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1  項目背景介紹

白鶴灘超級世紀工程先后兩次在習近平的重要講話上被提及，通過了近70年的努力打破了國外的壟斷，實現了高端裝備的國產化自主可控的技術突破。舉國重器白鶴灘水電站建設的綜合技術難度是當今世界最高的，而且創造了單機容量100萬千瓦世界第一、地下洞室群規模世界第一、300米級高拱壩抗震參數世界第一、無壓泄洪洞群規模世界第一等6個世界第一。

2  項目目標與原則

亞控科技連續兩年在國內SCADA監控市場位列第一，本工程項目由亞控合作伙伴華能水電基于2套1萬點KingSuperSCADA二次開發，本著科技創新振興民族工業的理念積極參與白鶴灘水電站的建設，實現了對機組碳刷采集監控的全棧國產替代。依托監控系統的高性能及高兼容度，新的全棧體系化替代方案實現了高效遷移，為支撐企業未來業務發展做出了重大貢獻。

3  項目實施與應用情況

發電機滑環裝置是發電機的關鍵部件之一，不僅數量多且長期處于磨損和高溫工作環境中，發電機的勵磁電流是通過碳刷、滑環輸送到勵磁繞組的。由于發電機在運轉中會產生震動導致電刷和滑環瞬間產生電火花。火花強度超過一定限度時就會給發電機帶來損傷，嚴重時會引起滑環燒蝕、碳刷超溫燃燒、發電機停機等重大事故，因此，在運行過程中需要實時監測碳刷的工況。

碳刷智能在線監測裝置對碳刷的磨損程度、碳刷與滑環間的放電情況、碳刷溫度等反應工況的重要指標進行在線監測，將這些工況數據和狀態實時采集進行綜合分析以此準確表征碳刷的當前性能，保障發電機正常運轉的安全。

發電機滑環裝置智能監測系統解決方案包含數據可視化、數據在線監測、趨勢分析、故障智能診斷、實時報警、數據統計報表、參數設置、系統設置和用戶管理，采集大量歷史數據存儲到數據庫中，為智能診斷和統計分析提供數據支撐。

產品主要攻關點如下：

（2）全面國產，安全融合

加強產品上下游國產化生態領域的建設，包括與水利領域控制設備、國產CPU、國產操作系統、國產數據庫產品的適配融合，通過一系列融合適配、方案開發和行業應用，促進水利企業國產化落地，解決選型應用難題。

（2）業務深耕滿足用戶需求

加強產品創新性，針對水利行業中的系統監控痛點需求、升級維護、管控融合等痛點問題進行不斷的技術探索與試點應用。

（3）性能和易用性持續改進

不斷提升產品性能和易用性改進，提高產品在跨平臺、特別是不斷更新發展的信創平臺下的產品穩定性與易用性。

4  效益分析

對于工業企業的關鍵設備而言，無論是帶“病”運行還是處于“亞健康”，都會給企業帶來損失，可能是意外停機導致的更高成本支出，也可能是巨額的生產損失以及安全隱患和事故等。據ISA數據顯示，全球制造商每年因停機遭受的損失總計約為6,470億美元。因此，關鍵工業設備的健康診斷十分重要。

本項目工程投入以后，在降低設備的維護成本、減少故障次數等方面優勢明顯，在安全范圍內達到國際先進水平。該項目運行在全信創化的運行環境，不依托任何國際技術，在水電站大型裝備系統在線安全監測、趨勢預判和智能診斷方面具有非常好的推廣價值。

本解決方案共在2個機組中投入使用，資金投入為幾十萬級，項目實施周期1-2個月，在降低設備的維護成本、減少故障次數等方面優勢明顯，在安全范圍內達到國際先進水平。該方案存在以下4項推廣價值：

（1）全信創化的運行環境，不依托任何國外技術；

（2）完成基于Linux系統的在線監測系統開發及優化，解決網絡安全問題；

（3）集成碳粉吸收裝置風機轉速、風壓，滑環裝置碳刷溫度、電流、磨損量，環境溫度、濕度等數據采集，對各類傳感器進行集成優化，實現在線監測、趨勢分析、故障智能診斷；

（4）解決無線數據傳輸丟失和錯誤問題，提升智能監測系統的運行可靠性。

亞控科技基于KingSuperSCADA針對白鶴灘電站發電機滑環裝置開發的智能監測系統，系統采集風機轉速、風壓，滑環裝置碳刷溫度、電流、磨損量、環境溫度、濕度等數據，對設備進行在線監測、趨勢分析、故障智能診斷，實現了軟件平臺系統的自主、安全和可控，保障發電機組穩定可靠運行；同時，實現了對機組碳刷采集監控的全棧國產替代，降低了IT投資和運維成本，有效提高了整體運營效率，為支撐企業未來業務發展做出了重大貢獻。