技術(shù)
導(dǎo)讀:工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)大致分了兩派,一派是工業(yè)企業(yè)領(lǐng)導(dǎo),以ABB為代表;一派是IT企業(yè)。BAT也在做工業(yè)互聯(lián)網(wǎng),但聊天時(shí)候他們坦白地跟我講,他們是懵?;ヂ?lián)網(wǎng)企業(yè)不懂電力是怎么運(yùn)行的,他們無(wú)從下手。
題圖來(lái)源@視覺中國(guó)
鈦媒體注:在互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)程中,作為國(guó)民經(jīng)濟(jì)底層支柱的制造業(yè)已落后半步,他們正在艱難地追趕。
艱苦在于,這些企業(yè)體積龐大,“掉頭”更難,面臨更多來(lái)自制度、技術(shù)上的禁錮。卓越在于,這些企業(yè)已經(jīng)在摸索中前進(jìn),實(shí)現(xiàn)了一些“黑科技”。
制造業(yè)正在開放思維,接受更多來(lái)自IT業(yè)的新鮮想法。5月17日,作為雪浪大會(huì)(詳情參見《江蘇雪浪小鎮(zhèn)與鈦媒體聯(lián)合發(fā)布“雪浪大會(huì)”計(jì)劃,共同打造全球物聯(lián)智造中心》)預(yù)熱,ITValue與全時(shí)云聯(lián)合發(fā)起“能源互聯(lián),破界融合——能源黑科技創(chuàng)享會(huì)”。本次討論會(huì)通過案例分享的方式,與企業(yè)共同探索IT與能源的各種融合路徑。
來(lái)自華能集團(tuán)、遠(yuǎn)景智能、天合光能等20余家能源及科技企業(yè)的技術(shù)人員,在本次討論會(huì)上分享了他們的經(jīng)驗(yàn),數(shù)個(gè)來(lái)自以色列、法國(guó)的能源科技公司,也通過遠(yuǎn)程視頻的方式,同與會(huì)人員推介了國(guó)外的能源黑科技。
“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)大致分了兩派,一派是工業(yè)企業(yè)領(lǐng)導(dǎo),以ABB為代表;一派是IT企業(yè)。BAT也在做工業(yè)互聯(lián)網(wǎng),但聊天時(shí)候他們坦白地跟我講,他們是懵。互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)不懂電力是怎么運(yùn)行的,他們無(wú)從下手?!痹谀茉春诳萍紕?chuàng)享會(huì)上,一位嘉賓直言。
這一言論實(shí)際上反映了一個(gè)現(xiàn)象——在占領(lǐng)了零售、消費(fèi)等行業(yè)后,2C的互聯(lián)網(wǎng)思維在電氣、能源領(lǐng)域碰了壁,它們無(wú)法應(yīng)對(duì)專業(yè)的、海量的工業(yè)數(shù)據(jù)。
但好在,物聯(lián)網(wǎng)帶來(lái)了方法論,能源企業(yè)開始了探索。
能源這種大型企業(yè)的數(shù)據(jù)該如何收集?該收集哪些數(shù)據(jù)?收集后如何使用?通過創(chuàng)享會(huì)上三家能源企業(yè)分享的案例,鈦媒體發(fā)現(xiàn),能源企業(yè)主要將這些工業(yè)數(shù)據(jù)應(yīng)用在了兩方面:在企業(yè)內(nèi)部,更好地指導(dǎo)生產(chǎn);在企業(yè)外部,完成各級(jí)單位的能源協(xié)同發(fā)展。
生產(chǎn)實(shí)時(shí)大數(shù)據(jù)算法幫助流程型企業(yè)優(yōu)化生產(chǎn)過程
在本次討論會(huì)上,中國(guó)華能集團(tuán)有限公司信息中心處長(zhǎng)郭森剖析了大型國(guó)有發(fā)電集團(tuán)在生產(chǎn)實(shí)施大數(shù)據(jù)算法平臺(tái)的實(shí)戰(zhàn)應(yīng)用。其本質(zhì)即通過機(jī)器學(xué)習(xí)、人工智能,幫助大型企業(yè)進(jìn)行更有效的流程管理。
郭森表示,構(gòu)建工業(yè)物聯(lián)網(wǎng),首先要區(qū)分制造業(yè)中的流程型企業(yè)和離散型企業(yè)。
流程型企業(yè)包括石化、石油、冶金、電力、鋼鐵和電解鋁。這類企業(yè)的特點(diǎn)是生產(chǎn)過程流暢、連續(xù)、完整,企業(yè)體量大、資產(chǎn)密集、工作連續(xù),數(shù)據(jù)海量、連續(xù),影響力相對(duì)較大。這類企業(yè)的生產(chǎn)線甚至是不可暫停的,一旦暫停就會(huì)帶來(lái)巨大的工程損失和經(jīng)濟(jì)損失。
離散型企業(yè)例如三大動(dòng)力集團(tuán)、三一重工、海爾、GE等重型設(shè)備生產(chǎn)商,這些企業(yè)的生產(chǎn)比較離散、工作不連續(xù),數(shù)據(jù)量也相對(duì)小。
郭森認(rèn)為,流程型企業(yè)對(duì)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)落地“束手無(wú)策”是因?yàn)?,區(qū)別于離散型的企業(yè),流程型企業(yè)數(shù)據(jù)積累更加龐大,更具連續(xù)性,更難以應(yīng)用?!澳壳斑@些數(shù)據(jù)僅僅是用來(lái)‘看’的,很難應(yīng)用起來(lái)?!?/p>
而總的來(lái)說(shuō),華能集團(tuán)目前正在做的信息化平臺(tái)實(shí)際上是在解決三大痛點(diǎn):
第一,如何利用流程化企業(yè)看似無(wú)意義的海量、連續(xù)實(shí)時(shí)生產(chǎn)數(shù)據(jù);
第二,利用人工智能、機(jī)器學(xué)習(xí)這種先進(jìn)的科技手段,對(duì)以往工業(yè)中奉行的“一線經(jīng)驗(yàn)主義”進(jìn)行補(bǔ)充和修正;
第三,對(duì)能源生產(chǎn)中的一系列不確定性問題進(jìn)行預(yù)判。最終實(shí)現(xiàn)對(duì)故障預(yù)判、檢修指導(dǎo)、成本控制,達(dá)到對(duì)生產(chǎn)過程優(yōu)化。
“我們的做法是,通過統(tǒng)一編碼,建立華能數(shù)據(jù)平臺(tái);引入算法平臺(tái)、大數(shù)據(jù)、人工智能技術(shù);創(chuàng)建開源平臺(tái)、共享社會(huì)資源?!?/p>
第一步:通過統(tǒng)一編碼集中歸納、分析看似無(wú)意義的、海量的、連續(xù)的實(shí)時(shí)生產(chǎn)數(shù)據(jù)。
“我們統(tǒng)一設(shè)備KKS編碼,將數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化、統(tǒng)一互聯(lián)、全集團(tuán)共享。集中部署的應(yīng)用可針對(duì)所有電廠所有數(shù)據(jù),節(jié)省分散部署的費(fèi)用。”
統(tǒng)一編碼
第二步:將數(shù)據(jù)匯聚到KDM平臺(tái)軟件,集中通過數(shù)據(jù)加工KKM算法平臺(tái),最后通過KAM展示平臺(tái)進(jìn)行數(shù)據(jù)展示。
第三步:通過對(duì)特征指標(biāo)的匯總及觀察判斷設(shè)備狀態(tài),包括對(duì)設(shè)備進(jìn)行運(yùn)行建設(shè)、健康評(píng)價(jià)、壽命評(píng)估和性能辨識(shí)。
“最有效的工具是通過設(shè)備原理模型、現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)積累,通過大數(shù)據(jù)計(jì)算,發(fā)現(xiàn)反映設(shè)備本質(zhì)屬性的特征值,一旦特征值發(fā)生異動(dòng),就可以根據(jù)狀態(tài)特征值與故障特征值的邏輯預(yù)算對(duì)故障進(jìn)行診斷?!?/p>
據(jù)郭森介紹,自2013年開始,華能集團(tuán)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)調(diào)研起步;2015年,華能建立起初步的數(shù)據(jù)平臺(tái),嘗試建立大型監(jiān)管中心,涵蓋華能8大電廠及華電風(fēng)電KDM(平臺(tái)軟件);2016年,進(jìn)一步推出算法平臺(tái),并在2017年將一些水電廠、風(fēng)電廠接入推廣應(yīng)用。
通過涵蓋百余個(gè)特征值,華能生產(chǎn)實(shí)時(shí)大數(shù)據(jù)算法平臺(tái)已經(jīng)在水電、風(fēng)電、燃煤火電中實(shí)現(xiàn)異動(dòng)監(jiān)測(cè)、故障診斷等功能。
“比如在水電上,發(fā)動(dòng)機(jī)異動(dòng)檢測(cè)量33個(gè),故障診斷量28個(gè);水輪機(jī)異動(dòng)檢測(cè)量9個(gè),故障診斷量9個(gè)。涵蓋了128個(gè)特征值。在2017年一天,某個(gè)水輪機(jī)頂蓋水平振動(dòng)緩變率等幾個(gè)指標(biāo)發(fā)現(xiàn)異常,我們通過算法平臺(tái)得出結(jié)論‘10日內(nèi)可能出現(xiàn)故障’,當(dāng)時(shí)一線老員工都不信,結(jié)果之后對(duì)水輪機(jī)組水下部分進(jìn)行檢查,果然發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)輪一個(gè)葉片出現(xiàn)了小塊脫落?!?/p>
通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)能源協(xié)同管理
與華能集團(tuán)應(yīng)用在煤電、水電等連續(xù)型業(yè)務(wù)不同,遠(yuǎn)景是做智能風(fēng)機(jī)起家, 2014年遠(yuǎn)景開始啟動(dòng)智能物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)EnOS?項(xiàng)目。在遠(yuǎn)景看來(lái),能源的大一統(tǒng)時(shí)代已經(jīng)過去,能源世界正在逐步碎片化。能源系統(tǒng)的物理世界打碎后,需要在數(shù)字世界重新統(tǒng)一融合。這樣的融合和重構(gòu),則需要通過能源物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)來(lái)有效實(shí)現(xiàn)。通過物聯(lián)技術(shù)和人工智能技術(shù),EnOS?平臺(tái)能實(shí)現(xiàn)各能源形態(tài)和應(yīng)用領(lǐng)域的協(xié)同運(yùn)行,在可再生能源、分布式能源交易、儲(chǔ)能、電廠、樓宇、電動(dòng)交通等幾大場(chǎng)景當(dāng)中實(shí)現(xiàn)更大的商業(yè)價(jià)值。
在設(shè)備接入上,EnOS?通過開放的Edge接口協(xié)議,可以無(wú)縫連接包括BMS、光伏、風(fēng)能、儲(chǔ)能、用能設(shè)備等各種系統(tǒng)。目前該平臺(tái)已接入超過5000萬(wàn)臺(tái)設(shè)備。而在可再生能源設(shè)備上,EnOS?支持140種風(fēng)機(jī)機(jī)型和650種型號(hào)的光伏逆變器直連接入、秒級(jí)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)更新,并能實(shí)現(xiàn)超過95%的數(shù)據(jù)合格率。
接入數(shù)據(jù)后,EnOS?平臺(tái)會(huì)建立統(tǒng)一的設(shè)備模型,再通過EnOS?云平臺(tái)上的數(shù)據(jù)分析和人工智能算法,打造相關(guān)應(yīng)用,包括監(jiān)控、績(jī)效、功率預(yù)測(cè)、設(shè)備健康度分析、發(fā)電性能分析、預(yù)防性維護(hù)等方面。最后,為智慧風(fēng)電、智慧光伏、智慧電站、智慧園區(qū)、智慧樓宇、智慧交通等各個(gè)應(yīng)用場(chǎng)景提供解決方案。
遠(yuǎn)景智能技術(shù)總監(jiān)閆劍鋒表示,總體而言,EnOS?平臺(tái)擁有四大優(yōu)勢(shì),第一提供便捷、低成本的設(shè)備接入;第二提供公有云和私有環(huán)境的快速部署、運(yùn)維監(jiān)控,第三擁有大量的能源端數(shù)據(jù),大量適合能源行業(yè)的數(shù)據(jù)分析及人工智能知識(shí)沉淀,第四提供開放的API和開發(fā)者套件,賦能第三方應(yīng)用開發(fā)。
全球最大的家用儲(chǔ)能公司Sonnen與遠(yuǎn)景智能物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái) EnOS?合作,將分散的儲(chǔ)能電池協(xié)同管理,在緊急狀況下進(jìn)行電力調(diào)配。
EnOS?平臺(tái)幫助Sonnen打造以智能電池為中心的家庭能源管理系統(tǒng)
Sonnen將分布在不同家庭中的儲(chǔ)能電池裝上傳感器,并將傳感器的數(shù)據(jù)直接連接上傳到EnOS?上,幫助用戶分享自己擁有的電力。基于EnOS ?平臺(tái)完善整個(gè)分布式儲(chǔ)能網(wǎng)絡(luò),讓能源實(shí)現(xiàn)了真正意義上的共享,并讓每一個(gè)加入這個(gè)網(wǎng)絡(luò)的人有機(jī)會(huì)享受免費(fèi)的電力,形成社區(qū)能源共享的Energy Facebook。
其次,通過EnOS?能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)這些不同家庭中的儲(chǔ)能電池的統(tǒng)一調(diào)度。將用戶的儲(chǔ)能電池編織成了一張隨時(shí)響應(yīng)調(diào)峰調(diào)頻需求的電力網(wǎng)絡(luò),萬(wàn)千家庭形成虛擬電廠,這大大降低了電網(wǎng)維護(hù)的成本。
“Sonnen會(huì)跟這些家庭簽訂一個(gè)協(xié)議,即企業(yè)免費(fèi)給家庭安裝電池,以換來(lái)電池的使用權(quán)。Sonnen就會(huì)在緊急時(shí)刻通過EnOS?,將這些電池所儲(chǔ)備的電能緊急調(diào)用。相當(dāng)于一個(gè)幾百兆瓦容量的虛擬發(fā)電廠?!?/p>
協(xié)調(diào)各級(jí)單位的服務(wù)型能源云平臺(tái)
光伏巨頭天合光能股份有限公司,也高調(diào)宣布進(jìn)軍物聯(lián)網(wǎng)。據(jù)天合云能源互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)(杭州)有限公司總經(jīng)理方斌介紹,天合光能的能源互聯(lián)網(wǎng)構(gòu)架分三層:第一層是智能能源終端,包括智能發(fā)電系統(tǒng)、儲(chǔ)能系統(tǒng)、配電和用電系統(tǒng);第二層是能源輸送管理系統(tǒng)和輸送的管道系統(tǒng);第三層是光伏云、儲(chǔ)能云、充電云、運(yùn)維云、能效云、售電云。
該物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)旨在解決中國(guó)傳統(tǒng)中小型企業(yè)在用能方面存在兩大痛點(diǎn):一是缺乏專業(yè)運(yùn)維能力,一旦出現(xiàn)用電故障,往往需要幾天才能恢復(fù)正常用能;二是無(wú)法實(shí)現(xiàn)自主監(jiān)測(cè),開源節(jié)流。
“天合能源物聯(lián)網(wǎng)推出的云端運(yùn)維和檢測(cè)功能就是為解決這兩大痛點(diǎn),幫助企業(yè)實(shí)現(xiàn)“五省”(省錢、省電、省人工、省心、省事),實(shí)現(xiàn)廉價(jià)、環(huán)保、穩(wěn)定的用能環(huán)境?!?/p>
具體流程是,通過搭建能源云平臺(tái),面向目標(biāo)群體(特別是光伏電站、戶用光伏)開放使用,快速接入終端用戶,提煉業(yè)務(wù)體系,挖掘分析云數(shù)據(jù),推動(dòng)物、能、數(shù)字全面的連接,實(shí)現(xiàn)“三位一體”的能源物聯(lián)網(wǎng)新體系。
另外,要做到真正的云數(shù)據(jù)分析,數(shù)據(jù)必須成量級(jí),在這一方面,天合光能有行業(yè)優(yōu)勢(shì)。
那么企業(yè)究竟接不接受這當(dāng)中能源管理方式?方斌表示,“在試點(diǎn)過程中出乎我意料,有50%的企業(yè)愿意付錢做能源遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)?!?/p>
方斌介紹到,越來(lái)越多的中小企業(yè)在關(guān)注能源成本,而如果通過傳統(tǒng)的方式,一套本地運(yùn)維系統(tǒng)售價(jià)可能會(huì)達(dá)到80-100萬(wàn)不等,另外還需配備服務(wù)器、監(jiān)控中心,設(shè)立監(jiān)管崗位。但如果采用能源互聯(lián)網(wǎng)的模式,可以節(jié)約掉這這部分成本,“等于零投入”。而作為服務(wù)平臺(tái),物聯(lián)網(wǎng)只是從節(jié)約下來(lái)的成本中抽取一部分服務(wù)費(fèi)用。
但同時(shí)方斌也提到,做能源物聯(lián)網(wǎng),要看的不僅僅是互聯(lián)網(wǎng)的部分,線上線下一個(gè)都不能少,“互聯(lián)網(wǎng)公司看重的是使用價(jià)值,傳統(tǒng)公司看重的是交易價(jià)值。這里面的思路是不一樣。我的感受是,如何挖掘使用價(jià)值,這是能源物聯(lián)網(wǎng)不一樣的地方,這也是能源企業(yè)的優(yōu)勢(shì),我們有終端,也有專業(yè)的人員?!?/p>