依托生产管控平台的数字化班组智能作业模式研究
周璋鹏1 贺洲强2 张广东3 袁业4
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周璋鹏1 贺洲强2 张广东3 袁业4,. 依托生产管控平台的数字化班组智能作业模式研究[J]. 中国电气工程,202212. DOI:10.12721/ccn.2022.157109.
摘要: 数字化班组建设,是国家电网公司数字化转型工作中的一项重点任务,旨在减轻基层班组负担,提高工作效率,为班组赋能。为解决数字化班组作业执行中的业务数据难复用、消缺工作缺指导等问题,甘肃公司打造了集技术、组织、展示为一体的生产指挥平台,创新构建以设备故障智能分析、执行策略精准匹配、作业流程在线管控为核心的数字化班组生产作业新模式。促进班组生产作业智能开展、业务流程在线管控、班组效率有效提高。
关键词: 数字化班组;生产管控平台;智能作业
DOI:10.12721/ccn.2022.157109
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1.引言

当前,我国正处于数字化蓬勃发展的历史阶段,“十四五”规划《纲要》将数字中国建设独立成篇,提出迎接数字时代,激活数据要素潜能,以数字化转型整体驱动生产方式、生活方式和治理方式变革。

班组是落实电网生产、企业经营和客户服务等核心业务的基本细胞,是数字化最活跃的实体单元。推进班组数字化转型,以数字赋能班组,探究班组智能化作业模式,是对班组管理升级转型的一次积极探索,也是电网数字化转型的有力抓手和坚实基础。

2.数字化班组作业模式现状分析

数字化班组是指利用5G和互联网+、大数据分析等信息化技术,结合电力安全生产所呈现出的一种全新基层工作模式。甘肃公司于2018年开始数字化班组建设,并于2021年完成全省14家地市公司功能部署,实现全省所辖563座变电站及±800kV换流站推广应用。总体建设成效显著,但在班组作业执行方面仍存在以下问题:

一是业务数据难以整合复用。随着数字化班组建设进程的推进,各类移动终端、辅助终端、作业系统被广泛应用,目前已沉淀了大量极具价值的业务数据。然而由于业务系统相互独立,数据资源存储分散,因此难以有效发挥数据价值,无法通过数据分析为前端业务执行提供智能决策支撑。

二是消缺工作缺乏策略指导。当前现场作业消缺策略的选择极大程度上依赖于基层班组员工的个人能力与过往经验,缺乏标准策略的辅助指导,造成对个别资深前辈依赖过重,没有发挥所有员工尤其是新员工的效能,难以实现精准消缺、精益运维,工作效率较低。

针对上述问题,甘肃公司深刻反思不足之处,以智能作业模式研究为切入点,推进数字化班组管理升级。

3.数字化班组生产管控平台建立

针对公司运营资源分散、业务协同内耗大、信息数据不共享、值班力量不集中等问题,甘肃公司以设备、配网、安监、调度、消防、应急等专业系统、数据业务中台和企业资源平台为基础,广泛应用现代设备管理体系数字化和现代安全管理体系数字化建设成果,互联人资、财务、营销、物资、信息、后勤等系统,建设生产管控平台,为班组数字化转型提供基础系统支撑软硬件。

生产管控平台主要包括数据整合、技术分析、可视化展示三个功能。数据整合可以打破传统部门间矩阵管理的模式,重组企业的各个组织单元,整合值班资源,融合信息数据,加强与进驻值班单位的横向协同,形成一个协同共生的生态式管理模块;技术分析可以关联各系统业务数据,强化智能化分析和场景化应用,形成统一工作台、智能报表等工具,为生产指挥提供数据支撑和辅助决策依据;展示功能可以将生产管控平台数据整合和技术分析的成功通过专业看板、移动显示工具等向工作人员反馈、指导。

4.生产管控平台助力智能作业模式的应用

生产管控平台作为生产信息汇集、分析研判、预警预告、过程管控的协调中枢,横向集成各业务系统生产管理信息、纵向贯通生产作业指挥通道,为班组智能化作业模式的开展提供技术支撑,助力数字化班组转型进一步实现。

4.1集成全要素数据,形成业务数据库

基于生产管控平台的数据整合功能,构建电网业务数据库,为运用数据进行分析决策提供基础。业务数据库主要汇集三类数据:一是电类采集数据,具体指各类设备的遥测、遥信等数据,用户的电能量、事件量等数据;二是非电类采集数据,主要包含设备状态、消防安防、动环等信息等;三是计算分析类数据,主要包含电网运行状态、设备健康状态、故障事件研判等业务计算分析数据。其中,电网运行分析类数据基于电类采集数据,计算分析电网运行状态及异常类数据,实时反映电网运行情况;设备健康状态类数据基于非电类采集数据计算分析,实时反映设备健康状态;计算分析类数据为辅助分析决策业务提供数据来源。通过构建电网业务数据库,统一企业级模型标准,夯实电网一张图数据基础,全面赋能公司指挥决策精准科学、运检业务智能开展、班组管理规范高效等。

4.2开展全要素数据分析,智能研判设备状态

一是设备状态精益评价,从设备全寿命周期角度考虑,通过设备台账和履历数据以及设备所在地理位置、微气象、污秽等级等环境数据,基于状态评价模型,对设备状态进行精益评价;二是设备缺陷智能预测。从变压器的缺陷次数、总体缺陷率、设备缺陷率进行缺陷发展特征分析,以投运年限为基础,结合缺陷发生原因及专家经验,分析影响缺陷的因素,提炼数据分布特征,进行缺陷预测智能预测;三是设备故障及时诊断,设备发生故障,数据平台将设备故障前后时间段D5000、在线监测、保信子站、视频监控等系统数据推送至诊断模型,智能生成故障诊断报告,为设备故障原因分析和最终定性提供支撑。

4.3智能推送运检策略,实现精准高效消缺

根据专业标准、导则、事故案例和专家经验建立运检策略库。运检策略以加强巡视、带电检测(红外、局放、超声波)、不停电消缺、加装辅控设备等作为基础策略,并结合系统所提供的缺陷或故障具体内容,提供针对性和具体化的细项策略,并根据设备缺陷和故障的复杂情况,形成一对一的专项策略、或者一对多的渐进性策略。

设备故障发生后,由专家对系统智能选择的运检策略进行人工核定、优化后,推送至移动作业系统运维和检修模块,并启动巡视计划或检修流程。

4.4班组前端作业智能执行,全过程提高作业质效

基于生产管控平台的展示功能,升级个人中心、班组看板、知识库等移动作业微服务应用,通过运检业务与消息队列、可视化技术的有效融合,实现作业计划可控、设备状态可视、作业人员可管、生产资源可见。

首先,通过作业计划可控和设备状态可视功能,巡检人员可以根据设备状态评估系统智能推送的缺陷设备运检策略开展巡检工作。其次,在检修过程中,移动作业工具为检修人员展示设备说明书等数据资料,有效提升现场作业人员作业效率,实现班组作业智能化、作业流程在线管控。

4.结语

通过生产管控平台的构建和应用,甘肃公司实现了作业系统集成和生产数据的深度挖掘,全面促进设备故障的精密防控,提升了基层作业人员的运检质效,增强了生产安全管控的有效性与及时性。一线班组风险防御能力和问题响应速度都得到极大提升,进一步推动班组数字化、智能化转型,同时也为其他供电公司班组作业模式转型提供新思路。

参考文献

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