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用于灾害防备的系统和方法

阅读:676发布:2020-06-07

专利汇可以提供用于灾害防备的系统和方法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 的名称是:“用于灾害防备的系统和方法”。本发明的 实施例 包括系统和方法。在一个实施例中,该系统包括具有动态检查表工具(152)的应急防备系统(150),该检查表工具(152)配置成基于至少一个紧急事件的选择使用主检查表(170)来产生工厂特定检查表(162),并且产生具有用于工厂的至少一个应急防备推荐的可动作项目(164)。,下面是用于灾害防备的系统和方法专利的具体信息内容。

1.一种系统,包括:
应急防备系统(150),包括:
动态检查表工具(152),配置成基于至少一个紧急事件的选择使用主检查表(170)来产生工厂特定检查表(162),并且产生具有用于工厂的至少一个应急防备推荐的可动作项目(164)。
2.如权利要求1所述的系统,包括推理引擎(154),配置成使用所述工厂特定检查表(162)和知识规则来推断所述至少一个应急防备推荐,其中所述知识规则存储在知识库(158)中。
3.如权利要求2所述的系统,其中,所述推理引擎(154)包括专家系统
4.如权利要求1所述的系统,包括应急位置工具(156),其中,所述应急位置工具(156)配置成使用所述至少一个紧急事件和地理位置来识别所述工厂。
5.如权利要求1所述的系统,包括应急位置工具(156),其中,所述应急位置工具(156)配置成可视地呈现重叠于地图(174)上的多个工厂图标(176)以及与每个工厂图标(176)相关的信息。
6.如权利要求1所述的系统,其中,所述工厂包括具有涡轮系统(126)的发电厂(100),并且所述至少一个应急防备推荐包括涡轮系统(126)推荐。
7.如权利要求6所述的系统,其中,所述涡轮系统(126)推荐包括轴(133)的重新对准或重新平衡、涡轮系统(126)组件的更换、所述涡轮系统(126)组件的升级、所述涡轮系统(126)组件的修复或者其组合。
8.如权利要求1所述的系统,其中,所述工厂包括整体气化联合循环(IGCC)发电厂(100),并且所述至少一个推荐包括进料准备单元(104)推荐、气化器(106)推荐、气体处理单元(110)推荐、硫处理器(112)推荐、处理单元(114)推荐、气体处理器(115)推荐、冷却塔推荐(124)、燃气涡轮机系统(126)推荐、空气压缩机(134)系统推荐、稀释氮压缩机(130)推荐、蒸汽涡轮机(138)系统推荐、热回收蒸汽发生(HRSG)(139)推荐、负载推荐(136、140)、冷凝器(142)推荐或者其组合。
9.如权利要求1所述的系统,其中,所述工厂包括发电厂(100)、化学工厂、炼油厂、制造工厂或者其组合。

说明书全文

用于灾害防备的系统和方法

技术领域

[0001] 本公开涉及灾害防备,以及更具体来说,涉及用于工厂灾害防备的系统和方法。

背景技术

[0002] 工厂(例如发电厂)包括多个相关设备和过程。例如,发电厂可包括涡轮系统以及用于操作和维护涡轮系统的过程。但是,诸如地震、飓、海啸等的某些意外事件可能引起对工厂设备和操作的中断。发明内容
[0003] 下面概述范围与原始要求保护的本发明相称的某些实施例。这些实施例并不意在限制要求保护的本发明的范围,而是这些实施例仅预计提供本发明的可能形式的简短概要。实际上,本发明可包含可与下面提出的实施例相似或不同的各种形式。
[0004] 在本公开的第一实施例中,提供一种系统。该系统包括具有动态检查表工具的应急防备(emergency preparedness)系统,检查表工具配置成基于至少一个紧急事件(emergency event)的选择使用主检查表来产生工厂特定(plant-specific)检查表,并且产生具有工厂的至少一个应急防备推荐的可动作项目(actionable article)。
[0005] 在本公开的第二实施例中,提供一种方法。该方法包括执行工厂评估优化服务。工厂评估优化服务基于至少一个灾害事件来准备工厂特定的事项的检查表。工厂评估优化服务还包括评估检查表中的事项。评估包括基于至少一个灾害事件来评价用于灾害防备的事项。工厂评估优化服务还包括基于事项的评估来准备评估报告。
[0006] 在第三实施例中,提供一种包括非暂时计算机可读介质的制造产品。该制造产品包括配置成实现至少一个灾害事件的选择的代码、配置成实现工厂的识别的代码、以及配置成呈现与工厂和至少一个灾害事件相关的事项的检查表。该制造产品还包括配置成编译与每个事项相关的灾害评估信息的代码以及配置成基于灾害评估信息来准备灾害评估报告的代码。附图说明
[0007] 当参照附图阅读以下详细描述时,将更好地理解本发明的这些和其它特征、方面和优点,其中,相似符号在附图中通篇表示相似部件,在附图中:图1是图示工厂的实施例的框图
图2是图示应急防备系统的实施例的框图;
图3是应急位置工具的实施例的屏幕视图;
图4是动态检查表工具的实施例的屏幕视图;以及
图5是图示应急防备评估过程的实施例的流程图

具体实施方式

[0008] 下面将描述本发明的一个或多个具体实施例。在提供这些实施例的简明描述的过程中,本说明书中可能没有描述实际实现的所有特征。应当理解,在任何这种实际实现的开发中,如同任何工程或设计事项中那样,必须进行许多实现特定的判定以便实现开发人员的特定目标,例如符合系统相关和商业相关限制,这些限制可从一个实现到另一个而改变。此外,应当理解,这种开发工作可能是复杂且费时的,但对于获益于本公开的技术人员会只不过是进行的设计、制作和制造的例程。
[0009] 在介绍本发明的各个实施例的元件时,冠词“一”、“一个”、“该”和“所述”意在表示存在一个或多个元件。术语“包含”、“包括”和“具有”意在包括在内,并且表示可存在与列示元件不同的附加元件。
[0010] 本公开的实施例可应用于各种工厂,包括但不限于发电厂、核电厂、化学工厂、制造工厂和炼油厂。工厂可包括在提供各种操作和服务中有用的各种设备和过程。例如,发电厂设备或机械可提供适合于产生电的操作。同样,化学处理机械可提供制造和/或处理化学品中有用的操作。类似地,制造机械可提供适合于制作或重塑物理事项的操作。
[0011] 工厂还可包括在工厂操作中有用的过程。例如,维护过程可以就位以适合优化工厂设备的使用寿命和性能。例如,商业过程也可用于基于市场条件来计算工厂参数(例如预期电力生产的当前量)。另外,与州和联邦条例、法律和/或标准(例如工业标准)相关的过程可基于得出诸如排放平、测试间隔、报告要求等的操作参数。
[0012] 在某些实施例中,本文提供适合于改进工厂中的灾害防备的系统和方法。该系统和方法可在诸如飓风、地震、暴风、海啸、恐怖事件、龙卷风、洪水等意外事件发生之前、期间和/或之后优化灾害防备。所公开的实施例可实现工厂设备和基础设施、计划和人员的保护的改进。也就是说,可使用所公开的实施例来更适当地保护包括设备(例如涡轮系统、热交换系统、燃料储存和输送系统以及发电系统)、建筑物和其它固定设施在内的工厂资产以及工厂人员免于多种非预期事件。同样,所公开的实施例可使工厂资产在灾害事件之后能够更有效地操作。在一个实施例中,提供一种应急防备系统,以便在非预期事件发生之前或之后执行工厂评估优化(PAO)服务。PAO服务可详细描述可动作项目的列表,例如PAO报告,其中可包括用于修复、升级和/或修理工厂设备和基础设施的推荐。PAO报告还可包括用于再培训人员、升级操作和维护过程(例如工厂启动过程、工厂停产过程和硬件维护)、更新商业过程(例如供应链过程、后勤过程)以及升级应急和环境健康及安全(EHS)计划(例如疏散计划)并且发现升级当前硬件和软件的可能时机的推荐。
[0013] 在一个实施例中,提供动态检查表以供呈现评估事项的动态检查表中使用以及供收集和核对评估信息中使用。例如,动态检查表工具可为用户呈现灾害事件的列表,用户然后可从图形用户界面(GUI)来选择该列表。一旦用户选择一个或多个事件、例如地震和海啸,则检查表工具可重新配置主检查表,以使得呈现与用于地震和海啸的应急防备相关的信息。例如,检查表工具可开始于呈现具有诸如发电厂之类的工厂中使用的、可能受到地震和海啸或者其它用户所选事件影响的所有设备的列表的主检查表。主检查表可根据经过评估的发电厂的特定实例来细化。也就是说,检查表工具可基于已知设备、工厂设施、人员、过程以及与特定发电厂(即,位于特定地理位置的发电厂)相关的其它事项来动态地重新配置设备和工厂设施的呈现。用户随后可选择单独设备、设施、过程(例如涡轮机启动、涡轮机停机、工厂启动)、人员类型(例如涡轮机操作员、锅炉技工、电工、工程师、管理人员)、过程和相关信息,如下面所述,以便进一步缩小检查表事项。
[0014] 一旦主检查表事项经过充分过滤或缩小,则经过滤的检查表(即,工厂特定检查表)可在执行PAO服务中使用。在一个实施例中,动态检查表工具可实现基于经过滤的检查表的工厂评估信息的捕获。例如,可将设备条件、设备利用、人员列表、提供商列表、当前工厂电力需要、保险信息、预计客户电力需要(例如电网需要)等输入检查表工具中。所捕获的信息可包括文本信息、口语信息(例如音频)、仪表信息(例如传感器数据)、多媒体(例如图片、音频、视频)等。
[0015] 检查表工具随后可提供在使工厂对灾害事件作准备中有用的、在实际灾害事件期间有用的和/或在灾害事件之后有用的一个或多个可动作项目。可动作项目可包括例如详细描述工厂评估信息的PAO报告以及所建议的升级或修复。例如,PAO报告可包括详细描述对执行某些服务的需要的服务列表,其中这些服务例如涡轮轴的重新对准和/或重新平衡、对设备地基(例如水泥地基)的升级、某些设备的更换、人员的再培训、某些程序(例如系统启动和停机程序、紧急跳闸程序)的升级以及对灾害防备计划的创建或更新。PAO报告还可包括设备更换列表、设备升级列表、过程升级列表(例如操作过程、后勤过程)、人力资源推荐(例如再培训人员、雇佣新人员)以及新产品开发的可能识别。
[0016] 可动作项目还可包括适合于例如供诸如分布式控制系统(DCS)、制造执行系统(MES)、监控和数据获取(SCADA)系统和/或人机接口(HMI)系统之类的工厂控制器来实现的控制动作。实际上,应急防备系统可与一个或多个工厂控制器进行接口,并且发出在灾害事件之前、期间和之后有用的控制动作。例如,在灾害事件之前有用的控制动作可包括将最近的固件和/或软件更新上传到工厂中的一个或多个系统。在灾害事件期间有用的控制动作可包括运行用于安全停机或者减少工厂操作的软件和人工过程。同样,在灾害事件之后有用的控制动作可包括运行用于安全重启工厂操作的软件和人工过程。以此方式,可准备在使灾害事件对工厂操作的影响为最小的方面有用的灾害评估。
[0017] 在另一实施例中,PAO服务可通过使用经过滤检查表的纸件形式来提供。实际上,可提供在执行PAO服务方面有用的检查表的在线(例如基于万维网)以及纸件形式。例如,PAO工程师可使用打印的经过滤检查表作为指南来捕获上述工厂评估信息,并且然后创建PAO报告。通过提供执行工厂评估的多种方法(例如电子,基于纸件),灾害评估小组可以更灵活有效地执行PAO服务。
[0018] 所公开的实施例还包括应急位置工具(emergency location tool),该应急位置工具适合于可视化遍布各种地理区域的工厂位置,并且适合于分析可获益于本文所公开系统和方法的工厂位置,例如上述工厂评估。也就是说,应急位置工具可提出可获益于PAO服务的一个或多个工厂的列表。另外,应急位置工具可实现正发生的灾害事件的可视化,其中包括从受到事件影响的工厂可得到的任何数据。通过使用应急位置工具,可实现资产的改进同步和平衡。例如,可实现适合于基于在灾害事件期间所接收的数据来向受影响位置输送更换部件、设备和/或人员的后勤供应链。
[0019] 所公开的实施例还包括PAO过程,该PAO过程适合于使用应急防备系统和/或基于纸件的检查表来分析诸如发电厂、化学工厂、制造工厂等的工厂,以便产生可动作项目,其中包括准备评估优化报告。实际上,该方法可分析工厂操作的所有小方面(facet),从原材料(例如燃料、消耗品、供给)的接收到所有内部工厂操作(例如电力产生、化学过程、制造过程)、到工厂产品(例如电力、制造材料、化学品)的输送,并且提供包括综合PAO报告的一个或多个可动作项目。
[0020] 描述可结合本文所描述的系统和方法的诸如图1所描绘发电厂100的实施例之类的工厂会是有用的。相应地,图1描绘整体气化联合循环(IGCC)发电厂100的实施例。在所描绘的实施例中,IGCC发电厂100可使用含燃料(例如煤、生物质)来产生并且燃烧合成气体、即合成气,以便产生电力。IGCC发电厂100的元件可包括可用作IGCC发电厂100的能源的燃料源102,例如含碳进料。燃料源102可包括煤、石油焦炭、生物质、木制材料、农业废料、焦油、奥里油、褐煤沥青或者其它含碳项。
[0021] 燃料源102的燃料可传递到进料准备单元104。进料准备单元104例如可通过削切、研磨、切细、粉碎、压或码垛堆集燃料源102来对燃料源102调整大小或重塑,以便生成进料。另外,水或其它适当液体可在进料准备单元104中添加到燃料源102,以便创建泥浆进料。在某些实施例中,没有向燃料源添加液体,因而产生干进料。进料可传送到气化器106中供用于气化操作。进料准备单元104、气化器106以及针对图1所述的所有其它工厂设备可经过分析,以期针对灾害防备和恢复。实际上,本文所述系统和方法可实现存在于工厂100中的所有系统的改进灾害防备和/或恢复。
[0022] 气化器106可将进料转换为例如化碳和氢的组合等的合成气。这种转换可通过使进料以升高压力(例如大约40-90巴)和升高温度(例如大约1200℃-1500℃)(这取决于所使用进料的类型)经过可控量的任何缓和剂和有限氧。热解过程期间的进料的加热可生成固体(例如炭)和残余气体(例如一氧化碳、氢和氮)。
[0023] 然后,燃烧过程可在气化器106中发生。燃烧可包括将氧引入炭和残余气体。炭和残余气体可与氧起反应以形成CO2和一氧化碳(CO),这为后续气化反应提供热。燃烧过程期间的温度的范围可从大约1200℃至大约1500℃。另外,蒸汽可引入气化器106。气化器106利用蒸汽和有限氧来允许进料的一些被燃烧,以便产生一氧化碳和能量,这可推动进一步将进料转换成氢和附加二氧化碳的第二反应。
[0024] 以此方式,所产生气体由气化器106来制造。这种产生气体可包括大约85%的相等比例的一氧化碳和氢以及氩、CH4、HCl、HF、COS、NH3、HCN和H2S(基于进料的硫含量)。这种产生气体可称作未处理合成气,因为它包括例如H2S。气化器106还可生成可以是湿灰材料的废料,例如熔渣108。这种熔渣108可从气化器106中去除并且例如作为路基或另一种建筑材料来处置。为了处理未处理合成气,可利用气体处理单元110。在一个实施例中,气体处理单元110可包括一个或多个水气变换反应器。水气变换反应器可通过将合成气中的CO和H2O转换为CO2和H2(例如酸性变换),来帮助升高燃料中的氢(H2)和CO2的水平。气体处理单元110还可净化未处理合成气,以便从未处理合成气中去除HCl、HF、COS、HCN和H2S,这可包括气体处理单元110的硫处理器112组件中的硫111的分离。此外,气体处理单元110可经由水处理单元114将盐113从未处理合成气分离,水处理单元114可利用水纯化技术从未处理合成气来生成可使用盐113。随后,来自气体处理单元110的气体可包括具有痕量(trace amount)的其它化学品(例如HN3()和CH4(甲烷))的已处理合成气(例如从合成气中去除了硫111)。
[0025] 气体处理器115可用于从已处理合成气中去除诸如氨和甲烷之类的附加残余气体成分116以及甲醇或任何残余化学品。还可回收氩。氩是可使用例如低温技术来回收的有价值产物。然而,从已处理合成气中去除残余气体成分是可选的,这是因为已处理合成气甚至在包含残余气体成分(如尾气)时也可用作燃料。
[0026] 继续进行合成气处理,一旦从合成气中捕获了CO2,已处理合成气则可作为可燃燃料传送到燃气涡轮引擎126的燃烧器125(如燃烧室)。IGCC发电厂100还可包括空气分离单元(ASU)128。ASU 128可进行操作以通过例如蒸馏技术将空气分离为成分气体。ASU128可从补充空气压缩机129向其提供的空气中分离氧,并且ASU 128可将分离的氧传递给气化器106。另外,ASU 128可将分离的氮传送给稀释氮(DGAN)压缩机130。
[0027] DGAN压缩机130可将从ASU 128所接收的氮至少压缩到与燃烧器125中相等的压力水平,以便没有干扰合成气的适当燃烧。因此,一旦DGAN压缩机130将氮充分压缩到适当水平,DGAN压缩机130可将压缩氮传送给燃气涡轮引擎126的燃烧器125。例如,氮可用作便于控制排放的稀释剂。
[0028] 如前面所述,压缩的氮可从DGAN压缩机130传送给燃气涡轮引擎126的燃烧器125。燃气涡轮引擎126可包括涡轮机132、驱动轴133和压缩机134以及燃烧器125。燃烧器125可接收燃料、例如合成气,燃料可在压力下从燃料喷嘴注入。这种燃料可与压缩空气以及来自DGAN压缩机130的压缩氮相混合,并且在燃烧器125中燃烧。这种燃烧可创建热加压排气。
[0029] 燃烧器125可将排气导向涡轮机132的排气口。当来自燃烧器125的排气经过涡轮机132时,排气迫使涡轮机132中的涡轮机叶片使驱动轴133沿燃气涡轮引擎126的轴旋转。如图示的,驱动轴133连接到燃气涡轮引擎126的各种组件,其中包括压缩机134。
[0030] 驱动轴133可将涡轮机132连接到压缩机134,以便形成转子。压缩机134可包括耦合到驱动轴133的叶片。因此,涡轮机132的涡轮机叶片的旋转可引起将涡轮机132连接到压缩机134的驱动轴133使压缩机134中的叶片旋转。压缩机134中的叶片的这种旋转引起压缩机134压缩经由压缩机134中的进气口所接收的空气。压缩空气随后可馈送到燃烧器125,并且与燃料和压缩氮相混合,以便允许更高效率燃烧。驱动轴133还可连接到负载136,负载136可以是例如发电厂中的静止负载(例如用于产生电力的发电机)。实际上,负载136可以是由燃气涡轮引擎126的旋转输出来提供动力的任何适当装置。
[0031] IGCC发电厂100还可包括蒸汽涡轮引擎138和热回收蒸汽发生(HRSG)系统139。蒸汽涡轮引擎138可驱动第二负载140,例如用于生成电力的发电机。然而,第一和第二负载136、140两者可以是能够由燃气涡轮引擎126和蒸汽涡轮引擎138来驱动的其它类型的负载。另外,虽然燃气涡轮引擎126和蒸汽涡轮引擎138可驱动独立负载136和140,如所图示的实施例中所示出的,但是燃气涡轮引擎126和蒸汽涡轮引擎138还可经由单个轴一前一后地用于驱动单个负载。蒸汽涡轮引擎138以及燃气涡轮引擎126的特定配置可以是实现特定的,并且可包括段的任何组合。
[0032] 来自燃气涡轮引擎126的热排气可传输到HRSG 139中,以及用于加热水并且产生用于对蒸汽涡轮引擎138提供动力的蒸汽。来自例如蒸汽涡轮引擎138的低压段排出可导向冷凝器142中。冷凝器142可利用冷却塔124将热水交换为冷水。冷却塔124起作用以向冷凝器142提供冷却水,以便帮助冷凝从蒸汽涡轮引擎138传送给冷凝器142的蒸汽。来自冷凝器142的冷凝物又可导向HRSG 139中。来自燃气涡轮引擎126的排出再次又可导向HRSG 139中,以便加热来自冷凝器142的水并且产生蒸汽。
[0033] 在诸如IGCC发电厂100之类的联合循环发电厂中,热排出可从燃气涡轮引擎126流动,并且传递到HRSG 139,其中可将它用于生成高压高温蒸汽。由HRSG 139所产生的蒸汽随后可经过蒸汽涡轮引擎138供发电。另外,所产生的蒸汽还可提供给可使用蒸汽的任何其它过程,例如提供给气化器106。燃气涡轮引擎126生成循环常常称作“至顶循环”,而蒸汽涡轮引擎126生成循环常常称作“及底循环”。通过如图1所示来组合这两个循环,IGCC发电厂100可引起两个循环中的更大效率。具体来说,来自至顶循环的排放热可被捕获并且用于生成蒸汽供及底循环中使用。
[0034] 本文所述的系统和方法可用于分析IGCC工厂100的所有系统,例如进料准备单元104、气化器106、气体处理单元110、硫处理器112、水处理单元114、气体处理器115、冷却塔
124、涡轮系统126、空气压缩机129、DGAN压缩机130、蒸汽涡轮机138、HRSG 139、负载140和/或冷凝器142。还要注意,本文所述的系统和方法可适用于其它类型的发电厂,例如没有包括气化器106的发电厂。例如,包括核动力涡轮系统、风力涡轮系统和液压动力涡轮系统的发电厂可使用本文所述的系统和方法。另外,本文所述的系统和方法并不局限于发电厂,而可用于各种工厂,例如化学工厂、制造工厂、炼油厂等。
[0035] 图2是图示在通信上连接到图1的工厂100的应急防备系统150的实施例的框图。应急防备系统150可包括存储代码或计算机指令的非暂时机器可读介质,其中代码或计算机指令可由计算装置用于实现本文所公开的技术。也就是说,应急防备系统150可以是基于硬件的工具、基于软件的工具或者其组合。例如,应急防备系统150可以是其上设置了软件的计算机,或者它可能是设置在非暂时机器可读介质上的计算机指令或代码。在所示的实施例中,应急防备系统150包括动态检查表工具152、推理引擎(inference engine)154、应急位置工具156和知识库(knowledge repository)158。要注意,在其它实施例中,动态检查表工具152、推理引擎154、应急位置工具156和知识库158可驻留在独立计算机中或者分布式计算机(例如“”计算)的系统中。
[0036] 知识库158可由动态检查表工具152、推理引擎154和应急位置工具156用作工厂100的数据库和/或知识库。例如,知识库158可包括与工厂设备、工厂评估程序、灾害预防和/或灾害恢复相关的知识、规则和数据。在一个实施例中,知识库158可包括专家系统规则,专家系统规则可采取“if…then…”规则的一般形式,其中“if”部分定义为规则前项,而“then”部分定义为规则后项。例如,诸如“if preparedness_event = earthquake then turbine_roundation = reinforced_steel”、“if recovery_event = tornado then check_for_turbine_shaft_balance = true”、“if ongoing_event = flood then palnt_shutdown = true”之类的规则可用于确定与设备、工厂过程和/或人员相关的结果项。
[0037] 应急防备系统150可在通信上连接到一个或多个工厂(例如所描绘的工厂100)。例如,应急防备系统150可连接到电子工厂日志(或者允许纸件日志的导入),例如性能日志(例如所产生的单位为瓦特的电力)、维护日志(例如维护类型、维护日期)、维护调度等。
应急防备系统还可连接到工厂100中的传感器,例如速度传感器、流量传感器、位置传感器、振动传感器、间隙传感器(clearance sensor)(例如测量旋转组件与静止组件之间的距离)、温度传感器、压力传感器、电力产生传感器(例如所产生的瓦特数)、排放传感器、泄漏传感器等。
[0038] 另外,应急防备系统150可连接到外部系统160,例如在识别可处于倾向于受到某些灾害事件的位置中的工厂100方面有用的地理数据库。例如,可识别可在易于引起地震的活动断层附近、易受到飓风的区域、易受到海啸的区域、易受到火灾的区域、易受到泥石流的区域、易受到暴风雪的区域和易受到龙卷风的区域附近的工厂100。此外,外部系统160可包括天气预报系统、地震活动系统(例如地震警报系统)、天气告警系统(例如龙卷风告警系统、海啸告警系统、飓风告警系统)和/或应急信息广播系统。
[0039] 在一个实施例中,应急防备系统150可输出可适合于改进工厂100中的应急防备的工厂特定检查表162和可动作项目164。某些可动作事项164可包括详细描述工厂评估信息以及所提出升级或修复的报告,例如PAO报告166。其它可动作事项164可包括适合由工厂控制系统来实现的控制指令168。通过得出可动作项目164,应急防备系统150可改进恢复时间,并且帮助使灾害事件对工厂100的影响为最小。
[0040] 为了得出工厂特定检查表162和可动作项目166,诸如PAO工程师之类的用户可使用动态检查表工具152。动态检查表工具152可包括适合于输入工厂评估信息的可重新配置GUI。动态检查表工具152还可基于所输入信息来过滤主检查表170,并且产生工厂特定检查表162。主检查表170可包含与各种类型的工厂和工厂类型相关的事项的列表。例如,发电厂、化学工厂、炼油厂和制造工厂中使用的所有设备的综合列表可包含在主检查表170中。主检查表170还可通过用户选择来细化,以便得出工厂特定检查表162。例如,在一个实施例中,用户可选择特殊类型的工厂100,并且动态检查表工具152随后可仅显示与那种类型的工厂100相关的设备。通过迭代地呈现与感兴趣工厂100相关的选择和问题,动态检查表工具152还可细化主检查表170。以此方式,用户可“向下钻取”并且回答与工厂100有关的信息,以便得出工厂特定检查表162。实际上,用户可回答与工厂100中的每一个系统(例如针对图1所述的那些系统)有关的信息。例如,与进料准备单元104、气化器
106、气体处理单元110、硫处理器112、水处理单元114、气体处理器115、冷却塔124、涡轮系统126、空气压缩机129、DGAN压缩机130、蒸汽涡轮系统138、HRSG 139、负载140和/或冷凝器142相关的信息可从详细描述工厂100中安装的系统的列表中选取。当输入每个工厂100系统的信息并且指定每个系统的其它细节(例如系统类型、系统使用年限、维护记录)时,动态检查表工具152可迭代地细化主检查表170,以便得出适合于执行PAO服务的综合工厂特定检查表162。工厂特定检查表162可详细描述要评估的所有设备以及要执行的人员评估和要审查的工厂过程或商业过程。
[0041] 在另一实施例中,可自动得出工厂特定检查表162。实际上,动态检查表工具152可向系统查询例如电子维护日志、电力产生日志、材料单(BOM)记录、设计记录和/或购买记录,以便自动得出工厂100中安装的系统的特定细节,该系统包括进料准备单元104、气化器106、气体处理单元110、硫处理器112、水处理单元114、气体处理器115、冷却塔124、涡轮系统126、空气压缩机129、DGAN压缩机130、蒸汽涡轮机138、HRSG 139、负载140和/或冷凝器142。以此方式,工厂100特定的工厂特定检查表162可由系统150自动地准备。
[0042] 工厂特定评估检查表162随后可用于准备一个或多个可动作项目166,例如PAO报告166。在一个实施例中,工厂评估工程师可基于工厂特定检查表162中存在的各检查表事项来人工填写信息,以便产生PAO报告166。例如,对于具有图1所示的涡轮系统126的工厂,一个检查表事项可包括对涡轮轴133的平衡检查。相应地,工厂评估工程师可执行平衡检查,并且提供平衡检查报告。实际上,工厂特定检查表162中包含的检查表事项可用于执行工厂100的详细评估。相应地,可动作项目168可包括工厂评估活动的详细PAO报告166,包括用于工厂设备的修复、更换和/或升级的任何建议或推荐。例如,如果涡轮轴133失去平衡,则涡轮轴133可包含为“真”或平衡的推荐。同样,如果人员缺乏预期证书,则建议可包括人员再培训。另外,可动作项目168可包括工厂程序的变化或添加的建议,例如用于基于应急负载条件来启动和停止涡轮系统126的新程序。此外,建议可包括对软件或计算机指令的更换或添加,例如固件和/或控制器软件的升级。还可推荐与工厂100相关的商业过程用于更新或实现。例如,可推荐适合于获得备件、设备和/或临时人员的供应链过程。还可更新应急计划,例如应急响应程序、工厂疏散、区域疏散、与媒体接口、与管理当局接口和/或与外部应急响应小组接口。以此方式,可动作项目168可实现应急准备、响应和恢复的改进。
[0043] 在一个实施例中,工厂评估工程师可将推理引擎154与知识库158结合用于得出可动作项目168。例如,一组工厂评估规则(例如通过人类知识和经验所得出的工厂评估专家系统规则)可用于更有效地执行工厂评估活动。工厂评估规则可基于某些规则前项来详细描述要进行哪一种类型的设备评估、过程的评估和/或人力资源的评估。例如,推理引擎154可基于某些传感器读数(例如间隙传感器读数)来推断涡轮轴133可能需要重新平衡的推荐。同样,推理引擎154可基于人员资格和证明数据来推断诸如涡轮机应急响应人员之类的某些新人员位置可能需要创建的推荐。类似地,推理引擎154可推断某些工厂程序可能需要修改,例如某些涡轮机斜升曲线(ramp curve)在灾害事件期间和/或之后用于启动和关闭涡轮系统126。通过使用推理引擎154来平衡知识库中捕获的专知识,会有可能进一步优化性能评估活动。
[0044] 应急位置工具156还可平衡知识库158中包含的信息。例如,知识库158可包括将工厂100的地理位置与灾害事件发生的风险相关的信息。实际上,应急防备系统150可包括应急位置工具156,应急位置工具156适合于映射某些工厂100的地理位置并且将所映射位置与灾害事件的发生相关,以便实现灾害事件之前、期间和/或之后的准备。例如,图3图示指示世界174的地理地图的应急位置工具156的屏幕172,其中圆形图标176标识特定工厂100。在一个实施例中,圆形图标176可经过彩色编码,以便对应于工厂100状态。相应地,可提供颜色图例178,其中包括分别用于操作图标、跳闸图标、事故停电图标、计划停电图标、工厂未操作图标和未知状态图标的不同颜色180、182、184、186、188和190。例如,操作工厂180可具有绿色图标,跳闸工厂182可具有红色图标,事故停电工厂184可具有粉红色图标,计划停电工厂186、未操作的工厂188可具有蓝色图标,以及未知状态的工厂190可具有灰色图标。这样,用户可迅速扫描地图174,以便识别所有工厂100的状态。屏幕172还可在确定工厂100的哪一个可获益于PAO服务方面有用。例如,如所描绘的,“鼠标悬停(mouse over)”动作可用于将鼠标图标192移动到个别工厂100的图标之上,以便识别位于更倾向于发生灾害事件的某些区域中的工厂100。这类工厂100可在非预期事件发生之前获益于工厂评估。通过识别可获益于PAO服务的工厂100,并且通过执行PAO,可使工厂100更适当地为灾害发生做准备。
[0045] 在一个实施例中,诸如美国地质调查局所保持的数据库(例如泛滥平原数据库、地理断层数据库)、美国国家气候数据中心(例如龙卷风报告、飓风报告、海啸报告)以及气候预报中心(例如天气报告)数据库之类的外部系统可用于收集与工厂100的位置相关的地图174所描绘的数据。来自这些系统的数据随后可存储在图2所示的知识库158中,并且定期地更新(例如每小时、每天、每周、每月、每年)。用户还可运行灾害事件位置报告,该报告适合于提供所有工厂100的列表连同工厂100的每个的给定灾害事件或多个给定灾害事件的风险的相关性。这样,用户可确定可获益于应急防备工厂评估的工厂100。
[0046] 在灾害事件发生期间,屏幕172可显示闪烁图标或者关于工厂100中正发生事故停电的其它可视和音频指示。例如,地震系统可包含在图2所示的外部系统160中,并且来自地震系统的数据可用于得出地震的发生。新馈送(例如联合馈送、在线馈送)也可包含在外部系统160中,并且经过解析以获得指示正发生灾害事件的关键字。然后,用户可“鼠标悬停”于闪烁图标,并且弹出窗口194随后呈现与工厂100的状态有关的信息以及任何以前准备的PAO报告166,其中可包括诸如任何当前设备列表、备用设备列表、雇员列表、应急防备计划、本地应急响应小组的联络信息和/或供应链信息(例如燃料供应商信息、化学品供应商信息、水供应商信息、设备供应商信息)之类的信息。相应地,用户可查看在紧急事件的发生期间有用的信息。
[0047] 在灾害事件之后,用户还可“鼠标悬停”于某个工厂,以便获取在重启工厂操作方面有用的信息。例如,屏幕172可通知用户关于在紧急事件之后重启涡轮系统方面有用的程序、在使涡轮系统与电网同步方面有用的程序、在定位备用设备和/或备用人员方面有用的信息。如上所述,所呈现的信息还可包括诸如当前设备列表、备用设备列表、雇员列表、应急防备计划、本地应急响应小组的联络信息和/或供应链信息(例如燃料供应商信息、化学品供应商信息、水供应商信息、设备供应商信息)之类的信息。这类信息还可在灾害后活动方面有用。以此方式,屏幕172可呈现在灾害事件之前、期间和/或之后有用的信息。
[0048] 图4描绘图2所示的动态检查表工具152的屏幕196的实施例。在所示的实施例中,屏幕196包括客户信息栏位198、合同类型栏位200、日期栏位202、地点栏位204、工厂类型栏位206、评估小组栏位208和评估目的栏位210。如以上针对图2所述的,诸如PAO工程师之类的用户可在栏位198、200、202、204、206、208和210的每个中输入信息。例如,客户信息栏位198可用于输入客户姓名或购买订单序列号。合同类型栏位200可用于输入将要执行的PAO服务的合同类型,例如固定价格合同、小时费率合同和共享成本合同。日期栏位202可用于输入开始PAO服务、结束PAO服务的日期、联系日期或者任何其它相关日期。地点栏位204可用于捕获工厂100的地理位置或名称,例如“Chile Atacama Site 1”、“Corpus Christi site”或者指示工厂的地理位置的一组地理坐标。
[0049] 工厂类型栏位206可用于指示工厂100的类型,例如整体煤气化联合循环(IGCC)发电厂、单循环(SC)发电厂、联合循环(CC)发电厂、化学工厂、制造工厂和/或炼油厂。评估小组栏位208可用于指示评估小组名称以及评估小组人员的个别姓名。评估目的栏目210可用于捕获PAO服务所针对的事件的类型,例如飓风、地震、暴风雪、海啸、恐怖事件、龙卷风、洪水以及其组合。
[0050] 在一个实施例中,用户随后可人工输入行228信息供屏幕196进行捕获。在另一实施例中,屏幕196可与主检查表170 (图2所示) 关联。相应地,行数据228可通过复制主检查表170来自动输入。在又一实施例中,用户可按下<填充数据(FILL DATA)>命令按钮230,并且图2所示的动态检查表工具152随后可使用在栏位198、200、202、204、206、208和210中捕获的信息,采用与特殊工厂地点、工厂类型和/或评估小组关联的数据来自动填充所描绘的行228。例如,可查询工厂100、BOM、维护日志、操作员日志和/或知识库158,并且所接收的数据可随后用于自动填充行228中的数据。以此方式,动态检查表工具152可采用数据来预先填充屏幕。因此,行228中的数据可对应于工厂特定检查表162。也就是说,行228(和屏幕196)可包括工厂特定检查表162中存在的数据的电子等效体。
[0051] 在一个实施例中,PAO工程师随后可使用屏幕196来执行PAO服务。例如,屏幕196的第一行显示燃气涡轮机的“进风管”。相应地,PAO工程师可检验涡轮机进风管,并且在与给定涡轮机(例如燃气涡轮机GT、蒸汽涡轮机ST、发电机GEN)对应的列中记录检验结果。然后可提供详细涡轮机进风管检验报告,其中包括用于涡轮机进风管的修复、更换或升级的任何推荐。工程师随后可卷动到屏幕的下一行,并且执行列示为屏幕196中的第二项的检验、例如进风叶片和喷嘴检验,并且然后记录任何发现。如上所述,该发现可包括详细检验报告,其中具有修复、更换或升级涡轮机进风叶片和喷嘴的推荐。通过向下卷动屏幕
196的行,PAO工程师可执行工厂100的详尽评估,以期针对栏位210中存储的评估目的,例如所描绘的地震评估目的。要注意,作为对屏幕196的行228中所描绘的设备的补充或替代,屏幕196的行可包括列示工厂过程(例如涡轮机启动、涡轮机关机、涡轮机跳闸)、商业过程(例如供应链过程、提供资金过程)、软件(例如固件、控制软件、商业软件)和/或人力资源(例如培训、能力、证明)的行。以此方式,可提供PAO服务,其中包括具有用于设备、人员和/或过程的推荐的详细PAO报告166。
[0052] 图5是描绘可用于与工厂100拥有者或操作员(例如客户)接口以及执行PAO服务的过程232的实施例的流程图。在所描绘的实施例中,识别灾害事件前或后(框234)。例如,PAO代表可使用图2所示的应急位置工具156并且与客户相结合来识别可为其做准备或者从其中恢复的一个或多个灾害事件(框234)。客户和PAO代表随后可定义工厂100的需要(框236)。例如,客户可提供进一步信息,例如具有对某些工厂100、工厂中的某些系统(例如进料准备单元104、气化器106、气体处理单元110、硫处理器112、水处理单元114、气体处理器115、冷却塔124、涡轮系统126、空气压缩机129、DGAN压缩机130、蒸汽涡轮机138、HRSG 139、负载140、冷凝器142)和/或某些工厂100设施所执行的PAO服务的需要。
然后可将PAO请求提交(框238)给例如PAO工程小组或PAO服务提供商。PAO请求可按照任何数量的格式来提交,包括详细描述设备、设施的列表和/或被请求的PAO服务的任何其它具体细节的电子格式。然后,可例如通过使用以上针对图2和图4所述的动态检查表工具152和/或屏幕196,来定义PAO服务的范围(框240)。也就是说,动态检查表工具152可用于基于所提交的PAO请求(框238)来提供工厂特定检查表162,因而缩小对检查表162中存在的事项的工作范围。同样,屏幕196可提供要评估事项的列表。例如,PAO工程师可使用检查表162和/或屏幕196来确定哪些设备、设施和/或过程将要在PAO服务期间来评估以及将要提供的评估的类型(例如机械检验、电检验、外部组件检验、内部组件检验、软件审计)。
[0053] PAO服务人员随后可与商业小组代表接口(框242),以便对PAO服务的商业方面进行合作,例如要使用的成本、输送调度、人员(PAO人员、支持人员、管理人员)和差旅津贴。商业小组随后可开发并且向客户发布PAO服务提议(框244)。PAO提议可包括详细描述将要执行的所有服务的列表、任何相关成本、执行的调度以及任何其它合同义务的工作陈述(SOW)。如果客户不同意该提议(判定246),则商业小组可反复与客户合作,以便解决任何悬而未决的问题,并且重新提交提议(框244)。如果客户同意该建议(判定246)并且提供购买订单(PO),则PAO小组可开始工厂评价的过程(框248)。例如,可通知人员关于新指配,可发布差旅计划,并且更一般来说,安排可设置到位,以便提供PAO服务。PAO小组随后可访问该工厂(框250),例如筹备PAO设备,与工厂人员接口,并且调度任何工厂100和/或工厂系统停电,以及更一般来说,优化PAO服务以最小地影响正常工厂100操作。
[0054] 然后可执行PAO服务(框252)。如上所述,工厂特定检查表162和/或屏幕196可用于提供要评估事项的列表。事项可包括设备、人员和/或过程。PAO评估小组随后可评估工厂特定检查表162和/或屏幕196中的每个事项,以便提供关于所检验的每个事项的详细报告。因此,评估可产生可动作项目164,其中包括图2所示的PAO报告166。可动作项目164和工厂特定检查表162可作为合同交付来输送给客户(框254)。然后,过程可结束(框256)。以此方式,包括PAO报告166的可动作项目164的综合列表可提供给客户。执行PAO服务(框252)可实现更有效的工厂100使灾害事件对工厂100的影响为最小,并且可降低灾害事件之后的恢复时间。
[0055] 本发明的技术效果包括定位可受到包括地震、海啸、飓风、暴风雪、洪水和/或龙卷风在内的意外事件影响的工厂的能力。例如,应急位置工具可用于可视化可能受到意外事件影响的工厂。然后可为每个工厂提供适合于使意外事件对工厂的影响为最小的防备评估优化服务。防备评估优化服务还可在灾害事件发生之后提供,因而使工厂的恢复时间为最小,并且实现以更有效方式来使用工厂中的资源。还提供动态检查表工具,它可实现得出具有事项列表的工厂特定检查表。通过评估工厂特定检查表中的每个事项,可产生意外事件发生之前或之后的详细工厂评估。详细工厂评估可作为PAO报告来提供,PAO报告可列示所给予的所有服务、检验结果以及任何推荐。
[0056] 本书面描述使用示例来公开本发明,其中包括最佳模式,并且还使本领域的技术人员能够实施本发明,包括制作和使用任何装置或系统以及执行任何并入的方法。本发明的可专利范围由权利要求书来定义,并且可包括本领域的技术人员想到的其它示例。如果这类其它示例具有与权利要求的文字语言完全相同的结构单元,或者如果它们包括具有与权利要求的文字语言的非实质差异的等效结构单元,则预计它们落入权利要求的范围之内。
[0057] 配件表100 发电厂
102 燃料源
104 进料准备单元
106 气化器
108 熔渣
110 气体处理单元
111 硫
112 硫处理器
113 盐
114 水处理单元
115 气体处理器
116 残余气体成分
125 燃烧器
126 燃气涡轮引擎
128 空气分离单元(ASU)
129 补充空气压缩机
130 稀释氮(DGAN)压缩机
132 涡轮机
133 轴
134 压缩机
136 负载
38 蒸汽涡轮引擎
139 热回收蒸汽发生(HRSG)系统
140 第二负载
142 冷凝器
124 冷却塔
150 应急防备系统
152 动态检查表工具
154 推理引擎
156 应急位置工具
158 知识库
160 外部系统
162 工厂特定检查表
164 可动作项目
166 工厂评估优化(PAO)报告
168 控制指令
170 主检查表
172 屏幕
174 地图
176 图标
178 颜色图例
180 颜色
182 颜色
184 颜色
186 颜色
188 颜色
190 颜色
192 鼠标图标
194 弹出窗口
196 屏幕
198 栏位
200 栏位
202 栏位
204 栏位
206 栏位
208 栏位
210 栏位
228 行
230 按钮
232 过程
234 框
236 框
238 框
240 框
242 框
244 框
246 判定
248 框
250 框
252 框
254 框
256 框。
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