合的原则，与智慧煤电（燃煤）整体技术方案协调统一。针对坚持顶层设计原则，结合工程实际明确技术要求与配置方案，兼顾当前应用与未来发展，提升建设成效。坚持顶层设计原则可与其他业务模块协同应用，通过数据共享与功能联动，进一步放大智慧煤电（燃煤）智慧化建设的综合效益。建议将坚持顶层设计原则纳入智慧煤电（燃煤）智慧化建设的总体进度计划，与相关专业工程同步设计、同步实施、同步投运。4.2.2坚持“三效三用”原则应深入调研电厂设备和管理现状，做好各功能模块的投入产出分析，确保智慧电厂建设取得实效。要将提高“效益、效率、效能”作为智慧电厂建设的根本目的，将“实用、好用、管用”作为基本评判标准，着眼于提高价值创造能力，注重提高投入产出比，让智慧化真正发挥实在作用。推进数据直接采集、报表自动生成、操作机器替代等技术应用，将基层员工从繁杂、低效、重复性的劳动中解放出来，提高工作效率和质量，让员工在电厂智慧化转型中更有幸福感、获得感。坚持“三效三用”原则的建设应遵循安全性、可靠性、经济性与先进性相结合的原则，与智慧煤电（燃煤）整体技术方案协调统一。针对坚持“三效三用”原则，结合工程实际明确技术要求与配置方案，兼顾当前应用与未来发展，提升建设成效。坚持“三效三用”原则应与相关系统和业务协同配合，形成有机整体，支撑智慧煤电（燃煤）智慧化建设目标的实现。在坚持“三效三用”原则的设计中应统筹考虑建设周期与投资规模，按照先急后缓、先易后难的原则分步推进，确保建设成效。坚持“三效三用”原则还应建立完善的运维保障与技术支持体系，明确故障处理流程，保障系统长期安全稳定运行。4.2.3坚持以智能控制和闭环管理为核心的原则应统筹协调生产大区和管理大区智慧化进展，更加重视生产大区智能化，特别是智能控制技术的研究和应用，逐步推进各类智能模块的闭环控制以及模块之间的流程衔接和数据贯通。针对坚持以智能控制和闭环管理为核心的原则，设置完善的联锁与保护逻辑，明确控制优先级与切换策略，在异常工况下自动转入安全状态，保障设备安全。坚持以智能控制和闭环管理为核心的原则的技术方案应结合智慧煤电（燃煤）工艺特点与控制对象特性确定，通过仿真验证与现场调试优化控制参数，确保调节品质。在坚持以智能控制和闭环管理为核心的原则中采用先进控制与智能算法，兼顾安全性、经济性与环保性，实现运行工况的自寻优与自适应。坚持以智能控制和闭环管理为核心的原则的建设应兼顾标准化与差异化，在统一技术架构的基础上结合智慧煤电（燃煤）实际进行适应性调整。在坚持以智能控制和闭环管理为核心的原则的设计中应统筹考虑建设周期与投资规模，按照先急后缓、先易后难的原则分步推进，确保建设成效。4.2.4坚持循序渐进务实推进的原则应充分认识智慧电厂建设是一个长期的过程，不可一蹴而就，要坚持问题导向、需求导向和目标导向相结合，逐步推进智慧化在电厂各方面的研究和应用。在坚持循序渐进务实推进的原则中坚持标准化与模块化设计，强化应用导向与运维保障，确保系统长期稳定发挥效益。坚持循序渐进务实推进的原则的建设应遵循安全性、可靠性、经济性与先进性相结合的原则，与智慧煤电（燃煤）整体技术方案协调统一。针对坚持循序渐进务实推进的原则，结合工程实际明确技术要求与配置方案，兼顾当前应用与未来发展，提升建设成效。坚持循序渐进务实推进的原则还应建立完善的运维保障与技术支持体系，明确故障处理流程，保障系统长期安全稳定运行。针对坚持循序渐进务实推进的原则，应制定相应的技术规范与管理规程，明确建设、运行、维护各环节的技术要求与责任界面。图4-1系统总体架构图图4-2网络安全分区与数据流向图5智慧电厂架构智慧电厂架构采用微服务与容器化部署，支持弹性伸缩与云端扩展，满足高并发访问与业务持续演进的需要。智慧电厂架构采用一体化管控平台架构，纵向贯通过程层、控制层、厂站层与应用层，横向集成各业务系统，实现数据汇聚与业务协同。智慧电厂架构应具备开放性、可扩展性与可维护性，提供统一的开发、运行与集成环境，支持第三方服务与定制化功能接入。智慧电厂架构的关键指标应可量化、可考核，通过运行数据的统计分析持续评价其应用效果并指导优化改进。智慧电厂架构的建设成果应纳入智慧煤电（燃煤）统一运维管理，实现数据、流程与人员的协同，形成计划、执行、评价的闭环管理。5.1总体架构煤电智慧电厂建设应以功能为目标，以数据为核心，以网络信息技术为基础，依托智能控制平台和智慧管理平台构建智能控制体系和智慧管理体系，满足发电厂的智慧运营需求。总体架构应具备开放性、可扩展性与可维护性，提供统一的开发、运行与集成环境，支持第三方服务与定制化功能接入。围绕总体架构，构建数据分析、智能控制与开放开发等基础支撑能力，为智慧煤电（燃煤）的自动化、信息化、智能化应用提供支撑。总体架构采用微服务与容器化部署，支持弹性伸缩与云端扩展，满足高并发访问与业务持续演进的需要。总体架构的建设应兼顾标准化与差异化，在统一技术架构的基础上结合智慧煤电（燃煤）实际进行适应性调整。在总体架构的设计中应统筹考虑建设周期与投资规模，按照先急后缓、先易后难的原则分步推进，确保建设成效。5.2系统架构煤电智慧电厂系统架构一般分为智能设备层、智能控制层、智慧管理层三层架构，以智能设备为基础，以智能控制平台和智慧管理平台为支撑，通过各类智能应用实现控制智能化和管理智慧化。围绕系统架构，构建数据分析、智能控制与开放开发等基础支撑能力，为智慧煤电（燃煤）的自动化、信息化、智能化应用提供支撑。系统架构采用微服务与容器化部署，支持弹性伸缩与云端扩展，满足高并发访问与业务持续演进的需要。系统架构采用一体化管控平台架构，纵向贯通过程层、控制层、厂站层与应用层，横向集成各业务系统，实现数据汇聚与业务协同。系统架构的建设成果应纳入智慧煤电（燃煤）统一运维管理，实现数据、流程与人员的协同，形成计划、执行、评价的闭环管理。系统架构的建设应兼顾标准化与差异化，在统一技术架构的基础上结合智慧煤电（燃煤）实际进行适应性调整。5.2.1智能设备层在电厂原有各类设备基础上，通过各类先进测量仪表应用提高对设备、环境状态的感知能力，通过视频音频感知设备、机器人等智能作业装备的应用提高执行能力，替代危险环境、重复操作等场景下的人工作业，通过常规生产控制网络、管理信息网络与物联网、工业无线、5G+等网络技术，建设安全、高效、灵活的网络基础设施，提供实现控制智能化和管理智慧化所需要的感知、执行和通讯能力。在智能设备层配置中，结合工程规模与运维模式合理确定数量与布点，兼顾投资经济性与应用有效性。智能设备层选用技术成熟、稳定可靠且符合技术发展趋势的产品，具备状态自感知、故障自诊断与信息可视化等能力。针对智能设备层，统一接口与通信标准，支持即插即用与统一管理，便于接入一体化平台并实现集中监视与控制。智能设备层可与其他业务模块协同应用，通过数据共享与功能联动，进一步放大智慧煤电（燃煤）智慧化建设的综合效益。建议将智能设备层纳入智慧煤电（燃煤）智慧化建设的总体进度计划，与相关专业工程同步设计、同步实施、同步投运。5.2.2智能控制层采集生产数据并进行存储和处理，采用先进控制算法和人工智能技术构建智能化高级应用，拓展传统DCS的算力和功能，实现智能控制和智能运行，达到智能、高效及安全生产。以智能控制平台为核心，采用高级应用服务器+智能控制器方式建设智能控制平台，以生产信息全集成为基础，搭建智能控制环境、数据分析环境、智能计算环境，对外兼容DCS系统，对内统一智能控制层应用接口，提供标准化接口和运算环境，保证第三方应用和算法模块的植入。融合专家经验、热力学机理、先进高级算法、数据分析、数据挖掘、机器学习、人工智能等技术，提供智能监盘、智能诊断、智能控制、优化运行等功能，达到电厂智能化运行控制要求。根据智慧电厂建设需要，智能控制平台可分为机组级智能控制平台和厂级智能控制平台。在智能控制层中采用先进控制与智能算法，兼顾安全性、经济性与环保性，实现运行工况的自寻优与自适应。智能控制层以闭环控制为核心，融合机理模型与数据驱动方法，实现关键参数的自动调节与运行优化，提升机组可控性与可调性。针对智能控制层，设置完善的联锁与保护逻辑，明确控制优先级与切换策略，在异常工况下自动转入安全状态，保障设备安全。智能控制层可与其他业务模块协同应用，通过数据共享与功能联动，进一步放大智慧煤电（燃煤）智慧化建设的综合效益。建议将智能控制层纳入智慧煤电（燃煤）智慧化建设的总体进度计划，与相关专业工程同步设计、同步实施、同步投运。5.2.3智慧管理层融合云计算、大数据、物联网、移动应用、人工智能等技术，通过智慧管理平台全面整合与优化智慧电厂建设所需的基础设施资源、IT应用资源及数据资源，加强数据共享和综合分析，消除信息孤岛，实现系统间的业务功能协同和集中服务。建设覆盖电厂安全、生产、设备、物资、经营、燃料、应急等业务的管理体系，实现对全厂设备资产数字化、可视化、智能化的监控与管理，以及生产经营各环节的风险辨识、应急处置、智能巡（点）检、智能维修、智慧工地、智慧决策、智慧燃料等功能，为电厂人员与设备安全、精细化管理及优化决策提供支撑。智慧管理层通过智能分析与可视化手段辅助决策，减少人工干预，提升智慧煤电（燃煤）的生产运营效率与管理水平。在智慧管理层中明确职责分工、指标考核与持续改进机制，保障各项管理功能落地并持续优化。智慧管理层以数字化、流程化、闭环化为目标，整合相关业务数据与流程，实现管理的精细化与智能化。智慧管理层的建设成果应纳入智慧煤电（燃煤）统一运维管理，实现数据、流程与人员的协同，形成计划、执行、评价的闭环管理。智慧管理层的建设应兼顾标准化与差异化，在统一技术架构的基础上结合智慧煤电（燃煤）实际进行适应性调整。5.3数据架构数据架构以数据统一采集、统一存储、集中管理为目标，构建覆盖端、边、云的数据体系，消除信息孤岛，发挥数据资产价值。针对数据架构，建立统一的数据编码与数据治理规范，明确数据质量、口径与责任，保障数据的完整性、一致性与可用性。数据架构采用实时数据库与关系数据库相结合的方式，历史数据长期存储，支撑状态监测、智能分析与决策优化等应用。数据架构在推广应用时应充分考虑安全风险，落实网络安全与生产安全措施，确保不对主设备与主系统造成影响。数据架构可与其他业务模块协同应用，通过数据共享与功能联动，进一步放大智慧煤电（燃煤）智慧化建设的综合效益。5.3.1智能控制层数据架构通过智能控制平台ICS实现数据共享、应用集成、数据交互，通过功能部署实现软硬件一体化集成，实现数据、算法、算力的深度融合，其数据架构分为数据源层、数据处理层和数据应用层。1.数据源层是生产现场系统、传感器及智能终端的生产数据，主要来源是DCS系统中的实时数据，智能传感器和智能终端等边缘设备的数据经处理可送到DCS系统和ICS平台采集层。2.数据处理层分为链接层、数据存储和智能计算三个子层。其中链接层主要是进行数据采集，通过DCS私有通讯协议传输到数据存储层中，数据存储层将数据进行高效存储和交互，并增加加密认证模块，形成ICS数据库，对各高级应用提供统一应用数据接口。智能计算层将数据进行计算、分析、特征提取、智能计算形成ICS专有算法库。3.数据应用层是人机交互层，充分利用数据分析和ICS专有算法库构建的智能模型，提取数据中重要知识，构建高级智能应用，完成智能控制和智能运行，面向机组运行人员使用。智能控制层数据架构采用实时数据库与关系数据库相结合的方式，历史数据长期存储，支撑状态监测、智能分析与决策优化等应用。在智能控制层数据架构中，通过标准化数据接口与数据服务实现跨系统数据共享，为智慧煤电（燃煤）的智能化应用提供高质量数据基础。智能控制层数据架构以数据统一采集、统一存储、集中管理为目标，构建覆盖端、边、云的数据体系，消除信息孤岛，发挥数据资产价值。针对智能控制层数据架构，应制定相应的技术规范与管理规程，明确建设、运行、维护各环节的技术要求与责任界面。为提升应用效果，智能控制层数据架构应加强人员培训与流程配套，建立运行评估与持续改进机制，不断提升智能化应用水平。5.3.2智能管理层数据架构智慧管理层的数据架构分为数据源、数据处理和数据应用三层结构。1.数据源包括SIS数据、智能控制平台数据、智能终端和一些其他系统采集的外部数据。2.数据处理层提供统一数据通讯接口和统一数据服务接口，实现数据读取一致性、数据时钟一致性和数据应用便捷性，推进业务流程贯通、数据共享和数据互通，支撑通用业务处理、智慧生产管理、智慧燃料、智慧决策等应用。数据处理层包括数据采集、数据管理和智能计算三部分。数据处理是实现数据规范、安全、准确的关键和保障，具备数据模型管控、数据知识管理、指标管理、数据资产目录管理、平台管理和平台运维的能力；智能计算通过实时计算、智能分析、智能建模等为应用层提供算法基础。3.数据应用层在数据处理的基础上，进行业务流程和生产相关业务的应用层融合、互通，构建各类智慧管理应用。针对智能管理层数据架构，建立统一的数据编码与数据治理规范，明确数据质量、口径与责任，保障数据的完整性、一致性与可用性。智能管理层数据架构采用实时数据库与关系数据库相结合的方式，历史数据长期存储，支撑状态监测、智能分析与决策优化等应用。在智能管理层数据架构中，通过标准化数据接口与数据服务实现跨系统数据共享，为智慧煤电（燃煤）的智能化应用提供高质量数据基础。智能管理层数据架构的建设应兼顾标准化与差异化，在统一技术架构的基础上结合智慧煤电（燃煤）实际进行适应性调整。在智能管理层数据架构的设计中应统筹考虑建设周期与投资规模，按照先急后缓、先易后难的原则分步推进，确保建设成效。5.4网络架构煤电智慧电厂的网络架构按照安全分区原则，分为生产控制大区（安全I区和安全II区）和管理信息大区，智能控制平台建设于安全Ⅰ区，智慧管理平台建设于管理信息大区。网络和信息安全防护按照等保2.0要求进行建设。网络架构的带宽、时延与时钟同步指标应结合工程规模确定，并预留扩展能力，适应后续系统接入与智能化应用升级需要。在网络架构设计中采用标准化通信协议与统一命名规则，便于网络运行监视、故障定位与运维管理。网络架构采用分层、分区、冗余的网络设计，主干链路双网热备，关键节点无单点故障，满足实时数据与控制指令传输的可靠性要求。针对网络架构，应制定相应的技术规范与管理规程，明确建设、运行、维护各环节的技术要求与责任界面。为提升应用效果，网络架构应加强人员培训与流程配套，建立运行评估与持续改进机制，不断提升智能化应用水平。图5-1通信网络拓扑示意图图5-2总平面布置示意图6智能设备层智能设备层应满足现场环境适应性要求，具备良好的可维护性与可扩展性，适应智慧煤电（燃煤）长期运行与升级改造需要。在智能设备层配置中，结合工程规模与运维模式合理确定数量与布点，兼顾投资经济性与应用有效性。智能设备层选用技术成熟、稳定可靠且符合技术发展趋势的产品，具备状态自感知、故障自诊断与信息可视化等能力。针对智能设备层，应制定相应的技术规范与管理规程，明确建设、运行、维护各环节的技术要求与责任界面。为提升应用效果，智能设备层应加强人员培训与流程配套，建立运行评估与持续改进机制，不断提升智能化应用水平。6.1总体要求智能设备层为智能控制和智慧管理各项功能的实现提供先进的感知、执行、通讯能力。在智能感知设备方面，既包括煤质在线监测、炉膛温度监测等使用先进物理化学检测方法的仪表设备，也包括基于摄像头、音频采集等与人工智能技术相结合的新型工业感知设备；在智能装备方面重点采用各类机器人巡检和操作技术；在网络通讯设备方面提供安全、高效、灵活的网络基础设施，提供各类智慧应用所需要的通讯能力。针对总体要求，结合工程实际明确技术要求与配置方案，兼顾当前应用与未来发展，提升建设成效。总体要求应与相关系统和业务协同配合，形成有机整体，支撑智慧煤电（燃煤）智慧化建设目标的实现。在总体要求中坚持标准化与模块化设计，强化应用导向与运维保障，确保系统长期稳定发挥效益。为提升应用效果，总体要求应加强人员培训与流程配套，建立运行评估与持续改进机制，不断提升智能化应用水平。总体要求在推广应用时应充分考虑安全风险，落实网络安全与生产安全措施，确保不对主设备与主系统造成影响。6.2智能感知设备基础设施应包括智能先进仪表、定位设备、视频系统、门禁系统等。智能感知设备实现监测数据与运维业务联动，异常时自动生成告警与处置建议，支撑由定期检修向状态检修的转变。在智能感知设备中采用多源信息融合与机器学习方法，降低误报漏报，提高诊断准确率与运维效率。智能感知设备通过在线监测装置实时获取设备状态信息，结合阈值判断、趋势分析与智能诊断，实现设备健康状态的评估与预警。建议将智能感知设备纳入智慧煤电（燃煤）智慧化建设的总体进度计划，与相关专业工程同步设计、同步实施、同步投运。智能感知设备应与智慧煤电（燃煤）的既有系统实现平稳衔接，避免重复建设，保护既有投资并充分利用现有资源。6.2.1智能先进仪表1.应运用新型可靠的智能型仪表和设备，完善对电厂系统和设备的运行状态进行监测，提高机组自动化水平，为其它智能型元素提供丰富的基础数据。为提高设备的开放性、互操作性、互换性以及数字化和智能化，智慧电厂应在现场设备层采用现场总线技术。2.现场仪表(压力、流量、液位、化学成分分析和调节型执行机构)宜采用支持现场总线通讯协议或Hart协议的仪表，并配置相应的智能设备管理系统，收集现场各类仪表运行状态等信息并实施有效管理，提供有效信息给其它智能元素。3.燃煤电厂典型的先进检测设备包括入炉煤质在线检测、锅炉风粉在线测量、炉内燃烧在线检测、锅炉智能燃烧炉内温度场在线监测、锅炉烟气飞灰含碳量测量、脱硝装置氨逃逸浓度在线检测、脱硝出入口烟气组分分布在线检测、激光测振等。智能先进仪表选用技术成熟、稳定可靠且符合技术发展趋势的产品，具备状态自感知、故障自诊断与信息可视化等能力。针对智能先进仪表，统一接口与通信标准，支持即插即用与统一管理，便于接入一体化平台并实现集中监视与控制。智能先进仪表应满足现场环境适应性要求，具备良好的可维护性与可扩展性，适应智慧煤电（燃煤）长期运行与升级改造需要。智能先进仪表在推广应用时应充分考虑安全风险，落实网络安全与生产安全措施，确保不对主设备与主系统造成影响。智能先进仪表可与其他业务模块协同应用，通过数据共享与功能联动，进一步放大智慧煤电（燃煤）智慧化建设的综合效益。6.2.2定位设备在智能电站中的人员及货物管理与调度、生产安全管理、人员/访客定位管理等均需要高精度的定位，根据定位的技术原理和使用信号源的不同，可将定位技术分为WiFi定位、蓝牙定位、UWB定位、RFID定位、卫星定位（北斗）、视频定位等，可根据电厂应用场景的不同合理选择定位技术。定位设备采用分层、分区、冗余的网络设计，主干链路双网热备，关键节点无单点故障，满足实时数据与控制指令传输的可靠性要求。针对定位设备，统筹有线与无线组网方式，生产控制大区与管理信息大区按安全防护要求实现隔离，保障智慧煤电（燃煤）各子系统之间数据互通的实时性与安全性。定位设备的带宽、时延与时钟同步指标应结合工程规模确定，并预留扩展能力，适应后续系统接入与智能化应用升级需要。定位设备在推广应用时应充分考虑安全风险，落实网络安全与生产安全措施，确保不对主设备与主系统造成影响。定位设备可与其他业务模块协同应用，通过数据共享与功能联动，进一步放大智慧煤电（燃煤）智慧化建设的综合效益。6.2.3视频系统视频监控系统包括工业电视监控和安防监控，主要负责对电厂重要区域进行全天候的常规视频监控，同时能与其它子系统进行报警联动，满足生产监控或安全管理的要求。除了常规视频监控外，采用360°全景鹰眼摄像机、视频拼接技术、特殊区域监控以及智能视频监控技术，全面采用1080p以上高清摄像机，以此提高系统的实用价值。1.智能视频监控智能视频监视系统利用计算机视觉与人工智能技术，建立图像与事件描述之间的映射关系，分辩、识别关键目标物体，借助计算机的数据处理能力过滤图像中无用的或干扰信息、自动分析、抽取视频源中的关键有用信息，对电厂监控区域实时智能监控。智能视频技术应用包含生产运行监控和安全监督管理两个方面，生产运行监控视频应在生产区域架设专用视频网，安全监督管理视频应纳入全厂智慧管理区。2.智能视频联动（1）生产区域视频联动。可将先进的视频图像分析技术与智能发电平台相结合，实现控制系统与视频系统联动，智能识别跑冒滴漏、误动拒动、介质监视、巡检定位、跑偏堵料、异常告警等生产情况，警示给运行人员，必要情况下可紧急自动联动必要设备，保障生产安全。（2）安全管理区域视频联动。安全管理智能视频宜通过全厂一体化视频网络传输，且智能摄像头布置数量应充分考虑覆盖性和合理性。智能安全管理视频识别宜具备人脸识别、周界防护、人员追踪定位、安全防护器具佩戴识别（安全帽，安全带，工作服）、违规吸烟、跑冒滴漏、高空坠物、火焰烟雾（煤场火灾联动喷淋消防）、重大危险源、非法闯入、重要物品移动检测、违规作业、脱岗替岗、着装违规、全时高危作业等功能。3.人员行为安全管控。采用人工智能深度学习等技术对人员非安全行为及物品进行识别，对监控视频数据进行现场人员行为及目标物品的准实时分析，及时有效发现可能性的违规行为，针对生产环境中人员的安全隐患进行预警。如生产区域不带安全帽、吸烟、电子间使用手机、高处作业不系安全带等内容，针对人物面部表情、情绪、身体体征、人员体态、步态等数据的分析，判断人员健康情况。4.设备缺陷及环境危险识别。应用AI视频技术构建基于人工智能的视频数据识别预警系统，将设备缺陷、环境异常等报警信息推送至生产控制大区智能控制平台进行处理。在视频系统中坚持标准化与模块化设计，强化应用导向与运维保障，确保系统长期稳定发挥效益。视频系统的建设应遵循安全性、可靠性、经济性与先进性相结合的原则，与智慧煤电（燃煤）整体技术方案协调统一。针对视频系统，结合工程实际明确技术要求与配置方案，兼顾当前应用与未来发展，提升建设成效。视频系统的关键指标应可量化、可考核，通过运行数据的统计分析持续评价其应用效果并指导优化改进。视频系统的建设成果应纳入智慧煤电（燃煤）统一运维管理，实现数据、流程与人员的协同，形成计划、执行、评价的闭环管理。6.2.4门禁系统门禁系统应用包括以下内容：1.门禁管理：智能电站应按业务需求在主要区域及设备间设置门禁，采用刷卡进出+开门按钮方式，配合电子锁进行准入控制，实现人员车辆管理功能。2.在线巡查管理：基于固定巡查作业需求，利用现有的门禁和视频监控资源，将门禁读卡器作为巡查点，灵活配置巡查路线，定期安排巡查员按路线进行巡查，从而实现对巡查工作及时有效的监督和管理。结合视频关联、报警联动、电子地图、报表等功能，实现巡查工作的自动运行、全方位调度和可视化管理。3.考勤管理：应满足各种考勤需求，包括：时段与班次定义、人员排班、考勤规则及节假日定义、刷卡记录及考勤结果查询、考勤调整、报表等功能。可统计出每个员工的出勤、迟到、早退、请假、加班、出差等状况，有定制的周、月、年等统计报表，有查询和打印功能。4.访客管理：应在电厂门卫处安装访客系统，实现来访人员登记、拜访流程管理功能。5.通道管理：对进出厂区人员身份进行识别，记录进出人员数据和人员身份信息。6.车辆管理：采用车牌识别技术对进出车辆进行权限识别，并对进场后的车辆进行视频跟踪。门禁系统应与相关系统和业务协同配合，形成有机整体，支撑智慧煤电（燃煤）智慧化建设目标的实现。在门禁系统中坚持标准化与模块化设计，强化应用导向与运维保障，确保系统长期稳定发挥效益。门禁系统的建设应遵循安全性、可靠性、经济性与先进性相结合的原则，与智慧煤电（燃煤）整体技术方案协调统一。针对门禁系统，应制定相应的技术规范与管理规程，明确建设、运行、维护各环节的技术要求与责任界面。为提升应用效果，门禁系统应加强人员培训与流程配套，建立运行评估与持续改进机制，不断提升智能化应用水平。6.3智能装备智能装备包括二维码及RFID标签、智能工器具、先进测控设备、智能采制化设备、智能盘煤设备、作业机器人等。智能装备选用技术成熟、稳定可靠且符合技术发展趋势的产品，具备状态自感知、故障自诊断与信息可视化等能力。针对智能装备，统一接口与通信标准，支持即插即用与统一管理，便于接入一体化平台并实现集中监视与控制。智能装备应满足现场环境适应性要求，具备良好的可维护性与可扩展性，适应智慧煤电（燃煤）长期运行与升级改造需要。在智能装备的设计中应统筹考虑建设周期与投资规模，按照先急后缓、先易后难的原则分步推进，确保建设成效。智能装备还应建立完善的运维保障与技术支持体系，明确故障处理流程，保障系统长期安全稳定运行。6.3.1二维码及RFID标签1.二维码可作为现场设备与后台设备管理软件的连接桥梁，与设备标识编码一一对应。2.扫二维码可查看设备静态信息，包括设备台账信息、技术参数、技术规范、设备出厂及安装信息等。3.扫二维码可查看设备的动态信息，包括设备缺陷工单记录、检修工单记录、工作票记录、设备异动、物资维修领料记录等信息。4.扫二维码可录入设备缺陷。二维码及RFID标签采用实时数据库与关系数据库相结合的方式，历史数据长期存储，支撑状态监测、智能分析与决策优化等应用。在二维码及RFID标签中，通过标准化数据接口与数据服务实现跨系统数据共享，为智慧煤电（燃煤）的智能化应用提供高质量数据基础。二维码及RFID标签以数据统一采集、统一存储、集中管理为目标，构建覆盖端、边、云的数据体系，消除信息孤岛，发挥数据资产价值。建议将二维码及RFID标签纳入智慧煤电（燃煤）智慧化建设的总体进度计划，与相关专业工程同步设计、同步实施、同步投运。二维码及RFID标签应与智慧煤电（燃煤）的既有系统实现平稳衔接，避免重复建设，保护既有投资并充分利用现有资源。6.3.2智能工器具智能工器具包含：智能巡点检设备、智能穿戴装备、智能防误防护设备无人机、智能移动测速仪等，其中智能穿戴设备包括：智能安全帽、智能巡检眼镜、智能手环、智能手表、智能执法仪、智能耳机、智能胸牌等。通过具备通讯技术、视频技术、语音技术、无线技术、定位技术、热成像技术等功能的智能工器具，结合物联网、移动工具，实现现场作业更安全、更高效、更便捷。在智能工器具配置中，结合工程规模与运维模式合理确定数量与布点，兼顾投资经济性与应用有效性。智能工器具选用技术成熟、稳定可靠且符合技术发展趋势的产品，具备状态自感知、故障自诊断与信息可视化等能力。针对智能工器具，统一接口与通信标准，支持即插即用与统一管理，便于接入一体化平台并实现集中监视与控制。智能工器具可与其他业务模块协同应用，通过数据共享与功能联动，进一步放大智慧煤电（燃煤）智慧化建设的综合效益。建议将智能工器具纳入智慧煤电（燃煤）智慧化建设的总体进度计划，与相关专业工程同步设计、同步实施、同步投运。6.3.3智能采制化设备1.智能采制化设备应实现全自动采样、制样，应包括采样、打包、喷码、送样、解包、制样、气动传输、封存样、调取存查样等环节的全过程数字化管理功能。2.对煤质实时化验，应能够测定煤炭发热量、水分、灰分、挥发分、含碳量和全硫等成分。针对不同煤种、煤质、数量，应自动生成采样制样方案，自动获取采制数据，为煤场、燃料管理提供数据。3.应支持煤样的采制一体化和自动封装，对煤样信息进行屏蔽。4.应支持化验仪器联网运行、化验过程在线监控、自动生成化验报告功能。针对智能采制化设备，统一接口与通信标准，支持即插即用与统一管理，便于接入一体化平台并实现集中监视与控制。智能采制化设备应满足现场环境适应性要求，具备良好的可维护性与可扩展性，适应智慧煤电（燃煤）长期运行与升级改造需要。在智能采制化设备配置中，结合工程规模与运维模式合理确定数量与布点，兼顾投资经济性与应用有效性。为提升应用效果，智能采制化设备应加强人员培训与流程配套，建立运行评估与持续改进机制，不断提升智能化应用水平。智能采制化设备在推广应用时应充分考虑安全风险，落实网络安全与生产安全措施，确保不对主设备与主系统造成影响。6.3.4智能盘煤设备智能盘煤设备应支持激光三维测距和连续扫描式盘点功能，具备对各种复杂形状、复杂地形、复杂环境情况下的料堆进行快速准确的盘点测量，激光安全等级要达到一级安全标准。盘煤仪可采用固定式或者导轨式，实现对煤场存煤自动盘点。智能盘煤设备选用技术成熟、稳定可靠且符合技术发展趋势的产品，具备状态自感知、故障自诊断与信息可视化等能力。针对智能盘煤设备，统一接口与通信标准，支持即插即用与统一管理，便于接入一体化平台并实现集中监视与控制。智能盘煤设备应满足现场环境适应性要求，具备良好的可维护性与可扩展性，适应智慧煤电（燃煤）长期运行与升级改造需要。智能盘煤设备的建设应与智慧煤电（燃煤）的运行维护实际相结合，明确应用场景、使用流程与责任分工，确保各项功能真正落地并发挥作用。智能盘煤设备的关键指标应可量化、可考核，通过运行数据的统计分析持续评价其应用效果并指导优化改进。6.3.5作业机器人机器人用于代替人工完成急、难、险、重和重复性的工作，主要用在变电站巡检、机房巡检、电缆沟巡检、管道检测等工作，包括日常巡检机器人（如轮式机器人、挂轨式机器人等）、专业检测机器人（如锅炉受热面检查、煤质化验等）、现场操作机器人（如电气开关操作、凝汽器清洗等）。作业机器人应满足现场环境适应性要求，具备良好的可维护性与可扩展性，适应智慧煤电（燃煤）长期运行与升级改造需要。在作业机器人配置中，结合工程规模与运维模式合理确定数量与布点，兼顾投资经济性与应用有效性。作业机器人选用技术成熟、稳定可靠且符合技术发展趋势的产品，具备状态自感知、故障自诊断与信息可视化等能力。建议将作业机器人纳入智慧煤电（燃煤）智慧化建设的总体进度计划，与相关专业工程同步设计、同步实施、同步投运。作业机器人应与智慧煤电（燃煤）的既有系统实现平稳衔接，避免重复建设，保护既有投资并充分利用现有资源。6.4网络设施网络设施是发电厂进行数据采集、传输、通讯、安全防护等工作的关键设备，建设智慧电厂应以互联网、物联网技术为基础，实现设备、环境、人员、平台之间的互联互通、泛在感知，为实现智能控制、智慧管理提供网络通信基础。智慧电厂的网络设施包括生产控制网、管理信息网、工业无线网、通讯网、网络安全防护设备等。网络设施采用分层、分区、冗余的网络设计，主干链路双网热备，关键节点无单点故障，满足实时数据与控制指令传输的可靠性要求。针对网络设施，统筹有线与无线组网方式，生产控制大区与管理信息大区按安全防护要求实现隔离，保障智慧煤电（燃煤）各子系统之间数据互通的实时性与安全性。网络设施的带宽、时延与时钟同步指标应结合工程规模确定，并预留扩展能力，适应后续系统接入与智能化应用升级需要。网络设施在推广应用时应充分考虑安全风险，落实网络安全与生产安全措施，确保不对主设备与主系统造成影响。网络设施可与其他业务模块协同应用，通过数据共享与功能联动，进一步放大智慧煤电（燃煤）智慧化建设的综合效益。6.4.1边缘计算基础设施边缘计算基础设施的建设是上级单位整体云网边端协同的重要组成部分，其边缘计算能力应为边缘人工智能推理提供算力支撑，支持智慧电厂各类数据预测应用场景，同时为云端过滤绝大部分过程数据，降低云端负荷。应考虑海量信息存储和信息交换的要求，厂级数据平台主干网宜按照万兆网络标准设计；充分预留外部接口，配置相应防护措施以保证厂级信息系统安全；服务器与存储设备的配置需满足云计算和云储存技术的要求。在边缘计算基础设施中坚持标准化与模块化设计，强化应用导向与运维保障，确保系统长期稳定发挥效益。边缘计算基础设施的建设应遵循安全性、可靠性、经济性与先进性相结合的原则，与智慧煤电（燃煤）整体技术方案协调统一。针对边缘计算基础设施，结合工程实际明确技术要求与配置方案，兼顾当前应用与未来发展，提升建设成效。边缘计算基础设施可与其他业务模块协同应用，通过数据共享与功能联动，进一步放大智慧煤电（燃煤）智慧化建设的综合效益。建议将边缘计算基础设施纳入智慧煤电（燃煤）智慧化建设的总体进度计划，与相关专业工程同步设计、同步实施、同步投运。6.4.25G+局域网基于“5G+局域网”的思路，开展电厂网络设施建设及部署，在传统局域网的基础上同步建设5G专网，实现局域网和5G+网络的结合。探索工业WiFi无线设施与5G+网络建设结合使用的方式：可利用5G专网低延迟高带宽的性能传输视频信号，探索泛5G网络例如NB-IOT网络的低带宽、低耗能造价低特性传输温度信号、振动信号等。5G专网建设有2种方式：方案一：自建独立物理5G专网（SA）gNB(5G基站)、MEC(移动边缘计算中心)、5GCore(核心网),U√F(用户面功能)等全套设备下沉至电厂，厂内数据通过5G无线专网传输，数据不外流，设备不共享，与公网完全物理隔离，适应于电厂等信息安全等级较高的场景。方案二：5G切片5G组网切片方式是一种基于网络功能虚拟化（NFV）和软件定义网络（SDN）技术的网络架构方式。通过这种方式，可以将一个物理网络划分为多个虚拟网络，每个虚拟网络具有独立的功能、资源和网络切片，可以满足不同垂直行业的需求。建设5G无线专网宜采用独立组网方案，厂内数据通过5G无线专网传输，数据不外流，设备不共享，与公网完全物理隔离，适应于电厂等信息安全等级较高的场景。建设5G大基站应考虑借助电厂内建筑物高点架设，不新建铁塔。基建期5G大基站可先规划1-2台，满足电厂规划平面内5G信号全覆盖，实现指定区域视频监控、移动办公等功能。后续根据业务需求和厂房环境进行工勘后确定室内分布式小基站布置方案和数量。5G定制网络设备宜布置在电厂的信息机房内，5G机柜可独立布置，5G相关设备宜集成到电厂的数据中心机柜中。在5G+局域网设计中采用标准化通信协议与统一命名规则，便于网络运行监视、故障定位与运维管理。5G+局域网采用分层、分区、冗余的网络设计，主干链路双网热备，关键节点无单点故障，满足实时数据与控制指令传输的可靠性要求。针对5G+局域网，统筹有线与无线组网方式，生产控制大区与管理信息大区按安全防护要求实现隔离，保障智慧煤电（燃煤）各子系统之间数据互通的实时性与安全性。5G+局域网的关键指标应可量化、可考核，通过运行数据的统计分析持续评价其应用效果并指导优化改进。5G+局域网的建设成果应纳入智慧煤电（燃煤）统一运维管理，实现数据、流程与人员的协同，形成计划、执行、评价的闭环管理。图6-1工艺流程框图图6-2系统功能框图7智能控制层智能控制层以闭环控制为核心，融合机理模型与数据驱动方法，实现关键参数的自动调节与运行优化，提升机组可控性与可调性。针对智能控制层，设置完善的联锁与保护逻辑，明确控制优先级与切换策略，在异常工况下自动转入安全状态，保障设备安全。智能控制层的技术方案应结合智慧煤电（燃煤）工艺特点与控制对象特性确定，通过仿真验证与现场调试优化控制参数，确保调节品质。智能控制层在推广应用时应充分考虑安全风险，落实网络安全与生产安全措施，确保不对主设备与主系统造成影响。智能控制层可与其他业务模块协同应用，通过数据共享与功能联动，进一步放大智慧煤电（燃煤）智慧化建设的综合效益。7.1智能控制平台智能控制平台采用微服务与容器化部署，支持弹性伸缩与云端扩展，满足高并发访问与业务持续演进的需要。智能控制平台采用一体化管控平台架构，纵向贯通过程层、控制层、厂站层与应用层，横向集成各业务系统，实现数据汇聚与业务协同。智能控制平台应具备开放性、可扩展性与可维护性，提供统一的开发、运行与集成环境，支持第三方服务与定制化功能接入。智能控制平台可与其他业务模块协同应用，通过数据共享与功能联动，进一步放大智慧煤电（燃煤）智慧化建设的综合效益。建议将智能控制平台纳入智慧煤电（燃煤）智慧化建设的总体进度计划，与相关专业工程同步设计、同步实施、同步投运。7.1.1总体要求智能控制平台以发电过程智能化、信息化为基础，融合先进建模、智能控制、数理统计、数值分析等技术，具备自学习、自寻优、自决策、智能预测、运行优化的开发能力，同时具有满足工业标准的数据传输、数据存储、数据处理方式，形成一套可扩展、可执行、高效运行、模块化开发的智能控制平台。总体要求应与相关系统和业务协同配合，形成有机整体，支撑智慧煤电（燃煤）智慧化建设目标的实现。在总体要求中坚持标准化与模块化设计，强化应用导向与运维保障，确保系统长期稳定发挥效益。总体要求的建设应遵循安全性、可靠性、经济性与先进性相结合的原则，与智慧煤电（燃煤）整体技术方案协调统一。建议将总体要求纳入智慧煤电（燃煤）智慧化建设的总体进度计划，与相关专业工程同步设计、同步实施、同步投运。总体要求应与智慧煤电（燃煤）的既有系统实现平稳衔接，避免重复建设，保护既有投资并充分利用现有资源。7.1.2统建要求智能控制平台建立在基础设施和智能装备层的基础上，对发电厂的生产及辅助装置实施控制、优化和诊断。在分散控制系统（DCS）基础上，将发电领域的专业知识注入人工智能模型中，并与先进控制技术相集成，实现智能电厂生产运行的智能监控。智能控制平台主要由机组级子平台和厂级智能控制中心两部分构成。为满足系统运行安全性、实时性要求，智能控制平台应部署在生产Ⅰ区，应具备双电源冗余功能设计。新建机组应统筹考虑智能控制平台建设。采用高级服务器方案、统筹考虑工控网络安全、独立建设闭环控制逻辑。通讯数据的数据可靠性判定问题。统建要求应与相关系统和业务协同配合，形成有机整体，支撑智慧煤电（燃煤）智慧化建设目标的实现。在统建要求中坚持标准化与模块化设计，强化应用导向与运维保障，确保系统长期稳定发挥效益。统建要求的建设应遵循安全性、可靠性、经济性与先进性相结合的原则，与智慧煤电（燃煤）整体技术方案协调统一。建议将统建要求纳入智慧煤电（燃煤）智慧化建设的总体进度计划，与相关专业工程同步设计、同步实施、同步投运。统建要求应与智慧煤电（燃煤）的既有系统实现平稳衔接，避免重复建设，保护既有投资并充分利用现有资源。7.1.3系统架构及主要功能智能控制平台是DCS系统功能的拓展和延伸，是各个高级应用的支撑框架，具备支持智能控制、智能分析、智能诊断等高级算法的开发和部署环境，通常采用高性能控制器和高性能服务器建设。智能控制平台应遵循工控网络安全的要求，按照DCS分散控制系统现有网络结构和标准以太网协议实施部署，实现智能控制平台与DCS系统网络通讯。常见的网络架构有“网络结构1”和“网络结构2”两种。网络结构1：智能控制器和智能服务器均部署在DCS系统的冗余网络A、B中，A、B网相互隔离，以DCS专有的以太网协议进行通讯连接。网络结构1网络结构2：主要是采用两层网络架构，智能控制器部署在DCS系统的冗余网络A、B中，智能服务器部署在扩展出的计算服务器网C、D网中，这两层网络相互隔离，通过冗余数据服务站进行管理和控制，保障DCS实时控制网络安全，和层间数据传输的可靠性。网络结构2智能控制平台主要功能包括：1.智能控制平台部署在生产Ⅰ区，通过满足工业标准的通讯接口实现与原DCS系统双向数据传输，同时具备数据诊断功能。2.应具备高级算法开发环境和部署环境、算法封装及加密、模块化组态、画面组态等功能，能够满足智能控制、数据建模、数据分析等技术实施。3.各个应用模块应与原有DCS系统实现无扰切换，不对系统造成干扰。4.应提供人工智能、大数据分析等工具，具备典型的测量算法、预测控制、神经网络建模、运行优化等算法库，具备模块化开发环境。5.可进行宏命令调用、元数据描述，为实现先进测量、智能控制和运行优化，提供便捷的组态、调试、运行环境；用户可以根据自身算法需求，在智能控制层上开发相应的算法模块，具备高度开放应用开发、算法封装加密的功能。6.智能控制平台具有与常规控制器相同的运行调度环境，并能满足先进测量算法、复杂建模技术、智能控制策略的高实时、低时延、高可靠性执行的需求。7.提供资源配置工具，将智能分析和计算的结果导入控制过程中，并采用先进控制方法提升控制品质，改善生产运行效果。8.基于智能控制平台，部署智能监盘、智能控制、智能诊断、优化运行等功能。系统架构及主要功能应具备开放性、可扩展性与可维护性，提供统一的开发、运行与集成环境，支持第三方服务与定制化功能接入。围绕系统架构及主要功能，构建数据分析、智能控制与开放开发等基础支撑能力，为智慧煤电（燃煤）的自动化、信息化、智能化应用提供支撑。系统架构及主要功能采用微服务与容器化部署，支持弹性伸缩与云端扩展，满足高并发访问与业务持续演进的需要。为提升应用效果，系统架构及主要功能应加强人员培训与流程配套，建立运行评估与持续改进机制，不断提升智能化应用水平。系统架构及主要功能在推广应用时应充分考虑安全风险，落实网络安全与生产安全措施，确保不对主设备与主系统造成影响。7.2智能监盘智能监盘系统应利用数据挖掘、预测分析、深度学习等人工智能技术，结合电厂运行规程要求和运行管理需求，对发电生产工艺参数进行预测、分析、评价，并合理展示结果信息，实现智能化系统辅助决策的重要作用，提高运行人员监盘效率，降低劳动强度，提升机组运行的安全性、经济性。智能监盘系统部署方式灵活，配置方便，既可部署在智能控制平台作为ICS的一部分辅助运行监盘人员，也可以部署在智慧管控平台独立应用。具体实施方案根据具体情况和实际需求而定。针对智能监盘，合理布置测点并明确采样频率与精度，建立状态特征库与诊断模型，提升故障早期识别与定位能力。智能监盘实现监测数据与运维业务联动，异常时自动生成告警与处置建议，支撑由定期检修向状态检修的转变。在智能监盘中采用多源信息融合与机器学习方法，降低误报漏报，提高诊断准确率与运维效率。为提升应用效果，智能监盘应加强人员培训与流程配套，建立运行评估与持续改进机制，不断提升智能化应用水平。智能监盘在推广应用时应充分考虑安全风险，落实网络安全与生产安全措施，确保不对主设备与主系统造成影响。7.2.1智能监测采用机理建模计算、统计计算等数据分析技术，实现生产系统中能量流、水系统、热系统、电系统的运行状态分析、展示，进一步提高监控效率。智能监测通过在线监测装置实时获取设备状态信息，结合阈值判断、趋势分析与智能诊断，实现设备健康状态的评估与预警。针对智能监测，合理布置测点并明确采样频率与精度，建立状态特征库与诊断模型，提升故障早期识别与定位能力。智能监测实现监测数据与运维业务联动，异常时自动生成告警与处置建议，支撑由定期检修向状态检修的转变。智能监测的建设应与智慧煤电（燃煤）的运行维护实际相结合，明确应用场景、使用流程与责任分工，确保各项功能真正落地并发挥作用。智能监测的关键指标应可量化、可考核，通过运行数据的统计分析持续评价其应用效果并指导优化改进。水热电平衡1.一般要求工质与能量平衡监控实现对电能和热能等消耗的统计，便于查清能量的输入、有效利用及损失情况，实现电厂能量平衡的监控。通过监测汽机系统、锅炉系统、水处理系统等各系统用能和用水情况，对用能和用水数据的整理和分析,计算出各用户单元的用能和用水量。为电厂科学用能、制定节能措施，为管理提供借鉴。以上所有的计算量都能在所有机组之间进行定量对照与比较。2.具体要求（1）全厂热平衡在规定的平衡期内和发电厂热平衡系统的边界内，对全厂热力系统总的热量输入、输出及损失之间的数量关系进行平衡，查清各生产环节热量的输入、有效利用及损失情况，实现电厂热平衡监控。（2）全厂电平衡对全厂电能平衡进行在线统计监测，掌握厂用电范围内输入电能和有效电能之间的平衡关系，明确厂用电分布情况，明确厂用电消耗可控和重点控制部分。实时展示发电机组有功电能输送、转供、分布及厂用变压器损耗等全面情况，显示厂用电范围内输入电能和有效电能等之间的平衡关系，反映电厂和机组厂用电分布状况和辅机耗电水平、厂用变压器损耗及外供用电量情况，帮助电厂人员客观量化、整体评估电能消耗状况。根据电厂实际情况确定厂用电体系并建立厂用电电平衡系统图，根据现场已有的测点条件，配置电能平衡相关计算公式，对一个平衡期的电度量进行计算和结果展示。（3）全厂水平衡对全厂水平衡进行在线统计监测，掌握厂用水范围内输入水量和用水量之间的平衡关系，明确厂用水分布情况，明确厂用水消耗可控和重点控制部分。通过对发电厂各种取、用、排、耗水的测定，查清发电厂用水状况，找出节水潜力，制定切实可行的节水控制措施和规划，实现电厂水平衡监控。针对水热电平衡，结合工程实际明确技术要求与配置方案，兼顾当前应用与未来发展，提升建设成效。水热电平衡应与相关系统和业务协同配合，形成有机整体，支撑智慧煤电（燃煤）智慧化建设目标的实现。在水热电平衡中坚持标准化与模块化设计，强化应用导向与运维保障，确保系统长期稳定发挥效益。水热电平衡应与智慧煤电（燃煤）的既有系统实现平稳衔接，避免重复建设，保护既有投资并充分利用现有资源。水热电平衡的建设应与智慧煤电（燃煤）的运行维护实际相结合，明确应用场景、使