国内首个全覆盖全业务5G+智慧火电厂科技项目成果被鉴定为国际领先水平

发布: 2022-02-09 04:15 | 作者: | 来源: | 字体: 小中大

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2022年1月10日，从内蒙古自治区科学技术厅获悉，国家能源集团东胜热电“5G+智能发电控制技术研究开发中心”获内蒙古自治区企业研究开发中心备案，为企业进一步开展科技研发、技术创新、争取各级政府政策与资金支持奠定了良好的基础。

该研发中心从2017年成立以来，一直致力于推动5G新基建在燃煤火电厂的全覆盖和各类示范应用。通过健全的组织体系、明确的发展规划和目标，充分适应本企业生产特点，在5G组网、边缘计算、网络切片、5G+数据远传、5G+设备控制等方面，取得突破性的技术创新，目前正在全力建设基于大数据深度治理与专家知识图谱可视化的数据流监管与业务精准预测系统。

2020年4月21日，国家能源集团东胜热电联合中国电信内蒙古公司、华为技术有限公司、华北电力大学人工智能学院，共同成立“5G+智慧火电厂联合创新实践基地”，并举行揭牌仪式，标志着国内火电行业首个5G物联发电创新实践项目正式落地。

图1 联合创新实践基地揭牌

2021年10月29日，国家能源集团东胜热电委托内蒙古通信学会组织邀请外部鉴定专家组进行5G技术应用项目阶段性成果鉴定。专家组以视频会议形式听取了实施单位项目汇报，交流讨论后一致鉴定认为，东胜热电与中国电信内蒙古公司、华为技术有限公司联合打造的“基于5G技术的工业无线网在智能化火电厂建设中的实践应用”项目，设计思想先进、功能完善，是5G+工业互联网在火电厂的成功案例，具有一定的示范作用。项目具有良好的经济、社会效益和推广应用前景，整体技术达到国际领先水平。

图2 视频鉴定会

本次鉴定专家组由集团信息化管理部、电力产业管理部牵头，并委托内蒙古通信学会邀请华北电力大学、内蒙古大学、内蒙古工业大学等高等院校，以及西安热工院、中国核电工程有限公司、华北电力科学研究院、国核电力规划设计研究院等电力行业科研公司机构开展项目技术评定。同时邀请华为中国区5G toB电力行业组、亚信科技中国有限公司等5G通信行业技术权威共同参与支持。

图3 火电厂区宏基站的信号覆盖区域

在此次项目实施汇报中，东胜热电逐一对现阶段厂区5G网络应用情况进行汇报并进行项目成果展示，主要包括基于5G网络实现现场大型工业系统控制、融合多种形式的5G无线工业传感器数据采集、5G高风险现场作业实时视频监控应用以及5G结合边缘计算的28nm智能视频芯片等。5G专用网络应用全面采用了uRLLC、mMTC、eMBB三种5G网络切片，应用成果覆盖5G+大型工业系统控制、5G+移动视频监视、5G+传感器接入、5G+人员安全管控、5G+智能巡检、5G+设备运维诊断、5G+安全应急等典型火电厂业务场景。运用5G网络融入了火电厂智能发电平台ICS、智慧管理平台IMS的全业务领域，有效支撑了各项业务应用网络化、信息化、数字化、智能化。

图4 室内5G微基站BookRRU、建筑物顶部5G宏站

图5 5G+uRLLC网络切片接入启动炉DCS工业控制

图6 5G+uRLLC网络切片接入启动炉给水系统DCS工业控制

通过5个室内外5G宏基站、37个5G微基站，构建了厂级5G自组织网络，实现了火电厂区0.28平方公里5G信号的高质量无死角全覆盖。5G网络下行速率350Mbps,上行速率160Mbps，网络双向时延小于15ms，支持10的7次方个终端/平方千米的连接密度，数据处理能力超过10Gbps。

东胜热电通过5G物联网技术，融合了高端传感器、表计、控制器、电子标签、边缘计算、物联网芯片、分散工控操作系统、高精度室内人员定位、短距离通信等技术或装备，构建5G+工业控制应用成果，解决了5G在大型工业控制系统应用“根技术”的“卡脖子”难题，打通了工业终端、芯片、模组、网关的应用全链条。基于5G网络uRLLC切片技术划分生产控制网络，并采用孤网运行、安全接入区、MEC、安全隔离、日志审计、态势感知、流量监测等技术措施，保证了网络安全自主可控。攻克5G网络协议与底层工业控制网络协议转化交互的业界难题，实现5G与火电分散控制系统DCS的首次融合应用，建设成为国内首个全覆盖、全业务应用示范的5G+智慧火电厂，实现了初级的万物互联、全域感知、状态预警、多场协同、限域优化、精准控制、综合提效。

5G作为新一代的通信技术，不仅可以为大数据中心、人工智能和互联网服务提供重要的网络支撑，也能进一步拓展5G+工业互联网场景，其数据传输的性能优势对于传统工业制造领域是一次大胆的升级和变革。5G+工业应用是传统火电转型升级的重要突破方向，有助于推动火电企业平台化发展、数字化运营、产业链协同、智能化生产，实现火电厂机、炉、电、水、热、煤、网、控各系统高效协同，打造基于5G物联网技术的火电厂新一代控制系统，形成减人增效、安全生产、人机协同、智慧发展的新局面。

当前，国家能源集团积极响应中央“新基建”的战略部署，大力推进万物互联在能源行业的应用。东胜热电在现有研究的基础上，也将继续坚持创新发展理念，以集团“一个目标、三型五化、七个一流”为引领，继续推进智慧企业建设，努力开辟火电数字新基建创新发展新模式。