安大略电力公司推进无线监测其核动力舰队的努力

EPRI期刊:为什么OPG要对其核舰队进行现代化?OPG的核电站现代化工作如何与公司的脱碳目标相适应?

凯瑟琳·卡鲁:OPG最近宣布到2040年实现净零碳排放的目标核电站现代化将在实现这一目标方面发挥重要作用。在达林顿核电站，我们的现代化工作分为两部分。首先，由于该工厂最初获准运营至21世纪20年代初，我们正在进行大规模翻新，将其寿命延长至2055年左右。翻新包括拆卸和重建大型基础设施，如反应堆堆芯。今年早些时候，我们完成了2号机组，现在我们已经完成了3号机组的卸油工作，并进入了项目的拆卸阶段。我们预计整个翻新工作将在2026年完成。

其次，在翻新的同时，我们正在创造更有效的方法来监控工厂设备，以实现更好的决策和更有效的工厂运营。这不仅发生在达灵顿，也发生在我们的皮克林核电站和公司的其他发电设施。通过更好的监控，我们可以进行基于状态的维护，从而减少了维护小时数。这意味着运营商需要花更少的时间去现场收集信息。如果这些过程可以自动化，我们的员工可以花更多的时间在其他工作上，比如测试安全系统。

约翰:请描述所部署的监测技术。

卡鲁:我们已经安装了无线基础设施，包括900兆赫网关，作为我们监控工作的支柱。我们在达灵顿部署了50个无线温度传感器，在皮克林部署了8个。这些仪器用电子开关柜等设备测量室内温度。它们的目的是提供关于组件老化和维修决策的见解。

我们还在组件上部署无线和有线传感器，以持续监测其状况。它们监测振动、温度和湿度等参数。电池和电机上的传感器测量电压和电流。通过收集这些数据进行电机电流特征分析和电气特征分析，您可以判断泵电机是否处于故障状态。这可以使我们做出更换泵的决定，特别是对于那些在工厂在线时无法使用的泵。这些传感器有的已经安装，有的还在计划中。

我们的无线网络改善了辐射监测。在达灵顿之前，全身监控器都连接到本地通信网络。现在，无线连接的全身监视器使技术人员能够更快地对事件做出反应。我们计划配置无线辐射监测器，将实时辐射数据传输到工人的移动设备上，这有助于工作规划。

我们已经建立了位于皮克林工厂附近的监测和诊断(M&D)中心。该中心的工作人员使用先进的模式识别和其他机器学习工具来分析部署在皮克林和达灵顿的无线传感器的数据。这有助于他们识别趋势和异常，并确定何时需要更换组件。当发现潜在问题时，一些算法会自动向我们的员工发送警报。到目前为止，基于状态的维护每年减少了大约2600个维护小时，节省了大约100万美元。

我们正在试验额外的软件，可以在更多的工厂系统中检测异常。虽然软件负责数值数据分析，但M&D中心员工的专业知识对于将分析转化为良好的决策至关重要。我们已经将M&D中心与OPG的数据分析部门合并，为该中心提供了更多机器学习技术方面的专业知识。为了提高车队运营的效率，我们正在连接和集成来自公司各个部门的数据集，包括财务、健康和安全、资产管理和发电。我们正在计划一项计划，使用自然语言处理来分析植物状况记录的趋势。

考虑到人工智能、数据集成、数据可视化和机器人技术的快速发展，我预计五年后M&D中心的生活将会有很大的不同。该中心的发展不仅受到技术发展的推动，还受到我们在设想新的解决方案时的创造力和想象力的推动。

约翰:你们还采用了哪些现代化技术?

卡鲁:我们为员工设置了虚拟之旅，使用360度的图像，类似于你在谷歌街景上看到的。你可以像在街景中一样浏览整个工厂。有很多应用。举个例子，我们通常会给员工进行辐射防护培训和资格认证。现在，我们能够远程进行参观，这节省了时间和资源，并允许学员按照自己的节奏完成参观。核电站工作人员还可以使用虚拟导览来规划维护或其他任务，这有助于减少他们在辐射敏感区域逗留的时间。他们可以评估工程图纸上没有的细节，比如间隙和设备布局。他们可以回答诸如“阀门离地面有多远?”我需要梯子吗?”

约翰:您有什么经验教训或建议可以与其他较早开始现代化进程的核电站运营商分享?

卡鲁:定义一个组织愿景是很重要的，这样你就不会以竞争的优先级而告终。当您实施新技术时，请确保在公司中保持高管的支持，因为技术的好处最初可能并不清楚。man万博登录你需要在组织中合适级别的人员来构建愿景，继续促进它，并帮助其他人也看到它。

有时需要更改或更新流程。如果您在旧流程中使用新技术，您可能无法实现该技术的全部好处。它是关于不断地回顾您如何开展业务，并问自己:“既然我已经实现了这项新技术，那么这个流程还合适吗?”当工厂实现新的自动化监控技术时，它可以停止执行以前的手动活动。例如，在某些房间部署了温度传感器后，工厂操作员可以消除技术人员在这些房间中的每日温度读数。

同时，因为您正在核电站安装设备，所以您需要耐心并花时间遵循适当的管理来修改您的设施。现代化是一个旅程。

约翰:从历史上看，核电行业一直不愿承担风险，对变革持保守态度。然而，尝试新方法的意愿和创新文化是工厂现代化取得成功所必需的。你是如何在不影响安全的情况下向OPG核电站的员工灌输这些文化变革的?

卡鲁:我们鼓励员工在网上论坛上提出他们的新想法，培养创新文化。内部委员会评估建议并向作者提供反馈。在达灵顿和皮克林，我们都建立了协作创新计划，使员工能够就需要解决的问题进行头脑风暴，找到可用于解决这些问题的商业产品，并开发新技术。我们有创新实验室，有软件和设备，如3D打印机和焊接站，员工可以用来设计、制造和评估新设备。通过这些努力，我们开发了许多产品，这些产品目前已部署在我们的工厂中，包括无线电池监测系统和无线设备传感器，用于测量振动、加速度、湿度、温度和环境光。

我们开发了用于OPG员工COVID筛查的温度监测传感器和软件。在大流行早期，温度传感器非常稀缺，有些传感器还不准确。我们的工作人员确定，当室外空气寒冷时，进入建筑物的人的皮肤温度可以相当低。我们决定开发自己的技术，其中包括一种计算环境温度的设备。

创新也发生在试点项目中，我们可以在安全的环境中测试新概念和技术，然后在整个舰队中进行大规模部署。

约翰:EPRI的工厂现代化计划和工具是如何帮助OPG实现现代化的?

卡鲁:一个EPRI指南实施工厂监控计划，这是我们M&D中心的基础。我们还使用各种EPRI指南来优化工厂设备上无线传感器的部署，例如立式泵，发电机,卧式泵．

作为EPRI论坛的一部分，听取业内其他正在对工厂进行现代化改造的人的意见也很有帮助。在考虑新技术和新流程时，有时人们倾向于说:“我们不能这样做，因为……插入技术原因。”但后来我去参加EPRI的会议，听到人们说:“我们就是这么做的。我们有一个监测和诊断中心。我们在一个偏远的地方监控我们所有的工厂。”我非常喜欢听到并与我的团队分享整个行业的创新，我的参与为OPG以及我们正在进行的许多创新工作项目增加了价值。