钥匙·手电筒·数据湖——向家坝智慧电厂建设实践

　　本网讯（向珊）唐翔交接班时，发现钥匙借用记录本不见了。

　　下一秒他意识到，向家坝水电站智能钥匙柜今天投用，用了十多年的手写记录本正式“下岗”。

　　

当钥匙开始“写日记”

　　向家坝电厂维护人员拿工牌轻触感应区，银色柜门“咔”地弹开，120多个钥匙槽位矩阵般呈现。第五排左数三号槽位红灯闪烁，这正是他此次任务需要用的钥匙。

　　他取出钥匙，合上柜门的一瞬间，作业管控中心的值班员唐翔立马收到系统提示——15点25分，计算机室钥匙被借出，借用人：毛未豪。

▲向家坝电厂员工使用智能钥匙柜 摄影：罗浩宇

　　在金沙江向家坝水电站，百余把钥匙串起全厂“命脉”——从计算机机房到防汛仓库，从机组风洞到厂房大门控制箱，每一把钥匙对应着特定位置和权限。过去十年间，钥匙的交接需要过“两道关”：

　　核验记录本上的签名，借用钥匙的人必须带着有效工作票，作业风险得用红笔圈起来；

　　清点钥匙，缺位的必须追溯到具体设备和人员。

　　这个浸透机油味的牛皮纸记录本，曾严格地管控着整个水电站的物理入口。

　　“以前每个班交接时都要清点一次，100多把钥匙，一天查三回。”唐翔回忆。

　　现在简单了。维护人员先在手机上提交钥匙借用申请，系统弹出现场作业风险提示，运行值班员审核通过后，维护人员的工牌就多了一道“钥匙权限”，前往智能柜前刷一下，钥匙就到手了，归还时往卡槽里一按，电子记录便自动打钩销号。

　　“再也不用追着人找钥匙了。”唐翔说，人工清点纸质记录很容易看漏，不如系统提示来得准确高效。

　　“智能钥匙柜的应用，依托物联网技术。”向家坝电厂运行部六值主任郁光在现场展示：每个钥匙槽位、每把钥匙都配备了传感器，可以实现物理空间与数字系统的精准映射。

　　除了钥匙以外，厂内的操作工具、标志工具、仪表工具以及绝缘工具都被装进了各自的“智能柜”，实现了工器具智能管理——工器具的每一次存取和启用动作会自动生成包含设备编码、操作人、位置、起始时间、物品状态等在内的十余种数据，形成完整的数字轨迹档案。

　　“一件工器具在何时何地被何人进行了何操作，我们在使用日志中可以全过程追溯，以前靠老师傅盯着工人签字，现在每个动作都会留下痕迹。”郁光说，从“人管人”变为“系统管人”，极大降低了传统管理中的人情漏洞和监管盲区。

　　

技术革新“撬动”管理革新

　　向家坝电厂将钥匙管理数字化，看似只是替换了一个旧记录本，实则在搭建智慧管理的底层框架——当借用申请、权限核验、超时预警等基础流程全部转为线上运行，这种“最小场景”数字化实践就变成了可复制粘贴的“积木”，为后续更复杂的系统集成铺路。

　　在设备巡检环节，就发生了从“单点智能”到“单元智能”的变革。

　　最近，值班员张昭杰有了新伙伴：智能巡检手电筒。

▲向家坝电厂的智能巡检手电筒 摄影：阎泽群

　　这个特制的手电筒内置扫描器，巡检时扫一扫设备上的二维码，就能实现设备识别和数据关联。

　　每天，张昭杰带着它穿梭10条巡检路线，282个设备点位的液位、压力、温度等数据被实时采集；即使在信号薄弱的幽深廊道，它也能以离线模式正常工作，待信号恢复后自动同步数据到云端；曾经印在纸上的注意事项，如今变成了扫码即弹出的检查清单。

▲运维人员使用智能巡检手电筒扫码 摄影：阎泽群

　　最让张昭杰省心的是实时联控功能——手电筒扫过机组时，中控室大屏立即弹出该区域实时画面，设备历史数据与当前巡检画面同屏对比。一次排查渗油隐患时，他用手电筒发起视频会诊，三位专家通过实时画面指导他在现场完成了初步处置。

　　“所有巡检操作都留下了痕迹，形成了数字档案。”张昭杰调出上月数据：261个重点设备点位积累了1950条温度数据、5788段现场视频，“当设备温度曲线和历史数据自动比对，数据便有了新的生命，它可以成为我们评判设备健康状态的依据。”

　　2020年，三峡集团长江电力发布“智能水电”蓝图后，流域六座电站都开展了数智化转型探索和应用。长江电力计划将向家坝电厂打造为智慧电厂标杆示范点，其核心目标直指水电生产的本质需求——构建更安全、更高效的运营体系，为长江经济带清洁能源基地建设提供安全与效率双提升的数字化转型范式。

▲向家坝电厂 资料图片

　　“智慧电厂建设可不是简单给设备穿上‘智能外套’。”向家坝电厂副厂长张春辉进一步解释，智慧化管理的核心不是升级工具本身，而是要把散落在各个岗位的经验规范标准化。

　　“当每一次钥匙取用、每一束手电筒的扫描都变成可追溯的数据流，老师傅们的经验就可以被固化和传承，安全行为规范就能被刻进设备的‘肌肉记忆’里，把过去依赖人工盯防的安全防线升级为系统自控的‘电子围栏’。”

　　

智慧电厂的数字密码

　　在张春辉看来，打造一座真正的智慧电厂，几项关键工作缺一不可——

　　智能感知网：建设覆盖全厂的物联网智能感知系统，实现全面数字化；

　　可信数据湖：搭建统一的数据管理平台，实现生产运营全链条数据互通；

　　可迭代的应用互联：模块化开发赋能应用，快速迭代升级，并实现各个智能系统的协同联动；

　　管理变革：形成与技术变革相匹配的新型管理模式。

　　当前，向家坝电厂创新建立的虚拟机构——数智赋能中心进入常态化运行，该中心突破传统部门边界，设立四大功能单元：赋能中心层统筹全厂资源调配，技术引领组专注项目和产品定义，研发支撑组负责IT、OT融合下的项目落地实施，应用反馈组直插生产一线收集反馈，通过“需求-研发-应用-优化”的闭环体系，实现技术方案从实验室到生产场景的快速贯通。

　　2024年，运行12年的向家坝电站在实施投产以来首次大规模设备更新时，同步启动了全厂设备设施的数字化改造。从水轮机核心部件到廊道电缆更换，工程师们抓住每个设备拆解窗口期植入传感器。这场前所未有的“装备升级”，让所有设备获得“数字感官”，最终编织出贯通全厂的感知网络。

▲向家坝水电站 资料图片

　　感知网是触角，数据才是灵魂。

　　运行12年的向家坝电站形成了72套相互独立的管理系统，沉淀了设备台账、检修记录、水文监测等在海量的数据。

　　“我们当下的任务就是要将72套系统打通，让所有数据流动起来，形成一个‘数据湖’，实现统一的厂站侧数据服务，最终实现从‘单元智能’到‘系统智能’再到‘系统智慧’的质变。”数智赋能中心主任助理胡伟表示。

　　向家坝打造智慧电厂的目标是什么？

　　张春辉给出了答案：“让向家坝枢纽在新型电力系统下运营更安全、更可靠、更智能、更高效、更经济，为水电行业数字化转型提供可复制的‘长电方案’。”

编辑：杨思恒 高锦涛 卢西奥

发布日期：2025年05月13日