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在電力行業(yè)中,經(jīng)常遇到的一類問(wèn)題是:業(yè)務(wù)人員不知道大數(shù)據(jù)平臺(tái)里到底有什么?如何便捷使用?技術(shù)人員雖然知道有哪些數(shù)據(jù),但卻不知道這些數(shù)據(jù)有什么價(jià)值,應(yīng)該如何使用?而雙方達(dá)成一致又需要消耗許多無(wú)謂的時(shí)間,造成業(yè)務(wù)人員的不滿。
自服務(wù)不僅能把資源中心轉(zhuǎn)移到業(yè)務(wù)上,更能快速發(fā)揮業(yè)務(wù)的前沿視角,是一舉兩得的事。大數(shù)據(jù)作為一項(xiàng)企業(yè)的“準(zhǔn)資產(chǎn)”,自服務(wù)大數(shù)據(jù)資產(chǎn)管理能夠幫助企業(yè)實(shí)現(xiàn)有效的提升。Gartner預(yù)測(cè),到2019年,數(shù)據(jù)自服務(wù)的市場(chǎng)需求年復(fù)合增長(zhǎng)率將達(dá)到16.6%。而對(duì)電力行業(yè)來(lái)說(shuō),建立自服務(wù)大數(shù)據(jù)資產(chǎn)管理中心,是行業(yè)大數(shù)據(jù)分析應(yīng)用的前提準(zhǔn)備。
自服務(wù)解決核電大數(shù)據(jù)“用、管”難題
如今,智慧核電建設(shè)已然是大勢(shì)所趨。眾所周知,2017年國(guó)家能源局、國(guó)家發(fā)改委將國(guó)家能源應(yīng)用技術(shù)研究及示范項(xiàng)目“智慧核電運(yùn)營(yíng)系統(tǒng)研究及示范項(xiàng)目”建設(shè)內(nèi)容納入了《能源技術(shù)創(chuàng)新 “十三五”規(guī)劃》,為我國(guó)智慧核電建設(shè)加快了建設(shè)步調(diào)。智慧核電建設(shè)作為“國(guó)家政策指導(dǎo)”和“行業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略”的共同要求,是核電產(chǎn)業(yè)傳統(tǒng)運(yùn)作模式擁抱大數(shù)據(jù)時(shí)代的大勢(shì)所趨。2015年初,中核核電提出“數(shù)字核工業(yè)”戰(zhàn)略和要求,并寫(xiě)入十三五規(guī)劃;2014年,中廣核啟動(dòng)“智能核電”建設(shè),包括協(xié)同設(shè)計(jì)、智能建造、智慧運(yùn)營(yíng)和智能管理。美國(guó)部分核電站已經(jīng)進(jìn)行數(shù)字化改造。在全球范圍內(nèi),目前美國(guó)Exelon公司建立了核電人類工程學(xué)設(shè)計(jì)控制中心,用于資源安排、優(yōu)化調(diào)度和現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè);法國(guó)、英國(guó)的核電站也正在逐步進(jìn)行數(shù)字化改造,法國(guó)電力旗下58個(gè)機(jī)組中有4個(gè)機(jī)組完全實(shí)現(xiàn)了數(shù)字化管理,其他機(jī)組部分環(huán)節(jié)實(shí)現(xiàn)了數(shù)字化。
在擁有超過(guò)十年的電力、石油、燃?xì)獾饶茉葱袠I(yè)平臺(tái)產(chǎn)品與解決方案規(guī)劃與設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)的普元公司電力事業(yè)部副總經(jīng)理王程志看來(lái),智慧核電建設(shè)與運(yùn)營(yíng)的關(guān)鍵支撐之一就是大數(shù)據(jù)的分析應(yīng)用。他介紹,隨著項(xiàng)目實(shí)踐對(duì)大數(shù)據(jù)分析應(yīng)用的深入,發(fā)現(xiàn)核電大數(shù)據(jù)在“管”和“用”方面存在諸多問(wèn)題與挑戰(zhàn),比如數(shù)據(jù)資產(chǎn)目錄的自助化管理、數(shù)據(jù)自助查詢分析、數(shù)的運(yùn)營(yíng)管理監(jiān)控等等。包括設(shè)計(jì)、建造、運(yùn)營(yíng)全過(guò)程多維度的核電數(shù)據(jù)“管不準(zhǔn)”和“用不暢”成為制約智慧核電大數(shù)據(jù)分析應(yīng)用的瓶頸,并最終導(dǎo)致業(yè)務(wù)技術(shù)之間的嚴(yán)重壁壘,數(shù)據(jù)應(yīng)用不暢。
針對(duì)智慧核電大數(shù)據(jù)應(yīng)用中的痛點(diǎn)問(wèn)題,“自服務(wù)大數(shù)據(jù)資產(chǎn)管理中心”能夠一站式解決上述“管和用”方面的諸多挑戰(zhàn),在大數(shù)據(jù)平臺(tái)之上實(shí)現(xiàn)“管”和“用”方面的提升。首先,“自助化”體現(xiàn)在自助化的數(shù)據(jù)資產(chǎn)目錄管理、檢索查找資產(chǎn),自助化的數(shù)據(jù)查詢分析、數(shù)據(jù)探索挖掘,自助化的數(shù)據(jù)質(zhì)量管控與應(yīng)用監(jiān)控;其次,實(shí)現(xiàn)自助化的關(guān)鍵支撐之一是“自動(dòng)化”的數(shù)據(jù)資產(chǎn)元數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)內(nèi)容獲取、數(shù)據(jù)質(zhì)量檢核等;最后,通過(guò)數(shù)據(jù)分析應(yīng)用,實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)自進(jìn)化,建成智慧核電。
自服務(wù)加速發(fā)電數(shù)據(jù)資產(chǎn)化進(jìn)程
“智慧的XX”是很多行業(yè)改革風(fēng)潮中慣用的詞匯。近年來(lái),發(fā)電企業(yè)掀起數(shù)字化轉(zhuǎn)型浪潮,互聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、虛擬現(xiàn)實(shí)等新IT 技術(shù)一方面催生出各種各樣的創(chuàng)新經(jīng)濟(jì)和商業(yè)模式,另一方面也正在與發(fā)電行業(yè)深度融合。各發(fā)電企業(yè)身處其中,均進(jìn)行了“智能發(fā)電”、“智慧發(fā)電”的戰(zhàn)略規(guī)劃與實(shí)踐探索,信息化創(chuàng)新也面臨著新的趨勢(shì)和挑戰(zhàn)。
目前,發(fā)電集團(tuán)與電廠仍面臨著諸多困惑:雖然積累了海量數(shù)據(jù),但利用不足;信息孤島,廠與廠之間、部門(mén)之間、專業(yè)之間不能互通共享;資源融合不夠,共享不足、深度開(kāi)發(fā)和分析利用不夠;信息資源在生產(chǎn)、經(jīng)營(yíng)的綜合分析和,沒(méi)有為節(jié)能增效的決策支持提供輔助。當(dāng)前發(fā)電企業(yè)面臨市場(chǎng)紅?;⒏?jìng)爭(zhēng)白熱化的局面,傳統(tǒng)的經(jīng)營(yíng)管理模式已經(jīng)無(wú)法適應(yīng)企業(yè)精細(xì)化運(yùn)營(yíng)管理需求的行業(yè)現(xiàn)狀。
電力企業(yè)在數(shù)字化轉(zhuǎn)型浪潮中面對(duì)的諸多挑戰(zhàn),利用“自服務(wù)大數(shù)據(jù)資產(chǎn)管理中心”,深入挖掘數(shù)據(jù)價(jià)值,通過(guò)數(shù)據(jù)建模預(yù)測(cè)設(shè)備故障、分析機(jī)組運(yùn)行效率,能夠?yàn)樘岣咛崞髽I(yè)設(shè)備運(yùn)行可靠性和精細(xì)化生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)水平提供數(shù)據(jù)支撐。
結(jié)合“互聯(lián)網(wǎng)+”以及“中國(guó)制造2025”的時(shí)代需求,建立電力生產(chǎn)大數(shù)據(jù)平臺(tái),打通OT/IT,實(shí)現(xiàn)兩化融合;通過(guò)挖掘數(shù)據(jù)價(jià)值,海量數(shù)據(jù)建模,分析并預(yù)測(cè)設(shè)備的健康狀況,降低設(shè)備故障率,提高設(shè)備的可靠性,實(shí)現(xiàn)智能制造;促進(jìn)集團(tuán)精細(xì)化管理,搭建全廠最優(yōu)運(yùn)行工況,對(duì)機(jī)組經(jīng)濟(jì)運(yùn)行提出指導(dǎo)方法,提高運(yùn)行效率、創(chuàng)造效益、增強(qiáng)競(jìng)爭(zhēng)力。
具體而言,在管理在線方面,能夠?qū)崿F(xiàn)測(cè)點(diǎn)大盤(pán)、技術(shù)監(jiān)督在線管理、檢修管理、實(shí)時(shí)在線報(bào)警;在精細(xì)化運(yùn)營(yíng)方面,能夠?qū)﹂L(zhǎng)期超限數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)監(jiān)督整改以及考核管理一步到位;在智能尋優(yōu)方面,能夠建立故障原因知識(shí)庫(kù)逐漸實(shí)現(xiàn)智能化故障診斷,并且對(duì)設(shè)備劣化情況建模預(yù)測(cè)并進(jìn)行報(bào)警,最后基于數(shù)據(jù)挖掘的預(yù)測(cè)性維護(hù);在數(shù)據(jù)資產(chǎn)管理方面,能夠做到數(shù)據(jù)目錄管理、數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)模型管理,實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)便捷探索使用、數(shù)據(jù)統(tǒng)一共享,及時(shí)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)質(zhì)量管控與數(shù)據(jù)應(yīng)用情況。
【關(guān)鍵詞】 數(shù)字化 油庫(kù)
1 引言
隨著我國(guó)能源戰(zhàn)略調(diào)整的進(jìn)行,石油作為國(guó)家戰(zhàn)略能源已在積極擴(kuò)大戰(zhàn)略儲(chǔ)備,計(jì)劃到2020年達(dá)到滿足90天石油消耗的戰(zhàn)略儲(chǔ)備水平。單罐容積在1.0×104立方米已屢見(jiàn)不鮮。數(shù)字化管理系統(tǒng)在大型油庫(kù)中的應(yīng)用有利于提高大型油庫(kù)的安全管理、節(jié)省勞動(dòng)資源,是適應(yīng)石油行業(yè)的發(fā)展而產(chǎn)生的一項(xiàng)新技術(shù),是石油行業(yè)發(fā)展的一種趨勢(shì)。
2 油庫(kù)數(shù)字化的現(xiàn)狀
數(shù)字化是指信息獲取、存儲(chǔ)、處理、傳輸過(guò)程的計(jì)算機(jī)化,一方面是指文字、語(yǔ)言、圖像以及各種物理信號(hào)的數(shù)字化,另一方面是指信息處理系統(tǒng)和過(guò)程的數(shù)字化。
油庫(kù)數(shù)字化管理系統(tǒng)在國(guó)外比較成熟的管理系統(tǒng)有霍尼韋爾的油庫(kù)自動(dòng)化系統(tǒng),簡(jiǎn)稱TAS。TAS已經(jīng)應(yīng)用到殼牌、印度石油等60多家各國(guó)石化倉(cāng)儲(chǔ)公司。TAS系統(tǒng)為油庫(kù)數(shù)字化管理系統(tǒng)的研究提供了最新的參考。
3 設(shè)計(jì)思想
油庫(kù)數(shù)字化管理系統(tǒng)是以油庫(kù)基本設(shè)備設(shè)施及作業(yè)方式的數(shù)字化改造為基礎(chǔ),依托油庫(kù)生產(chǎn)網(wǎng)絡(luò)和辦公網(wǎng)絡(luò)一體化構(gòu)建,實(shí)現(xiàn)油庫(kù)的作業(yè)、安全監(jiān)控、業(yè)務(wù)管理、辦公管理的信息網(wǎng)絡(luò)化。通過(guò)油庫(kù)數(shù)字化管理,可全面提高油庫(kù)的生產(chǎn)效率、安全系數(shù)、管理水平,并為更大一級(jí)、更大范圍的信息化建設(shè)提供基礎(chǔ)信息資源。在設(shè)計(jì)中必須遵循“管、控一體化”的思想來(lái)進(jìn)行,先有管理需求的分析,然后由相應(yīng)的控制方案,實(shí)現(xiàn)控制為管理服務(wù)的思想。
4 功能實(shí)現(xiàn)
4.1 設(shè)計(jì)功能
生產(chǎn)調(diào)度系統(tǒng),生產(chǎn)運(yùn)行的重要功能,應(yīng)用電動(dòng)閥、調(diào)節(jié)閥、泄壓閥輸油泵、加熱爐、鍋爐等設(shè)備狀態(tài)的控制,檢測(cè)管線的壓力、流量、閥位等原油及其設(shè)備的相關(guān)參數(shù),形成生產(chǎn)調(diào)度指揮大型油庫(kù)的生產(chǎn)作業(yè),確保生產(chǎn)作業(yè)的可操作性。
計(jì)量管理系統(tǒng),包括儲(chǔ)罐的計(jì)量系統(tǒng)和流量計(jì)的交接計(jì)量。計(jì)量方法包括體積計(jì)量法、質(zhì)量計(jì)量法、混合計(jì)量法。大型油庫(kù)的儲(chǔ)罐計(jì)量通常常有儲(chǔ)罐的液位計(jì)量,通過(guò)儲(chǔ)罐容積標(biāo)定,轉(zhuǎn)換為體積計(jì)量;交接計(jì)量通常采用流量計(jì)計(jì)量,流量計(jì)采用體積法計(jì)量,體積根據(jù)油品密度轉(zhuǎn)換成質(zhì)量交接。在計(jì)量系統(tǒng)中重要的參數(shù)包括儲(chǔ)罐液位、閥門(mén)開(kāi)度、流量計(jì)的瞬時(shí)流量。
供電管理系統(tǒng),主要是對(duì)站內(nèi)高低壓的實(shí)時(shí)監(jiān)控和準(zhǔn)確操作。通過(guò)供電管理系統(tǒng),確定設(shè)備的啟停操作。在操作中是相對(duì)獨(dú)立的,在運(yùn)行中由調(diào)度指揮,在消防安全上起到保障作用。供電管理系統(tǒng)完善狀態(tài)下,可實(shí)現(xiàn)大型油庫(kù)的變電系統(tǒng)無(wú)人值守。供電管理系統(tǒng)重要的參數(shù)包括啟動(dòng)柜的狀態(tài)、電壓、電流、功率、功率因素等參數(shù)。
消防控制系統(tǒng),在大型油庫(kù)要有獨(dú)立的消防控制系統(tǒng),在初期火災(zāi)中,能夠及時(shí)的滅火,控制火災(zāi),保證大型油庫(kù)的危化品處于安全的保護(hù)下。通常根據(jù)大型油庫(kù)的需要,在重點(diǎn)監(jiān)控部位設(shè)置火災(zāi)報(bào)警按鈕、工業(yè)電視視頻監(jiān)控、固定消防設(shè)施等,安裝應(yīng)急預(yù)案的要求,在最短的時(shí)間將火警通知到消防隊(duì),做到及時(shí)發(fā)現(xiàn)、及時(shí)報(bào)警、及時(shí)出動(dòng)、及時(shí)搶險(xiǎn),將火險(xiǎn)控制在最小的范圍內(nèi)。重要的參數(shù)包括消防水泵和泡沫泵的狀態(tài)、閥門(mén)的狀態(tài)、報(bào)警的位置等。
其他系統(tǒng),根據(jù)站內(nèi)的管理狀態(tài),設(shè)置人員管理系統(tǒng)、會(huì)議系統(tǒng)、外管線監(jiān)控系統(tǒng)、設(shè)備管理系統(tǒng)等。
4.2 設(shè)計(jì)要求
大型油庫(kù)的數(shù)字化管理系統(tǒng)要保障系統(tǒng)之間的可兼容性,系統(tǒng)的穩(wěn)定性,系統(tǒng)的可維護(hù)性,系統(tǒng)的可恢復(fù)性。所有系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、應(yīng)用都應(yīng)貫穿HSE理念,包括操作界面的人性化、現(xiàn)場(chǎng)設(shè)施的防爆性、安全環(huán)保性等,使得整個(gè)系統(tǒng)操作方便,且方便以后的系統(tǒng)擴(kuò)展。
4.3 設(shè)計(jì)應(yīng)用
大型油庫(kù)對(duì)于管道儲(chǔ)運(yùn)公司來(lái)說(shuō),僅僅是輸油管道沿途中的重要一點(diǎn),數(shù)字化管道的應(yīng)用還應(yīng)考慮到大型油庫(kù)的上一級(jí)管理部門(mén)。只用統(tǒng)一考慮,預(yù)留接口,才能適應(yīng)數(shù)字化管道的不斷發(fā)展(圖1)。
5 結(jié)論與展望
本文僅僅是在滿足油庫(kù)安全生產(chǎn)兩個(gè)重要部分提出實(shí)現(xiàn)的方法,在油庫(kù)人員管理,提高管理水平等方面有待提高。
石化儲(chǔ)運(yùn)公司是石油供應(yīng)鏈中非常重要的一個(gè)環(huán)節(jié),大型油庫(kù)更是石化儲(chǔ)運(yùn)公司中的重要一點(diǎn)。油庫(kù)數(shù)字化管理系統(tǒng)是大型油庫(kù)安全運(yùn)行的必要技術(shù),是科學(xué)發(fā)展的一種趨勢(shì)。油庫(kù)數(shù)字化管理系統(tǒng)可以為石化儲(chǔ)運(yùn)公司全面提高競(jìng)爭(zhēng)能力,充分加強(qiáng)管理力度,改善其運(yùn)作管理模式,提高其安全監(jiān)控水平。
參考文獻(xiàn)
[1] 高洪濤,丁浩,李亮.我國(guó)石油消費(fèi)現(xiàn)狀及其戰(zhàn)略思考[J].中國(guó)安全科學(xué)學(xué)報(bào),2004,,1(8):29-33
關(guān)鍵詞:智慧管理;云計(jì)算;大數(shù)據(jù);物聯(lián)網(wǎng);能耗增值服務(wù);智慧校園
一、引言
隨著信息技術(shù)的飛速推進(jìn),已然進(jìn)入一個(gè)互聯(lián)網(wǎng)的時(shí)代。社會(huì)中,各方的發(fā)展也已是幾何級(jí)速度的發(fā)展,在這個(gè)物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算和大數(shù)據(jù)推動(dòng)社會(huì)前行的大潮中,對(duì)高校后勤集團(tuán)能源管理也提出了更高的要求。節(jié)能管理由“綠色環(huán)保,打造節(jié)能型社會(huì)”作為一項(xiàng)國(guó)策寫(xiě)入“十二五”規(guī)劃起進(jìn)入了一個(gè)全新的時(shí)代。目前,科技創(chuàng)新管理的概念普遍被大眾所認(rèn)知。管理中有一個(gè)被一再提及的詞語(yǔ)――量化,其歸根結(jié)底是對(duì)數(shù)據(jù)的需求體現(xiàn)。即量化要求的結(jié)果是數(shù)據(jù)的產(chǎn)出,這里的數(shù)據(jù)既包括管理中表面的數(shù)據(jù),如被管理對(duì)象的數(shù)量、狀態(tài)等屬性基礎(chǔ)數(shù)據(jù),也包括對(duì)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)通過(guò)管理模型分析后所得到的具有決策依據(jù)功能數(shù)據(jù),數(shù)據(jù)是實(shí)現(xiàn)管理智慧化關(guān)鍵。
高校后勤集團(tuán)能源管理智慧化即利用大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)等新一代信息通信技術(shù),并通過(guò)這些技術(shù)變革原有的管理模式。[1]具體表現(xiàn)為,建立基于互聯(lián)網(wǎng)的開(kāi)放系統(tǒng),通過(guò)云計(jì)算技術(shù)實(shí)現(xiàn)能耗大數(shù)據(jù)潛在價(jià)值的挖掘,隨后,通過(guò)數(shù)字化和智能化技術(shù)應(yīng)用決策數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)際的管理工作。這對(duì)高校后勤集團(tuán)能源管理工作提出了更高的要求,以往的能源管理信息系統(tǒng)的設(shè)計(jì)已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能適應(yīng)發(fā)展的需要,其能力尚停留在能耗數(shù)據(jù)的采集、存儲(chǔ)、統(tǒng)計(jì)以及初級(jí)的簡(jiǎn)單報(bào)警上,對(duì)于管理智慧化顯得力不從心。為了適應(yīng)高校后勤集團(tuán)能源管理的需要,應(yīng)以物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算技術(shù)、大數(shù)據(jù)分析技術(shù)為核心,以移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)為有益補(bǔ)充,建立具備對(duì)能源,特別是能對(duì)水電能源具有監(jiān)控、預(yù)警、測(cè)算、系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)和消費(fèi)支付等管理決策及服務(wù)延伸能力的高校后勤集團(tuán)能源管理智慧系統(tǒng)。這將是高校后勤集團(tuán)能源管理由傳統(tǒng)的信息化管理轉(zhuǎn)型為能源管理智慧化的初期階段,兩種管理方法對(duì)于數(shù)據(jù)的處理及運(yùn)用理念是截然不同的。
二、能源管理現(xiàn)狀分析
隨著教育的普及,學(xué)校需要不斷地提高教學(xué)質(zhì)量和管理水平,而學(xué)校后勤管理就是對(duì)在校后勤情況的全方位管理。[2]其中,能耗管理是工作的難點(diǎn)與重點(diǎn),學(xué)校是否以資源的高效利用和循環(huán)利用為核心,以“減量化、再利用、資源化”為原則,以低消耗、低排放、高效率為基本特征,符合可持續(xù)發(fā)展理念的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)模式運(yùn)行,[3]均與后勤集團(tuán)能耗管理有著密不可分的關(guān)系。節(jié)約型校園概念的提出使得學(xué)校在辦學(xué)及校園設(shè)施建設(shè)、運(yùn)營(yíng)管理中遵循科學(xué)發(fā)展觀,充分體現(xiàn)節(jié)能、節(jié)水、節(jié)地、節(jié)材、環(huán)境保護(hù)建設(shè)及運(yùn)營(yíng)的管理思路和節(jié)約教育理念、形成良好節(jié)約型校園文化的校園。[3]目前,高校后勤集團(tuán)能源管理主要依托于多年完善的管理制度,以及在這套制度上經(jīng)過(guò)業(yè)務(wù)流程提煉后所開(kāi)發(fā)的管理信息系統(tǒng)。
(1)管理制度化。各地高校后勤集團(tuán)能源管理工作經(jīng)過(guò)多年經(jīng)驗(yàn)累計(jì),在校園能耗統(tǒng)計(jì)、校園能源審計(jì)、校園能效公示、需求管理、分項(xiàng)計(jì)量等方面均建立了較為完善的管理制度,并做到了不同部門(mén)、單位間的有效協(xié)調(diào)。在管理模式上采用了根據(jù)學(xué)科門(mén)類、各單位性質(zhì)、事業(yè)發(fā)展情況、使用水電需求,科學(xué)合理定量,將水、電能源消耗指標(biāo)分配到各有關(guān)學(xué)院和部門(mén),對(duì)運(yùn)行情況進(jìn)行跟蹤分析,統(tǒng)籌協(xié)調(diào),兼顧利益,量化管理,促進(jìn)節(jié)約水電長(zhǎng)效管理機(jī)制的形成。能耗管理制度的完善進(jìn)一步推進(jìn)了管理信息系統(tǒng)的建立與運(yùn)行。
(2)管理信息化。隨著計(jì)算機(jī)及通信技術(shù)的不斷發(fā)展,結(jié)合自身管理的需要,高校后勤集團(tuán)對(duì)于能源管理工作也做了業(yè)務(wù)的流程化定制,并依托物聯(lián)網(wǎng)工程、通信工程、計(jì)算機(jī)工程、工業(yè)設(shè)計(jì)、環(huán)境工程等學(xué)科,自主創(chuàng)新、自主研發(fā)了數(shù)字化能源監(jiān)管系統(tǒng)。數(shù)字化能源監(jiān)管系統(tǒng)分為計(jì)量采集部分、數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng),以及用戶交互系統(tǒng)等幾個(gè)主要部分。完成了能耗數(shù)據(jù)的采集、傳輸、存儲(chǔ)與展示,有效地?cái)?shù)據(jù)處理方法提高管理中對(duì)于數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)的需求。數(shù)字化能源監(jiān)管系統(tǒng)的建立有效地提高了高校后勤集團(tuán)能源管理水平,通過(guò)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了能耗數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)性、完整性和準(zhǔn)確性。即通過(guò)科技手段,實(shí)現(xiàn)高效管理,提高社會(huì)效益。
(3)存在的問(wèn)題。如上,簡(jiǎn)述了高校后勤集團(tuán)能源管理的兩個(gè)主要方面,即制度與監(jiān)管系統(tǒng)。制度與監(jiān)管系統(tǒng)有效的提高了管理的水平與準(zhǔn)確性,但在實(shí)際的工作中依然存在很多問(wèn)題,如下列舉最為表層的三種。第一,設(shè)備的改造優(yōu)化。高校中諸如學(xué)生宿舍、教學(xué)樓、實(shí)驗(yàn)室等用能熱點(diǎn)比比皆是,僅就采用何種照明器具一項(xiàng),就存在不同的說(shuō)法,但很大一部分取自于照明器具廠家的宣傳與器具參數(shù),沒(méi)有一個(gè)科學(xué)有效的方法能夠給出設(shè)備改造優(yōu)化的決策方案。第二,消缺的即時(shí)高效。在能耗估計(jì)的過(guò)程中,由于設(shè)備和人為的因素會(huì)造成故障的出現(xiàn),即時(shí)做出故障報(bào)警,迅速消除缺陷是節(jié)能的重中之重。舉例而言,校園供水會(huì)存在水管爆裂故障、籠頭節(jié)點(diǎn)故障、人為使用浪費(fèi)等問(wèn)題,這些問(wèn)題單靠人員巡檢和制度約束是無(wú)能為力的,只有采用更新的技術(shù)手段,才能做到有效的管控。第三,用能指標(biāo)的制定。在上文中提及高校后勤集團(tuán)能源管理模式是根據(jù)學(xué)科門(mén)類、各單位性質(zhì)、事業(yè)發(fā)展情況、使用水電需求,科學(xué)合理定量,將水、電能源消耗指標(biāo)分配到各有關(guān)學(xué)院和部門(mén),超標(biāo)自負(fù)。實(shí)際上這里所謂的科學(xué)合理定量并沒(méi)有可靠的數(shù)據(jù)作為支撐,最常見(jiàn)的方法就是根據(jù)上一階段的用能歷史數(shù)據(jù)“大致”確定現(xiàn)階段的用量,看似合理,但并不科學(xué),缺少合理的指標(biāo)定制模型。
二、管理系統(tǒng)的智慧化變革與應(yīng)用
對(duì)于高校后勤集團(tuán)能源管理而言,僅就目前的數(shù)字化能源監(jiān)管系統(tǒng)已經(jīng)不能滿足發(fā)展的需要。高校后勤集團(tuán)能源管理智慧化的設(shè)計(jì)目的是在與管理制度不斷的交互完善中,利用大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)等新一代信息通信技術(shù),并通過(guò)這些技術(shù)變革原有的管理模式,[1]這也包括原有數(shù)字化能源監(jiān)管系統(tǒng)的功能,但絕不是簡(jiǎn)單的系統(tǒng)升級(jí)。所有的管理變革均以建立新的管理智慧化平臺(tái)為基礎(chǔ),提供“能源管理+能源便利+校區(qū)通信”的高校能源管理云服務(wù)。
(1)信息系統(tǒng)的變革。第一,系統(tǒng)架構(gòu)的改變。高校后勤集團(tuán)能源管理所采用的傳統(tǒng)C/S或B/S架構(gòu)已經(jīng)不能適應(yīng)智慧化的需要。智慧化是建立在大數(shù)據(jù)分析的基礎(chǔ)之上,通過(guò)海量的數(shù)據(jù)分析,提煉決策數(shù)據(jù)。傳統(tǒng)的系統(tǒng)架構(gòu),能耗數(shù)據(jù)的采集密度對(duì)于分析工作遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足。加之,高校的擴(kuò)招、擴(kuò)建,分校機(jī)構(gòu)的設(shè)立都對(duì)高校后勤集團(tuán)能源管理的信息化系統(tǒng)提出了改變需求。就目前發(fā)展而言,其系統(tǒng)架構(gòu)應(yīng)該包含:數(shù)據(jù)采集服務(wù)、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)服務(wù)、關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)和模型計(jì)算服務(wù)等部分,以及任務(wù)調(diào)度、安全管理和資源管理等方面的底層支持。第二,存儲(chǔ)方式的更新。系統(tǒng)架構(gòu)的變革,為了適應(yīng)更多的數(shù)據(jù)需求服務(wù),這勢(shì)必產(chǎn)出海量的能耗數(shù)據(jù),隨之而來(lái)的將是數(shù)據(jù)存儲(chǔ)問(wèn)題。以往的數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器及熱備方式很難適應(yīng)海量數(shù)據(jù)的壓力,建立或委托數(shù)據(jù)云存儲(chǔ)業(yè)務(wù)將是最終的出路,有效的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)將是后期大數(shù)據(jù)分析的堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。第三,大數(shù)據(jù)的分析,如上一、二小節(jié)所講,系統(tǒng)架構(gòu)的變革與存儲(chǔ)方式的更新皆是為了海量的能耗管理數(shù)據(jù)而進(jìn)行。對(duì)數(shù)據(jù)做了如此之多的支持最終為了什么?這些數(shù)據(jù)有何意義呢?答案就是大數(shù)據(jù)分析。例如,Google通過(guò)全美各地區(qū)搜索H1N1及流感相關(guān)關(guān)鍵字頻率和分布,得出疫情暴發(fā)警報(bào);對(duì)沖基金通過(guò)全球Twitter用戶每天關(guān)于情緒的關(guān)鍵字進(jìn)行以億為單位的數(shù)據(jù)分析,用以為買入和拋售股票做參考依據(jù);波士頓馬拉松爆炸案,警方通過(guò)數(shù)據(jù)分析,第二天抓獲嫌疑犯,制止再次作案;這些都是根據(jù)大數(shù)據(jù)分析的結(jié)果做出的決策。預(yù)測(cè),是大數(shù)據(jù)的核心,準(zhǔn)確的預(yù)測(cè)是最大的競(jìng)爭(zhēng)力。高校后勤集團(tuán)能源管理智慧化的核心就是對(duì)用能做出分析,根據(jù)結(jié)果做出科學(xué)的預(yù)測(cè)及決策。這也是智慧化與信息自動(dòng)化的區(qū)別。
(2)應(yīng)用功能的變革。目前,高校后勤集團(tuán)能源管理的數(shù)字化能源監(jiān)管系統(tǒng)具備實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)用能情況的功能。智慧化依托于大數(shù)據(jù)分析及高效的分析模型為平臺(tái)帶來(lái)更多功能。能耗報(bào)警方面將不完全依附于計(jì)量終端的硬件功能,而是通過(guò)特定時(shí)段的用能數(shù)據(jù)分析,確定問(wèn)題,并通過(guò)監(jiān)控頁(yè)面、短信等方式推送報(bào)警信息。例如,用水管線的查漏報(bào)警和超指標(biāo)報(bào)警等。節(jié)能測(cè)算,為用能改造提供依據(jù)。通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)對(duì)象更換用能設(shè)備前后的數(shù)據(jù)對(duì)比分析,可以得出該改造方案及所采用的設(shè)備是否真正做到了節(jié)能。指標(biāo)規(guī)劃,高校能耗管理的終極目標(biāo)之一是能耗定額管理。通過(guò)能耗歷史數(shù)據(jù)的環(huán)比、同比,分析能耗大戶用電趨勢(shì),結(jié)合人員設(shè)備總量,為能耗指標(biāo)的合理分配提供支撐。系統(tǒng)聯(lián)動(dòng),管理智慧化要求系統(tǒng)與其他系統(tǒng)的聯(lián)動(dòng)響應(yīng),如能耗監(jiān)管系統(tǒng)與課表系統(tǒng)、宿管系統(tǒng)的聯(lián)動(dòng)數(shù)據(jù)共享,達(dá)到根據(jù)課程及生活作息數(shù)據(jù),利用能耗模型控制重點(diǎn)部位大型儀器開(kāi)啟與關(guān)閉時(shí)間,通過(guò)能耗合理性分析,加強(qiáng)重點(diǎn)部位能耗監(jiān)控。
(3)管理的最終蛻變。大數(shù)據(jù)分析帶來(lái)決策與預(yù)測(cè)依據(jù),可以對(duì)特定用戶提供用能合理性分析服務(wù);通過(guò)對(duì)線路負(fù)載數(shù)據(jù)的分析,判斷線路負(fù)荷是否正常,做出警報(bào)預(yù)測(cè),即時(shí)整改。多系統(tǒng)協(xié)作,將延伸能耗系統(tǒng)的增值服務(wù),如用能消費(fèi)的支付手段,可以結(jié)合第三方支付系統(tǒng)完成用能的繳費(fèi)。這樣,無(wú)論是實(shí)體充值點(diǎn),或是移動(dòng)支付,都能方便快捷完成支付動(dòng)作。高校后勤集團(tuán)能源管理智慧化帶來(lái)高校能源工作由管控到服務(wù)的最終蛻變。
三、新技術(shù)驅(qū)動(dòng)下的發(fā)展方向
高校后勤集團(tuán)能源管理是智慧校園的數(shù)據(jù)核心區(qū)域,其發(fā)展中涉及的互聯(lián)網(wǎng)(數(shù)據(jù)通訊)、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)(支付)、物聯(lián)網(wǎng)(采集傳感器)、安全監(jiān)控、電信(通話、短信)都在產(chǎn)生海量數(shù)據(jù)。半個(gè)世紀(jì)以來(lái),隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)全面融入社會(huì)生活,信息爆炸已經(jīng)積累到了一個(gè)開(kāi)始引發(fā)變革的程度。它不僅使世界充斥著比以往更多的信息,而且其增長(zhǎng)速度也在加快。信息爆炸的學(xué)科如天文學(xué)和基因?qū)W,創(chuàng)造出了“大數(shù)據(jù)”這個(gè)概念。再則,云計(jì)算已經(jīng)成為當(dāng)今信息技術(shù)領(lǐng)域中最重要的新概念,正在成為未來(lái)互聯(lián)網(wǎng)和移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)結(jié)合的一種新型的計(jì)算模式。[4]
高校后勤集團(tuán)能源管理將依托物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)等技術(shù),變革原有的管理模式。最終形成能耗云平臺(tái),提供大數(shù)據(jù)分析服務(wù),能源監(jiān)管將以大數(shù)據(jù)分析的結(jié)果作為決策的依據(jù),逐步演進(jìn)為智慧化能源服務(wù)。
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【關(guān)鍵詞】技術(shù) 智能變電站
新一代智能變電站是電網(wǎng)技術(shù)發(fā)展的必然趨勢(shì),它突破了常規(guī)變電站的技術(shù)發(fā)展并且在一次設(shè)備智能化運(yùn)行以及二次調(diào)試運(yùn)行上存在一定的突破,變電站智能化的關(guān)鍵在二次設(shè)備與技術(shù),一次設(shè)備智能化也是通過(guò)二次設(shè)備與技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。
1 智能變電站
數(shù)字化變電站的進(jìn)一步演化是智能變電站,它具備一次設(shè)備智能化、全站信息數(shù)字化、信息共享標(biāo)準(zhǔn)化、高級(jí)應(yīng)用互動(dòng)化等重要特征。智能變電站概念如圖1所示。
2 變電站技術(shù)發(fā)展
變電站自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展歷程大體可分為三個(gè)階段,即是早期的遠(yuǎn)動(dòng)技術(shù)、中期的監(jiān)控技術(shù)和近期的變電站自動(dòng)化技術(shù)。智能變電站二次系統(tǒng)的實(shí)施程度可分為三個(gè)階段:站控層和間隔層之間的MMS網(wǎng)絡(luò);MMS和GOOSE兩個(gè)網(wǎng)絡(luò),在第一個(gè)階段的基礎(chǔ)上,重點(diǎn)實(shí)踐了間隔層設(shè)備間聯(lián)系,包括保護(hù)、測(cè)控間的GOOSE聯(lián)閉鎖、保護(hù)測(cè)控和智能終端的倆系;MMS、GOOSE和SMV三個(gè)網(wǎng)絡(luò)。智能變電站常見(jiàn)的三種對(duì)時(shí)方式:SNTP、IRIG-B和IEEE1588。
3 二次設(shè)備關(guān)鍵技術(shù)
3.1 技術(shù)特點(diǎn)
智能變電站框架結(jié)構(gòu)如圖2所示。在邏輯上由站控層網(wǎng)絡(luò)、間隔層網(wǎng)絡(luò)、過(guò)程層網(wǎng)絡(luò)組成。站控層MMS網(wǎng)主要用于站控層設(shè)備和間隔層設(shè)備的信息交換,主要用于監(jiān)視間隔層設(shè)備的控制信息。過(guò)程層GOOSE網(wǎng)絡(luò)主要用于保護(hù)設(shè)計(jì)之間的連閉鎖信息交互、間隔層與過(guò)程層設(shè)備之間控制命令傳遞及斷路器與隔離開(kāi)關(guān)等開(kāi)關(guān)量信息的采集。過(guò)程層SV網(wǎng)絡(luò)用于傳輸電子式互感器所產(chǎn)生的電氣量采集值給故障錄波器或測(cè)控裝置。
3.2 校時(shí)方式
智能變電站中,常見(jiàn)的對(duì)時(shí)方式有IRIG-B碼對(duì)時(shí),IEEE1588精確時(shí)間協(xié)議及SNIP簡(jiǎn)單網(wǎng)絡(luò)時(shí)間協(xié)議。IRIG-B碼對(duì)時(shí)在系統(tǒng)中應(yīng)用多年,可用于全站所有設(shè)備的對(duì)時(shí),單是需要單獨(dú)對(duì)時(shí)網(wǎng)絡(luò)。IEEE1588對(duì)時(shí)要求設(shè)備以太網(wǎng)芯片硬件能夠支持時(shí)間截的生成。SNIP對(duì)時(shí)主要采用客戶機(jī)/服務(wù)器模式,對(duì)交換機(jī)也沒(méi)有特殊要求,在智能變電站中一般用于后臺(tái)系統(tǒng)和遠(yuǎn)動(dòng)機(jī)的對(duì)時(shí)。
3.3 故障錄波器與網(wǎng)絡(luò)分析
在智能變電站中,用于傳輸狀態(tài)量、電壓及電流等信號(hào)的二次電纜被數(shù)字化通信網(wǎng)絡(luò)取代,站控層、間隔層和過(guò)程層的通信網(wǎng)絡(luò)報(bào)文成為變電站智能設(shè)備之間的信息交互和共享的主要方式。故障錄波器也相應(yīng)采用智能化設(shè)備。其特點(diǎn)主要體現(xiàn)在:全面支持IEC61850協(xié)議;采用數(shù)據(jù)同步;數(shù)據(jù)存儲(chǔ)技術(shù);故障錄波啟動(dòng)技術(shù)。
智能變電站網(wǎng)絡(luò)報(bào)文分析裝置的主要功能:實(shí)時(shí)監(jiān)視、記錄全站SV報(bào)文、GOOSE報(bào)文、MMS報(bào)文及 其他未識(shí)別的報(bào)文;實(shí)時(shí)分析、診斷通信網(wǎng)絡(luò)的健康狀態(tài)、通信數(shù)據(jù)異常情況,提前發(fā)現(xiàn)通信網(wǎng)絡(luò)的薄弱環(huán)節(jié)和故障設(shè)備,給出報(bào)警,預(yù)防電力系統(tǒng)事故的發(fā)生。
3.4 數(shù)字化計(jì)量設(shè)備
電能量采集管理系統(tǒng)由主站、通信信道、采集終端、智能電能表等部分組長(zhǎng),系統(tǒng)中廠站采集終端完成變電站站內(nèi)電能表數(shù)據(jù)的采集,再通過(guò)專用通信信道將數(shù)據(jù)上次到主站系統(tǒng),主站系統(tǒng)完成數(shù)據(jù)的接收、存儲(chǔ)、統(tǒng)計(jì)和分析。
基于IEC61850的全數(shù)字化多功能電能表,作為間隔層的計(jì)量設(shè)備,是對(duì)IEC61850數(shù)字化變電站標(biāo)準(zhǔn)體系與傳統(tǒng)智能電能表的有機(jī)結(jié)合。數(shù)字化電能表有一下幾個(gè)優(yōu)勢(shì):
(1)電能參量信號(hào)處理數(shù)字化,使得電能表測(cè)量精度高。
(2)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)種電能參量的測(cè)量功能。
(3) 應(yīng)用IEC61850變電站通信體系,使各廠商生產(chǎn)的變電站設(shè)備具備統(tǒng)一的通信標(biāo)準(zhǔn),解決變電站設(shè)備間的互操作性問(wèn)題。
(4)變電站一次設(shè)備和二次設(shè)備完全數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、大大提高了變電站的自動(dòng)化水平。
(5)用光纖以太網(wǎng)作為傳輸介質(zhì),使數(shù)據(jù)傳輸寬度得到了極大增強(qiáng)。
3.5 一體化監(jiān)控系統(tǒng)
變電站監(jiān)控系統(tǒng)對(duì)全站設(shè)備的運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行采集、測(cè)量,并對(duì)運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)視和記錄,對(duì)變電站主要一次設(shè)備進(jìn)行自動(dòng)控制或遠(yuǎn)方操作;當(dāng)變電站的主要設(shè)備或輸、配電線路發(fā)生故障時(shí),能及時(shí)記錄和提供故障信息。降采集到的數(shù)據(jù)通過(guò)先進(jìn)的網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)及時(shí)上送到調(diào)度主站并執(zhí)行調(diào)度主站下達(dá)的命令。監(jiān)控系統(tǒng)主要由數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)分類和處理、數(shù)據(jù)儲(chǔ)存、輔助分析決策、優(yōu)化控制、安全監(jiān)控、操作與控制、系統(tǒng)維護(hù)等功能模塊組成。
4 智能變電站技術(shù)導(dǎo)則
智能變電站的指導(dǎo)性文件:設(shè)備層功能要求、系統(tǒng)層功能要求、技術(shù)原則、輔助設(shè)備功能要求、設(shè)計(jì)、調(diào)試與驗(yàn)收、運(yùn)行魏紅和監(jiān)測(cè)評(píng)估。變電站的技術(shù)
智能變電站的技術(shù)原則:繼電保護(hù)裝置及相關(guān)設(shè)備技術(shù)要求;繼電保護(hù)及相關(guān)設(shè)備配置原則;信息互換原則、就地化實(shí)時(shí)原則、三分之二接線型保護(hù)實(shí)時(shí)方案、雙母線接線型繼電保護(hù)實(shí)施方案;110kV及以下電壓等級(jí)變電站實(shí)施方案。
5 結(jié)束語(yǔ)
智能變電站是電網(wǎng)最重要的基礎(chǔ)運(yùn)行參量采集點(diǎn)、管控執(zhí)行點(diǎn)和未來(lái)智能電網(wǎng)的支撐點(diǎn),其發(fā)展建設(shè)的水平將直接影響到我國(guó)智能電網(wǎng)建設(shè)的總體高度。二次設(shè)備與技術(shù)是智能變電站建設(shè)的關(guān)鍵要素。智能變電站二次系統(tǒng)在全面實(shí)現(xiàn)智能化的基礎(chǔ)上,進(jìn)一步拓展變電站自動(dòng)化系統(tǒng)的功能,為堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)提供堅(jiān)實(shí)的設(shè)備基礎(chǔ)。
參考文獻(xiàn)
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作者簡(jiǎn)介
羅紅(1970-),女,河南省許昌市人?,F(xiàn)為許繼集團(tuán)有限公司營(yíng)銷中心工程師,從事從事?tīng)I(yíng)銷管理工作。
王國(guó)玉(1966-),男,河南省許昌市人?,F(xiàn)為許繼電氣股份有限公司技術(shù)中心工程師,從事電力系統(tǒng)繼電保護(hù)及控制裝置研發(fā)工作。
作者單位
1 車間信息化的構(gòu)成
車間信息化的主要工作是將自動(dòng)化、網(wǎng)絡(luò)和管理信息相結(jié)合,一方面在車間完善全面的數(shù)據(jù)采集,在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中形成數(shù)字化的運(yùn)行生產(chǎn),改善車間各生產(chǎn)環(huán)節(jié)的信息溝通,實(shí)現(xiàn)企業(yè)生產(chǎn)車間PCS 的底層基礎(chǔ)自動(dòng)化工作;一方面在車間完善底層基礎(chǔ)自動(dòng)化的集中管理系統(tǒng)以及與上層管理系統(tǒng)通信的控制管理系統(tǒng), 從而實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)性的車間制造控制智能化和生產(chǎn)信息集成化的管控一體化系統(tǒng),
2 生產(chǎn)車間信息化管理
生產(chǎn)車間信息化管理中涉及行政管理性質(zhì)的有車間行政管理、生產(chǎn)計(jì)劃管理、設(shè)備管理和看板管理等部分。車間行政管理主要是班組管理、績(jī)效管理以及成本管理;生產(chǎn)計(jì)劃管理主要是根據(jù)當(dāng)前的主生產(chǎn)計(jì)劃和車間自身的生產(chǎn)能力,人員狀況、設(shè)備狀況、任務(wù)分配和生產(chǎn)工期等,提供制訂優(yōu)化生產(chǎn)計(jì)劃的決策信息,同時(shí)反饋生產(chǎn)執(zhí)行情況;設(shè)備管理主要是生產(chǎn)設(shè)備管理、故障維修、備件管理、點(diǎn)檢管理等;看板管理主要指在系統(tǒng)中生成類似公示板的表格,讓員工了解自己的設(shè)定目標(biāo),讓管理人員清晰自己當(dāng)天要完成的工作??窗逍枰M(jìn)行按時(shí)跟蹤和調(diào)整,及時(shí)更新工作進(jìn)度和修正工作安排。信息化方式的看板優(yōu)點(diǎn)是容納信息量大、更新速度快及實(shí)時(shí)性強(qiáng)。
生產(chǎn)車間信息化管理中涉及生產(chǎn)管理性質(zhì)的有調(diào)度管理、質(zhì)量管理、物料管理、能效管理。調(diào)度管理是車間信息化的關(guān)鍵,提高生產(chǎn)調(diào)度的準(zhǔn)確性是優(yōu)化生產(chǎn)流程以及改進(jìn)生產(chǎn)管理水平的重要手段。采用信息化手段可以在充分采集生產(chǎn)信息的基礎(chǔ)上, 根據(jù)量化數(shù)據(jù)評(píng)估設(shè)備的加工能力及其他生產(chǎn)能力相關(guān)因素,在意外事件發(fā)生時(shí),立即重新調(diào)度。應(yīng)用信息化技術(shù)實(shí)現(xiàn)調(diào)度管理, 不僅可以根據(jù)事前調(diào)度狀況和當(dāng)前狀態(tài)快速生成調(diào)度方案,還可以快速響應(yīng)緊急插單等不可預(yù)測(cè)的擾動(dòng)情況。
在車間信息化的建設(shè)中,由于生產(chǎn)調(diào)度部分具有不確定性,這部分內(nèi)容即是重點(diǎn)也是難點(diǎn)。車間調(diào)度可以通過(guò)優(yōu)化排產(chǎn),減少生產(chǎn)過(guò)程中的準(zhǔn)備時(shí)間和資源浪費(fèi)。車間接到主生產(chǎn)計(jì)劃后根據(jù)生產(chǎn)條件、生產(chǎn)現(xiàn)狀、加工時(shí)間、優(yōu)化處理成本、質(zhì)量、能耗等多方面綜合考量,結(jié)合車間資源的實(shí)時(shí)負(fù)荷和目前的計(jì)劃進(jìn)度。通過(guò)信息化系統(tǒng)中存儲(chǔ)的設(shè)備信息以及生產(chǎn)狀態(tài)信息,充分計(jì)算每個(gè)設(shè)備的工作潛力,并根據(jù)加工時(shí)間、加工質(zhì)量、加工成本以及能源消耗等現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況隨時(shí)調(diào)整, 形成綜合的優(yōu)化方案。在系統(tǒng)自動(dòng)生成調(diào)度后,進(jìn)入計(jì)劃評(píng)估與人工調(diào)整。對(duì)于多品種多工序小批量的復(fù)雜生產(chǎn)模式, 采用信息化系統(tǒng)可以快速進(jìn)行應(yīng)急插入處理。為了實(shí)現(xiàn)一個(gè)或多個(gè)生產(chǎn)目標(biāo),任務(wù)調(diào)度是對(duì)設(shè)備資源的及時(shí)分配。生產(chǎn)調(diào)度問(wèn)題主要是平衡安排設(shè)備的工作,合理安排加工順序和加工開(kāi)始時(shí)間。
對(duì)車間的制造資源進(jìn)行生產(chǎn)調(diào)度信息化管理, 可以減少生產(chǎn)準(zhǔn)備中的時(shí)間浪費(fèi),提高生產(chǎn)效率和能源效率。同時(shí),車間信息化系統(tǒng)管理存儲(chǔ)了大量車間資源的實(shí)時(shí)狀態(tài)信息及資源使用的歷史記錄,對(duì)生產(chǎn)設(shè)備提供預(yù)維修的相關(guān)信息,提高設(shè)備利用率,保障生產(chǎn)的正常運(yùn)行。此外,車間信息化系統(tǒng)的報(bào)警功能亦十分重要,設(shè)備故障等異常問(wèn)題及時(shí)報(bào)警和報(bào)告處理,確保生產(chǎn)過(guò)程的連續(xù)性,避免生產(chǎn)過(guò)程中中斷引起的能源浪費(fèi)。
質(zhì)量管理主要包括質(zhì)量計(jì)劃、質(zhì)量執(zhí)行、質(zhì)量統(tǒng)計(jì)分析和質(zhì)量改進(jìn)等幾個(gè)方面, 對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量及加工工序進(jìn)行全程質(zhì)量控制管理,對(duì)不合格品進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析及對(duì)出廠產(chǎn)品進(jìn)行預(yù)維護(hù),實(shí)現(xiàn)對(duì)工序檢驗(yàn)與產(chǎn)品質(zhì)量的信息化管理。
物料管理針對(duì)車間內(nèi)的所有庫(kù)存物資進(jìn)行管理并對(duì)生產(chǎn)過(guò)程中的物流進(jìn)行管理和追蹤, 通過(guò)相關(guān)部門(mén)的查詢終端可以查詢當(dāng)前庫(kù)房存貯物資以及歷史記錄, 提供物料出庫(kù)后跟蹤物料在線狀態(tài),通過(guò)在運(yùn)輸工具上加裝定位裝置,實(shí)時(shí)跟蹤物料的配送流程,快速響應(yīng)車間生產(chǎn)過(guò)程中的物料需求。
能效管理主要針對(duì)具有機(jī)、電、液多源能量融合特征的機(jī)加工設(shè)備,分析加工過(guò)程能量在各子系統(tǒng)流動(dòng)、融合與分布特性,組建車間級(jí)加工設(shè)備能效監(jiān)測(cè)管理系統(tǒng), 在信息采集的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上,實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)企業(yè)當(dāng)前能源消耗的連續(xù)狀況。以此制定合理用能生產(chǎn)計(jì)劃,實(shí)現(xiàn)企業(yè)系統(tǒng)定量的節(jié)能管理策略。
3 生產(chǎn)設(shè)備的信息采集
生產(chǎn)車間在產(chǎn)品生產(chǎn)的過(guò)程中,為了保證生產(chǎn)過(guò)程的穩(wěn)定、高效,須對(duì)生產(chǎn)過(guò)程中的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行實(shí)時(shí)采集。數(shù)據(jù)采集的關(guān)鍵是接口,包括物理連接方式和數(shù)據(jù)的邏輯表達(dá)形式,數(shù)據(jù)采集和集成的過(guò)程是將設(shè)備的機(jī)電參量通過(guò)傳感器轉(zhuǎn)換為數(shù)字參量,然后數(shù)據(jù)上傳進(jìn)行分析和處理。
在車間信息化建設(shè)過(guò)程中, 理想方式是直接通過(guò)數(shù)字化生產(chǎn)設(shè)備或系統(tǒng)的接口集成數(shù)據(jù)信息, 譬如對(duì)數(shù)控機(jī)床的數(shù)據(jù)采集,可以通過(guò)與數(shù)控系統(tǒng)直接聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換,實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)數(shù)據(jù)的精細(xì)化管理。對(duì)于不能直接獲取數(shù)據(jù)信息的非數(shù)字化設(shè)備,可以采用外加傳感器的方式進(jìn)行數(shù)據(jù)采集。還有一部分?jǐn)?shù)據(jù)信息,由生產(chǎn)過(guò)程中的人員根據(jù)生產(chǎn)過(guò)程中的情況以人工方式進(jìn)行采集。監(jiān)控生產(chǎn)過(guò)程可以對(duì)生產(chǎn)過(guò)程中的設(shè)備故障和需求的變化及時(shí)制定車間資源更改和優(yōu)化,同時(shí)進(jìn)行生產(chǎn)計(jì)劃的制定、工藝和車間資源配置決策的變化,調(diào)整車間規(guī)劃,達(dá)到節(jié)能和提高生產(chǎn)效率的目的。
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