能源电力 · Verified Case

能源电力行业:风电场设备智能运维与预测维护

面向江苏沿海海域风电场的智能运维场景,围绕风电机组监测、诊断、预测性维护、出海调度、备件管理与安全作业,统一承接风机、部件、传感器、人员、流程和运维知识语义,支撑场站级智能运维平台建设。

关联本体 SAREF4ENER 能源本体、设备状态评估集成本体

案例背景

面向江苏沿海海域风电场的智能运维场景,围绕风电机组监测、诊断、预测性维护、出海调度、备件管理与安全作业,统一承接风机、部件、传感器、人员、流程和运维知识语义,支撑场站级智能运维平台建设。

案例描述

将风电装机总容量超 500 万 kW、机组 1000+ 台、运维成本约占 30% 的场站规模与业务目标纳入同一条闭环,围绕故障预警准确率 ≥95%、故障定位准确率 ≥90%、停机时间 -30%、运维成本 -20%、备件周转率 +30%、出海窗口利用率 +25% 的目标,形成可执行、可追溯、可复用的运维体系。

海况与健康联动

把 SCADA、CMS、气象、潮汐、海况和作业窗口统一纳入上下文层,支撑故障预警和出海调度一体化判断。

故障诊断与预测维护

围绕齿轮箱、主轴轴承、发电机、变流器等关键部件,按规则和知识图谱联动诊断、定位与 RUL 预测。

工单与知识闭环

将巡检、检修、备件申领、作业安全和案例沉淀串成闭环,把经验转化为可复用知识资产。

项目案例

客户面对的问题

海况复杂、出海窗口有限,作业安排容易浪费窗口。

故障发现滞后,定位困难,停机时间长。

备件库存与需求预测不准,容易缺件或积压。

人员资质、船泊资源和安全要求需要统一校验。

项目案例

使用本体前后的变化

使用本体前使用本体后
SCADA、CMS、气象和工单分散在不同系统统一映射为风机、部件、传感器、人员、流程和知识本体实例。
故障判断依赖人工经验和离线报表按阈值、特征和知识图谱自动输出诊断结论与建议动作。
运维排程靠经验估计海况与资源按健康度、RUL、海况窗口、船泊和资质自动排程。
备件申领和复盘停留在事后整理库存、需求预测、工单与案例沉淀形成持续优化闭环。
智能运维闭环展示从监测预警、诊断、调度、检修到备件与知识回流的完整运维闭环。
正在生成关系图…
智能运维本体关系图展示风机、部件、传感器、人员、流程、知识、海况和调度之间的本体关系。
正在生成关系图…
智能运维时序图展示从监测上报、上下文聚合、规则推理、派单执行到知识回流的时间顺序。
正在生成关系图…
项目案例

本体域与业务的关联

监测依据是什么?

设备健康监测

围绕温度、振动、功率、电流、电压、油液和风速风向等多源数据实时评估风机和部件健康状态。

故障怎么定位?

故障诊断定位

按齿轮箱、主轴轴承、发电机、变流器等部件的特征异常,结合知识图谱和规则输出故障类型、置信度和建议动作。

什么时候维护?

预测性维护

基于健康度、剩余寿命、故障影响、备件状态与海况窗口,提前安排计划性检修,避开高发电时段。

怎么调度出海?

海况智能调度

综合浪高、风力、潮汐、船泊、班组和作业时长,判断是否允许出海并按优先级重排任务。

备件如何管理?

备件智能管理

结合故障率、历史消耗、计划任务和安全库存,生成补货建议和库龄预警,减少缺件与积压。

知识如何复用?

运维知识沉淀

把故障案例、处理方案、工单结果和专家经验沉淀到知识图谱,支撑问答和下一次诊断。

项目案例

3 个应用场景

场景 1

齿轮箱预警与抢修

客户问题

齿轮箱振动边频带异常时,传统人工巡检很难及时判断是否需要抢修。

本体做法

通过温度、振动和故障知识图谱联动诊断,按阈值触发预警并生成检修工单。

应用效果

缩短故障发现和定位时间,减少停机损失。

输出内容
  • 预警事件
  • 故障定位
  • 检修工单
场景 2

海况窗口排程

客户问题

海况变化快,出海窗口短,人工计划经常错过最佳作业时间。

本体做法

结合浪高、风力、潮汐和船泊资源自动排序,优先安排高风险高紧急任务。

应用效果

提升出海窗口利用率,减少无效等待。

输出内容
  • 排程建议
  • 窗口提示
  • 资源日历
场景 3

备件补货与工单闭环

客户问题

关键备件消耗不稳定,缺件会拖慢检修,积压又占用资金。

本体做法

按历史故障率、计划维护和安全库存计算补货建议,并将领用、归还和关闭结果回写知识库。

应用效果

提升备件周转率,降低缺件停机风险。

输出内容
  • 补货建议
  • 库存预警
  • 复盘记录
业务示意

典型闭环

当某台风机的主轴轴承温度持续升高、振动趋势异常时,系统先接入 SCADA 和 CMS 数据完成健康评估,再结合海况窗口、班组资质和备件库存给出计划性维护建议,随后自动生成工单、安排出海、回写检修记录,并把该次处置沉淀为新的故障案例。

项目案例

项目交付成果

业务交付物

  • 风机部件健康监测与预警模板
  • 故障诊断与预测性维护规则
  • 海况窗口排程与安全作业流程
  • 备件需求预测与补货模板

平台交付物

  • 风机、部件、传感器、人员、流程、知识本体模型
  • 健康评估与 RUL 预测能力
  • 调度台与移动工单闭环
  • 案例沉淀与知识复用能力
项目案例

业务价值

更早预警

把故障信号从事后发现前移到趋势异常阶段。

更准诊断

把经验诊断转为规则与知识推理的组合判断。

更优排程

把海况、资源和健康度一起纳入调度。

更少停机

通过预测性维护降低计划外停机时间。

质量更清

将监测数据、诊断依据、模型输出、处置记录和复盘结论统一留痕,目标关键告警归因覆盖率达到 95% 以上,诊断证据完整率达到 98% 以上,异常定位时间压缩到 15 分钟内,复盘闭环率提升至 95% 以上。

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