燃煤智慧发电厂5G应用方案（62页 PPT）

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概览
署名燃煤智慧发电厂 5G 应用方案应用名称场景用途创新性 5G 无人机巡检应用电厂厂区设备及输煤巷道漏气、漏液、设备安全状况巡检，以及输煤巷道设备、巷道下方车辆及人员作业行为巡检高（输煤巷道 5G 无人机巡检为业界首创）传送皮带 5G 智能巡检应用输煤皮带皮带撕裂、皮带跑偏、托辊损坏、皮带温度异常、发生明火、环境参数异常等巡检中等（前期业界已有部署）煤场 5G 智慧盘煤应用煤场煤炭物料实时盘点及煤场库容核算高（ 5G 盘煤为业界首创） 5G 煤仓疏堵应用煤仓对煤仓下、中、上部的堵煤做全方位智能清理高（ 5G 煤仓疏堵为业界首创 5G 融合通信应用安全生产、作业调度、应急指挥提供超高清实时语音、视频对讲等多媒体服务和有线无线跨集群互联互通、统一管控能力，有效提升日常生产和应急处置效率，最大限度保障电力供应。中等（前期业界已有部署） 5G 综合准控应用 2C ：移动办公（替代 VPN ） 2B ： 5G 作为厂内有线的备份 2C ：对电厂员工 5G 手机访问企业内网进行二次认证、分权分域、溯源审计、热点防私接管理等 2B ：对电厂 5G 物联网设备接入企业内网进行二次认证、固定 IP 地址分配、后路由管理等高（独有随行专网分流策略 + 二次认证双重防护，为业界首创） 5G 融合网管应用电厂厂区所有网络设备对厂区内 5G 设备（基站 /UPF/MEC/ 切片 /CPE ）、 PON 设备（ ONU/OLT ）、 Wi-Fi 设备（ AC/AP ）、数通设备（交换高（独有 5G 专网管家 + 丰富网管经验，为业界首 5G 应用方案概览） 1 、 5G 无人机巡检应用火电厂巡检的典型挑战管线巡检  巡检环境复杂：管线通常涉及到高海拔或城区复杂环境，传统地面人工巡检方式难以有效覆盖；  线路距离长：电厂涉及输电管线、取水管线、输煤巷道，管线类型多，长度长，覆盖面大；  人员工作量大：传统人工巡检需要大量人力物力才能完成高频次巡检  作业风险高：传统人工巡检需面临恶劣环境，存在大量作业安全隐患（中暑、低温、跌落、蜂害、蛇害等）火电厂巡检一般包括管线巡检及厂区巡检，通常面临各种复杂的环境，传统人工巡检需消耗大量人力且存在巡查死角。厂区巡检  整体感知力弱：厂区内设备分散，布局复杂，传统人工巡检难以对整体运行情况进行感知；  设备复杂度高：厂区中存在高度在百米以上的烟囱，高温高压的设备，人工巡检难度大，风险高；无人机巡检优势通过使用无人机进行巡检，可以克服地形困难，轻松应对各类精细化巡检场景。自动化巡检无人机能够预设航线，自动飞行，巡检过程无需人为操作精细化巡检无人机支持对巡检线路自定义角度进行拍照，高倍混合光学变焦相机，不错过任何细节广泛适用适合山区、大落差、城区等各种复杂环境，且白天夜间均可使用定期任务自主飞行应急快速响应飞行激光雷达点云模型实景三维数据生产无人机火电厂巡检方案架构专业负载无人值守平台模型重建航测应用多传感器相机高性能激光雷达全画幅测绘相机探照灯等生态负载视频直播回传设备管理高效率 2D/3D 模型无人机火电厂巡检应用体系联通增值服务保养管理平台对接飞手培训自动化无人值守自动充电飞行计划任务执行 … … … … 自动化机场输水管线巡视 5G 网联无人机平台智能巡检云 5G 网络便携式双光平台中型多用途平台场景无人机平台层基础能力层网络层硬件输煤巷道巡视蒸汽管道巡视输电线路巡视设备巡检气体检测航线任务管理图像媒体管理专业勘测规划应用私有云 + 公有云计算资源存储资源管理资源 5G 专网 SDWAN 组播 5G MEC 5G CPE 统一管理； • 灵活部署：公有云 / 本地部署可供选择。产品特色 • 领先技术：通过“机 - 网 - 云”联动实现超低时延网联无人机应用，并提供多无人机 + 多管理端综合调度管控； • 特色服务：针对不同行业的业务编排能力，以自研能力支持灵活机动的定制化需求； • 高兼容性：跨品牌无人机统一管理，跨品类自动化设备任务规划设备管理产品功能飞行控制数据管理智能应用历史统计 5G 网联无人机平台产品 5G 网联无人机平台产品，通过配合使用无人机网联设备（机载 5G 通信模组）为无人机提供基于 5G 通信的飞行控制、任务规划、设备管理、数据管理、智能分析等能力，可以有效解决传统无人机飞控距离短、数据实时性低等问题，实现无人机服务的网联化、实时化和智能化升级。      高空视角：通过高空视角，直观获取地表信息及周围隐患问题的全局图片；全方位无死角：从不同角度拍摄线路情况，实现多角度无死角巡检；高像素 + 大变焦：高倍混合光学变焦相机，支持高清摄像，不错过任何细节；多环境拍摄：相机算法优化，逆光情况仍可高效拍摄识缺，提升巡检质量效果；精准测温：通过热成像相机可轻松发现如线夹、刀闸等设备的高温异常问题，及时找到设备安全隐患；管线巡检场景——优势分析无人机搭载高清可见光相机，通过快速建图航拍，即可获取长输管线地表影像数据，从而快速准确进行识别和巡检。精细化巡检智能低光拍照热成像 20 倍变焦放大    线路长：由于输水管线线路漫长，一般达到几十公里，巡检工作量大；环境复杂：途径区域偏僻，地貌复杂多变，管线漏水难以监控；设备坏损率高：设施经常因季节变换地层移动而损坏，这些外在因素极大增加了巡检难度，由此导致的巡检疏漏，将造成难以估量的后果。无人机巡检作业   快速巡查：无人机搭载多传感器相机对输水管线进行录像及拍照，实时回传拍摄画面，不同作业模式可以实现每天 20~80km 的巡检效率；红外成像定位故障点：使用无人机搭载多传感相机中的红外热成像镜头，通过清晰的红外热像图快速定位故障点，搭配变焦镜头拉近镜头远距离查看管线泄漏点细节，将清晰影像实时传输指挥端并保存，及时发现安全隐患，降低泄漏影响面积。管线巡检场景——输水管线无人机搭载多传感器相机，高效作业，快速准确识别漏水点，降低泄露故障造成的影响。输水管线巡检困境    高温高压环境：蒸汽管道内存在高温高压蒸汽，人工巡检面临较大的危险；线路复杂：蒸汽管道布线复杂，高空管道人工难以巡查；人眼识别漏点困难：蒸汽管道漏汽一处漏点可能伴随多处冒汽，人工难以短时间寻找真正漏点位置；无人机巡检作业   灵活巡查：无人机搭载多传感器相机可对复杂布局的管道进行各个方位巡检；红外成像定位漏汽点：无人机红外热成像能快速查找到温度最高点，从而判定漏点位置，减少作业面，缩短施工时间。管线巡检场景——蒸汽管道无人机搭载多传感器相机，高效作业，快速准确识别管道故障及漏汽点。蒸汽管道巡检困境   巷道周围巡检困难：巷道覆盖范围广，巡检人员难以及时对巷道及设备是否有破损，巷道下方是否存在车辆及人员作业等行为进行及时发现；环境复杂：输煤巷道存在大量粉尘，对巡查人员身体健康造成危害；无人机巡检作业   巷道破损巡查：利用无人机高清镜头对巷道顶部，两侧及底部，以及巷道支架等设施进行全方位精细巡检，及时发现巷道破损以及相关设备损坏情况；周围环境巡查：利用无人机的高空视角的优势对巷道下方及周围环境进行巡检，发现违规车辆或人员目标后，可通过机载喊话器和警示灯驱离非法人员，后端人员可快速安排现场人员进行核查。管线巡检场景——输煤巷道无人机搭载多传感器相机，对输煤巷道破损及周围环境进行巡检。输煤巷道巡检困境   线路距离长：输电线路一般存在覆盖范围广、基建环境差、传输距离远等问题；环境复杂：输电线路山地林区陡峭路线，配电线路城区高楼复杂环境；无人机巡检作业    精细化巡查：利用无人机抵近输电线路进行巡检，并可对输电杆塔的关键结构位置进行清晰全方位检查；红外巡查：无人机搭载红外相机可对发热部件进行全方位，多角度的拍摄，精准定位隐藏发热位置，快速排查隐患和故障；数字化巡检：无人机搭载激光测距雷达获取高精度的模型数据，构建数字化电网沙盘，其数据可以直接用于自动化树障测量，杆塔倾斜状态分析等数字化应用管线巡检场景——输电管线无人机搭载多传感器相机，高效作业，快速准确识别输电管线异常。输电管线巡检困境厂区巡检场景场站整体运行情况巡检借助空中视角优势 , 利用无人机全景模式和超清拍照模式可从空中视角全览厂区整体运行情况。利用无人机可对火电厂厂区整体运行情况及重点设备进行自动化巡查。重点设备自动化巡检可利用无人机设置航线进行自动飞行，对厂区内室外重点设备，如冷却塔、变压器等进行精细化巡检，高清变焦相机可拍摄表计读数等设施细节。厂区巡检场景气体泄漏监测利用无人机搭载专业气体检测仪，对厂区内处理烟气的各类设备，如锅炉、烟气脱硫塔、布袋除尘器、烟囱等，进行监测，并生可视化分析，准确定位污染源。  支持 9 参数同时监测：环保七参数 PM2.5/PM10/SO2/CO/NO2/O3/VOCs/ ，及其他气体 CxHy / CH4 / LEL / H2S/NH3/CO2/CL2/H2/PH3/HCl ；  准确性：与科学级空气监测站相比，长期比对数据平均误差 < ± 10% （校准后），长期数据相关性（ R² ）为 0.81-0.95 ，达到行业领先水准；  可视化分析：三维污染分布情况一目了然，快速锁定污染源；  一键报告：任务结束后，自动生成带有关键分析结果的任务报告和数据表格利用无人机搭载专业的气体监测仪器，可对厂区可能发生泄漏的气体进行监测。自动化无人值守方案通过无人机机场方式，进一步提升无人机自动化水平，达到无人值守的效果。自动化机场优势无人机机场具有远程监控、自动充电、防雨防尘等特点，使用大疆机场进行计划任务，可自动进行航线巡检任务，上传视频或照片数据，轻便管理巡检任务和巡检数据，适合部署在园区和管道环境，完成管线及园区无人值守巡检任务。标准化工作全自动飞行，降低人工干预，使巡检结果流程化、标准化、客观化广泛适用适合园区及山区、大落差、城区等各种复杂环境，且白天夜间均可使用严苛环境 IP55 防水防尘， -35~50 ℃ 工作温度，备用电源，可应对各种复杂环境简单安全多种自主飞行规划方式，针对不同园区及管线环境情况进行灵活规划高拓展性通过自主飞行应用，为后续缺陷识别标准化、无人值守等打好基础轻巧易用整机重量约 105 公斤，占地小于 1 ㎡，部署更友好 5G 网联无人机平台产品具有多项核心软件著作权 5G 网联无人机平台荣获多项学会、产业协会奖项资质能力 ** 具有中国民用航空局官方颁发的通用航空经营许可证，代表公司具有国家认证的无人机通航经营活动能力产学研合作 2 、传送皮带 5G 智能巡检应用需求分析传送带巡检现状  靠大量人工日常巡检，一班 4 人 - 三班  巡检环境差  靠人工看，无检测手段  皮带纵横交错，存在安全隐患  皮带故障无法实时监测，生产中断，造成损失传送带巡检需求分析  通过智能化手段，用机器替代人，提升员工工作环境，同时降本增效。  实现主要检测问题，皮带撕裂、皮带跑偏、托辊损坏、皮带温度异常、发生明火、环境参数检测等常见问题。  避免皮带异常，造成生产中断。新一代信息化技术越来越成熟，无人化、智能化巡检在不同行业广泛应用，实现机器替代人，帮助企业降本增效高空封闭式管状输煤皮带皮带 5G 智能巡检应用总体方案通过导轨式巡检机器人和固定式视频监控相结合，利用 AI 替代人，实现皮带无人巡检，故障预警，实现降本增效目标！ 5G 巡检机器人 5G 巡检机器人 5G 巡检机器人系统是一套结合人工智能、自动控制、机器视觉、物联网等技术的 5G 创新应用系统。该系统很好地解决了当前人员只能进行定时检查、驻点值守的情况，避免复杂的环境、狭小的空间、不安全因素等对人员巡检的影响，检视结果不受个人经验和情绪、主观意识的影响，不受监测手段、数据记录、数据分析方面的制约，最大程度提高安全性和对设备的保护能力。主要功能  移动行走功能  视频采集及存储  测温及火点检测  自主充电  精确定位  避障功能  巡检模式  热成像功能  巡检模式  云台控制  一键返航  5G 数据回传传送带检测软件主要功能基于 AI 人工智能技术，实现皮带异常 AI 检测告警，并可以远程控制皮带启停，主要功能如下：  组织管理及权限分配  机器人运动控制  数据采集管理  报表管理  巡检结果查询与导出  参数设置与管理  视频可视监控  AI 分析报警 3 、煤场 5G 智慧盘煤应用需求分析  问题现状  火电厂发电的主要原料为煤炭，发电前大量煤堆放在煤场中，煤炭的物料盘点及煤场库容核算困难，给生产排产及物料管理带来很大的困难。  客户需求  煤场部署具备煤炭物料实时盘点及煤场库容核算功能的 5G 智慧盘煤系统，以科学精准的规划煤炭的使用及入库。总体方案  工作原理  采用激光雷达扫描煤堆，基于扫描数据实时完成煤堆的 3D 建模，基于 3D 建模实时计算出煤炭的体积、重量以及煤场剩余库容。  产品方案  在煤场内固定部署多台业界首创的 5G 盘煤仪，对煤堆进行实时三维扫描，扫描数据通过 5G 网络传至盘煤控制软件，以自动计算煤炭体积、重量及煤场空闲容积，并可自动生成报表。  系统由 5G 盘煤仪（集成 5G 通信模组的三维激光扫描仪）、现场电源箱及盘煤控制软件构成，盘煤控制软件可自动设置扫描频率，进行全自动扫描。  方案优点  速度快（扫描一遍小于 3 分钟）、全自动化（全程无需人工）、高精度（厘米级点位误差，体积重复性误差小于 0.5% ）、全天候作业（昼夜均可操作）等优势 5G 盘煤仪  集成度高：重量 4.5kg 公斤，确保单人可以进行安装拆卸及维护。  扫描速度快：扫描速度大于 2 万点 / 秒，煤场扫描时间小于 3 分钟。  测量距离远：扫描覆盖范围大于 300 米，能确保扫描整个煤场区域。  环境适应性好：达到 IP67 环境防护标准，保证在现场恶劣环境下，能防尘、防水。  安装简单：内置高精度双轴倾角补偿器，补偿精度达到 0.002 度，仪器在煤场内安装时无需调平。  可靠性高：扫描仪云台采用的摩擦制动技术，当扫描仪被阻挡停止时，电机不会堵转导致发烫烧毁。盘煤控制软件  支持两种盘煤模式  现场盘煤：一键操作将多台扫描仪扫描的堆体点云数据自动融合，合并成完整的坐标数据，并构建显示完整逼真的三维模型，生成体积数据。  远程盘煤：通过盘煤控制软件发送盘煤指令进行，支持定时自动测量功能，一次设定，即可全天候自动测量，无需二次人工干预。  支持堆场管理：支持分堆、分区管理，可查看煤场任意点、区域的相关技术参数。  支持报表生成：具备数据库管理及报表统计功能，具备图文报表生成及存储功能。  支持生动形象的展示：煤场三维图形可旋转、缩放、平移等，可显示煤场坐标标尺，便于用户查看堆体的长宽高信息。  支持便捷的数据查看及上报：盘煤控制软件基于 B/S 网络架构开发，凭用户名和密码登陆，不同的用户具有不同的管理使用权限。盘煤数据经授权的人员可通过浏览器随时浏览盘煤数据、当前煤场存煤情况数据等内容，盘煤数据网络发布上报。盘煤控制软件实施方案  实施思路  根据煤场情况，可在顶棚指定位置安装若干台固定悬挂式激光扫描仪。  煤场长度 280 米、宽 100 米，场内有 2 条煤炭物料，可安装 4 台固定式激光盘煤仪，盘煤仪安装在煤堆的正上方。  激光扫描仪采用室外增强型激光扫描仪，该扫描仪对煤堆扫描半径在 150 米以上， 4 台可以实现该煤场内煤堆的全范围覆盖。  设备成本：盘煤仪每台 8 万元，盘煤控制软件 10 万 / 套， 4 台盘煤仪及 1 套盘煤控制软件合计 42 万元。  网络连接：盘煤仪通过 5G 网络与盘煤控制软件相连，实现远程控制盘煤的要求。  部署流程：逐次安装扫描仪、配电柜、电缆布线、盘煤控制软件。 4 台扫描仪实现煤场煤堆的全范围覆盖盘煤控制软件输出的煤场三维效果图效益评估  降低煤场运营成本  5G 智慧盘煤系统可以取代人工盘煤，传统人工盘煤按照 1 个人计算，采用 5G 智慧盘煤系统可以减少 1 个人，人力成本按照 15 万元 / 人，每年可以节省人工 15 万元，不到 3 年可以收回全部投资。  保障生产供料及安全库存  5G 智慧盘煤系统可实时盘点煤炭物料总量，一旦不足则及时补料，确保煤场内的煤炭满足生产需求  5G 智慧盘煤系统可实时计算煤场闲置库容，确保进厂的煤炭可以有足够的空间堆放，避免运输车辆在厂区积压排队  保障生产人员安全  煤场粉尘大、噪音高且运行多种机械装备及车辆，人工到煤场盘点煤炭物料存在较高的安全风险隐患，采用 5G 智慧盘煤系统取代人工盘点，可以避免盘煤环节的人员伤害风险 