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新形勢下水力發(fā)電企業(yè)建設(shè)智慧檢修的思考

文檔作者：耿清華，馬越，馮治國文檔來源：國電大渡河檢修安裝有限公司		點擊數(shù)：	更新時間： 2025年12月28日
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２０１７ 年第１２ 期
２０１７ Ｎｕｍｂｅｒ １２
水電與新能源
ＨＹＤＲＯＰＯＷＥＲ ＡＮＤ ＮＥＷ ＥＮＥＲＧＹ
總第１６２ 期
Ｔｏｔａｌ Ｎｏ．１６２
ＤＯＩ： １０．１３６２２ ／ｊ．ｃｎｋｉ．ｃｎ４２ －１８００／ｔｖ．１６７１ －３３５４．２０１７．１２．０１１
收稿日期：２０１７ －１１ －１６ 作者簡介：耿清華，男，工程師，從事水力發(fā)電設(shè)備檢修管理方面的工作。
新形勢下水力發(fā)電企業(yè)建設(shè)智慧檢修的思考
耿清華，馬 越，馮治國
（國電大渡河檢修安裝有限公司，四川成都 ６１００４７）
摘要：傳統(tǒng)的計劃檢修模式下，過修現(xiàn)象是普遍存在，對人、財、物造成一定的浪費。隨著人工智能的高速發(fā)展，設(shè)備檢
修行業(yè)開始智慧檢修模式的探索，即通過設(shè)備運行參數(shù)大數(shù)據(jù)的計算分析，評價設(shè)備健康程度，對設(shè)備運行狀態(tài)做趨勢
分析，預警潛在的故障，指導檢修工作。對智慧檢修建設(shè)的架構(gòu)、主要做法和基本原則提出了思考，為智慧檢修建設(shè)的順
利推進提供了基礎(chǔ)。
關(guān)鍵詞：水力發(fā)電企業(yè)；智慧檢修；建設(shè)研究
中圖分類號：ＴＭ６２２ 文獻標志碼：Ｂ 文章編號：１６７１ －３３５４（２０１７）１２ －００４４ －０２
Development of the Intelligent Maintenance in
Hydropower Companies under New Situations
ＧＥＮＧ Ｑｉｎｇｈｕａ， ＭＡ Ｙｕｅ， ＦＥＮＧ Ｚｈｉｇｕｏ
（Ｃｈｉｎａ Ｇｕｏｄｉａｎ Ｄａｄｕ Ｒｉｖｅｒ Ｍａｉｎｔｅｎａｎｃｅ ａｎｄ Ｉｎｓｔａｌｌａｔｉｏｎ Ｃｏ ．， Ｌｔｄ．， Ｃｈｅｎｇｄｕ ６１００４７， Ｃｈｉｎａ）
Abstract： Ｆｏｒ ｈｙｄｒｏｐｏｗｅｒ ｃｏｍｐａｎｉｅｓ ａｄｏｐｔｉｎｇ ｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌ ｐｌａｎｎｅｄ ｍａｉｎｔｅｎａｎｃｅ ｍｏｄｅ ， ｏｖｅｒ-ｍａｉｎｔｅｎａｎｃｅ ｉｓ ｆｒｅｑｕｅｎｔｌｙ
ｏｂｓｅｒｖｅｄ ｗｈｉｃｈ ｃａｕｓｅｓ ｃｅｒｔａｉｎ ｗａｓｔｅ ｏｆ ｔｈｅ ｈｕｍａｎ ， ｆｉｎａｎｃｉａｌ ａｎｄ ｍａｔｅｒｉａｌ ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ．Ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｒａｐｉｄ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｏｆ ｔｈｅ
ａｒｔｉｆｉｃｉａｌ ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｃｅ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ， ｔｈｅ ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ ｍａｉｎｔｅｎａｎｃｅ ｉｎｄｕｓｔｒｙ ｈａｓ ｂｅｇｕｎ ｔｏ ｅｘｐｌｏｒｅ ｔｈｅ ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ ｍａｉｎｔｅｎａｎｃｅ
ｍｏｄｅ．Ｔｈｒｏｕｇｈ ｔｈｅ ｂｉｇ ｄａｔａ ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ ａｎｄ ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ ｔｈｅ ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ ｏｐｅｒａｔｉｏｎａｌ ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ ， ｔｈｅ ｈｅａｌｔｈ ｌｅｖｅｌ ｏｆ ｔｈｅ ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ
ｉｓ ｅｖａｌｕａｔｅｄ．Ｔｒｅｎｄ ａｎａｌｙｓｉｓ ｉｓ ｃａｒｒｉｅｄ ｏｕｔ ｆｏｒ ｔｈｅ ｒｕｎｎｉｎｇ ｓｔａｔｕｓ ｏｆ ｔｈｅ ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ ．Ｐｏｔｅｎｔｉａｌ ｆａｕｌｔｓ ａｒｅ ｐｒｅｄｉｃｔｅｄ．
Ｔｈｕｓ， ｔｈｅ ｍａｉｎｔｅｎａｎｃｅ ｗｏｒｋ ｉｓ ｆｕｌｌｙ ｔａｒｇｅｔｅｄ．Ｔｈｅ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ， ｂａｓｉｃ ｐｒｉｎｃｉｐｌｅｓ ａｎｄ ｍａｉｎ ｍｅａｓｕｒｅｓ ｏｆ ｔｈｅ ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ
ｍａｉｎｔｅｎａｎｃｅ ａｒｅ ｄｉｓｃｕｓｓｅｄ， ｗｈｉｃｈ ｃｏｕｌｄ ｂｅ ｕｓｅｆｕｌ ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ ｆｏｒ ｔｈｅ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｏｆ ｔｈｅ ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ ｍａｉｎｔｅｎａｎｃｅ ． Key words： ｈｙｄｒｏｐｏｗｅｒ ｃｏｍｐａｎｙ； ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ ｍａｉｎｔｅｎａｎｃｅ； ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ
目前，水電廠一直沿用傳統(tǒng)的計劃檢修模式對發(fā)
電設(shè)備進行檢修，這種檢修模式能定期對設(shè)備進行全
面檢查，提高設(shè)備整體運行穩(wěn)定性，但這種檢修模式也
對無故障的設(shè)備進行多次拆卸，檢修費用高，時間長，
而且多次拆卸無故障的設(shè)備也有可能導致設(shè)備故障的
出現(xiàn)。
我國水電站正在向“無人值班，少人值守”的運行
模式轉(zhuǎn)變。具備國際先進水平的監(jiān)控、保護等自動控
制系統(tǒng)得到了廣泛的應(yīng)用，站內(nèi)自動化系統(tǒng)如：工業(yè)電
視、水情測報、樞紐觀測等也大量推廣，水電站整體自
動化水平已經(jīng)達到或接近世界領(lǐng)先水平。隨著時代的
發(fā)展，在水電站自動化水平不斷提高的前提下，傳統(tǒng)的
事后檢修、計劃性檢修已經(jīng)不再滿足行業(yè)發(fā)展的需求。
預測性維護、狀態(tài)檢修、減人增效、優(yōu)化運行、集中管
控、智能決策等新的要求不斷提出，迫切需要引入新的
技術(shù)和管理模式，以實現(xiàn)“質(zhì)量、效益”雙提升。
在互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)高速發(fā)展的大背景下，智慧城市、智
慧醫(yī)療、智慧社區(qū)、智慧企業(yè)等都在如火如荼的建設(shè)。
水電企業(yè)智慧檢修也開始了不斷的研究與嘗試，尤其
以中國國電集團公司為代表的大型發(fā)電央企，從２０１７
年開始大力開展建設(shè)智慧企業(yè)［１］ 。對于水電企業(yè)來
說，智慧檢修的建設(shè)也迎來了黃金期。
１ 智慧檢修建設(shè)架構(gòu)思考
1．1 理論標準先行
目前，水電廠一直沿用傳統(tǒng)的計劃檢修模式對發(fā)
４４
萬方數(shù)據(jù)
耿清華，等：新形勢下水力發(fā)電企業(yè)建設(shè)智慧檢修的思考２０１７ 年１２ 月
電設(shè)備進行檢修，這種檢修模式能定期對設(shè)備進行全
面檢查，提高設(shè)備整體運行穩(wěn)定性，但這種檢修模式也
對無故障的設(shè)備進行多次拆卸，檢修費用高，時間長，
而且多次拆卸無故障的設(shè)備也有可能導致設(shè)備故障的
出現(xiàn)。現(xiàn)行計劃檢修模式主要依據(jù)ＤＬ／Ｔ ８３８《發(fā)電企
業(yè)設(shè)備檢修導則》、ＤＬ／Ｔ１０６６《水電廠設(shè)備檢修管理導
則》等標準執(zhí)行，要實現(xiàn)智慧檢修的合法化，必須標準
先行，因此要編寫水電企業(yè)智慧檢修相關(guān)標準，規(guī)范智
慧檢修工作的開展。
智慧檢修相關(guān)標準應(yīng)涵蓋智慧檢修管理體系及職
責、技術(shù)支持系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及功能、智慧檢修評價標準、智
慧檢修工作流程等板塊。要詳細闡述智慧檢修管理體
系及職責、智慧檢修建設(shè)工作流程及要求，明確智慧檢
修系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及功能，制定評價設(shè)備健康程度的規(guī)則。
1．2 開發(fā)技術(shù)支持系統(tǒng)
在云計算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、移動互聯(lián)網(wǎng)、人工智能
高速發(fā)展的時代，必須借助互聯(lián)網(wǎng)手段，使管理工作網(wǎng)
絡(luò)化、數(shù)據(jù)化和智能化，才能實現(xiàn)真正的智慧檢修，故
開發(fā)一套技術(shù)支持系統(tǒng)對智慧檢修建設(shè)來說是必不可
少的。
１．２．１ 開發(fā)發(fā)電機組實時智能監(jiān)測系統(tǒng)
機組實時智能監(jiān)測系統(tǒng)是指實時收集、存儲各機
組的運行數(shù)據(jù)，對機組各個部件的狀態(tài)進行實時監(jiān)測
和故障分析。該板塊的本質(zhì)是面向設(shè)備的數(shù)據(jù)挖掘系
統(tǒng)，除傳感器和采集設(shè)備外，軟件系統(tǒng)主要完成采集數(shù)
據(jù)的匯聚、存儲、加工和展示任務(wù)，各種傳感器和變送
器完成物理信號到電信號轉(zhuǎn)換，經(jīng)數(shù)據(jù)采集裝置處理
后形成數(shù)字量，存入實時數(shù)據(jù)庫并實現(xiàn)共享，供后續(xù)挖
掘。利用各種分析方法和算法工具對這些數(shù)據(jù)進行分
析計算處理，統(tǒng)稱為“算法挖掘”，最終形成各類功能
指標，通過應(yīng)用模塊進行展示和人機交互。機組實時
智能監(jiān)測系統(tǒng)應(yīng)該由數(shù)據(jù)平臺，算法平臺和應(yīng)用模塊
三部分組成［２］ 。數(shù)據(jù)來源于已安裝的狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)
和監(jiān)控系統(tǒng)，數(shù)據(jù)平臺負責對這些數(shù)據(jù)進行匯聚、存儲
和管理；算法平臺負責預警算法的實現(xiàn)，應(yīng)用模塊負責
預警信息的展示和交互。利用設(shè)備狀態(tài)量化技術(shù)對電
站機組相關(guān)指標進行預警及診斷，這些指標由平臺對
源數(shù)據(jù)進行算法加工后獲得，全部過程在線、自動完
成。水電機組故障預警功應(yīng)能均以獨立軟件模塊的方
式提供，稱為應(yīng)用模塊。每個應(yīng)用模塊應(yīng)都是獨立運
行的程序，在開放方式標準數(shù)據(jù)接口的基礎(chǔ)上，可以由
不同的開發(fā)商開發(fā)。系統(tǒng)還應(yīng)附帶多個工具類應(yīng)用模
塊，用戶可以據(jù)此進行監(jiān)測、分析和診斷。
１．２．２ 開發(fā)機組健康度評價及趨勢預警系統(tǒng)
健康度評價及趨勢預警板塊應(yīng)能利用設(shè)備所有相
關(guān)測點結(jié)合不同歷史運行工況數(shù)據(jù)建立不同的模型。
系統(tǒng)應(yīng)能對發(fā)電機組的歷史數(shù)據(jù)進行分析，構(gòu)建出一
個健康度的基準值，作為發(fā)電機組運行狀態(tài)是否健康
的評價標準。
系統(tǒng)應(yīng)能通過大數(shù)據(jù)分析預測機組的運行狀態(tài)走
勢，設(shè)立機組的邊緣模型，將分析結(jié)果進行可視化展
示，展示數(shù)據(jù)差異，提供預警，預知預測，能夠自動生成
診斷結(jié)果。
系統(tǒng)應(yīng)具有自動生成設(shè)備狀態(tài)信息報表功能，報
表中統(tǒng)計了預警設(shè)備數(shù)量、異動設(shè)備數(shù)量、未處理預警
總數(shù)，對于報警次數(shù)較多部位進行排序，從而判斷設(shè)備
故障。系統(tǒng)應(yīng)立足于實際水電檢修，聯(lián)合大數(shù)據(jù)、機器
學習，深入研究機器學習及大數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)在水電檢
修行業(yè)的應(yīng)用，改進算法，達到科學評估機組整體健康
狀態(tài)的目的，為智慧檢修的最終實現(xiàn)做出了積極的
探索。
１．２．３ 開發(fā)智慧檢修管理系統(tǒng)
智慧檢修管理板塊根據(jù)故障特點，應(yīng)能自動生成
工作票、檢修方案、工序卡等文件，科學指導、管理、監(jiān)
督檢修作業(yè)。同時，通過業(yè)主需求整合、檢修隊伍管
理、檢修任務(wù)分派等實現(xiàn)人工檢修的效率提升。初步
實現(xiàn)風險識別的自動化和檢修決策的智能化，有效提
升設(shè)備安全可靠性，解決水電檢修季節(jié)性對人力資源
的需求，降低檢修成本。
設(shè)備的檢修是設(shè)備全過程管理的一個重要環(huán)節(jié)，
智慧檢修作為一種先進的檢修模式，是建立在傳統(tǒng)檢
修管理經(jīng)驗和先進科學技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用的基礎(chǔ)之上
的。因此，智慧檢修工作的管理不僅需要繼承和發(fā)揚
傳統(tǒng)檢修管理中的成熟經(jīng)驗，而且還需要研究和探討
在新的檢修模式下所涉及到的一系列管理方面的問
題，如智慧檢修工作的技術(shù)組織、數(shù)據(jù)的綜合管理、檢
修風險分析與決策、備品備件的管理、具體實施過程的
管理、相應(yīng)設(shè)備管理政策的制定對檢修效果的評估、專
業(yè)人員的培訓與機構(gòu)的設(shè)置等等。同傳統(tǒng)檢修管理相
比，智慧檢修管理工作最主要的改進是用科學的分析
和組織方法融合傳統(tǒng)的經(jīng)驗，進而代替主要依賴經(jīng)驗
制定的檢修規(guī)定、檢修工藝及評估標準，使得檢修作業(yè)
更加標準化，提高檢修質(zhì)量。
２ 對智慧檢修建設(shè)原則的思考
水電企業(yè)智慧檢修建設(shè)應(yīng)該達到的目標是對發(fā)電
（下轉(zhuǎn)第６４ 頁）
４５
萬方數(shù)據(jù)
水電與新能源２０１７ 年第１２ 期
來的情況，采用優(yōu)化技術(shù)方案在控制邏輯中增加控制
邏輯：增加減速機延時控制，當排污時間到達１０ ｍｉｎ
后，無論減速機是否停運，均發(fā)停減速機命令。
３ 日常工作中技術(shù)供水系統(tǒng)注意事項
１）日常巡檢中，注意檢查濾水器出口流量、壓力
顯示是否正常（流量低報警為１ ４４０ ｍ３ ／ｈ），各供水用
戶進出水流量是否正常，電磁流量計指示燈是否顯示
正常；各供水用戶軸瓦溫度、油溫度、冷卻器進出風溫
度是否正常。
２）檢查濾水器上下腔壓差是否正常，壓差高報警
為０．０４ ＭＰａ。
３）檢查濾水器控制箱面板指示是否正常，濾水器
排污閥全關(guān)、全開節(jié)點已到達。
４）檢查技術(shù)供水系統(tǒng)控制柜面板顯示正常，無相
關(guān)報警，技術(shù)供水系統(tǒng)備用正常，無相關(guān)報警信號。
５）檢查技術(shù)供水啟動柜柜內(nèi)溫度正常，風機運行
正常，軟啟顯示正常。
６）技術(shù)供水系統(tǒng)閥門、管路無跑冒滴漏情況。
７）檢查技術(shù)供水泵電機運行是否正常，是否存在
異音，濾水器是否有異音。
參考文獻：
［１］張冬生， 李旭明， 楊浩， 等．錦屏二級水電站技術(shù)供水系
統(tǒng)芻議［Ｊ］．水電與新能源， ２０１６（９）： ２１ －２２
（上接第４５ 頁）
機組風險識別自動化和決策管理智能化［３］ 。通過機
組運行大數(shù)據(jù)的挖掘和分析計算，做到應(yīng)修才修，改變
現(xiàn)行計劃檢修模式，實現(xiàn)降低檢修成本提高經(jīng)濟效益
的目的。智慧檢修建設(shè)應(yīng)該遵循以下原則：
１）規(guī)約標準化。為了避免因規(guī)約不統(tǒng)一、不標準
而造成不同廠家的功能模塊無法互聯(lián)、數(shù)據(jù)格式有所
不同，應(yīng)清理當前各種系統(tǒng)的通信規(guī)約、數(shù)據(jù)格式、模
型架構(gòu)和接口規(guī)范，主動制訂一批成熟、兼容、通用的
規(guī)約和標準，使通信規(guī)約、數(shù)據(jù)格式、模型架構(gòu)和接口
規(guī)范等的標準化，確保不同廠家提供的同類系統(tǒng)以及
各系統(tǒng)之間能夠有效互聯(lián)，確保未來新建功能模塊能
有效接入系統(tǒng)中。
２）平臺統(tǒng)一化。根據(jù)各級運行管理人員對于設(shè)
備信息和管理信息查閱的需求，統(tǒng)一安排水電機組的
數(shù)據(jù)采集內(nèi)容和設(shè)備，安排數(shù)據(jù)經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)傳輸至主站，
消除數(shù)據(jù)采集重復、通道繁雜、維護困難等問題。同
時，在新系統(tǒng)中建設(shè)檢修中心統(tǒng)一的數(shù)據(jù)存儲模塊，在
匯聚全部運行、設(shè)備信息的基礎(chǔ)上，按照部門需求實現(xiàn)
可定義的數(shù)據(jù)編組、訂閱、分發(fā)服務(wù)，使得各部門只需
與統(tǒng)一的數(shù)據(jù)平臺接口即可獲得所需形式和內(nèi)容數(shù)
據(jù)，實現(xiàn)統(tǒng)一數(shù)據(jù)中心職能，為設(shè)備狀態(tài)實時監(jiān)控，智
能分析等應(yīng)用的開展奠定基礎(chǔ)。
３）預警智能化。根據(jù)各級運行管理人員對于日
常業(yè)務(wù)開展的需求，在統(tǒng)一顯示界面，統(tǒng)一數(shù)據(jù)源的基
礎(chǔ)上，將數(shù)據(jù)服務(wù)、網(wǎng)絡(luò)服務(wù)、告警服務(wù)、界面服務(wù)等通
用服務(wù)項目歸并智慧檢修中心平臺之上，而各功能模
塊僅專注于設(shè)備監(jiān)視和設(shè)備狀態(tài)分析功能，從而降低
軟硬件維護開銷，提高運行人員工作效率。利用各專
業(yè)、各系統(tǒng)數(shù)據(jù)集中存儲的便利條件，以數(shù)據(jù)中心的方
式對同構(gòu)或異構(gòu)的數(shù)據(jù)庫進行統(tǒng)一管理，按照自定義
的主題抽取多個庫中的數(shù)據(jù)，開發(fā)諸如設(shè)備狀態(tài)多維
度分析和評價功能，專家診斷系統(tǒng)等，全面提升檢修中
心的運維管理能力。
４）管理高效化。檢修管理系統(tǒng)按照“互聯(lián)網(wǎng)＋智
慧檢修”的建設(shè)思路，構(gòu)建縱向貫通、橫向集成的流域
級檢修管理平臺，重點開發(fā)并建成設(shè)備檢修工作通知、
實施、流程審批、作業(yè)審批匯報、電子簽章的全程電子
化操作，實現(xiàn)檢修報告電子化生成、檢修工作竣工報告
電子化生成，以及建立完善的檢修設(shè)備庫、檢修知識
庫、標準作業(yè)庫和標準業(yè)務(wù)流程工序卡。建設(shè)智能手
機的信息管理系統(tǒng)，最終建成一套真正的“電子化、智
慧化、可追溯化”的信息管理系統(tǒng)，全面實現(xiàn)上下信息
渠道暢通和數(shù)據(jù)共享與應(yīng)用。
３ 結(jié) 語
智慧檢修建設(shè)符合中國制造２０２５ 發(fā)展規(guī)劃，有利
于傳統(tǒng)行業(yè)的轉(zhuǎn)型升級，提高企業(yè)競爭力。智慧檢修
的建設(shè)最終達到變革目前水電機組計劃檢修模式，解
決計劃檢修模式下的過修、漏修弊端，對水電機組檢修
行業(yè)起到一個示范作用，帶動整個水電檢修行業(yè)技術(shù)
轉(zhuǎn)型升級，引領(lǐng)行業(yè)的發(fā)展。
參考文獻：
［１］涂揚舉， 鄭小華， 何仲輝， 等．智慧企業(yè)———框架與實踐
［Ｍ］．北京： 經(jīng)濟日報出版社， ２０１６
［２］耿清華， 張海濱， 馮治國．水輪發(fā)電機組智慧檢修建設(shè)探
析［Ｊ］．水電與新能源， ２０１６（９）： ８ －１２
［３］涂揚舉．水電企業(yè)如何建設(shè)智慧企業(yè)［Ｊ］．中國能源， ２０１６
（８）： ９６ －９７

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