Con đập đầu tiên của sông Dương Tử: Phát huy “chất lượng” bằng “khôn ngoan” và hướng tới “sự mới mẻ”

Tin tức từ trang web này (Qu Qiumeng, Dongjun của nhà Đường) Hẻm núi mở ra bầu trời và mặt trời mọc Núi bằng phẳng, nước bao la, thành phố bồng bềnh Tại cửa hẻm núi Xiling của Tam Hiệp, một con đập bắc qua sông Dương Tử như cầu vồng nằm trên sóng

Đây là Dự án thủy lợi Gezhouba hay còn gọi là "Đập số 1 trên sông Dương Tử" - dự án thủy lợi lớn nhất nước tôi với sự khảo sát, thiết kế, xây dựng, sản xuất, lắp đặt và quản lý vận hành độc lập trong thế kỷ 20 Kể từ khi tổ máy đầu tiên của Nhà máy Thủy điện Gezhouba phát điện vào năm 1981, trải qua hơn 40 năm xây dựng và quản lý, Dự án Thủy lợi Gezhouba đã vượt qua khó khăn, tiến tới cái “mới”, đẩy mạnh ứng dụng chiều sâu công nghệ năng lượng và công nghệ số trong quản lý sản xuất ngành thủy điện, mang lại cho nhà máy điện xây dựng hơn 40 năm một ánh sáng “mới”

Từ “đảo dữ liệu” đến “khả năng tương tác dữ liệu”

Vào đầu mùa hè, trên đoạn sông Gezhouba, từng đàn diệc lội trên bờ hoặc bay trên không, chơi đùa và tìm kiếm thức ăn Những hạt mưa đập vào lá cây sung, phát ra âm thanh trong trẻo và giòn giã

　　
▲ Toàn cảnh dự án bảo tồn nước Gezhouba

Vào buổi sáng, Lei Fengling, phó giám đốc bộ phận bảo trì điện của Nhà máy điện Yangtze Power Gezhouba trực thuộc Tập đoàn Tam Hiệp Trung Quốc, bước vào văn phòng nhà máy được bao quanh bởi những cây máy bay, gõ bàn phím, đăng nhập vào hệ thống và kiểm tra hoạt động của thiết bị Đây đã là thói quen làm việc của cô từ nhiều năm nay

Sau khi vào hệ thống ứng dụng tiên tiến giám sát ảnh ba chiều, Lôi Phong Linh bắt đầu kiểm tra thông tin thiết bị Biểu đồ, hình ảnh và các nhóm dữ liệu có vẻ quen thuộc và thân thiện với cô Bốn năm trước, cô và các đồng nghiệp đã trải qua vô số đêm mất ngủ để cuối cùng phát triển được hệ thống này "Thông qua việc phát triển các chức năng ứng dụng hệ thống, chúng tôi tích hợp dữ liệu phân tán và các hệ thống độc lập, tạo ra hiệu ứng '1+1>2'" Lôi Phong Linh nói

Dữ liệu là nền tảng của hoạt động nhà máy điện Nó không chỉ có thể tạo ra giá trị mà còn đóng vai trò là mắt xích phá vỡ các rào cản hệ thống Trước đây, Nhà máy điện Gezhouba có hơn 10 hệ thống vận hành và bảo trì, như hệ thống giám sát, hệ thống giám sát tình trạng, hệ thống giám sát trực tuyến kích thích, hệ thống kiểm tra kỹ thuật số, vv Chúng độc lập với nhau, giống như những “hòn đảo biệt lập” nằm rải rác khắp nơi Chỉ bằng cách truy xuất các dữ liệu khác nhau từ nhiều nơi cùng lúc, nhân viên vận hành và bảo trì mới có thể hiểu đầy đủ về trạng thái vận hành của thiết bị Đối mặt với hàng ngàn dữ liệu, nhân viên có cảm giác như đang ở trong một “đại dương bao la” và phải thực hiện các công việc phân tích thống kê như bóc kén, một công việc đầy gian khổ và cồng kềnh

Với làn gió xuân của việc xây dựng trung tâm thông minh, Nhà máy điện Gezhouba đã triển khai chuyển đổi kỹ thuật số và nâng cấp thông minh Hệ thống ứng dụng giám sát ảnh ba chiều tiên tiến ra đời theo yêu cầu của thời đại Nó tích hợp nhiều hệ thống khác nhau để kết nối, làm trơn tru và kích hoạt dữ liệu nhằm bảo vệ sản xuất điện tốt hơn Nó sử dụng các công nghệ tiên tiến như Internet of Things, dữ liệu lớn, điện toán đám mây và trí tuệ nhân tạo để tích hợp các tài nguyên dữ liệu hiện có trong các nhà máy điện nhằm tạo thành một nền tảng thống nhất cho các trung tâm chia sẻ dữ liệu của nhà máy điện và các ứng dụng hỗ trợ quyết định

Hệ thống này loại bỏ "đảo dữ liệu", cho phép dữ liệu được kết nối với nhau và đặt nền tảng cho việc giải thích chuyên sâu và ứng dụng dữ liệu thông minh

　　
▲Điểm đo tín hiệu nằm ở nhà máy Erjiang của Nhà máy điện Gezhouba

Toàn bộ nhà máy có gần 200000 điểm đo tín hiệu như thế này Nhỏ như một giọt nước hoặc một giọt dầu, hoặc lớn như sự thay đổi trạng thái của toàn bộ thiết bị, có thể đạt được sự giám sát chính xác

Ngoài các tín hiệu thông thường như dòng điện, điện áp, độ rung, dao động, hệ thống ứng dụng giám sát ảnh ba chiều tiên tiến còn tích hợp gần 30 loại tín hiệu mới như nhiễu, xung áp suất, gia tốc rung, đo nhiệt độ sợi quang, chụp ảnh nhiệt hồng ngoại, giám sát chất lượng dầu, sóng siêu âm Các dữ liệu này bao gồm cả dữ liệu cấp hai và dữ liệu tần số cao, cả dữ liệu sản xuất và dữ liệu quản lý, với gần 200000 điểm đo, khiến các “đầu dây thần kinh” mà nhà máy điện có thể cảm nhận được trở nên phức tạp và phong phú hơn

Ngày nay, thông qua hệ thống ứng dụng tiên tiến giám sát ảnh ba chiều, nhân viên vận hành và bảo trì có thể đăng nhập bằng một cú nhấp chuột vào bất kỳ máy tính văn phòng nào để thực hiện các "hành động tinh tế" như giám sát dữ liệu thời gian thực, cảnh báo xu hướng và phân tích điều kiện làm việc, đồng thời có cái nhìn toàn cảnh về trạng thái vận hành của thiết bị Trên màn hình hiển thị ba chiều của máy tính, nhiều thiết bị khác nhau xây dựng mô hình ba chiều dựa trên cấu trúc và kích thước thực tế Màn hình có thể xoay, phóng to, thu nhỏ tùy ý giống như các hiệu ứng đặc biệt của phim Trong trường hợp thiết bị bị lỗi, cảnh báo bằng âm thanh và hình ảnh có thể được kích hoạt

　　
▲Giám sát ảnh ba chiều của nhà máy điện Gezhouba Giao diện hệ thống ứng dụng nâng cao

Hệ thống này hiển thị các thiết bị chính, phụ của tổ máy và máy biến áp chính trên màn hình ba chiều, đồng thời chồng thông tin thời gian thực lên thiết bị để đạt được những gì bạn thấy là những gì bạn nhận được

Lôi Phong Linh nói: "Hệ thống này phân loại lượng dữ liệu khổng lồ, đơn giản hóa sự phức tạp và làm cho dữ liệu trở nên trực quan và ba chiều Những gì bạn nhìn thấy trên màn hình máy tính là trạng thái hoạt động thực tế của thiết bị và những gì bạn nhìn thấy là những gì bạn nhận được Theo cách nói thông thường, dữ liệu tĩnh ban đầu giờ đây có thể 'di chuyển' và bạn thực sự có thể cảm nhận được"

Từ "sự cộng tác giữa người và máy" đến "đối thoại giữa người và máy"

Từ “sự hợp tác giữa người và máy” đến “đối thoại giữa người và máy” Đây là một thay đổi quan trọng trong việc xây dựng các trung tâm thông minh cho Nhà máy điện Gezhouba

“Sự cộng tác giữa con người và máy tính” nhấn mạnh đến tính hiệu quả và độ chính xác, đồng thời máy tính có thể thực hiện các nhiệm vụ lặp đi lặp lại hoặc phức tạp “Đối thoại giữa người và máy tính” tiến thêm một bước nữa Nó không chỉ yêu cầu máy tính hiểu được ngôn ngữ của con người mà còn đòi hỏi khả năng giao tiếp một cách tự nhiên và trôi chảy

Trong quá trình nâng cấp Nhà máy điện Gezhouba lần này, công nghệ trí tuệ nhân tạo đóng vai trò then chốt Thông qua học sâu, học tự động và các thuật toán khác, hệ thống tự động hóa của Nhà máy điện Gezhouba có thể liên tục học hỏi và tối ưu hóa quy trình vận hành, khiến “đối thoại giữa người và máy” ngày càng hiệu quả và thông minh, đồng thời bản thân thiết bị ngày càng trở nên “thông minh hơn”

Robot kiểm tra tại trạm chuyển mạch GIS 220 kV của Nhà máy điện Gezhouba có thể điều chỉnh độc lập độ cao kiểm tra để thích ứng với các môi trường làm việc và yêu cầu kiểm tra khác nhau Lu Xiaoyong, giám đốc bộ phận bảo trì điện cho biết: “Đây là robot đầu tiên trong ngành điện lực trong nước áp dụng thiết kế nâng nghiêng độc lập và tỷ lệ nhận dạng kiểm tra thông minh của nó đã đạt hơn 95%” "Nó có thể hợp tác từ xa với phòng điều khiển trung tâm để tiến hành các hoạt động kiểm tra và truyền dữ liệu kiểm tra đến hệ thống ứng dụng nâng cao giám sát ảnh ba chiều với tốc độ vài giây để hỗ trợ nhân viên phân tích và ra quyết định"

　　
▲Robot kiểm tra thông minh đặt tại trạm chuyển mạch 220 kV của Nhà máy điện Gezhouba

Nó thay đổi công việc kiểm tra từ “thủ công” sang “tự động”, từ “không liên tục” sang “liên tục”, có thể phát hiện kịp thời các khuyết tật của thiết bị, đồng thời nâng cao hiệu quả công việc kiểm tra một cách hiệu quả

Hệ thống dầu là nguồn điện điều khiển tổ máy thủy điện Một khi xảy ra rò rỉ dầu sẽ gây hư hỏng thiết bị và ô nhiễm môi trường, để lại hậu quả rất nghiêm trọng Nhà máy điện Gezhouba có 22 tổ máy, mỗi tổ máy có 6 điểm đo mức dầu Trước đây, nhân viên vận hành sao chép dữ liệu tại chỗ ba lần một ngày và tính toán thủ công mức dầu chuyển đổi của tất cả các hệ thống kiểm soát tốc độ của thiết bị thông qua các công thức phức tạp nhằm xác minh những thay đổi về mức dầu chung của thiết bị, mỗi lần mất hơn 50 phút Giờ đây, hệ thống ứng dụng tiên tiến giám sát ảnh ba chiều củng cố phương pháp tính toán thành một chương trình thông qua giám sát hệ thống dầu theo thời gian thực, có thể thực hiện một phép tính mỗi phút Nó cũng có thể liên tục theo dõi sự rò rỉ bên trong và bên ngoài của hệ thống dầu điều chỉnh tốc độ của thiết bị, đảm bảo cho hoạt động an toàn và ổn định của nhà máy điện

Có một nhiệm vụ quan trọng trong vận hành và bảo trì - kiểm tra trạm điện Nhìn chung, mỗi vị trí chuyên môn vận hành, máy móc, điện có gần 10 tuyến kiểm tra, mỗi tuyến kiểm tra cần hai người mất ít nhất nửa ngày để hoàn thành Trong số đó, chuyên viên vận hành cần tiến hành kiểm tra thiết bị ba lần một ngày, khối lượng công việc nặng nề và lặp đi lặp lại Li Wenbin, giám đốc phương thức vận hành của Phòng quản lý sản xuất của Nhà máy điện Gezhouba, đã làm việc chăm chỉ ở vị trí vận hành trong một thời gian dài Ông tràn đầy cảm xúc khi nói về cuộc kiểm tra Theo Li Wenbin, trước đây, nhân viên kiểm tra dành trung bình hơn 10 giờ mỗi tuần cho việc kiểm tra, đi bộ ít nhất 30000 bước mỗi ngày và buộc phải phát triển một đôi "chân sắt" Giờ đây, hệ thống ứng dụng tiên tiến giám sát ảnh ba chiều đã thay đổi mô hình công việc kiểm tra truyền thống Tất cả các vị trí chuyên môn về cơ bản đã thực hiện việc kiểm tra thiết bị tự động Hệ thống tự động tạo và tải lên các báo cáo Nó có thể hoàn thành khối lượng công việc của một ngày hoặc thậm chí vài ngày trong một phút, giúp giảm đáng kể tần suất kiểm tra thủ công và giải phóng lực lượng lao động

　　
▲Phòng máy tính mạng Nhà máy điện Gezhouba Quận 2

Dữ liệu sản xuất thiết bị được thu thập theo thời gian thực được thu thập trong tủ điều khiển tại chỗ và gửi đến phòng máy tính mạng quận 2 thông qua công nghệ xử lý và phân tích dữ liệu lớn phức tạp và chuyên sâu Thông qua việc áp dụng các thuật toán học máy và học sâu, sẽ đạt được "sự kết hợp giữa dữ liệu và trí thông minh"

“Thông qua việc xây dựng các trung tâm thông minh, con người và máy móc có thể giao tiếp với nhau và kết nối liền mạch nhằm đáp ứng nhu cầu vận hành an toàn và hiệu quả kinh tế, đồng thời ‘giải phóng’ nhân viên khỏi công việc nặng nhọc, lặp đi lặp lại và nặng nhọc” Lu Xiaoyong mô tả những thay đổi do tình báo mang lại

Từ "sức sống mới" đến "vinh quang mới"

Nhà máy điện Gezhouba đã hoạt động hơn 40 năm và có hàng nghìn loại thiết bị khác nhau Một số thiết bị đang dần cũ đi và việc hỏng hóc là điều không thể tránh khỏi Một chức năng quan trọng của hệ thống ứng dụng tiên tiến giám sát ảnh ba chiều là chẩn đoán lỗi Phương pháp chẩn đoán dựa trên FTA (phân tích cây lỗi) được sử dụng để tiến hành phân tích định tính và định lượng của thiết bị nhằm chẩn đoán và đánh giá độ an toàn và độ tin cậy của thiết bị

Trong thời kỳ nhiệt độ cao vào mùa hè một năm, hệ thống ứng dụng tiên tiến giám sát ảnh ba chiều đã phát hiện ra rằng vòng thu gom thuộc Đơn vị 13 đang phát ra tia lửa điện Nếu lỗi không được khắc phục thì hoạt động an toàn của tổ máy phát điện sẽ bị ảnh hưởng Nhà máy điện Gezhouba đã tổ chức và chuẩn bị trước vật liệu và nhân sự một cách cẩn thận Sau khi thiết bị ngừng hoạt động trong khoảng thời gian tiêu thụ điện năng thấp vào đêm hôm đó, nhân viên tại chỗ ngay lập tức bắt đầu làm việc Sau hơn 4 giờ làm việc cật lực, họ đã hoàn thành công việc mài chổi than và đánh bóng vòng thu, đảm bảo thiết bị vận hành an toàn và cung cấp điện ổn định

　　
▲ Sảnh Nhà máy Erjiang của Trạm thủy điện Gezhouba

Hệ thống ứng dụng nâng cao giám sát ảnh ba chiều của trạm điện Gezhouba cũng đã thay đổi phương pháp thử nghiệm thiết bị truyền thống Sau khi đại tu tổ máy hoặc sửa đổi thiết bị, cần phải kiểm tra hiệu suất trước khi nối vào lưới điện để phát điện để xác minh độ ổn định và độ tin cậy của tổ máy phát điện thủy điện

Trước đây, kiểm tra thủ công yêu cầu phải mang theo một số lượng lớn dụng cụ kiểm tra và hoàn thành khoảng 20 lần kiểm tra nối dây và ngắt kết nối Mỗi cuộc kiểm tra cũng yêu cầu thực hiện hơn 10 biện pháp an toàn Giờ đây, hệ thống ứng dụng tiên tiến giám sát ảnh ba chiều thực hiện việc nhận dạng và ghi lại tự động một số thử nghiệm của thiết bị thông qua xây dựng mô hình và tính toán tự động Người kiểm tra không cần phải đến địa điểm làm việc và có thể lấy dữ liệu kiểm tra ở chế độ nền, giảm rủi ro về an toàn khi kiểm tra thủ công, giảm khối lượng công việc của nhân viên và nâng cao hiệu quả kiểm tra

"Chúng tôi đã nếm được vị ngọt từ hệ thống ứng dụng tiên tiến giám sát ảnh ba chiều" Zhang Jiazhi, phó kỹ sư trưởng của Nhà máy điện Gezhouba cho biết Thông qua kiểm tra khoa học, bảo trì tỉ mỉ, chuyển đổi kỹ thuật và các biện pháp khác, Nhà máy điện Gezhouba đảm bảo rằng các tổ máy luôn hoạt động tốt trong điều kiện vận hành "chu kỳ dài, đầy tải" và số giờ vận hành vượt xa mức trung bình của ngành Trong 6 năm qua, số giờ hoạt động bình quân hàng năm của đơn vị luôn duy trì trên 7000 giờ Số ngày sản xuất an toàn liên tục và số giờ vận hành tối đa của một tổ máy của nhà máy điện tiếp tục lập kỷ lục mới, đồng thời các chỉ số kỹ thuật chính của nhà máy vẫn dẫn đầu trong số các nhà máy thủy điện lớn tương tự, hỗ trợ mạnh mẽ cho phát triển kinh tế - xã hội và đóng góp tích cực vào việc đạt được mục tiêu tiết kiệm năng lượng và giảm phát thải

　　
▲Vào ngày 1 tháng 2 năm 2024, Nhà máy điện Yangtze Power Gezhouba của Tập đoàn Tam Hiệp Trung Quốc đã trao tặng Đơn vị 5 đã vận hành 8752,6 giờ trong suốt cả năm và chỉ có 7,4 giờ nghỉ ngơi, danh hiệu danh dự "Đơn vị có công" năm 2023

Đổi mới không dừng lại, cải cách tiến về phía trước Zhang Jiazhi cho biết việc xây dựng hệ thống ứng dụng tiên tiến để giám sát ảnh ba chiều của Nhà máy điện Gezhouba là một quá trình đang diễn ra Với sự phát triển của công nghệ dữ liệu lớn và trí tuệ nhân tạo, giá trị của dữ liệu sẽ được khám phá sâu hơn, mang đến những giải pháp hiệu quả, thông minh và thân thiện với môi trường hơn cho hoạt động của nhà máy điện Nhà máy điện Gezhouba sẽ sử dụng sự đổi mới công nghệ liên tục để cho phép trung tâm thông minh đóng vai trò lớn hơn và cho phép nhà máy điện hoạt động lành mạnh trong 40 năm nữa

Ảnh cho bài viết này: Tang Wei, Mao Xiangchun, Nhà máy điện Yangtze Power Gezhouba

Biên tập viên: Yang Siheng, Ren Xian, Cheng Lin