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数字化产品:Edge-Agent智能终端与远程听诊系统

日期:2021-10-14    来源:上海电气风电集团

国际风力发电网

2021
10/14
16:09
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关键词: “双碳”目标 风电行业 风电技术

  产品价值

  在碳达峰、碳中和的战略引领下,实现“双碳”目标必须依靠科技创新,数字化转型是其中的重要基础和主要支撑。然而,企业数字化转型面临着诸多困难,失败率不低。

  企业数字化转型掣肘因素有企业文化、思维理念、组织架构、商业模式、数据治理等,其中将数据转化为业务价值是内核驱动力,其挑战尤为艰巨。

  以能源行业数据痛点为例,不同于快消品、金融、互联网、医疗等行业,能源行业常常面临以下挑战:

  能源行业中的风电板块集复杂学科、重型制造、全生命周期运维等特点于一体,极具挑战性。风电行业的环境复杂、数据形式多元、机组成本严苛,是数据痛点的“重灾区”。

  未来,以风场、风机数据为基础,利用大数据分析、云计算和人工智能等新兴技术实现能源设备的智能控制和运维是风电行业建成数字化风场的必经之路。

  没有数据基石,数字化风场将是"空中楼阁"

  因此,对于能源数字化转型,"底层数据"治理水平决定"上层建筑"的走势,解决"数据从哪里来/数据怎么用/数据解决方案究竟是什么"等问题是关键。

  能够深入穿透底层数据、高效发挥数据价值的数字化产品将是能源行业(尤其是风电)数字化转型的基石。

 技术关键点

  Edge-Agent 智能终端与远程听诊系统(以下简称“Edge-Agent”)应运而生,集成高频数据采集、存储、控制等功能,专注边缘计算与远程数据分析,是数字化风场的重要节点和工业互联网的边缘侧数字化利器。

  通过OT与IT技术的有效融合,OT层实现海量高频数据存储、采集、发布,运用IT层强大的分析处理能力,在边缘侧就地处理进行统计、分析和运算,优化风机等设备运行。

  打磨出一款优秀的Edge-Agent 产品,需要实现的技术关键点密集且具有难度:

  经济性:硬件和维护低成本,算力需求小、存储需求小、无硬件依赖、故障耐受度高;

  易用性:数据准确及时、功能丰富可配、操作便捷流畅,查询、下载、计算速度快;

  安全性:数据加密、数据水印、权限认证、丰富日志;

  可靠性:故障自恢复、健康自监控、硬件低需求;

  扩展性:支持多元语言算法APP,接口协议丰富且高效。

  攻克以上技术难点,Edge-Agent 将实现集优异的经济性、易用性、安全性、可靠性、扩展性于一体,极具亮点和前景。

 产品亮点

  01

  风机第二大脑

  风机的主控系统和Edge-Agent系统共同组成可以进行“快、慢”思考的智慧双大脑。

  在风机侧建立具备高效数据管理与服务功能的智能终端,实时收集高、低分辨率数据,搭载边缘侧算法APP。不仅满足传统实时控制的需求,还将建立信息孤岛之间的连接桥梁,将高级应用(机器学习、人工智能等)在风机端就地部署就地处理,让主控专注风机实时控制,让风机拥有会思考的“大脑”。

  02

  平价可靠数据黑匣子

  风机运行中会产生大量高频数据,Edge-Agent 可支持 Modbus、IEC104、OPCUA、TCP等采集协议实现数以千计毫秒级高频数据采集,通过自主开发的压缩算法可将风机侧海量高频数据存储数据长达数年之久,以OPCUA、Modbus、IEC104等协议对外发布至SCADA、场控等数字化产品。

  Edge-Agent支持Intel和ARM架构硬件平台,拥有创新的压缩、存储和查询算法,可在低功耗小型工控机上实现系统高效运行。

  03

  智慧运维助推器

  Edge-Agent通过软件智能管理有效减轻运维压力,通过设备与数据冗余支持系统带病运行提升可靠性,通过参数智能同步达成现场零配置,通过软件自下载与数据自恢复达成Plug&Play。

  数字化风场中,Edge-Agent与SCADA等产品通讯可提高风场数据可靠性,从容应对硬件故障和网络闪断问题。网络中断时缓存数据,待网络恢复后传给SCADA等产品,为客户提供完整的全场数据。

  04

  持续发展生态圈

  数字化风场中每一台风机都是一个旋转的数据中心,都是软件定义的风机。每天风场的数据量巨大,通过终端、场端、云端的分布式部署就地处理是有效解决数据海啸的方法。

  Edge-Agent可支持搭载增功、诊断、降载、预测、群体智能等丰富的边缘计算APP,实现PHM(健康诊断)等系统就地部署,在风机侧实现本地数据安全处理与分析。

  Edge-Agent低代码开发平台将具备架构模块化、多语言兼容、部署便捷、用户安全管理等特点,可为客户提供丰富的边缘计算APP货架库,持续为客户提供量身打造的定制化服务。

 产品应用

  某陆上风电机组处于茫茫草原之中,安装有叶片净空监测等设备,在运维、设计优化中面临难题,其中最突出的是无法获取高频数据、故障排查困难。Edge-Agent为其提供数据采集、数据存储、故障录波、边缘侧分析、数据共享、一键式部署管理等完整解决方案与服务。

  通过安装低成本的硬件设备,实时获取叶片净空监测、控制运行参数等信息(下图示例),持续存储历史数据,记录故障点位便捷查看故障发生前后数据,助力运维及后评估团队快速解决和分析问题。

 产品展望

  基于数字孪生的全感知数字化智联风机应具备实时计算,实时控制、边缘计算、大数据分析等功能,实现和云平台安全的无缝连接,将有价值的风机数据传输至云端。Edge-Agent系统提供基于数字孪生的终端工业APP,将多元数据转化为可以执行、决策的信息,实现数据价值化、知识软件化。

  能源互联网时代下,要深度应用工业互联网平台技术,构建下一代数字化风场,实现风电行业真正的数字化转型!


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