1  项目背景介绍

白鹤滩超级世纪工程先后两次在习近平的重要讲话上被提及，通过了近70年的努力打破了国外的垄断，实现了高端装备的国产化自主可控的技术突破。举国重器白鹤滩水电站建设的综合技术难度是当今世界最高的，而且创造了单机容量100万千瓦世界第一、地下洞室群规模世界第一、300米级高拱坝抗震参数世界第一、无压泄洪洞群规模世界第一等6个世界第一。

2  项目目标与原则

亚控科技连续两年在国内SCADA监控市场位列第一，本工程项目由亚控合作伙伴华能水电基于2套1万点KingSuperSCADA二次开发，本着科技创新振兴民族工业的理念积极参与白鹤滩水电站的建设，实现了对机组碳刷采集监控的全栈国产替代。依托监控系统的高性能及高兼容度，新的全栈体系化替代方案实现了高效迁移，为支撑企业未来业务发展做出了重大贡献。

3  项目实施与应用情况

发电机滑环装置是发电机的关键部件之一，不仅数量多且长期处于磨损和高温工作环境中，发电机的励磁电流是通过碳刷、滑环输送到励磁绕组的。由于发电机在运转中会产生震动导致电刷和滑环瞬间产生电火花。火花强度超过一定限度时就会给发电机带来损伤，严重时会引起滑环烧蚀、碳刷超温燃烧、发电机停机等重大事故，因此，在运行过程中需要实时监测碳刷的工况。

碳刷智能在线监测装置对碳刷的磨损程度、碳刷与滑环间的放电情况、碳刷温度等反应工况的重要指标进行在线监测，将这些工况数据和状态实时采集进行综合分析以此准确表征碳刷的当前性能，保障发电机正常运转的安全。

发电机滑环装置智能监测系统解决方案包含数据可视化、数据在线监测、趋势分析、故障智能诊断、实时报警、数据统计报表、参数设置、系统设置和用户管理，采集大量历史数据存储到数据库中，为智能诊断和统计分析提供数据支撑。

产品主要攻关点如下：

（2）全面国产，安全融合

加强产品上下游国产化生态领域的建设，包括与水利领域控制设备、国产CPU、国产操作系统、国产数据库产品的适配融合，通过一系列融合适配、方案开发和行业应用，促进水利企业国产化落地，解决选型应用难题。

（2）业务深耕满足用户需求

加强产品创新性，针对水利行业中的系统监控痛点需求、升级维护、管控融合等痛点问题进行不断的技术探索与试点应用。

（3）性能和易用性持续改进

不断提升产品性能和易用性改进，提高产品在跨平台、特别是不断更新发展的信创平台下的产品稳定性与易用性。

4  效益分析

对于工业企业的关键设备而言，无论是带“病”运行还是处于“亚健康”，都会给企业带来损失，可能是意外停机导致的更高成本支出，也可能是巨额的生产损失以及安全隐患和事故等。据ISA数据显示，全球制造商每年因停机遭受的损失总计约为6,470亿美元。因此，关键工业设备的健康诊断十分重要。

本项目工程投入以后，在降低设备的维护成本、减少故障次数等方面优势明显，在安全范围内达到国际先进水平。该项目运行在全信创化的运行环境，不依托任何国际技术，在水电站大型装备系统在线安全监测、趋势预判和智能诊断方面具有非常好的推广价值。

本解决方案共在2个机组中投入使用，资金投入为几十万级，项目实施周期1-2个月，在降低设备的维护成本、减少故障次数等方面优势明显，在安全范围内达到国际先进水平。该方案存在以下4项推广价值：

（1）全信创化的运行环境，不依托任何国外技术；

（2）完成基于Linux系统的在线监测系统开发及优化，解决网络安全问题；

（3）集成碳粉吸收装置风机转速、风压，滑环装置碳刷温度、电流、磨损量，环境温度、湿度等数据采集，对各类传感器进行集成优化，实现在线监测、趋势分析、故障智能诊断；

（4）解决无线数据传输丢失和错误问题，提升智能监测系统的运行可靠性。

亚控科技基于KingSuperSCADA针对白鹤滩电站发电机滑环装置开发的智能监测系统，系统采集风机转速、风压，滑环装置碳刷温度、电流、磨损量、环境温度、湿度等数据，对设备进行在线监测、趋势分析、故障智能诊断，实现了软件平台系统的自主、安全和可控，保障发电机组稳定可靠运行；同时，实现了对机组碳刷采集监控的全栈国产替代，降低了IT投资和运维成本，有效提高了整体运营效率，为支撑企业未来业务发展做出了重大贡献。