Специфика эксплуатации энергетического оборудования электростанций, и, прежде всего генерирующего, диктует достаточно высокие требования к показателям его надежности. Основой надежной и безаварийной эксплуатации генерирующего оборудования является построение эффективной системы технического обслуживания и ремонтов (СТОиР), которая, в числе прочего, должна обеспечивать своевременность выполнения мероприятий ремонтного характера, направленных на выявление и локализацию развивающихся дефектов, способных в краткосрочной перспективе привести к непрогнозируемым отказам.
Современные системы планирования ремонтов основного оборудования на электростанциях в качестве основы используют одну из двух стратегий:
- планово-предупредительную (ППР), представляющую систему плановых ремонтов, выполняемых с устанавливаемой ремонтной документацией периодичностью, в объеме типовой номенклатуры ремонтных работ, а также предусматривающую выполнение сверхтиповых работ с целью устранения дефектов, выявленных в процессе эксплуатации или в ходе предыдущего ремонта.
- ремонт по техническому состоянию, при котором контроль технического состояния выполняется с заданной периодичностью и назначенным ремонтной документацией объемом, а уже на основе результатов этого контроля устанавливается объем и сроки начала ремонта.
Основной недостаток стратегии ППР заключается в том, что при ее применении не учитываются индивидуальные условия эксплуатации конкретного оборудования и степени его износа.
Стратегия планирования ремонтов по фактическому состоянию является более гибкой и рациональной и позволяет конкретизировать объем требуемых ремонтных мероприятий, планировать длительность ремонтов и необходимые ресурсы, однако такой подход требует большого объема аналитической работы в части оценки технического состояния оборудования в процессе эксплуатации.
Реализация стратегии ремонтов по техническому состоянию требует организации экспертно-диагностического сопровождения оборудования, которое подразумевает оценку фактического текущего состояния на основе анализа и систематизации широкого набора тепломеханических, режимных и вибрационных параметров, характеризующих работу турбоагрегатов. Результаты структурированного анализа указанных групп параметров позволяют выявить скрытые дефекты, контролировать их развитие, спрогнозировать в некотором ограниченном интервале времени техническое состояние агрегата и обоснованно запланировать сроки вывода оборудования в ремонт.
Развитие средств автоматизированного контроля и диагностирования создает предпосылки к переходу от системы ППР к стратегии ремонта по техническому состоянию, что уже сегодня проявляется в виде точечной интеграции методов и средств мониторинга технического состоянии в систему ТОиР. Одним из основных сдерживающих факторов перехода к стратегии ремонта по фактическому состоянию, на наш взгляд, является отсутствие методологии внедрения в производственные процессы существующих методов и средств мониторинга технического состояния, другим – ограниченное использование современных достижений в области IT-технологий при разработке технологических решений.
Одними из наиболее быстроразвивающихся сегодня IT-технологий являются Cloud Computing (облачные вычисления) и Big Data (большие данные). Если первая из них достаточно широко вошла в нашу повседневную жизнь на бытовом уровне и не вызывает сложностей в понимании технологической сути, то со второй гораздо сложнее. В связи с этим, имеет смысл дать краткое пояснение, что Big Data — это не только огромные объемы структурированных и неструктурированных данных, но и совокупность подходов и методов их обработки.
С позиции вопросов повышения качества мониторинга энергетического оборудования данные технологии позволяют по новому взглянуть на концепцию организации его экспертно-диагностического сопровождения. Использование технологий удаленного мониторинга на базе облачных сервисных приложений с развитым автоматизированным инструментарием структурирования и анализа данных позволяет уйти от целого ряда недостатков традиционных подходов к решению задач мониторинга технического состояния энергетического оборудования и значительно повысить эффективность всей системы ТОиР.
При разработке современных систем мониторинга технического состояния ключевыми требованиями должны являться интуитивность в работе с аналитическими инструментами профильными специалистами и возможность структурирования разнородных данных (данные АСУТП и специализированных измерительных систем, служебные записки и отчеты по неисправностям, комментарии специалистов и т.д.) в единое информационное пространство, позволяющее воспринимать картину текущего технического состояния оборудования наиболее целостно.
Именно этими критериями мы руководствовались при проектировании платформы мониторинга и диагностики энергетических турбоагрегатов APPEXLAB. В ходе разработки были учтены все основные нюансы аналитической работы с данными как в части проведения диагностических работ, так в части формирования статистических сводок по эксплуатации оборудования.
По нашему представлению, системы удаленного мониторинга должны решать не только задачи сбора, передачи и хранения данных, но и структурировать разнородные данные, позволять специалистами устанавливать причинно-следственные связи, необходимые для достоверной оценки технического состояния оборудования и корректировки сроков и объемов ремонтов – по сути приближаясь к системам класса MES при последующей их интеграции с существующими системами SAP.
Главным достоинством построения системы ТОиР на базе современных IT-технологий является существенное повышение качества аналитики, необходимое для создания методологической основы достоверной оценки технического состояния, за счет организации прозрачной причинно-следственной цепочки между результатами аналитики — формированием выводов — планированием работ с одновременной фиксацией этой информации в хронологическом порядке.