在刚刚落幕的两会中,有关“双碳”与ESG的提案多达20余项,成为本届“科技两会”的最大特色。为落实能源结构改革这一长远发展目标,能源从业者需以“先破后立”的态度,加速践行绿色能源对传统能源的替代。“立”代表着全方位的革新,既包括新能源、新设施与实体设备更新,也包括交易方式、运维模式等方式创新。

世优电气是一家专注于风电控制系统和智能电网产品研发、生产、销售的老牌能源企业,长期为国内大型风电主机厂商提供风电控制系统。在绿色能源革命的政策春风下,世优电气和许多新能源老牌企业一样,敏锐嗅探到了增量市场气息,也同时意识到升温的竞争态势。然而,原有产品和服务在新能源的“新战场”,已显力不从“新”。由此,世优电气从运维环节开始主动寻求破局之道,携手联想开启了智能运维的必修课。

传统运维三座大山:故障不透明、专业门槛高、时间成本贵

作为风能设备主控系统的提供者,世优电气需要承担起发电、储能流程中的系统运维职责。让运维人员头痛的是,风机设备地域分布广泛,导致从故障产生到现场运维过程中漫长的时间损耗。“24小时响应,48小时到达现场,这已经是我们运维行业的高水准了,但现场分析问题,重新组织物料,一系列环节下来仍然会给客户带来不少损失。”世优电气IOT技术总监王为无奈地说到。

王为总结了传统设备运维的三大难点,包括问题处在“黑匣子”里,即设备故障产生的原因不透明;必须由专业人员现场维修,即专业门槛过高;异地出差响应时间长,即时间成本昂贵。此情此景下,远程运维就成为了破局的最优解,于是联想基于这三大难点开展设备管理平台的建设。

首先,“黑匣子问题”在物联网时代已经有了标准化的答案,系统利用传感器对设备数据进行高精度、多维度的全天候采集,通过数据远程诊断查找故障原因;其次,专业运维人员可以通过运维平台,将专业运维知识转化为数字资产,将宝贵的运营经验进行沉淀积累,并通过平台实现共享复用,一定程度上缓解运维专业门槛过高导致的人力不足问题;最后,异地出差问题虽然不能完全解决,但在远程掌握故障信息与降低运维门槛之后,世优电气的工程师就可以帮助整机厂商实时解决大部分设备故障,为少量不能立刻解决的故障提早备件,提高到场运维的效率。可以说,智能运维正在从“人人有责”向“设备有责”过渡。

联想团队在充分了解世优电气的运维痛点后,基于自身“端边云网智”的全要素智能化转型优势,给出了由LeapIoT平台与边缘计算网关硬件共同组成的远程运维方案,从平台搭建和应用开发两方面入手,建立数字化的运维平台。

强大硬件+极简开发,物联网平台带来极致丝滑的数字化转型

风电设备远程运维的第一步是现场数据采集,数据继而经由网络层汇集到平台,最终交由平台应用或AI智能化分析。联想为了进一步降低企业跨入智能物联网的门槛,通过压缩“端边云网智”架构的间隙,使各层级之间紧密协作,扫平数据从采集到计算的障碍。在本项目中,联想为世优电气提供了边缘计算网关ECG-AR70P,它以超灵活性、超稳定性、强扩展性,藏身于世优电气的风电主控柜或者变桨柜中,配合各类传感器,对光照数据、温湿度数据、工作环境视频流等现场数据进行实时的抓取、存储、计算和转发。

智能运维的硬件设施已就绪,平台的搭建才是转型难点,提起物联网在ToB领域的“水土不服”,王为深有感触。以工业领域为例,它涵盖了600多个二级类别,每个细分行业的转型需求各异。物联网平台是否为这些碎片化的需求提前设置功能接口,是一个值得考量的巨大成本。这一成本不仅包括向垂直行业学习的经验成本,也包括为个性化需求投入的开发成本。

如果物联网平台太过于通用化,往往意味着功能鸡肋,无法在核心部门、关键环节发挥效用;如果太过垂直,就会造成平台受众面狭窄,无法做到大规模复用并形成数字红利。如何平衡通用与个性化的需求,就成为了市面上物联网PaaS平台之间实用价值的较量焦点。从这个角度讲,像联想这样的具有工业基因的平台商,相较于纯IT或ICT出身的平台商,在匹配度、易用性方面具有天然优势,对场景的理解更贴切,对客户需求的捕捉更准确。

本次项目中,世优电气在经过一系列试错之后终于找到了能够契合其设备远程运维诉求的方案——联想远程运维解决方案。基于联想LeapIoT物联网平台,王为团队仅用时一个月就完成了风电设备远程管理平台的实需功能开发,并投入常态化使用。“我们二次开发时,其实是很考验平台功力的。联想平台已经把很多工业协议的对接完成了,我们只需通过简单的配置,便能顺利完成工业设备的接入,省去了很多手动编程的工作量。”王为补充说。

综上,这套软硬一体的远程运维方案已经为设备铺好了数据通路。数据上平台后,还需要结合行业Know-how实现应用价值的挖掘。那么,运维人如何与数据对话?这需要一个数字化翻译的过程。

智能运维的关键一役,世优电气的数字化结晶

如果说该软硬一体的解决方案是一条数字化的“高速公路”,那么从传统运维驶向智能运维,则必须是世优电气自己掌握方向盘。在平台的坚实底盘上,培育AI的纵深生长,是打通“数”与“智”这一完整价值链的成熟方法论。具体到设备运维场景来看,平台将运维工程师的经验转化为数字化载体——应用,能够有效解放工程师生产力,解决传统运维的诸多局限性。于是,世优电气针对风电设备运维过程中的常见要求,将多年运维经验浓缩为一个个AI应用,涵盖风电运行状态评估、异常数据告警、风机功率、日发电量等落地场景。

借助这一数字化结晶,世优电气真正为设备自身赋予了智能决策能力,对平台上接入设备的自动诊断,让远程运维人员轻松掌握设备的体检情况,做到早发现、早处理。同时,AI应用也在每一次新的诊断过程中不断迭代算法,养成智能运维的AI专家知识库,由此形成AI迭代的正循环。王为透露,智能运维平台上线后,给世优电气、发电站都带来了显著改变,风机故障明显减少、电站发电量稳步增加、工程师出差明显减少,从以前月均出差两到三次,到现在平均不到一个季度出差一次,真正做到了为企业降本、为客户增效。

数智能力持续下沉,绿色能源格局打开

如前文所说,AI是纵深生长的,它的生命力不仅限于当下,也裨益于未来。世优电气智能应用的打造,不仅能够很好地满足目前远程运维、降本增效的显性需求,还为其迎战未来绿色能源与数智融合的挑战打好根基。目前,至少可以预见三大“附加值”:首先,随着数据感知侧的精度提升、应用分析侧的成熟,有望生成超越工程师经验的新洞察,进而实现真正的预测性维护;其次,目前大多企业还处在数字化转型初期,而工业AI应用的价值已经凸显,先发者更早一步构建部门级或企业级的数字资产,早一步沉淀知识图谱,有利于建立自身数字化先发优势;再进一步,数字化能力迟早会成为绿色能源服务市场的基本要求,企业须在客户需求爆发之前完成自身转型,才能占据主动权。

以联想远程运维方案为起点,结合“平台+硬件+应用”的工业物联网优势,世优电气与联想商用达成战略联盟,全面拥抱这场“绿色+智能”的能源革命。未来的能源体系,将以绿色为底色,加一抹智能的亮色,正如王为对双方合作的评价:“世优电气在OT层面打好绿色基本功,在IT层面结合联想的智能化能力,才能用好IoT新基建,共赴双碳目标,‘智’敬未来青绿。”