Цифровой помощник ПО Модуль прогностики

1.

Цифровой помощник
ПО “Модуль прогностики”

2.

География присутствия и задачи ПО “Модуль прогностики”
Основные задачи:
1. Предотвращение возникновения аварий и иных
инцидентов, ведущих к отказам и отключениям
оборудования, за счет выявления возникновения и
развития дефектов на ранних стадиях.
2. Улучшение планирования и сокращение сроков
проведения
ремонтов
на
основании
данных
прогнозирования изменений технического состояния
оборудования.
3. Оценка качества выполненных ремонтов за счет
анализа состояния агрегатов и систем до и после.
4. Анализ качества пусков и остановов оборудования.
ПО установлено на указанных станциях
для мониторинга состояния основного и
вспомогательного оборудования:
ГТУ, КУ, ПТУ, ДКС, ПВК, насосное оборудование

3. Принцип работы ПО

Ответственные
ИТ+
• Показания с датчиков ТЭЦ поступают в ИТ+. Закладывается конфигурация какие
именно датчики необходимо направить далее в платформу.
Цифра
• Поступившие данные направляются на платформу ZIIoT. На платформе каждому
датчику присваивается идентификационный номер. Все полученные данные
архивируются и выводятся на главный экран.
Сyber
• Далее данные направляются в сервис CyberStudio. Там они используются для
моделирования нейросетью, формируется технологический индекс по каждому
отслеживаемому параметру.
• На стадии внедрения САПРАН выполняет функции по созданию моделей и
выполнению всех договорных обязательств по функционалу и работоспособности
САПРАН моделей.
Цифра
Цифра
• Полученные результаты расчета нейросети направляются обратно на ZIIoT.
• На платформе ZIIoT все полученные данные (реальные и расчетные) используются
для оперативного реагирования на изменение состояния оборудования
пользователями.
Управление удаленного мониторинга
производит
работу
в
сервисе
CyberStudio и платформы ZIIoT на
каждом участке процесса в следующем
объеме:
1.
Мониторинг
работы
ПО.
Отслеживание
аномальных
отклонений работы оборудования.
2.
Фиксация неисправностей в работе
ПО (ложных срабатываний, багов).
3.
Настройка
работы
протяжении и после
эксплуатацию.
ПО
на
сдачи в
4.
Обучение
моделей,
структуры моделей.
изменение
5.
Создание
и
редактирование
классификатора
дефектов
(сообщений о неисправностях).
6.
Работы по выводу
результатов
на
мнемосхему.
7.
Создание
новых
моделей
по
оборудованию,
не
вошедшему
изначально в систему.
полученных
главную

4. Алгоритм работы отдела мониторинга при эксплуатации ПО Прогностика

Срабатывания
ПО отсутствуют
ПО работает
исправно
Мониторинг
состояния
оборудования
Наличие отклонений
в работе
оборудования
Сообщение на станцию,
фиксация в отчетах
Неисправность
датчиков и др.
элементов АСУТП
Сообщение на станцию,
фиксация в отчетах
Анализ причин
срабатывания ПО
Контроль
состояния ПО
Выявлены сбои
(отсутствие или
задержка
передачи
данных и т.п.)
Подача заявок
в службу
поддержки
Контроль
устранения
сбоев ПО
Некорректная работа
моделей
Изменение состояния
оборудования после
ремонта
Требуется корректировка
структуры моделей
Корректировка
структуры, обучение,
проверка работы
моделей
Внешние условия принимают
значения, отсутствующие в
архивных данных,
применявшихся для обучения
моделей (например, новый
режим работы оборудования)
Обучение моделей с
учетом новых данных,
проверка работы
моделей
Обучение моделей с учетом
новых данных, проверка
работы моделей

5. Развитие и история проекта

2021
Октябрь
2022
Старт проекта
Март
2023
Апрель
2023
Эксплуатация пилотного
проекта на АкТЭЦ
Сдача пилотного
проекта АкТЭЦ
ПО “Модуль прогностики” принято в эксплуатацию в
апреле 2023г. на ТЭЦ Академическая как пилотный
проект.
В сентябре 2023г. в ПО добавлены 9 станций ПГУ 7
филиалов ПАО “Т Плюс” (реальные показания с
датчиков ТЭЦ). Архивные данные и модели загружались
с 2021 года.
Отдел удаленного мониторинга с 01.05.2023г. по
текущий момент ведет работу по настройке и
эксплуатацию ПО на всех подключенных станциях.
За время работы АО “СЭР” осуществил расширение
платформы
с
добавлением
дополнительного
оборудования, такого как пиковые водогрейные
котельные, вспомогательные насосы (ЦН, СН), БППГ,
градирни и т.д.
9 станций ПГУ добавлены в ПО
Работа отдела мониторинга АО
СЭР по настройке моделей и ПО
100
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0
20242025
Сентябрь
2023
Все 10 станций ПГУ приняты в
эксплуатацию и обслуживаются
согласно условиям договора
Степень готовности ПО на объектах, %

6. Текущие возможности

На данный момент ПО Прогностика выполняет следующие функции, обладающие значительной ценностью для
персонала энергообъектов:
Автоматический сбор и анализ значений контролируемых параметров, выдача уведомлений при выявлении
изменений технического состояния оборудования;
Расчет параметров на основании нормативно-технической документации и производственных инструкций (запас
до температуры насыщения, количество тепловой энергии/тепловая нагрузка, температурный напор, и любые
подобные расчеты исходя из потребностей эксплуатационного персонала);
Быстрый доступ к архиву параметров работы оборудования, построение трендов за 2 года и более в течение 30
сек для объемного анализа работы любого узла;
Формирование отчетов по пускам и остановам оборудования на основании заложенных в расчеты значений
критериев;
Контроль параметров работы станции для ИТР с помощью удаленного доступа без возможности управления
оборудованием.
В результате активного развития проекта силами сотрудников отдела удаленного мониторинга и с учетом
полученного в ходе эксплуатации опыта, возможности ПО были существенного расширены по сравнению с
базовыми. Продолжается внедрение новых функций.

7. Функции системы, находящиеся в процессе доработки

Прогнозирование индексов состояния оборудования;
Диагностика засорения проточной части компрессоров и турбин;
Расчет максимально возможной выдаваемой мощности ГТ при различных погодных условиях с
целью увеличения прибыли при ведении диспетчерского графика нагрузки;
Анализ состояния оборудования после проведенных ремонтов (сравнение до/после).

8. Возможности ПО Прогностика по сравнению со стандартной АСУТП

Стандартная АСУТП
ПО Прогностика
обеспечивает выдачу сигналов о достижении
параметрами предварительно заданных уставок.
сравнение в автоматическом режиме текущих значений параметров с
расчетными, полученными на основании данных за прошедшие периоды,
учитывая поправки на внешние условия;
при отклонении параметров работы оборудования от “нормальных” (на
основании условий работы агрегата, его мощности, температуры окружающей
среды, масла, давления и т.д.), обусловленных годами работы данного
агрегата, выдается сигнал. Это позволяет заранее выявлять изменения
состояния
оборудования,
вследствие
развития
которых
возможно
возникновение аварийных ситуаций;
предусмотрена выдача прогнозных данных технического состояния
оборудования (данная функция на стадии доработки)
На каждом блоке ПГУ имеется в среднем, в зависимости от состава оборудования, от 10000 до 20000 контролируемых параметров основного и вспомогательного
оборудования (без учета дискретных сигналов, таких как состояние оборудования: включено/отключено, открыто/закрыто и т.п., а также большинства параметров
электроустановок и оборудования ХВП). В случае выполнения контроля параметров вручную, в течение 12-часовой смены на каждый из них имеется 14 с. С учетом того,
что эксплуатационный персонал параллельно выполняет и другие работы (загрузка/разгрузка энергоблока, переключения, ведение режимов, и т.д.), фактически
времени на контроль параметров имеется еще меньше.
Пример: температура подшипников имеет зависимость от температуры масла, подающегося на смазку. В процессе настройки (обучения) моделей* в ПО Прогностика
производится сопоставление архивных значений данных параметров за предшествующие периоды и определяются температуры подшипников при любом значении
температуры масла в пределах рабочего диапазона. Таким образом, в случае выявления повышения температуры подшипников, не связанного с изменением
температуры масла, выдается сигнал.
Также, в зависимости от типа оборудования, в данную модель могут быть добавлены и другие входные параметры, влияющие на температуру подшипников.
Подобный анализ можно производить и вручную, но в связи с его трудоемкостью (большое количество контролируемых параметров и наличие сложных взаимосвязей
между ними), отклонения будут выявляться, в основном, со значительной задержкой или вообще не будет выявлены до тех пор, пока не сработает сигнализация АСУТП.
В результате часто имеют место ситуации, когда запас времени для предотвращения аварийных ситуаций / минимизации их последствий недостаточен или полностью
отсутствует.
Также, кроме изменений состояния оборудования, ПО Прогностика выявляет неисправности датчиков и других элементов АСУТП, приводящие к недостоверности
значений измеряемых параметров.
* модель в ПО Прогностика – набор параметров рассматриваемой системы, одни из которых («выходные параметры») находятся в зависимости от других («входные параметры»)

9. Развитие и история отдела мониторинга АО “Свердловэлектроремонт”

За
время
существования
отдела
мониторинга
АО “Свердловэлектроремонт” был пройден большой путь от
момента старта работы с абсолютно новым направлением в
области диагностики оборудования до возможности внедрения
дополнительных возможностей, которые ранее были недоступны
не только для оперативного персонала станций ПГУ, но и
энергетики в целом.
Были не единожды совершены поездки на каждый объект,
эксплуатирующий ПО, получены многочисленные замечания и
рекомендации, предложения по улучшению работоспособности и
информативности, налажены контакты с ИТР цехов.
Мнемосхемы изменены на реальные с ПТК каждой станции,
созданы расчеты по небалансу КУ, температур насыщения,
контроля мощности от погодных условий, контроля засорения
проточной части компрессоров и т.д.
На основании полученных шаблонов с каждой станции, полностью
изменены отчеты по пускам и остановам оборудования, идет
работа по созданию отчетов проведенных ремонтов.
Ежемесячные
отчеты
по
согласованию
формируются
соответствии с потребностям каждой отдельно взятой станции.
в
Добавлено вспомогательное оборудование - ПВК, ранее
отсутствующие насосы, теплообменники, градирни, ЦНС. Для
каждой единицы оборудования созданы соответствующие модели.
Их суммарное количество после начала работы составляет более
1000+.

10. Заключение

ПО
Прогностика
является
эффективным
инструментом,
использование
эксплуатационным персоналом станций способствует достижению следующих целей:
повышение надежности энергообъектов
обеспечение безопасной эксплуатации оборудования
улучшение показателей экономичности работы оборудования
которого

11. Результаты работы ПО

За весь период эксплуатации ПО зафиксированы множественные отклонения показаний от “нормальных”. Как правило, такие отклонения вносятся в ежемесячные отчеты, а также напрямую
отправляются уведомлениями на ТЭЦ. Результатом реагирования на сообщения такого рода является предотвращение ухудшение состояния, упреждение возникновения аварий и иных инцидентов
ведущих к отказу оборудования.
Количество подобных отклонений больше тысячи и перечислить их все в виду большого объема не представляется возможным.
Следует также отметить, что порядка 80 % подтвержденных случаев срабатывания ПО (т.е. не являющихся следствием некорректной работы моделей) происходят из-за различных неисправностей
датчиков и других элементов АСУТП, отвечающих за измерение параметров. Ниже представлена таблица с примерами зафиксированных отклонений в течение эксплуатации ПО.
Объект
Зафиксированное отклонение
АкТЭЦ 06.2023
Рост температуры обмоток главных двигателей ГДК А,
Б
Отказ системы вентиляции помещения компрессорной станции
АкТЭЦ 07.2023
Резкое повышение перепада на газовых фильтрах,
изменение давлений по ступеням ГДК А, Б
Поступление на станцию загрязненного газа от поставщика
АкТЭЦ 10.2023
Изменение расхода после останова, обслуживания ГДК
А,Б
Некорректная настройка расходомера. Заниженные показания расхода привели
к ложному определению состояния, близкого к помпажу, снятию блокировки
ВНА по антипомпажной защите. Возможность отключения ГДК по ложному
срабатыванию антипомпажной защиты
АкТЭЦ 11.2023
Резкое повышение температуры подшипника
редуктора ГДК А
Направлен запрос в обслуживающую организацию, усиленный мониторинг.
Срабатывания продолжаются по текущий момент.
НтГРЭС. Блок №2.
11.2023
Повышение осевого смещения ПЭН-2ВД
Сообщено на станцию, запланирован ремонт.
АкТЭЦ 12.2023
Рост перепада на масляных фильтрах ГДК
В плановом порядке проведен анализ возможных причин, подготовлена замена
Свищ в контуре высокого давления КУ
Сообщено на станцию, дефект устранен.
АкТЭЦ 03.2024
Аномальное изменение параметров работы СГУ ГДК А
Исключены аварийные остановы (ранее отказы СГУ были причиной частых
аварийных остановов), подготовлена и проведена замена СГУ всех 3-х ступеней
ГДК А
ИжТЭЦ-1 05.2024
Скачки расхода азота СГУ ГДК Б
Зафиксированы перед плановым остановом, проведена ревизия СГУ
НтГРЭС. Блок №2.
02.2024
Примечание

12. Результаты работы ПО

Объект
Зафиксированное отклонение
Примечание
НгТЭЦ 05.2024 –
06.2025
Снижение и участки резкого падения давления масла
ГДК Б
Некорректная работа регулятора давления
НтГРЭС. Блок №2.
06.2024
Рост высокочастотных пульсаций ГТУ
На остановленном блоке проведена бороскопия, обнаружено частичное
разрушение пластин в КС, лопаток ГТ.
НгТЭЦ 06-07.2024
Ускоренный рост перепада на масляных фильтрах ГДК
А, Б
НтГРЭС. Блок №2.
07.2024
Повышение осевого смещения ПЭН-1ВД
Зафиксировано в отчете
ВлТЭЦ-2 07.2024
Плавный рост, повышенные значения температур газа
за ГО ГДК А
Недостатки системы охлаждения
АкТЭЦ 09-10.2024
Изменение расхода азота, дифф. давления СГУ ГДК А
После перехода на новый тип СГУ. Выявлен брак уплотнения СГУ, аварийный
останов исключён, проведена замена по гарантии.
АК ТЭЦ 09.2024
Повышение температуры подшипника №2 СН-4
Проведена замена подшипника
ВлТЭЦ-2 09-11.2024
Рост вибрации вентилятора ГО ГДК
Проведена замена подшипника
НкТЭЦ 09-11.2024
и далее
Ускоренный рост перепада на масляных фильтрах ДКС1,2,3
ПТЭЦ-9 09-11.2024
Колебания давления нагнетания ГДК с размахом до 4
кгс/см2
Неполадки в работа регулирующих устройств ГДК, отрегулировано в плановый
останов
Повышение температур обмоток главного двигателя
ГДК
Отказ системы вентиляции помещения
Рост температуры подшипника редуктора ГДК после
ремонта
Проведена консультация с сервисной организацией, увеличена уставка
срабатывания, введен усиленный мониторинг. Причина – особенность
подшипника.
ПТЭЦ-9 09.2024
ИжТЭЦ-1 11.2024

13. Результаты работы ПО

Объект
Зафиксированное отклонение
Примечание
ВлТЭЦ 11.2024
Выявлено хаотичное изменение температур воды
на выходе из воздухоохладителей генератора ГТУ
Ответ станции: дефект подтверждён, станция устранила замечание, контроль за
температурой восстановлен
ПТЭЦ-6 11.2024
Скачки положения золотника ДКС-2
Сообщено на станцию, зафиксировано в отчетах, причина неизвестна
СызТЭЦ 11.2024
ДКС-2, колебания температур масла, газа после
охладителей с размахом до 13 °С
Некорректная работа системы охлаждения
СызТЭЦ 11.2024
Повышение виброскорости и температуры
подшипника №4 ПЭН-1Б
Персоналом выполнен переход на ПЭН-1А
НкТЭЦ 12.2024 – 01.2025
Скачок вибрации ГДК, дальнейший рост
В январе 2025 г. произошло разрушение подшипника компрессора
ВлТЭЦ-2 12.2024
Скачок виброскорости подшипника №3 ПЭН-2ВД с
1,9 до 2,8 мм/с.
Зафиксировано в отчетах. В дальнейшем значение параметра сохраняется на
уровне 2,8-3,2 мм/с
НгТЭЦ 12.2024
Скачки расхода азота СГУ ГДК А
Зафиксировано в отчетах, причина неизвестна
СызТЭЦ 12.2024
Быстрое повышение температуры подшипника №4
ПЭН-1А до уставки защиты
Зафиксировано в отчетах, выполнен ремонт
Повышение перепада давления КВОУ ГТУ
Ответ станции: срабатывание подтверждено, проведена очистка
С декабря 2024 года в ПО «Прогностика» был
зафиксирован рост уровня вибрации подшипников
№3 и №4 ГТУ
ПО «Прогностика» зафиксировала, что
периодически происходит скачкообразный рост
виброперемещения вала генератора ГТУ
Ещё до выхода значений в опасную зону было обнаружено отклонение от нормы,
указывающее на потенциальную неисправность. За указанный период амплитуда
вибрации увеличилась с ~2 мм/с до ~5 мм/с.
2024–2025
ПТЭЦ-9
12.2024 – 07.2025
АкТЭЦ 01.2025
НкТЭЦ 01.2025
Снижение температуры в помещении ДКС-3
Данное отклонение затруднительно зафиксировать стандартными методами, так
как рост скачкообразный и кратковременный.
Неполадки в системе регулирования, поступление сигнала о недостоверности от
системы загазованности, включение вентилятора на 100%

14. Результаты работы ПО

Объект
ВлТЭЦ-2 01.2025
Зафиксированное отклонение
Примечание
Повышение влажности генератора ПТ
Неисправность воздухоохладителя №1
ИжТЭЦ-1 01.2025
Колебания температуры подшипников электродвигателя ПЭН-2ВД
Сообщено на станцию, зафиксировано в отчетах. По данным
завода-изготовителя (Китай), такие колебания
соответствуют норме (ранее использовался эл. двигатель
другой марки).
НгТЭЦ 01.2025
Колебания давления нагнетания
ГДК А с размахом до 3 кгс/см2
Неисправность в регулирующих устройствах ГДК
ИжТЭЦ-1 01.2025
Скачки расхода азота и давления утечки СГУ ГДК А
Причина неизвестна, продолжается до сих пор,
предполагается некорректная работа регулятора
АкТЭЦ 02.2025
Повышение температуры подшипников ПЭН НД-2
Выполнен ремонт насоса, отклонение устранено
ВлТЭЦ-2 02.2025
Скачок давления азота СГУ ГДК Б
Проведена замена СГУ
НкТЭЦ 02-06.2025
Повышенное остаточное давление в маслобаке воздушного компрессора
№1
Сообщено на станцию, прекратилось после обслуживания
(предположительно)
НгТЭЦ 03.2025
Снижение давления нагнетания 1-й ступени ГДК Б
Зафиксировано в отчетах, причина неизвестна
КТЭЦ-3 03.2025
Повышение влажности генератора ПТ
Неисправность воздухоохладителя №3
Высокая разность температур пара после впрысков А и Б КУ-2,
достигающая 45 °С
Зафиксировано в отчетах. Вероятная причина неравномерное распределение питательной воды на
впрыски А и Б.
Постепенное увеличение осевого смещения (по модулю) ПЭН-2ВД
Зафиксировано в отчетах
Повышение температуры нагнетания ДКС-2
Причина неизвестна, продолжается до сих пор,
предполагается низкий уровень масла
Повышение дифф. давления на уплотнение ДКС-3
Причина неизвестна, продолжается до сих пор,
предполагается некорректная работа / особенность
регулятора
Повышение вибрации компрессора ДКС-1, повышение перепада на
масляном фильтре грубой очистки
Сообщено на станцию. Причина неизвестна, ДКС остановлен
СызТЭЦ 03-06.2025
ПТЭЦ-9 04.2025
СызТЭЦ 05-06.2025
СызТЭЦ 05-06.2025
НкТЭЦ 05.2025

15. Результаты работы ПО

Объект
Зафиксированное отклонение
Примечание
ИжТЭЦ-1 05.2025
Повышение температуры подшипника №1 ЦН-2 до 85 °С
Проведена замена смазки подшипника
ИжТЭЦ-1 06.2025
Рост уровня в дренажной емкости ДКС
Зафиксировано в отчетах, продолжается до сих пор
НгТЭЦ 06.2025
Рост давления утечки, изменение расхода азота СГУ ГДК Б
Сообщено на станцию, продолжается до сих пор, причина
неизвестна
СызТЭЦ 06.2025
Повышение поперечной составляющей виброскорости подшипников №3,4
ПЭН-1А до 4,5-5,5 мм/с
Сообщено на станцию, выполнен переход на ПЭН-1Б
СызТЭЦ 06.2025
Возникновение колебаний вертикальной составляющей виброскорости
подшипника №4 ПЭН-2А в диапазоне 3-8,5 мм/с; поперечная
составляющая виброскорости подшипника №4 повысилась с 3 до 5,5-6
мм/с.
Также увеличилась температура подшипника №4 с 67 до 77 °C.
Выполнен переход на ПЭН-2Б
СызТЭЦ 06.2025
Повышенная поперечная составляющая виброскорости подшипников №3
(до 9,2 мм/с) и №4 (до 8,4 мм/с) ПЭН-2Б после включения насоса
После устранения замечаний по ПЭН-2А, выполнен переход
с ПЭН-2Б на ПЭН-2А