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核电设备可靠性数字化管理系统(ERMs)

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成果主要完成人

王 欣、凌世情、刘 双、曹双华、陶佳林、朱术超、彭瑞华、唐湘涛、刘志勇、邱韶阳、张福海、昌正科、王启峰、陈 锋、喻 松、吴 起、高 鑫、刘 峰、徐 楠、任成宾

项目概况

核电设备可靠性数字化管理系统(ERMs)是一款基于工业互联网平台开发、基于B/S(浏览器)架构、以设备可靠性管理为主要功能的工业软件,是国内外首个设备可靠性全流程信息化管理平台,建设理念、创新程度、技术水平均处于国内外同等或领先水平。 ERMs以提升设备可靠性水平、降低管理成本、提升运营业绩为导向,通过设备可靠性管理(ERM)和先进在线监测(AOM)两大功能的开发,打造核电设备可靠性管理的数据共享平台、集中监控平台、创新培育平台和成果转化平台,推动设备可靠性管理从信息化向数字化转型,并通过新功能开发、新技术应用,实现设备可靠性全流程、全范围、全寿期管理和标准化、规范化管理,将ERMs打造成为以“服务化、集成化、敏捷化、集约化、协同化、智慧化”为特征的现代化工业软件。 ERMs已在中国核电旗下五家运行电厂(秦山核电、江苏核电、福清核电、海南核电、三门核电)全面上线,管理6种堆型、25台机组超过200万台设备、20万个系统、100万条预维大纲项目、60万个测点,为用户提供系统/设备监督评价、维修有效性(MR)监督、机组热力性能监督、设备分级管理、预防性维修大纲管理、关键敏感设备管理等在内的20多项设备可靠性管理功能。 ERMs拥有相关发明专利、外观专利、软件著作权近百项,并先后在国电投山东核电有限公司、国家电网山东鲁软数字科技有限公司、中核国电漳州能源有限公司等集团内外部单位取得系统推广订单,产品和技术在中核、广核、国电投均有应用。 ERMs在坚持自主创新、自主研发的总体思想指导下,依托中国核电工业互联网平台(DHP)提供的数据中台和服务中台,设计开发包括管理策略、监督评价、数据管理三大类共计22个功能模块,实现设备可靠性的全流程、全范围、全寿期管理,实现设备可靠性管理的数据融合和业务融合,推动中国核电设备可靠性管理的标准化、规范化进程;引进各种智能监测与诊断技术推动实现机组、系统、设备的实时在线监测,实现关键设备的故障预警、故障诊断,推动设备维修策略从以预防性维修为主的基于时间的维修(TBM)向基于状态的维修(CBM)转变,在提升设备可靠性的同时,降低运维成本、提升维修有效性;开发一批实用、高效的数据分析、数据建模等功能工具,帮助工程师更好地开展设备可靠性管理工作,培养一批兼具设备管理技术和科学研究能力的高层次人才。 ERMs引入工业互联网、微服务、云计算等技术,提升了系统的灵活性,为实现更灵活的更新迭代、更高效的数据处理奠定了基础;引入总分架构、云边部署、移动互联等技术,保障了系统运行的安全性、稳定性和便利性;引入物联网、边缘计算和无线通信等技术,丰富了设备状态数据的获取手段,为大数据、智能监测等技术的应用奠定了基础;研究开发设备智能监测与诊断模型、剩余可运行时间预测模型、数字孪生模型等多项关键技术,实现设备、系统、机组运行状态的可知可控,全面提升核电设备可靠性管理的智能化水平,进一步促进核电机组的安全、稳定、经济运行。 在关键技术上,ERMs研发了用于核电厂关键系统设备在线监测的多参数混合动态阈值模型、电功率损失事件自动识别算法、机组运行瞬态自动识别算法、核电厂二回路数字孪生模型、转动设备剩余可运行时间预测模型、基于FMEA的泵类设备故障监测与诊断技术、发电机智能监测与诊断技术、变压器智能监测与诊断技术、预防性维修有效性分析算法。