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电厂一体化智能信息平台构建创新

编辑:   发布时间:2018-07-13

 

1.概述

    电厂一体化智能信息管理平台最本质的核心一是无孤岛的一体化系统设计,二是技术平台的一体化。通过发电企业管控一体化保证发电企业管理过程中的控制流、信息流、物流、资金流四流统一,提升发电企业的业务协同能力、风险控制能力、经营管控能力和资源协调能力。在发电企业管理过程中,当诸多业务单元独立运行时, 各体系之间的接口、体系要素之间的协调, 随着时间的动态变化,会越来越复杂, 矛盾会越来越多, 解决也会越来越困难。通过发电企业管控一体化在全局的角度统一分配资源、帮助优化组织结构, 并且通过过程的精简、规范和无缝衔接而达到节约管理成本、提高管理效率和效益的目的。同时发电企业管控一体化是降低发电企业信息化投资最佳路径,因为一体化的业务设计、一体化的技术平台,使得集成风险最小,运维的成本最少,总体投入成本最小。

    电厂一体化智能信息管理平台具备四个一体化:基建/生产一体化、财务/业务一体化、业务/绩效一体化、生产管理/实时监控一体化。并基于四个一体化的基础上实现对大数据的分析和追溯,为发电企业决策者提供科学的数据辅助决策依据。

2.电厂信息化建设发展趋势

    2.1政策方面的趋势及要求。目前,电力体制改革正在如火如荼进行,电改的逐步推进,区域分布式发电、碳排放约束、竞价上网等新的颠覆性变化不断冲击现有电厂经营模式,迫使电厂由原来的生产型企业(电的生产),向经营型企业转型,传统发电企业向智能化电厂转变以敏感适应市场环境的变化。

    2.2智慧电厂信息化建设主要方向。一是平台生态化。就是建立信息化生态系统,如万达广场式的生态信息系统,集成度高、整合性强,所有的管理信息、生产信息、监控信息等信息流互相扶持、互相依存,共享度高,后续可扩展性强。二是基于目前大数据、云计算、物联网等信息技术的发展,移动化、实时化、自动化、准时化、精细化、智能化程度越来越高。

3.信息化建设方针

    第一:平台未定,规划先行。建厂一开始就编制《全厂信息化规划方案》,确定信息化建设原则为系统性和完整性、实用性和先进性、标准化和开放性、安全性和可靠性、经济性和灵活性;确定信息化建设目标为基建/生产一体化、生产/经营一体化、MIS/SIS一体化、实现设备全寿命周期管理、实现从结果到过程追溯的辅助决策;确定MIS、SIS、视频监控等信息化平台功能定位及信息化最终目标,就是要把信息化建设成为国内领先,省内一流的信息化平台。

    第二:系统选型,有理有据。首先大家严格依据信息化建设规划方案所提出的要求,对信息化实施比较成功、应用效果较好的电厂进行了多次学习调研,学习信息化实施过程中的经验、信息化管理模式等。通过对电厂的调研,确定几家关键的App供应商,然后对其App的基本信息调研,包括App架构、App功能、App二次开发难度、App价格、使用方便性、企业实力以及对本项目的重视程度等。其次,为了使信息化更加符合我企业经营生产的思想,应该对京瓷阿米巴系统进行系统学习,使阿米巴思想能够融入企业整个ERP系统中。最终确定信息化系统统一的管理平台。

    第三:信息投入,软硬兼行。确定App平台后,根据App平台对信息化硬件平台系统提出的要求,对信息化服务器、数据存储、网络传输、安全防护等硬件进行详细确认选型,重点针对系统运行可靠性、安全性对信息化硬件进行组织安装,功能实现。

    第四:集成平台,杜绝孤岛。由于受各部门的制约,每个部门只考虑自己的情况,分别按自己的要求各自建设不同品牌信息化系统,而忽略了各部门之间的配合,最后信息化数据共享不得不以数据接口方式来实现。企业为避免这种情况的出现,依据信息化建设规划及系统平台选型,所有App功能都建设在同一个平台之上,实现所有数据系统内部共享,消除信息孤岛。财务数据分析、杜邦分析、人工效率分析、绩效分析、成本分析、燃料信息等全部集成于同一个系统内,对后期系统升级、大数据挖掘、数据二次分析等提前打良好的基础,系统可靠性、稳定性等得到大幅度提升。

4.信息化建设总体框架

    4.1信息化建设总体思路:从电厂经营出发,全面提升经营效益和管理效率,以经营管理为核心,紧紧围绕“阿米巴经营”思想,构建移动化、实时化、自动化、准时化、精细化、智能化信息化生态系统。

    4.2信息化管理框架:采用生产过程和管理过程统一的信息平台,在互联互通的信息平台上,将生产过程和管理过程无缝整合,实现控制优化过程和管理优化过程的融合、生产和管理一体化,实现设备检修管理、安全管理、运行管理、设备采购、经营管理等一体化。

    4.3信息化技术框架:采用全厂万兆以太网平台,在统一网络平台上构建实时数据库和关系数据库,实现MIS/SIS系统一体化,利用数据挖掘技术和数据仓库,对电厂实时数据和管理数据和视频数据进行数据集成,对电厂MIS/SIS一体化系统、安防系统等进行应用集成,在统一的网络和数据平台上构建全厂的信息平台,实现全厂智能信息化管理。

5.信息化规划效果

    5.1实现火电企业信息化规划在全国的两个第一。一是全国第一套将电厂所有业务集成于同一平台的智慧电厂管理系统。囊括企业门户、办公自动化、行政管理、财务管理、经营管理、设备管理、生产管理、安全管理、人力资源管理、厂级监控(SIS)以及移动应用办公等,杜绝信息孤岛存在,真正意义上实现信息共享。二是全国第一家将阿米巴经营管理模块无缝集成的智慧电厂管理系统,以阿米巴经营管理思想为核心,实现了智能化、一体化、自适应以及传统管理与智慧管理的完美结合。

    5.2 实现火电企业信息化规划在全国的四个先进。一是MIS系统与SIS系统完美结合,实现现场实时数据的灵活穿透和历史数据的完整追溯。二是燃料管理系统引入先进的全套智能化燃料管理思想,并在同一平台上二次开发实现,数据共享无障碍。三是实现了MIS、SIS系统硬件资源合理分配。通过共享网络交换机、存储备份设备,省去MIS、SIS系统之间的安全隔离设备,节约硬件投资,并增加了设备可靠性。采用先进的虚拟化技术,按MIS、SIS系统需求自动分配硬件资源,单机故障不影响整体系统运行,提高了系统运行可靠性,同时满足多套应用系统同时在一套服务器组平台上运行且互不影响。四是采用全厂数字化视频监控系统、物联网周界巡检系统和门禁一卡通等智能安防系统,实现全厂范围内的视频监控,电子巡检,围墙周界入侵报警,门禁自动识别系统,停车、消费、考勤、门禁一卡通系统。

6.电厂信息化规划方案

    6.1基建期部分

    基建期的重点是实现工程项目安全质量目标和进度的优化平衡,包括:办公自动化、项目管理、财务管理、设备台账管理和物料管理共五个功能模块。基建期结束后,基建期的数据可转换过渡到生产期中。

    项目管理。包括项目投资管理、项目计划管理、项目进度管理、项目安全管理、项目质量管理、项目达标投产管理、项目材料管理、项目设备管理、项目成本管理等。可直接过渡至生产期。

    设备台账管理。包括设备基本信息、设备参数等信息,在基建期信息收集相对较为容易。可过渡至生产期,为生产期设备管理打下全面、正确的数据基础。

    物料管理。物料管理从采购计划、采购询价、采购订单、物料跟踪、物料检验、物料入库、领料申请、物料出库、库存管理等方面实现对物料的全生命周期管理。同时应该满足物料在管理过程中的纵横统计方案,比如物料月结统计(对接财务),物料分班组统计(对接工程技术部)、物料分项目统计(对接计划合同部)等。可过度至生产期。

    6.2生产期部分

    进入生产期后,系统以安全、经济运行管理为重点,以设备检修为基础,以完成发电量为目标,以电厂的资产管理为主线来优化电厂的机组性能指标,整合生产计划和策略,协调各个部门的运转,实现全厂的安全、高效、经济运行。主要规划建设的功能模块为:设备管理、物资管理、运行管理、人力资源管理、生产统计、燃料管理、计划管理、安全监督管理、项目管理等。

    设备管理。以统一的编码体系(包括KKS编码)为纽带,从逻辑设备、设备位置和设备类型三维角度建立电厂全部设备的整体框架和各类设备管理台帐,对设备的基础信息、检修历史、成本信息、备品备件清单、可靠性信息、启停记录、报警记录、生产实时参数和相关文档等信息进行综合管理。通过设备数据库形成设备常识库,并构建树状结构,可以快速地查询、显示有关设备的运行状况、检修历史、异动状况等信息,能够及时采取措施,保障正常安全生产,从而使设备管理达到自动化、信息共享化,以满足设备管理需求。

    缺陷管理。设备缺陷管理模块是系统的重要组成部分,通过日常缺陷处理过程中的数据积累为系统的分析、统计提供了数据来源。本模块采用工作流驱动,通过缺陷登录、缺陷处理、缺陷验收、缺陷统计、缺陷考核等,对缺陷进行登记、审核、批准、跟踪、统计,使电厂对缺陷进行有序处理。

    故障体系。创建某类设备可能发生的所有故障,建立故障代码、症状代码、原因代码、解决措施代码,并与设备、设备位置或设备类型的对应关系。设备症状树是大量设备缺陷和检修工作的总结,而这些经验返过来将引导设备检修工作。

    预防性维护检修。预防性维修是对关键设备根据其使用情况、设备质量、运行环境等建立检修方案,定期地进行设备检修或零备件更换,希翼把一些可能引起设备失效的因素限制在发生之前,目的是保证关键设备始终处于良好的运行状态之中。同时把对每一设备或功能位置的定期保养方案合并为一个针对该设备或运行位置的预防性维修记录来进行集中的管理。

    巡点检管理。巡点检系统实现对点检工作的管理,使巡点检工作从策划、现场巡点检、巡点检结果上传到系统得以闭环。按设备检修类别建立检修项目,电厂可以根据设备的实际运转情况,调整个别的巡点检周期,使巡点检更加合理。围绕巡点检制的要求和特点,在确保管理顺畅、切合实际的前提下,尽最大可能简化、优化流程,减少巡点检人员的劳动强度。

    项目管理(PM管理)。包括项目策划管理、项目进度管理、项目费用管理、项目采购管理、项目设备管理、项目质量管理、项目合同管理、项目分析等。

    检修文件包。要求现场施工人员和管理人员严格按照事先编制好的“文件包”的内容,包括检修工序、安全措施、危险点预控、环境控制、工器具、备件材料、特殊工种等,进行全过程的控制和管理,最终实现优良的检修质量。

    工单管理。对由缺陷产生的工单、预防性维护工单、由项目产生的请求工单,进行工单的计划、审批、实行、检查和完工处理,工单管理通过工作流的运行机制推动事务向既定的方向发展,从而有效控制设备维护工作的进程,跟踪工单状态。汇总维修、维护任务成本,进行实际成本与预算的分析比较,实时调整相应预算。

    物料管理。包括采购件信息、库存件信息、供应商管理、采购件供应商管理、物资采购计划、物料询价、物资采购订单、物资入库、物料库存、领用申请、物资出库、盘点、库存转移、库存报废、月结统计(对接财务部)、按项目统计(对接计划合同部)、按班组统计(对接工程技术部)等。最终实现物料的全生命周期管理。

    运行管理。包括运行日志、试验卡管理、操作票管理、交班指标、设备运行状态、运行巡检、定期试验与切换、运行分析、值长报告等。

    安全监督管理。包括安全目标管理、安全组织管理、制度管理、安全教育培训、应急管理、安全事件管理、隐患治理、风险管理、两票管理、职业健康管理、问题库管理等。

    技术监督。包括电能质量、金属、化学、绝缘、热工、电测、环保、继电保护、节能、锅炉、汽机、励磁等十二项监督。对设备健康水平与安全、质量、经济运行方面的重要参数、性能与指标进行监督、检查、调整及评价。

    计划管理。包括个人周/月/年计划管理、部门周/月/年计划管理、经营周/月/年计划管理、生产周/月/年计划管理、企业周/月/年计划管理、党群计划管理。

    生产统计管理。包括生产日报管理、生产月报管理、生产季报管理、生产年报管理以及各专业指标统计等相关报表管理。

    燃料管理。包括燃料计划管理、燃料合同管理、燃料入厂管理、燃料报表管理、燃料化验管理、燃料掺烧管理、数字化煤场、燃料结算管理、粉煤灰销售管理等。

    人力资源管理。包括员工基本信息管理、组织结构管理、职位结构管理、劳动合同、考勤管理、请假管理、薪酬管理、保险福利、绩效管理、培训管理、劳保管理、出差管理、岗位变动、门户自助、在线学习等。

    基于阿米巴理论的决策信息系统。在完整完成管理信息系统的基础上完成决策支撑系统的建设,包括:安全经济分析、竞价上网辅助决策等,实现成本控制,保证设备安全可靠运行,为竞价上网提供依据。基于阿米巴理论的决策系统,实现以企业级经营目标分配至各部门,部门经营目标再次分配至班组或个人,反之,部署相应的部门、班组、个人经营目标查询界面以及目标完成情况反馈界面。通过计算机技术,将每日/周各班组、个人填写的目标完成情况,汇总至部门经营目标完成情况,再由各部门目标完成情况,自动汇总至企业经营目标完成情况界面。最终为企业经营决策提供相应的数据支撑。

    6.3实施步骤及目标

    为充分利用电厂有限的投资,充分发挥信息系统的作用,实现真正意义上的管控一体化,实施原则是:总体规划、分步实施,一次建设好稳定、先进、足够余量的基础平台,抓住核心的应用系统,解决电厂生产过程中的关键问题,根据电厂发展的需要分步进行功能的扩展,保证投资的有效性。信息化的实施可划分为综合布线的实施、网络集成环境的实施、SIS系统的实施、MIS系统的实施及视频监控系统的实施五大部分。视频监控系统与生产运行的关系相对较弱,可根据实际情况和集团企业的总体要求,进行施工。

    按照“统筹规划,分步实施”的信息化建设原则,信息化建设工作规划与主要任务采取“2+2+1”的方式,分三个阶段组织实施:即第一阶段为项目启动、建设、推广阶段,计划用两年左右时间完成;第二阶段为完善、整合、全面应用阶段,计划用两年左右时间完成;第三阶段为规范、拓展、全面提高管理质量和效率阶段,计划用一年左右时间完成。

    第一阶段为建设阶段,主要任务是建好基础平台。选择先进App平台,在基建期初步完成实施物资管理、设备管理、项目管理、运行管理、人力资源管理五大模块,实现对基建期产生和所有数据存储与共享。其它模块根据生产需要,在进入生产期前做好所有准备工作,如运行管理、燃料管理、技术监督、生产统计等。

    第二阶段为完善阶段,主要任务是整合信息资源。进一步加强数据集成、共享、分析,同时将信息化向自动化、智能化发展。在系统使用过程中,对系统进行更加深入的调整,使系统平台逐渐成为最适合我厂厂情的App平台。

    第三阶段为提升阶段,主要任务是深化系统应用。通过数据采集、展现、分析、管理各业务系统运行,为领导决策提供准确及时的参考依据;利用信息管理平台实现信息化对系统内部管理工作的全面覆盖,全面施行无纸化网上协同办公;利用信息安全和系统运维平台,实现对经营、制度、流程、人员、技术、资源的一体化管控。

主创人员:邓国荣、王建宏、梁达志、庄伟平

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