酒钢集团东兴铝业****分公司铝电解供电关键设备智能巡检系统开发及示范应用技术规格书
*、项目背景
铝电解行业供电系统所属的设备和设施工作状态需人工定期巡视。面对传统运行巡检模式在信息获取、状态感知、数据深度处理以及人力为主作业方式等方面的困局,急需解决以下问题:*是铝电解供电系统所有开关柜设备测温、表计抄录、缺陷跟踪、巡检数据录入等大量工作仍依赖人工,测温、表计数据分析时效性差。*是实践过程中,由于设备测温、表计读数手段单*,设备状态监控智能化程度不高,造成设备运行状态原始数据和信息积累分析不足,无法为设备状态感知、异常及事故预防等工作提供有力数据支撑。*是人工测温无法实现设备全表面分段温差比较,不利于发现变电整流设备表面存在的不均匀温度变化,无法通过*定时间内的监测数据积累及分析,判断设备内部是否存在异常。为了解决上述问题,项目计划采用控制、机械、传感、红外测温、激光定位等技术,将其整合到智能化巡检设备上,进而提高供电系统巡查自动化程度,同时巡检数据形成可视化的图表和报表,生成异常点位告警信息。项目开展能够进*步提升铝电解供电系统智能巡检管理水平,尤其是推动铝电解大数据资源开发和利用,是铝电解行业实现信息化和智能化的重要突破口。
*、项目建设必要性
铝电解行业供电系统所属的设备和设施工作状态需人工定期巡视。面对传统运行巡检模式在信息获取、状态感知、数据深度处理以及人力为主作业方式等方面的困局,此次项目实施急需解决以下问题:
*.目前设备巡视、缺陷跟踪、巡检数据录入等大量工作仍依赖人工,耗时费力且测温数据分析等工作存在较长时间间隔,不利于实时掌握重要设备运行状况。
*.传统巡检的红外测温、仪器仪表读数等手段单*,设备状态监控的智能化程度不高,造成设备运行状态的原始数据和信息积累分析不足,对设备状态检修、异常及事故预防等工作无法提供详细的数据支撑。
*.点式红外测温无法实现对设备进行全表面自动温差比较,不利于发现设备存在的温度变化,不利于发现设备整体或局部的异常。
*.传统的人工巡检模式,受人员工作经验、技能技术水平、工作量等因素的影响,整流器、电容器带电运行,人工测温时存在盲区影响巡检质量的稳定性。
为了提高关键核心设备巡检信息化、智能化管理水平和巡检覆盖率,全面提升运维工作的质量和效率,为各系统状态检修提供强有力的数据支撑,不断提升设备状态监控的智能化水平,保障站内设备长周期稳定运行,计划在****动力*作业区整流器室设计部署智能巡检机器人,在主控室研发部署*套智能巡检集控平台系统,将控制单元、机械传动单元、传感器、红外测温装置、激光定位技术等整合到智能化巡检设备上,实现智能巡检设备部署区域内现场无人化、设备状态信息化、数据化,提供预警功能,通过调整或减少负荷、改变系统运行方式等手段确保设备运行的安全,提升铝电解供电系统智能巡检管理水平,推动铝电解大数据资源开发和利用,从而解决上述问题。
*、项目建设内容
(*)整流器室
*.整流器室设备运行环境
动力*作业区整流器室共有*台整流器,每台包含*柜、*柜*套,主要电气元件有快速熔断器、*极管、水冷散热器、换向过电压回路等。整流器室存在强电磁场,测试数据如下:
整流器编号 |
场强(单位:高斯) |
**** |
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*** |
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*.整流器室智能机器人设计要求
整流器室设计部署*套抗干扰轨道机器人,主要监控整流器关键部位测温(快速熔断器、*极管、换向过电压回路、电容电阻),水冷却柜工作状态指示、仪器仪表指示及****设备状态等。
*.技术要求
(*)机器人通过变换运动位置及调整观测位置、测量角度及焦距,完成整流柜间隔中狭小空间的测温点任务,温度监测点覆盖率不低于**%。
(*)机器人应具备自动识别画面中需要测温的所有设备,精确定位设备后多点准确测温,完成对设备多角度全景测温。
(*)智能巡检集控平台系统
*.在动力*作业区主控室研发部署*套智能巡检集控平台系统,采集整流器室监测数据,通过以太网或光纤将数据接入到后台,做到电气设备健康状态可视化分析,状态检修提示。智能巡检集控平台系统对所有监测信号、报警信息进行分析和故障判断,将各设备在不同时间段的各项运行数据通过曲线、表格和图形等方式直观展现。利用每个设备的分析模型,将设备状态划分为健康、隐患、告警、故障*种类型,并根据状态报警提示检修,实现集中管理和*体化集成联动,并可以通过通用的电力规约与变电站****系统互通和联动,提高设备安全可靠运行。
*.智能巡检集控平台系统要求
(*)满足酒钢集团软硬件入网接入条件,数据端口对用户开放。
(*)支持接入巡检机器人、定点摄像机、热像仪、传感器等***设备,形成以机器人为核心的综合智能巡检集控平台,提供多种图像、视频算法模型,实现人、设备、环境等多目标识别分析。支持******、***、****、****、****、*******等多种标准工业协议,可实现外部系统与智能巡检系统集控平台的数据交互和联动。
(*)打开浏览器访问集控平台相应**地址,进入智能巡检机器人登录界面,输入账号密码进行登录,平台支持多账号同时登录,分部门、组织、用户、角色进行管理,可随时查看相应人员的登录时间及账号信息。具备异常信息自动推送功能(***或短信等)。
(*)开发的智能巡检系统必须具有良好的***磁兼容性。巡检机器人的电子元器件,电源、通讯等模块均需采用屏蔽、隔离处理等技术确保各模块的信号完整性、安全和可靠性。在电气设备上,巡检机器人采用电源跟信号电缆分开布线,通信讯号采用屏蔽线缆。
(*)后期可拓展接入多种巡检机器人(室外轮式机器人、槽底巡检机器人等)、多种在线监测设备(蓄电池室用防爆红外双光热像仪、防爆单光热像仪、户外开关站、主变用固定云台红外热像仪)、在线监测传感器系统(烟雾感应监测、无线温振监测、无线水浸监测、倾角监测、断路器机械特性监测、弧光保护状态监测、***监测等)、移动巡检监测任务系统(手持式热像仪、移动紫外成像仪、声学成像仪、手持局放探测器、热成像气体检漏仪、多功能移动重症监测仪等设备数据可同步到综合设备监测平台)、狭小空间主动灭火报警系统、具备接入动力设备原始数据进行数据分析能力、综合诊断设备运行状态。
(*)智能巡检系统具备设备缺陷识别、状态识别和安全风险识别功能,其中缺陷识别类包括表计破损、绝缘子破损、渗漏油等**小类,状态识别类包括表计读数异常、油位状态、硅胶变色等*小类,安全风险类包括未戴安全帽、未穿工装等*小类。
(*)集控平台系统应具备大数据分析能力,以周为单位将红外在线测温装置所监测的电气设备温度值按照监测元件类型及编号形成温度曲线及分析报告,为设备状态监测及设备预知维修提供数据支撑。
*、机器人及搭载设备设计要求
*.精确框取具体的测温部件,使得在多设备的复杂画面中准确定位测温的部位,提高测温的准确性。
*.热成像智能温度在线监测系统具备*般告警、严重告警、危急告警*级告警级别,亦可对同类型点位(如:快速熔断器*点位、*极管*点位、过压保护装置电容*点位、电容器*点位、电抗器*点位、隔离刀*点位等)设置相间温差告警,多重告警技术,提高告警精准性。
*.报警值的设置根据现场实际及保护定值综合考虑设定,如整流柜*极管、快速熔断器等电气元件除设置温度高报警外,还需设置温度低报警及同*设备相同部位电器元件温度相差过大报警。
*.智能巡检设备应具备抗磁干扰能力,保证在整流器室强磁场环境稳定运行。智能巡检设备与控制箱之间通讯方式选择应充分考虑现场电磁环境的影响,数据传输应稳定可靠。
*.智能巡检设备轨道安装位置不能位于设备正上方,轨道安装布置应满足现场设备测温点要求。
*.机器人应具备复杂电磁环境稳定运行能力,由于使用环境存在金属粉尘,大量积累会对电子电路产生严重危害,所以为保证机器人长期稳定运行,机器人整机防护等级不低于****。
*.机器人的充电检修区域设计在整流器室*端,保证机器人在充电待机的时间都处于低磁场环境下,定期自动对机器人本体以外的部件进行消磁处理,以保证长期稳定运行。
*.红外检测设备成像像素不低于***×***,测温精度不低于±*℃。
*.红外检测测温范围-**℃-***℃,红外影像为彩显示,可实时显示影像中温度最高点位置及温度值。
**.室内挂轨式智能巡检机器人的标准件应按照国家标准、行业标准选用标准件。
**.机器人轨道应采用****型铝合金轨道,耐磨、防腐。
**.室内挂轨巡检机器人具有边缘计算的功能,即所有采集的图像和设备参数均在机器人本体内完成数据处理分析,将分析结果上传巡检专用服务器。同时巡检机器人还需要具备边缘存储功能,当网络信号异常时将数据缓存在机器人本地,网络信号恢复后补传或续传,满足正常巡检**小时数据存储能力。
**.挂轨机器人除自动巡检外,还可以通过人工遥控巡检的方式对机器人进行实时遥控。该项应用模式适用于运维人员以及管理单位需要对某类设备的状态进行锁定与监测,尤其对于在机器人自主巡检过程中如检测到设备、环境状态异常并向运维人员告警时,运维人员可以在第*时间使用管理后台的人工遥控界面或是遥控手柄,操控机器人快速到达异常设备位置,及时对异常设备进行查看并核实报警信息,以便迅速制定响应策略。
**.挂轨机器人作为巡检系统的主体,搭载主要的检测设备在前端采集各类数据信息。为了保证机器人日常工作的开展,机器人在启动巡检前均会进行自检,自检内容包括红外热成像仪、高清相机、电机、云台、内部存储以及各种传感器等,若发现部件异常,则给出异常状态指示,并将系统异常信息上传至监控后台,方便运维人员及时发现故障,减少处理时间,提高解决故障的效率。
**.通讯网络使用双网络,具备故障自动切换功能。
**.机器人抗电磁干扰应满足:静电放电抗扰度试验*级,射频电磁场辐射抗扰度试验*级,电快速瞬变脉冲群抗扰度试验*级,浪涌(冲击)抗扰度试验*级,射频场感应的传导骚扰抗扰度试验*级,工频磁场抗扰度试验*级,脉冲磁场抗扰度试验*级,阻尼振荡波抗扰度试验*级。
*、服务器及软件配置要求
(*)服务器要求
*.服务器品牌:联想。
*.冗余量:满负荷运行时配置冗余量应≥**%。
*.磁盘:使用阵列卡,设置*****,双磁盘运行,相关数据保存时间应大于**年。
*.操作系统:*****************中文标准版或更高版本的系统带正版授权(包含***、安装*盘或光盘等永久授权书)
*.数据库:正版*****、*********或****数据库(提供正版永久授权书)
*.******:正版*********(提供正版永久授权书)
*.****相应软件应满足正版化要求,免费软件应出具允许商用的授权,自研软件提供开发公司的授权函。
(*)前端计算机要求
*.计算机品牌:研华科技
*.操作系统:正版************或以上版本(包含***、安装*盘或光盘等永久授权书)
*.配置要求:
***:**-*****或更高级别
***:******或更高容量
系统盘:企业级*******或更高级别及容量
数据盘:**/****或更高容量
*.显示器≥**寸,主控室配备的显示器为**寸。
*.******:*********(提供正版永久授权书)
*.****相应软件应满足正版化要求,免费软件应出具允许商用的授权,自研软件提供开发公司的授权函。
(*)网络设备(如有):
*.防火墙:华*************、***********系列
*.交换机:********、*****、*****、*****系列
*.光纤收发设备:瑞斯康达
(*)供应商出具软件正版保证书,相应软件出现侵权责任由供应商负责。
(*)如甲方需要系统相关数据接口,供应商应永久免费提供帮助
(*)所有密码应有*种或*种以上类型,长度应大于*位。
(*)软件存在漏洞、***的,供应商提供永久修复工作。
*、****要求
*.投标人应提供厂家机器人控制系统软件产品检测报告。
*.考虑网络安全问题,投标人提供的机器人系统应通过信息系统安全等级保护*级,提供相应的备案证明和检测报告材料(有盖章页)。
*.考虑兼容性问题,机器人系统需兼容国产化**架构,并能提供厂家的技术认证材料。
*.投标人保证提供设备为全新的、先进的、成熟的、完整的和安全可靠的。
*.投标人应提供详细供货清单,清单中依次说明型号、数量、产地、生产厂家等内容。对于属于整套设备运行和施工所必需的部件,即使在合同中未列出或数目不足,投标人仍须在执行的同时补足。
*.投标人应提供所有安装和检修所需专用工具和消耗材料等,并提供详细供货清单。
*.此项目实施包含所有现场施工、安装、调试及备件材料等内容。
*.供货期:*个月以内,合同签订日开始计算。
*、质量保证
*.投标人须提供智能巡检系统国网电科院功能及安全检测报告、第*方检验检测机构出具的智能巡检机器人性能测试报告、巡检机器人整体防护等级不低于****证明材料,以及热成像探测器与机器人整机出自同*制造商且红外核心器件国产证明材料。
*.投标人应提供产品合格证,对于订购的新产品除满足甲方要求,投标人还应提供产品的鉴定证书及产品合格证。进口元器件及材料提供原产地证明、报关单。
*.投标人应保证制造过程中的所有工艺、材料等(包括投标人的外购件在内)均应符合甲方要求。若招标人根据运行经验指定投标人提供某种外购*部件,投标人应积极配合。
*.在正常的使用工作环境下,整体产品使用寿命为不小于*年。
*.投标人所供设备质保期应为设备通过验收后*年。在整个质保期内,非人为因素造成的设备损坏,应由投标人及时免费更换。质保期内免费完成系统维护升级,设备或系统发生异常,乙方人员必须在**小时内完成处理。
*.在工程施工过程中发现非人为原因损坏所供设备,投标人应在**小时内无条件更换。另外,在工程施工过程中,因遗漏需增加所供设备数量,投标人应在**小时内满足现场要求。