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國家能源集團工控系統研究中心主任、國能智深控制技術有限公司原黨委書記 黃煥袍

國能智深控制技術有限公司長期致力于工業自動化技術和產品的研發、設計、制造和工程應用，形成了分散控制系統（DCS)、智能分散控制系統（iDCS）、可編程控制器（PLC）、現場總線控制系統（FCS）、全激勵式仿真系統（SIM）、先進控制與優化（APC）、區域分布式集中監控（SCADA）等EDPF系列工控系統產品。主要應用于電力（火電、水電、核電、新能源發電、地熱發電等）、綜合能源、化工、煤炭、交通及市政等領域。作為國產DCS領域的代表性企業之一，國能智深多次在高端工業自動化領域打破國外壟斷、填補國內空白，創造了數十項“世界第一”“中國首臺套”的業績。

現今，人工智能、云計算、大數據、邊緣技術等技術的快速發展，智能制造、工業互聯的加速推進都使得控制系統供應商面臨著新的機遇和挑戰。國家能源集團工控系統研究中心主任、國能智深控制技術有限公司原黨委書記黃煥袍表示：“為應對面向未來的智能化、數字化、網絡化轉型需求，國能智深在自主創新發展進程中推出智能DCS，并成功研發推出芯片級全國產化的自主可控智能分散控制系統（iDCS），實現硬件100%國產化、軟件100%國產自主化。”

智能DCS支撐智能化數字化轉型

控制系統作為現代工業生產過程的大腦和神經中樞，其發展水平直接影響工業生產的安全性和經濟性。其中分散控制系統DCS是控制系統的主力軍。傳統DCS一般無法進行統計分析、模型訓練、知識表達及推理等復雜計算，智能化相關技術沒有適當的運行環境，致使企業智能化數字化轉型受到限制。黃煥袍表示：“在工業互聯網和5G技術發展背景下，智能DCS將進一步強化數字化轉型下全廠一體化監控能力，構成統一的智能化‘工廠節點’，將各類多源數據在實時數據中臺進行綜合匯聚融合，形成智能數據調控中心，為系統內各項智能化應用模塊提供滿足全過程大規模、高頻次、高實時快速響應要求的數據查詢服務；同時通過廣域聯網技術，跨物理區域、跨網絡類別進行穩定安全的數據鏈接和交互，集中各類分散的數據資源，形成數據分析專網，支撐數字化轉型的數據基礎；基于5G自適應網絡，將遠程監控、數據采集、運維和巡檢信息輔助等功能逐步融入生產控制過程中，通過數據治理和分析，采用先進智能技術，如云計算、大數據、物聯網、移動互聯、人工智能等提升工業生產過程的優化控制和調度品質，融合5G網絡的工業過程智能控制系統將成為驅動我國‘工業互聯網’蓬勃發展的關鍵使能技術。”

黃煥袍特別強調，國能智深的智能DCS注重系統和過程控制的安全性能，在開展可信啟動、嵌入式國密算法在DCS的應用研發方面也有建樹，使工控系統逐步具有主動安全識別及防護能力；在滿足信息安全要求的同時，實現生產運行控制層面的運行優化計算、能效分析計算和耗差分析、設備狀態智能監測等高級功能，便于運行人員能夠及時根據設備狀態、機組能效情況調整運行參數，實現智能DCS的自主安全可控，構建算力、算法、數據和應用資源協同的大數據中心體系，支撐和保障我國工業安全生產。

此外，智深公司研發推出的覆蓋火力發電廠全生命周期智能發電整體解決方案具有三維建檔、智能設備管理、智能控制與運行、智能生產監管、智能決策五大功能，實現管控一體化，適應先進火力發電廠智能、綠色運行的高要求。

以數據為核心實現智能決策

智能決策是制造業智能化發展過程中的“大腦”，未來智能決策將成為領先工業企業必備的能力，其中包括感知控制、設備控制、執行控制等不同層面。對此，黃煥袍深表認同：“物聯網和5G技術的快速發展和應用，將使工業可感知的數據規模呈爆發式增長，大量數據中蘊含了工業現場的設備及系統特征，未來國能智深的智能決策通過無線或有線技術、智能傳感器和調節機構等裝備，將各類物聯感知數據可靠接入智能DCS，進行數據分析和處理，采用數據挖掘等技術實現工業過程信息的泛在感知，形成感知控制、設備控制和診斷預警、執行控制等后續流程的數據基礎。”

國能智深開發的智能DCS智能計算引擎具有控制計算、統計計算、建模計算和知識計算（知識表達與推理）等功能，實現與人機界面、數據庫系統的高效融合。廠區內專用5G網絡可將生產現場儀表、傳感器、閥門、馬達等現場設備與以智能DCS為核心的智能控制中心鏈接為一體，形成一個宏觀上的廠區級“智能節點”，實現智能DCS與底層設備和子系統的聯動，形成“能效大閉環”運行模式，采用先進控制、智能控制技術將知識和信息指導生產，實現過程的精準穩定控制，實現生產全程自趨優、自學習、自診斷、自恢復、自適應、自組織運行。同時，能夠為決策者提供可靠的智慧化、可視化指導建議，通過機器學習算法、知識表達和推理算法的支持，實現輔助人工或機器自主的智能決策功能，引導生產過程趨向最優化，提升生產效率、確保生產安全。國能智深的智能DCS在促進傳統工業生產過程向“泛在感知、深度分析、智能控制”的現代智能化生產過程轉變的道路上將發揮重要作用。

據黃煥袍介紹，國能智深在國電電力內蒙古東勝熱電有限公司300MW機組投運的業內首套智能發電運行控制系統以及在內蒙布連電廠660MW機組、上海廟電廠1000MW投運的智能分散控制系統（iDCS）大量應用先進控制策略及智能算法，機組運行穩定、可靠，控制系統性能指標優秀，實現了安全、高效、環保、靈活、智能的目標；通過應用先進控制策略和人工智能算法，提高了機組在應對頻繁多變外界環境下的適應性，實現了機組能效大閉環運行，顯著提高了機組能效水平；通過重要輔機系統自啟停及自恢復、智能診斷和智能預警，顯著降低了運行人員操作強度，有效提升了運行人員對機組的管控水平。

在黃煥袍看來，智能DCS將逐步成為工廠實時運行層面的“智能中心”，未來依托全國產化的自主可控智能分散控制系統（iDCS），國能智深期待為越來越多行業的用戶打造面向未來的智能工廠，助力中國工業在數字化、智能化浪潮中乘風破浪。

摘自《自動化博覽》2022年10月刊