火力發電

“人類能源發展的本質就是變著花樣燒開水”。這句話雖然調侃的味道很重，但在一定程度上也是事實。無論是有著超百年歷史的火力發電，還是未來之星“可控核聚變”，歸結本質都是燒開水，利用蒸汽發電。

據統計，2022年中國的電力結構中，以火力發電、核能為代表的“燒開水發電"占總發電量比例超過70%，也將在未來一段時間保持主力位置，所以如何更好、更環保地燒開水是一門需要好好思考的學問。在數字時代，利用物聯網、人工智能等先進手段為傳統火力發電廠進行數字化升級最為直接有效。

火力發電廠熱力管道

管道>>>

燒開水不是目的，產生蒸汽，吹動蒸汽輪機發電才是根本。當然實際流程要復雜很多，也有很多細節，但今天我們聚焦的是其中錯綜復雜的管道系統。火力發電中有四大管道：主蒸汽管道、熱再熱蒸汽管道、冷再熱蒸汽管道、高壓給水管道。

這些管道長期處于高溫高壓的運行狀態下，而發電機組在運行過程中，常常會面對各種電力任務，如調峰等，管道會發生蠕變從而產生位移。而當這種位移超過設計值時，就會存在安全隱患，威脅到機組的安全運行，甚至是現場人員的人身安全，如何監測這些管道的狀態就成為一個非常重要的課題。

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發電廠熱力管道監測

在以往的作業中，管道的狀態監測只能依賴人工的方式，測量機械式膨脹指示器刻痕的長度與方向。由于機組監測點位分散，人工采集數據費時費力，同時測量精度也比較低，也無法實現連續的管道測量，無法實時監控和評估管道系統的安全狀況。盡管投入了大量人力成本，但在效率和安全性上，依然沒有保證。

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觸景無限管道智能監測

針對傳統測量方式的弊端，為了提高測量精度和降低測量用時，觸景無限推出基于立體視覺與深度學習相結合的非接觸式四大管道位移智能監測系統來助力電廠安全生產。

該系統以邊緣計算單元為核心，使用位移攝像機對管道進行實時監測，做到管道狀態全面感知、信息高效處理、應用便捷靈活。在實現四大管道三維位移的高精度監測的同時，可以接入更多類型的傳感器用于安全生產監測，使得測量操作更加簡潔、系統智能化程度進一步提高。

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方案詳解

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端——傳感器

該方案在端側的傳感器，主要為位移攝像機、雙光測溫球機等，支持紅外、可見光、深度三種類型的數據采集，支持位移監測、紅外測溫，儀表監測等。

根據電廠的管理要求，各類傳感器以有線方式連接，通過勘測橋架布局，設計網絡、電源布線方式，將鍋爐側所有監測點統一匯聚到機組電子間接入內網設備。

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邊——邊緣計算單元

邊緣計算單元自帶算力，是實現前端智能化的重要手段，可以保證全天候的實時智能監測：實時分析處理結果反饋、實時監測、高溫報警、自動輪詢、遠程監管、數據及時有效、歷史可查。

邊緣計算單元搭配自研位移測距算法，可將采集到的深度圖轉換為具體的位移量，測量精度≤10mm。

同時邊緣計算單元也支持儀表監測，可通過可見光實時識別無法電氣化的傳統儀表，實時告警異常數據，方便快速核對。

接入雙光測溫球機，則可以實時警戒溫度異常，支持點測溫，線測溫，區域測溫、火點火勢報警、異物入侵、區域入侵、絆線報警等。

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云——后端展示與管理平臺

后端平臺包括大屏展示與后臺管理系統。大屏展示可將各類監測數據與機組2.5D管道示意圖一一對應，進行實時展示，各類數據、告警異常等一目了然，可選擇查看對應的圖例、應力、荷載關系表以便分析。

管理平臺可在管道示意圖上對各機組監測點位進行管理，支持設備管理，也支持各類監測歷史數據及設備運行狀態查詢，如位移監測、儀表歷史數據及儀表抓拍照片，各預置位歷史溫度數據及對應點位的可視+紅外抓拍照片等等。

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方案收益

觸景無限管道智能監測采用不同的處理流程和提示，對電廠管道位移、指針識別、溫度監測等分類進行精細化管理，事前預防生產安全隱患。同時針對不同監測類型進行分類統計，將告警時間、地點等信息進行展示，助力管理人員快速定位問題，確保每個環節有據可查。方案利用物聯網、人工智能等先進手段，將被動防范變為主動監防、繁瑣工作變為簡易操控、變危險管理為安全管理，大幅提升電廠信息化建設水平。

編輯：黃飛

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