国家能源集团工控系统研究中心主任、国能智深控制技术有限公司原党委书记 黄焕袍

国能智深控制技术有限公司长期致力于工业自动化技术和产品的研发、设计、制造和工程应用，形成了分散控制系统（DCS)、智能分散控制系统（iDCS）、可编程控制器（PLC）、现场总线控制系统（FCS）、全激励式仿真系统（SIM）、先进控制与优化（APC）、区域分布式集中监控（SCADA）等EDPF系列工控系统产品。主要应用于电力（火电、水电、核电、新能源发电、地热发电等）、综合能源、化工、煤炭、交通及市政等领域。作为国产DCS领域的代表性企业之一，国能智深多次在高端工业自动化领域打破国外垄断、填补国内空白，创造了数十项“世界第一”“中国首台套”的业绩。

现今，人工智能、云计算、大数据、边缘技术等技术的快速发展，智能制造、工业互联的加速推进都使得控制系统供应商面临着新的机遇和挑战。国家能源集团工控系统研究中心主任、国能智深控制技术有限公司原党委书记黄焕袍表示：“为应对面向未来的智能化、数字化、网络化转型需求，国能智深在自主创新发展进程中推出智能DCS，并成功研发推出芯片级全国产化的自主可控智能分散控制系统（iDCS），实现硬件100%国产化、软件100%国产自主化。”

智能DCS支撑智能化数字化转型

控制系统作为现代工业生产过程的大脑和神经中枢，其发展水平直接影响工业生产的安全性和经济性。其中分散控制系统DCS是控制系统的主力军。传统DCS一般无法进行统计分析、模型训练、知识表达及推理等复杂计算，智能化相关技术没有适当的运行环境，致使企业智能化数字化转型受到限制。黄焕袍表示：“在工业互联网和5G技术发展背景下，智能DCS将进一步强化数字化转型下全厂一体化监控能力，构成统一的智能化‘工厂节点’，将各类多源数据在实时数据中台进行综合汇聚融合，形成智能数据调控中心，为系统内各项智能化应用模块提供满足全过程大规模、高频次、高实时快速响应要求的数据查询服务；同时通过广域联网技术，跨物理区域、跨网络类别进行稳定安全的数据链接和交互，集中各类分散的数据资源，形成数据分析专网，支撑数字化转型的数据基础；基于5G自适应网络，将远程监控、数据采集、运维和巡检信息辅助等功能逐步融入生产控制过程中，通过数据治理和分析，采用先进智能技术，如云计算、大数据、物联网、移动互联、人工智能等提升工业生产过程的优化控制和调度品质，融合5G网络的工业过程智能控制系统将成为驱动我国‘工业互联网’蓬勃发展的关键使能技术。”

黄焕袍特别强调，国能智深的智能DCS注重系统和过程控制的安全性能，在开展可信启动、嵌入式国密算法在DCS的应用研发方面也有建树，使工控系统逐步具有主动安全识别及防护能力；在满足信息安全要求的同时，实现生产运行控制层面的运行优化计算、能效分析计算和耗差分析、设备状态智能监测等高级功能，便于运行人员能够及时根据设备状态、机组能效情况调整运行参数，实现智能DCS的自主安全可控，构建算力、算法、数据和应用资源协同的大数据中心体系，支撑和保障我国工业安全生产。

此外，智深公司研发推出的覆盖火力发电厂全生命周期智能发电整体解决方案具有三维建档、智能设备管理、智能控制与运行、智能生产监管、智能决策五大功能，实现管控一体化，适应先进火力发电厂智能、绿色运行的高要求。

以数据为核心实现智能决策

智能决策是制造业智能化发展过程中的“大脑”，未来智能决策将成为领先工业企业必备的能力，其中包括感知控制、设备控制、执行控制等不同层面。对此，黄焕袍深表认同：“物联网和5G技术的快速发展和应用，将使工业可感知的数据规模呈爆发式增长，大量数据中蕴含了工业现场的设备及系统特征，未来国能智深的智能决策通过无线或有线技术、智能传感器和调节机构等装备，将各类物联感知数据可靠接入智能DCS，进行数据分析和处理，采用数据挖掘等技术实现工业过程信息的泛在感知，形成感知控制、设备控制和诊断预警、执行控制等后续流程的数据基础。”

国能智深开发的智能DCS智能计算引擎具有控制计算、统计计算、建模计算和知识计算（知识表达与推理）等功能，实现与人机界面、数据库系统的高效融合。厂区内专用5G网络可将生产现场仪表、传感器、阀门、马达等现场设备与以智能DCS为核心的智能控制中心链接为一体，形成一个宏观上的厂区级“智能节点”，实现智能DCS与底层设备和子系统的联动，形成“能效大闭环”运行模式，采用先进控制、智能控制技术将知识和信息指导生产，实现过程的精准稳定控制，实现生产全程自趋优、自学习、自诊断、自恢复、自适应、自组织运行。同时，能够为决策者提供可靠的智慧化、可视化指导建议，通过机器学习算法、知识表达和推理算法的支持，实现辅助人工或机器自主的智能决策功能，引导生产过程趋向最优化，提升生产效率、确保生产安全。国能智深的智能DCS在促进传统工业生产过程向“泛在感知、深度分析、智能控制”的现代智能化生产过程转变的道路上将发挥重要作用。

据黄焕袍介绍，国能智深在国电电力内蒙古东胜热电有限公司300MW机组投运的业内首套智能发电运行控制系统以及在内蒙布连电厂660MW机组、上海庙电厂1000MW投运的智能分散控制系统（iDCS）大量应用先进控制策略及智能算法，机组运行稳定、可靠，控制系统性能指标优秀，实现了安全、高效、环保、灵活、智能的目标；通过应用先进控制策略和人工智能算法，提高了机组在应对频繁多变外界环境下的适应性，实现了机组能效大闭环运行，显著提高了机组能效水平；通过重要辅机系统自启停及自恢复、智能诊断和智能预警，显著降低了运行人员操作强度，有效提升了运行人员对机组的管控水平。

在黄焕袍看来，智能DCS将逐步成为工厂实时运行层面的“智能中心”，未来依托全国产化的自主可控智能分散控制系统（iDCS），国能智深期待为越来越多行业的用户打造面向未来的智能工厂，助力中国工业在数字化、智能化浪潮中乘风破浪。

摘自《自动化博览》2022年10月刊