摘要：发电厂生产运行管理数据包括设备名称及所属信息构成的基础数据和设备基础数据与生产运行管理各业务流程节点结合产生的应用数据两部分，数据的标准化、规范化、丰富性及完善程度是发电厂是否能实现设备全生命周期管理和生产运行管理智能化的基础。而智能化可以从本质上提高发电厂生产管理的安全性与工作效率，因此通过现代信息技术和移动通信技术来实现生产运行管理的智能化应用应引起高度的重视。在现今各发电集团生产运行管理模式和管理系统千差万别，优劣参差不齐的情况下，亟待通过评估、整合、优化、创新，实现发电行业生产运行管理模式的相对统一和优化升级，进而实现全行业的管理提升。
关键词：发电厂 生产运行 数据标准化 智能化应用 全生命周期 海量数据
一发电厂生产运行数据管理存在问题分析：
(一)基础数据存在的问题
1、设备名称作为重要的基础数据没有在ERP或EAM等管理系统中建立一个完整的、全覆盖的数据库。如电机电源开关的控制小开关在现场是有标准命名的但在管理系统中却没有以标准名称收入；热力系统变送器一、二次阀因在热工系统图没有完整展示而没有阀门标准命名因此在管理系统中也没有收入。电气专业就地的表计也存在类似的情况。这就导致这些设备名称在管理系统中可以不规范的录入，而完整规范的设备名称数据库是发电厂实现标准化管理的基础。
2、ERP或EAM等管理系统设备名称录入方式不统一，有的可以手动录入，有的要求通过KKS自动生成，存在系统中同一设备名称在不同的业务流程中不统一的现象。导致设备缺陷等报表系统无法完整准确统计。
3、设备所属信息的数据不完整，如只有所属机组、所属专业等极少的几项，所属信息量的不完善，制约了数据量的扩展，导致无法实现有价值的报表分析、核查、判断等智能化功能。
4、管理系统中设备所属信息经常要手动录入，如所属机组、所属专业、所属区域等，录入错误会导致统计、分析、判断、待办等功能无法精准实现。
(二)生产运行管理应用数据存在的问题
1、如十条设备名称及所属信息准确录入得到的基础数据与十个业务流程的十个节点将产生海量的应用数据，但现在这些数据与物联网、移动互联网等先进的信息技术结合的不够，海量数据的智能化应用没有得到充分挖掘。
2、纸质的业务流程还大量存在，如很多电厂的操作票还独立于EAM和ERP等管理系统之外，没有实现全部生产业务流程在管理系统中完整应用，使得对某一设备各业务流程数据完整记录的全生命周期管理无法实现，也制约了如操作票和工作票等业务流程之间应用数据关联性智能化应用的实现。
3、两票业务流程及票面相对传统，没有为与基础数据结合产生海量应用数据创造更好的条件，应用数据深入挖掘不够，没有从本质上保证生产安全，缺乏创新。例如：
1)执行操作时无法自动判断操作的开关或阀门本身是否有检修工作，无法自动判断该开关或阀门是否是已许可工作票的安措，依靠人为判断可能产生误操作。
2)如同一设备的安措在不同工作票中安措描述不一致，工作票安措项报表（数据库）不标准，无法自动实现相同安措的自动识别，机组大小修后存在误恢复安措的风险；
3)操作票与工作票关联度不够，工作票安措没有自动生成执行安措及恢复安措的操作票，操作票操作项没有实现对工作票安措项状态（已执行和已恢复）自动置位；没有从流程上自动防止安措未执行即许可工作票，没有从流程上防止工作票终结安措漏恢复。
4)工作票的检修项目没有细化生成可扩展应用的数据即工作票检修项目报表；检修项目与调试试运没有实现自动关联；
5)没有对检修项目未调试好即可以执行工作票竣工实现闭锁；
4、运行中无法直观的了解没有远传信号的阀门及刀闸的真实状态，运行方式不明确就不能对运行人员正确执行热机及电气操作和事故处理进行有效指导。
二发电厂生产运行基础数据标准化治理及应用
对所有电气一、二次设备、热力设备及热工设备建立由设备标准名称及其所属信息组成的设备信息数据库即设备信息报表，是生产运行管理的基础数据。这些设备所属信息具体包括所属机组、所属专业、所属系统、系统所属专业、所属区域、对应的kks码、设备所在具体位置、设备对应电源位置、就地设备对应的二维码等。这个设备信息报表内置在ERP等生产运行管理系统中，要求所有业务流程必须对设备名称准确录入，并可以实现只有录入报表中的设备标准名称才会自动带出完整的所属信息，不允许手动输入所属信息，避免录入错误。这些生产运行管理基础数据的准确录入及其与各生产业务流程结合产生的海量应用数据为生产管理智能化应用打开了空间。
例如“系统所属专业”数据的应用。设备有所属专业的定义，如凝结水泵电机所属专业是电气，凝结水泵所属专业是汽机，凝结水泵出口母管压力变送器所属专业是热控，这三个设备都属于凝结水系统，而凝结水系统的所属专业是汽机专业，也就是系统所属专业的概念。 “系统所属专业”这个基础数据，可以与缺陷、异动、停复役、工作票等业务流程结合产生丰富的应用数据，例如通过“系统所属专业”这一数据维度可以方便地查询到系统所属专业是汽机专业的全部设备缺陷，其中也包括了汽机各系统中电气专业和热控专业的缺陷；另外可以方便地查询到系统所属专业是汽机专业的全部检修设备，其中也包括汽机各系统中电气专业和热控专业的检修设备。这个统计维度也正是汽机专业专工需要了解的与本专业相关的生产信息，从而提高了专业人员处理生产问题的工作效率。
三生产运行管理应用数据的智能化应用
1、二维码技术的应用
二维码作为设备的基础数据之一，可以在设备就地设置标识牌的基础上再额外配置一个二维码标识，作为设备身份的备份，利用智能手持终端与热机及电气操作票、巡检及就地抄表等业务流程结合起来，实现相关智能化功能。
1)与操作票结合的应用
a)将热机、电气操作票植入智能手持终端，操作票的每一操作项中涉及到的设备、阀门、开关、刀闸、保护压板、表计等都有对应的二维码，执行操作票时逐项扫码操作，避免了操作漏项，如漏开关阀门，漏投退保护压板；可以避免走错间隔，找错阀门或走错机组造成误操作；按内置的二维码顺序操作避免跳项操作造成电气及热机误操作。
b)操作票的每一操作项中涉及到的设备、阀门、开关、刀闸、保护压板、表计等的设备所属信息中包括设备所在具体位置、设备对应电源位置这两项信息，在手持终端操作票的每一操作项后可以直接显示，指导操作人员快速找到相应设备，提高工作效率。
c)在手持终端上可以便捷地开操作票，如巡检员在现场巡检时，操作员下令让巡检操作一个阀门或一个电动阀停电，操作员可以在手持终端上开票，避免对讲机联系听错，无票操作导致误操作。
2)与点巡检结合的应用
使用智能手持终端按内置规定的路线和时间进行点巡检，要求对必检设备扫码，智能终端会完整记录扫码设备和时间，可以提高点巡检质量。
3)与现场抄表结合的应用
手持终端可以替代现在的运行巡检本，实现无纸化抄表，扫码后在手持终端上记录就地参数，如主机各轴瓦顶轴油压等DCS上没有的显示、手持终端导入电脑便于生产人员根据参数变化分析设备的运行状况，发现设备异常。如发现了某一轴瓦顶轴油压力逐渐下降最后变零，就要认真分析查找原因并在停机过程中采取相应的技术措施。
4)作为设备标识备份的应用
发电厂经过机组检修或正常运行中集中布置的多个设备标识牌和阀门牌丢失后，普遍存在对不便识别名称的设备或阀门补挂标识牌挂错的情况，给此后的准确操作留下了隐患。二维码作为设备标识牌的身份备份，可以准确方便地扫码补挂正式标识牌，避免挂错造成误操作。
5)提高工作效率的缺陷录入应用
在手持智能终端上通过在缺陷管理模块对有缺陷的设备扫码，实现对设备缺陷的快速录入，然后通过拍照或拍视频准确记录缺陷具体信息，便于检修人员对缺陷的识别和判断。
2、两票票面及流程的优化及智能化应用
发电厂生产业务流程需要与现代信息技术结合的同时更需要在流程上突破传统模式，优化后有实际应用价值的多层次业务流程节点产生的大量应用数据可以实现丰富的智能化应用，从而从本质上提高工作效率和生产安全可靠性。
1)同一设备在不同工作票中安措描述一致性的改造及相同安措自动识别应用
a)热力机械工作票安措类别改造
对于安措类别“应断开下列开关、闸刀和熔断器等，开关拉至试验位置，并在操作把手（按钮）上挂“禁止合闸，有人工作”警告牌”可以根据开关、闸刀和熔断器的种类不同将这一安措类别细分为“应断开下列开关、开关拉至试验位置，并在操作把手（按钮）上挂“禁止合闸，有人工作” 警告牌”、“应断开下列开关、闸刀，并在操作把手（按钮）上挂“禁止合闸，有人工作”警告牌” ”、“应断开下列熔断器”等几个子类别，这样因为每一安措类别中都有一个“下列”字样，就可以在具体的每一条安措内容中只填写设备标准名称。
b)电气工作票安措类别改造
将电气一种票“应拉断路器、隔离开关”这一安措类别按前述热力机械工作票的“应断开下列开关、闸刀和熔断器等，开关拉至试验位置，并在操作把手（按钮）上挂“禁止合闸，有人工作”警告牌”的细化、优化方式进行改造，安措类别也增加“下列”字样，这样就实现了同一开关的安措描述在热机和电气一种工作票中的一致，如在循泵电机检修的电气一种票与循泵检修的热力机械工作票中开关隔离这一安措描述就实现了一致。另外将电气二种票票面安措类别改造为与电气一种票一致，以实现对于380V母线检修电气二种票与变压器检修的电气一种票中同时存在的变压器低压侧开关断开隔离的安措描述一致（因为电气二种票没有细化具体描述的安措类别，只有“注意事项（安全措施）”）。
c)热控工作票安措类别改造
因热控工作票有时也要体现热力系统的阀门隔离和设备停电等安措，因此也要增加与热力机械工作票一样的相关安措类别。
经过上述改造实现了同一设备在不同种类工作票中安措描述的一致，使得同一设备的相同安措可以自动识别，避免大小修后期误恢复相同安措。
2)工作票安措项报表的应用
由所有种类工作票的不同安措类别描述与设备标准名称、设备所属信息及工作票不同流程节点状态共同组成了工作票安措项数据库，即工作票安措项报表。设备名称的标准及不同种类工作票中安措描述的一致使得同一设备的相同安措可以自动识别，避免误恢复相同安措。另外设备所属信息中所属机组、所属专业、系统、系统所属专业等大量数据有可以帮助生产人员方便的了解到哪台机组、哪个专业、哪个系统、哪个系统所属专业还存在哪些安措，进而准确指导生产工作。
3)工作票安措项自动生成安措执行和恢复的操作票及操作票操作项报表的应用
a)细分的安措类别如“应断开下列开关、开关拉至试验位置，并在操作把手（按钮）上挂“禁止合闸，有人工作” 警告牌”及在具体的安措内容中只填写设备标准名称，针对这一类安措在执行安措时可以自动生成操作任务为“执行XX工作票设备停电”的操作票及具体的设备停电操作项，包括设备名称及停电指令两个字段，不必再人工逐一设备开一个停送电联系单从而大大提高了工作效率。对于“应关闭下列阀门、挡板（闸板），并挂“禁止操作，有人工作！”警告牌”这一类安措也可以自动生成操作任务为“执行XX工作票热机安措”的操作票及具体的阀门和操作指令，包括阀门及关闭指令两个字段。反之在安措恢复时可以自动生成恢复安措的送电和阀门开启的操作票。这样自动生成的操作票可以定义为设备名称加操作指令的两个字段操作票。
b)操作票的每一操作项及已执行的状态共同生成操作票操作项数据库即操作票操作项报表，操作项有单一的操作项和设备加操作指令的两个字段操作项两种形式。因两字段操作票操作项与工作票安措项有直接关联关系，拓展了两票管理的智能化空间。
4)自动防止安措未执行即许可工作票应用
不同种类的工作票根据工作内容的不同可以手动关联或自动生成操作票，这样生成的操作票操作项报表尤其是两字段操作票操作项报表与工作票安措项建立了直接关联关系。这样在工作票许可前安措项会与已执行的操作票操作项进行匹配，已执行的操作项会自动将对应工作票安措项置为已执行，还没有执行的安措项可以手动或自动生成相关操作票，操作票执行完后会自动将对应的安措项置为已执行，这样从流程上就避免了安措还未执行，人为对工作票安措项打钩就许可了工作票，检修人员盲目开工造成威胁系统安全运行和人身伤害的情况发生，这种情况在生产过程中是有深刻教训的。这样的设计必须严格要求执行工作票安措必须使用操作票，实现了生产运行的精细化管理，降低了误操作机率。
5)工作票工作终结与工作票终结两个流程节点的扩展应用
工作票设计中没有设置反映安措是否全部恢复的流程节点，留下了漏恢复安措的隐患。电气一种票在执行流程中只是为区别接地线是否拆除或接地刀闸是否拉开设置了工作终结和工作票终结流程，而且要人为判断处理。为了避免机组大小修工作票终结后漏恢复接地线和接地刀闸及其他电气和热机安措，保证系统和机组安全启动，将电气一种票的工作票终结流程扩展应用到所有工作票类型中。前面提到的操作票操作项报表尤其是两字段操作票操作项报表与工作票安措项建立了直接关联关系，进而建立任一工作票安措项与一个安措执行操作项和一个安措恢复操作项的对应关系报表。检修工作结束可以执行工作终结流程，当工作票全部安措的恢复均由操作票执行完毕，则自动将工作票置为工作票终结。有具体安措的工作票处于工作终结状态会提醒运行人员还有安措未恢复，避免遗漏。
6)检修项目与调试试运自动关联及工作票检修任务报表的应用
录入检修设备信息时应对每一检修设备逐一进行录入，具体包括录入检修设备名称、自动带出检修设备所属的全部信息、设备的检修工艺及设备检修的具体地点。明确的检修工艺和检修地点是运行人员审核工作票安措是否正确的基础，如是阀门检查还是解体，工作在炉内还是炉外等直接决定了工作票安措布置的差异；对检修设备可以分为单体调试设备和系统调试设备，分别生成调试试运单，一个系统的单体调试检修设备未调试好闭锁生成系统试运单，检修设备未全部调试好闭锁工作票竣工流程，因此保证了所修项目修必修好。由每一检修设备的录入信息及工作票的状态节点共同组成了工作票检修任务报表。通过全部工作票的检修任务报表可以查询一个系统的热机、热控及电气的单体检修任务是否已调试好，条件满足可以自动生成系统调试试运单，进行系统调试。
前面提到的工作票安措项报表可以与工作票检修任务报表在工作票新建时进行相互核查，避免出现阀门检修与阀门作为隔离安措共存的情况，威胁检修工作安全。
7)操作票操作项与工作票安措项报表及检修任务报表自动核查避免误操作应用
执行一项操作时，要与工作票安措项报表及工作票检修任务报表进行闭锁核查，如一个阀门要执行开启操作就要核查该阀门是否在已许可工作票的检修任务中及该阀门的隔离安措是否还在已许可未终结的工作票中；一个6KV开关送电要核查该开关是否在在已许可工作票的检修任务中及该开关的停电安措是否还在已许可未终结的工作票中。这样可以从根本上避免误操作、误送电，保证本质安全。
3、真实展示阀门、刀闸状态、系统运行方式及基础生产数据信息的网页版系统图设计
当前发电厂已完全实现了DCS控制，但DCS 画面上只能反映可远控设备的运行状态，就地操作没有远传信号的阀门及刀闸等运行中无法直观的了解其真实状态，运行方式不明确就不能指导运行人员正确执行热机及电气操作和事故处理。将前面提到两字段的操作票操作项报表中阀门和闸刀的操作指令与电气及热力系统图上的阀门和闸刀状态相关联，在网页版系统图上实现真实展示，同时也可以将SIS系统上可远控设备的运行状态及其他运行参数关联到网页版系统图上，从而实现了系统运行方式和运行状态的完整展示，这对指导运行人员正确操作及检修人员准确设置工作票安措都有较大意义。此外网页版系统图还可以展示下面的信息：点击设备可以展示其全部所属信息；点击设备可以展示其联锁保护信息；点击调阀可以展示其自动控制原理；点击系统参数可以展示参数的报警定值。这些功能的实现可以在培训及指导生产工作上起到很好的辅助作用。
结束语：
发电厂生产运行管理数据的标准化治理与智能化应用的有效实施将实现生产运行和设备管理的标准化、精细化、自动化、智能化，提高生产安全的可控性，从而提升安全生产的综合管理能力，也必将推动发电厂向本质性安全迈出重要一步。
参考文献
[1] GB26860-2011电力安全工作规程 发电厂和变电站电气部分.
[2] GB 26164.1 2010电业安全工作规程 第1部分 热力和机械.