电力发电企业安全生产全过程信息化监控方法研究

电力发电企业安全生产全过程信息化监控方法研究

李奇骏

身份证号：421202199610218511

摘要：电力发电企业在安全生产过程中面临监控盲区、隐患排查滞后和信息分散管理等问题，亟须建立科学的信息化监控体系。针对这一现状，通过现场总线技术整合监控设备，结合数据编码规则与信息追溯系统，构建一体化数据管理平台。研究采用案例分析和技术优化相结合的方法，设计全过程信息化监控方案，对监控设备的选型与调试、数据管理与隐患追溯进行全面优化。改进后的信息化监控系统在设备状态感知、隐患排查效率及数据管理完整性方面明显优于传统方法。

关键词：电力发电企业；安全生产；信息化监控；数据管理；隐患追溯

引言

近年来，信息化技术逐步融入电力行业，通过传感器、工业互联网和大数据分析等手段优化设备监控和隐患预警能力，实现从传统人工检查向实时监控的转变。然而，信息化应用仍面临系统规划不足、数据共享受限和安全管理参差不齐等问题。全面推进信息化技术的深度应用，对于提升电力企业的安全生产水平具有重要意义。

一、监控布置

电力发电企业在实施监控布置时，需要从实际需求出发精确选型和安装监控设备。设备选型必须考虑运行环境的特殊性以及数据采集的稳定性。例如，华能岳阳电厂在锅炉运行区域安装高温抗腐蚀型温度传感器和耐压型压力变送器。这些设备能够在150℃的高温和强腐蚀性烟气环境中长期稳定工作，同时精准采集锅炉运行的关键参数。在设备安装过程中，施工团队严格按照《电力安全工作规程》执行，包括传感器固定点的校验、接线盒防护措施的布置，以及设备安装后的连接测试。为覆盖锅炉、高压汽轮机和水冷系统的所有重要部件，施工团队采用分区布置方式，确保监控设备安装在操作风险最高的区域，减少因设备布局不合理而导致的数据采集盲区。

为实现监控设备的高效联通，企业需要部署先进的网络通信系统。例如，中国大唐国际托克托发电公司采用以工业以太网为核心、结合PROFIBUS现场总线的通信架构，将全厂的监控设备与中控室实现无缝连接。工业以太网负责各生产车间与中控平台之间的数据交互，现场总线用于监控单元的内部通信。为解决厂区大面积分布的问题，该公司在设备布置中优先选择低延迟、高带宽的光纤通信技术，使传感器和执行器的数据传输延迟降至20毫秒以下。特别是在冷却水循环系统中，通过优化通信路径和部署多层路由器，大唐托克托电厂大幅提高系统运行效率，同时确保设备运行数据能够实时反馈到中控室。

在监控设备安装完成后，企业必须开展全面调试，以验证设备与通信网络的兼容性以及系统的稳定性。以华电山东莱芜电厂为例，在调试阶段，技术团队通过构建测试工况模拟机组的启动、满负荷运行和停机过程。每台温度传感器的数据输出与预设值进行比对，确保数据传输精准无误。在一次重要测试中，莱芜电厂通过对主蒸汽管道的温度报警系统进行调试，当传感器检测到温度超过设定阈值时，控制系统成功触发警报，并启动降温喷雾系统。为保障长期运行的稳定性，莱芜电厂制定每季度一次的设备维护计划，包括传感器校准、防护罩更换以及通信网络节点的检测。值得一提的是，该厂还建立专门的备件库，储备常用传感器、变送器和通信模块，以应对突发设备故障，实现快速更换。

二、数据编码与信息追溯

1.编码规则与方法

电力企业在监控过程中生成的大量数据需要制定科学的编码规则，以确保数据能够被高效管理和快速追溯。编码规则需覆盖设备类别、运行状态、时间节点以及地理位置信息等多维要素，并且必须具有唯一性和系统兼容性，以避免数据混淆和重复。例如，华能长兴电厂通过引入多层次编码规则，实现对全厂设备的统一标识。具体而言，设备编码的前缀用于标识设备类型，例如B代表锅炉，T代表汽轮机，G代表发电机；中间部分编码包含设备的运行状态，例如0表示正常，1表示低负荷运行，2表示停机检修；后缀部分则加入数据采集时间和位置编号，如220101001代表2022年1月1日在1号车间采集的数据。

为进一步提升数据的精准性和可追溯性，企业还需对编码规则进行动态更新。某些新设备的引入或生产工艺的改变可能会增加新的编码需求，企业应提前设计编码扩展字段，以便灵活适应未来变化。与此同时，企业需制定相关培训计划，使所有操作人员能够正确理解和使用编码规则，确保从数据采集到系统录入的全过程无误。

2.信息追溯系统的设计与应用

在完善的编码规则基础上，企业需构建信息追溯系统，以实现生产数据的全生命周期管理和异常数据的快速定位。大唐洛阳热电厂率先部署基于大数据分析的信息追溯系统，将历史运行数据、实时监控数据和设备维护记录深度融合，实现数据的动态归类与高效关联。在追溯系统中，设备的运行数据与编码规则紧密结合。例如，当发电机组发生温度异常时，系统会自动调用与其编码匹配的历史数据和维护记录，快速生成相关联的隐患分析报告。通过追溯系统，运维团队能够在分钟级时间内定位到问题设备，并制定有针对性的整改措施，从而缩短故障处理时间，避免更大的设备损坏。

信息追溯系统不仅局限于对异常数据的定位，还需对安全隐患进行动态预测和分析。华电国际邹县电厂在其追溯系统中增加智能分析模块，通过对设备历史运行数据和故障模式的深度学习，该系统能够识别潜在的高风险设备。例如，该厂利用大数据分析技术结合温度、振动频率和运行时间等参数，对冷却塔泵组进行隐患评估，成功预测出两台泵组的轴承寿命即将耗尽，并及时通知运维团队进行预更换。为提高隐患通知的即时性，邹县电厂追溯系统还将预警信息推送至现场维护人员的智能终端设备，使维修工作能够迅速响应并落实。

三、数据库建设与信息管理

电力企业在数据管理中需建立规范化的数据表格格式，以便对海量监控数据进行统一管理。表格内容应涵盖设备编码、运行参数、报警阈值和异常状态等关键信息。例如，国家电投远达环保重庆电厂设计一套统一的数据表格格式，表中详细列出锅炉温度、压力、流量等关键参数的运行范围和预警条件。

在数据采集过程中，企业需结合实时采集与定期批量传输的方式，确保数据的完整性和时效性。以中国华电北京热电厂为例，该厂通过传感器实时上传关键设备的运行数据，同时在每班次结束时将整班次的记录数据批量导入数据库。实时数据用于生成报警信息，批量数据则用于后续的统计分析与设备状态评估。为避免数据冗余，该厂设置定期清理机制，剔除重复性记录，并对过期数据进行压缩归档。

企业在数据管理中需搭建功能齐全的数据管理平台。华能天津IGCC电厂采用一体化的数据管理平台，将监控数据的存储、分析和展示功能集成于同一系统。该平台设置多层次权限管理机制，确保数据的访问和操作均在授权范围内进行。平台具备强大的数据可视化功能，可以通过图表和趋势分析，直观地展示设备运行状态和隐患变化。例如，主控室操作员能够通过平台实时查看每台发电机的温度趋势图，当温度曲线接近报警阈值时，系统会自动高亮显示，并向设备维护人员推送具体信息。

四、结束语

综上所述，电力发电企业的安全生产关系到能源供应的稳定与社会经济的发展。全过程信息化监控方法的研究和实践表明，通过引入传感器技术、现场总线通信和智能化信息追溯手段，能够明显提升企业对设备运行状态和潜在隐患的管控能力。统一的数据管理平台实现运行数据的高效采集、分析和应用，有助于构建透明化、智能化的企业安全生产管理体系。未来，随着物联网、大数据及人工智能技术的深入应用，电力企业的监控体系将进一步向智能化、自动化方向发展。

参考文献

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