我國(guó)力爭(zhēng)2030年前實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰，2060年前實(shí)現(xiàn)碳中和，是黨中央經(jīng)過(guò)深思熟慮作出的重大戰(zhàn)略決策。實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰、碳中和，是我國(guó)實(shí)現(xiàn)可持續(xù)開(kāi)展、高質(zhì)量開(kāi)展的內(nèi)在要求，也是有助于構(gòu)建人類(lèi)命運(yùn)共同體的必然選擇。得益于風(fēng)機(jī)技術(shù)的成熟與供應(yīng)鏈的日趨完善，風(fēng)力發(fā)電是現(xiàn)在可再生能源中技術(shù)最成熟、最具有規(guī)?；_(kāi)發(fā)條件和商業(yè)化開(kāi)展前景的發(fā)電方式之一，是中國(guó)實(shí)現(xiàn)“碳達(dá)峰、碳中和”目標(biāo)的關(guān)鍵一環(huán)。918博天娱乐官网智能制造知識(shí)圖譜致力于將知識(shí)圖譜技術(shù)應(yīng)用于風(fēng)電設(shè)備領(lǐng)域，助力國(guó)家雙碳目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。
2020年中國(guó)新增風(fēng)電裝機(jī)容量達(dá)到52GW，在結(jié)構(gòu)類(lèi)型眾多的風(fēng)機(jī)裝備中，雙饋異步式風(fēng)力發(fā)電機(jī)占風(fēng)電裝備市場(chǎng)份額70%以上，其基本結(jié)構(gòu)如下圖所示。
圖1 雙饋型風(fēng)力發(fā)電機(jī)基本結(jié)構(gòu)
風(fēng)電裝備是一個(gè)復(fù)雜的機(jī)電系統(tǒng)，由轉(zhuǎn)子（葉片、輪轂、變槳系統(tǒng)等）、軸承、主軸、齒輪箱、發(fā)電機(jī)、塔架、偏航系統(tǒng)、傳感器等組成。裝備長(zhǎng)期在陣風(fēng)等復(fù)雜交變載荷作用下全天候運(yùn)行，惡劣服役環(huán)境嚴(yán)重影響了風(fēng)電裝備的運(yùn)行安全和維護(hù)保障。風(fēng)場(chǎng)大多建設(shè)在偏遠(yuǎn)的地區(qū)，近年高速開(kāi)展的海上風(fēng)場(chǎng)更是無(wú)法按照陸上風(fēng)場(chǎng)的運(yùn)行方式進(jìn)行定時(shí)巡檢，所以當(dāng)風(fēng)機(jī)因故障停機(jī)時(shí)，快速定位故障原因并找到有效的解決方案對(duì)于風(fēng)場(chǎng)的高效運(yùn)維有著至關(guān)重要的意義。風(fēng)電的很多設(shè)備在設(shè)計(jì)階段和過(guò)程設(shè)計(jì)階段，會(huì)借助FEMA對(duì)構(gòu)成產(chǎn)品的子系統(tǒng)、零件，對(duì)構(gòu)成過(guò)程的各個(gè)工序逐一進(jìn)行分析，找出所有潛在的失效模式，并分析其可能的后果，從而預(yù)先采取必要的措施。FMEA雖然對(duì)設(shè)備的失效模式進(jìn)行了詳細(xì)的分析，但系統(tǒng)內(nèi)不同設(shè)備之間的FMEA并沒(méi)有有機(jī)的交互融合。
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圖2 風(fēng)機(jī)齒輪箱設(shè)計(jì)FMEA
借助領(lǐng)先的自然語(yǔ)言處理和知識(shí)圖譜技術(shù)，918博天娱乐官网首創(chuàng)從FMEA資料中抽取失效信息，同時(shí)可結(jié)合原有數(shù)據(jù)庫(kù)累積的風(fēng)機(jī)信息、關(guān)鍵部件信息、SCADA數(shù)據(jù)、歷史故障數(shù)據(jù)、報(bào)警日志、維護(hù)服務(wù)訂單等信息，建立故障信息之間多維度的聯(lián)系，構(gòu)建失效模式知識(shí)圖譜，可以快速精準(zhǔn)定位故障，協(xié)助工程師進(jìn)行系統(tǒng)故障分析。
918博天娱乐官网數(shù)據(jù)副總裁、上海市人工智能技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化委員會(huì)委員王文廣指出：可靠性工程思想結(jié)合自然語(yǔ)言處理與知識(shí)圖譜技術(shù)，918博天娱乐官网智能制造知識(shí)圖譜平臺(tái)為FMEA帶來(lái)智能化的應(yīng)用，進(jìn)一步提高風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的可靠性，為雙碳目標(biāo)給予科技支撐。
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圖3 風(fēng)電齒輪箱FMEA故障知識(shí)抽取融合
在構(gòu)建知識(shí)圖譜的過(guò)程中，平臺(tái)支持對(duì)上傳的新FMEA文檔進(jìn)行細(xì)粒度的解析，快速抽取出跟故障相關(guān)的實(shí)體、屬性和關(guān)系，并可對(duì)抽取出的相關(guān)故障信息進(jìn)行編輯和刪除等操作，然后將這些信息存儲(chǔ)到圖數(shù)據(jù)庫(kù)中，構(gòu)建失效模式知識(shí)圖譜。
對(duì)于不同廠家不同設(shè)備不同類(lèi)型的產(chǎn)品的不同F(xiàn)MEA，支持一鍵導(dǎo)入FMEA模版，快速識(shí)別模版的表頭信息和基本信息字段。同時(shí)支持創(chuàng)建DFMEA、PFMEA、SFMEA等多種類(lèi)型模版?；诔墒斓腘LP技術(shù)、圖計(jì)算、知識(shí)推理和知識(shí)融合等技術(shù)使得整個(gè)失效模式圖譜的構(gòu)建過(guò)程盡可能便捷高效。
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風(fēng)機(jī)一旦發(fā)生故障停機(jī)，需要快速準(zhǔn)確的定位故障原因并找到合理的解決方案，傳統(tǒng)的故障分析過(guò)程太過(guò)依賴(lài)工程師的經(jīng)驗(yàn)，往往分析周期長(zhǎng)且易于疏漏，大多數(shù)風(fēng)場(chǎng)的位置都比較偏僻，故障分析不準(zhǔn)確會(huì)延長(zhǎng)故障停機(jī)時(shí)間，影響發(fā)電效率。失效知識(shí)圖譜基于語(yǔ)義關(guān)系構(gòu)建設(shè)備、故障、原因、解決方案等多維度的關(guān)聯(lián)，順利獲得故障歸因分析助手，可以快速分析及數(shù)據(jù)挖掘，加快關(guān)聯(lián)和交叉檢查信息分析，及時(shí)得到設(shè)備發(fā)生異常故障的原因及解決方案，并可對(duì)發(fā)生的故障進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，以直觀的方式呈現(xiàn)發(fā)生故障的設(shè)備及發(fā)生故障的概率，為現(xiàn)場(chǎng)人員給予數(shù)據(jù)支持，提出有效可行的維護(hù)方案，提升風(fēng)機(jī)故障診斷的效率和準(zhǔn)確性，從而降低運(yùn)維成本，提高風(fēng)場(chǎng)的生產(chǎn)管理能力。
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在風(fēng)力設(shè)備的日常維護(hù)過(guò)程中可能存在技術(shù)更替或者設(shè)備更換，設(shè)備資料也會(huì)隨之更新，圖譜平臺(tái)可以從新上傳失效文件中深度挖掘新失效模式、新原因、新的解決方法和新的改善措施，更新到相應(yīng)的圖譜中。FMEA制作人員在設(shè)計(jì)過(guò)程中也存在疏漏的內(nèi)容，當(dāng)風(fēng)力設(shè)備運(yùn)行過(guò)程發(fā)生了FMEA文件中未考慮到的故障現(xiàn)象，可將對(duì)應(yīng)失效故障模式抽取出來(lái)更新到FMEA圖譜中，提示人工確認(rèn)并更新相應(yīng)的FMEA文檔，保持圖譜中的信息和實(shí)際情況同步更新迭代，使整個(gè)圖譜中的信息處于最新的狀態(tài)。風(fēng)電的高速開(kāi)展是我國(guó)能源變革的重要趨勢(shì)，但風(fēng)場(chǎng)氣候惡劣，風(fēng)電裝備分布廣闊，所以這也對(duì)風(fēng)力發(fā)電的效率、可用性、可靠性等方面提出了更高的挑戰(zhàn)。數(shù)字信息化的智能風(fēng)場(chǎng)運(yùn)營(yíng)監(jiān)控也越加重要，順利獲得FMEA知識(shí)圖譜的故障歸因分析可以有效提升故障分析效率，減少設(shè)備故障停機(jī)時(shí)間，提升設(shè)備運(yùn)行可靠性和經(jīng)濟(jì)性，知識(shí)圖譜的應(yīng)用也將持續(xù)為風(fēng)場(chǎng)高效智能化運(yùn)行賦能。
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