（2023年）04 阳城电厂5G智慧电厂项目

04   阳城电厂5G智慧电厂项目

所在地市：晋城

参与单位：中国电信股份有限公司山西分公司

技术特点：5G定制网采用独享式UPF进行部署。基于省级 5GC 进行信令承载，基于园区级UPF进行私网数据承载。下沉部署园区级边缘UPF，实现本地数据在园区内分流卸载，满足业务更低时延。

一、企业简介

大唐阳城发电厂地处山西省晋城市阳城县北留镇，东距晋城市36公里，西距阳城县15公里。由阳城国际发电有限责任公司（以下简称阳电一期）和大唐阳城发电有限责任公司（以下简称阳电二期）两个独立法人实体组成。阳电一期是国家“九五”重点工程，建设规模为2100MW，安装六台350MW进口燃煤发电机组，阳电二期是国家“十五”重点工程，建设规模为1200MW，安装两台600MW国产燃煤发电机组，阳城发电厂现总装机容量为3300MW，以专厂、专线、专供的方式送至相距760公里的江苏淮安。多年来，阳城电厂以现代企业的经营理念和科学、精细的管理模式，从内部挖潜做起，致力于安全生产、节能降耗、经营管理和环保减排等各项工作，并取得了很好的成效，在为江苏提供优质清洁能源的同时，也为地方经济发展做出了突出贡献。近年来，阳城国际发电有限责任公司委员会被授予山西省“全省先进基层党组织”荣誉称号等多个荣誉称号，成为山西晋城地区极具有社会责任的公司，为晋南经济的发展贡献着举足轻重的作用。

二、项目背景

山西大唐阳城发电厂紧跟时代发展主流，率先把5G网络的应用引入到电力行业及其相关应用，成为电力行业发展5G网络及专网的先驱。通过在电厂内部建设5G专网，完成对输煤A系统封闭煤场及煤场内部的斗轮机等设备的覆盖，借助于5G网络高带宽、低时延的特点，对煤场内部设备的实时控制，从而在此基础上搭载智能应用，如UWB定位等。

三、典型经验案例

阳城电厂（一期）工业5G环网建设项目信号覆盖范围为输煤A系统封闭煤场内整个区域（长236米、宽170米、高57米），封闭煤场内现运行2台斗轮机设备；铁路区域（长1200米宽100米）无封闭，火车燃料采样A、B系统各2台（共4台）火车采样机行走范围内。

本期工业5G建设采用独享式5G核心网元进行部署，通过厂区级边缘计算技术进行数据承载，实现本地数据在厂区内分流卸载，满足业务更低时延，满足数据管控需求；频率使用和公网5G频率要区分开。两个斗轮机和四个火车采样机共计6个大型移动设备，设备按照每个斗轮机安装25个摄像头视频带宽考虑，每个摄像头需要上行带宽4M，共计100M，另每个设备固定带宽10M用于传输控制信号，即每个设备上行带宽不小于150M带宽。同步敷设5G环网建设的48芯光缆和基站到输煤A、B、C系统煤厂变的电源电缆、机房设备、简易信号杆塔、基站一体化小型机房（含UPS电源）。

项目应用场景斗轮机无人值守系统、输煤皮带无人值守系统。

1.斗轮机无人值守系统，系统基于5G通信，综合自动控制、激光三维扫描和精准定位等技术，建立了三维数字化煤场模型，实现了煤场B斗轮机的全自动定位、全自动堆取料、恒流量控制，成功实现了斗轮机的全自动无人值守，整个系统拓扑分为上中下三层架构体系：

（1）上层智能控制及三维可视层：主要是收集数据的综合分析处理，通过三维可视系统直观准确显示当前系统状态，配合多路视频实时监控斗轮机各个关键点视频画面，消除盲区，使远程无人值守操作运转如臂指使。

（2）中间控制及数据交换层：打造逻辑控制系统和无线数据传输系统。精准、可靠、实时传输、执行斗轮机运行数据及控制逻辑。满足系统无人化自动运行的承上启下。

（3）下层包括：斗轮机PLC控制系统、斗轮机精确定位系统设备，主令控制系统、防撞系统设备，人身及设备安全防护装置等。

2.输煤皮带无人值守系统，系统利用5G将皮带机数据进行采集，实现皮带拉绳、跑偏、人身保护、撕裂、堵煤等过程可视化、故障提前预警、故障位置定位、阈值报警等多种功能。从安全、预警、诊断、流程等全方位提升。进一步完善输煤皮带智能在线监测和控制，提升整个输煤系统生产过程可视化、提高设备有效运行时长、最大幅度节能降耗、提升人身及设备安全等级。

四、项目成效

斗轮机实现全自动无人值守的集中控制后，通过恒流取煤，效率提高15%；集中控制可大幅减少斗轮机司机人数，进一步优化煤场运行人员的配置，提高电厂整体自动化水平，降低运行人员费用；延长输煤系统皮带和托辊等转动设备使用寿命和维修周期，节约人力物力，提高设备利用率，进一步提高电厂的安全可靠运行，降低设备损耗和维护成本。此外可降低劳动强度、保护司机职业健康，社会效益也相当显著。