配電房物聯(lián)網(wǎng)化智能運維平臺
01
建設背景
配電房作為配網(wǎng)系統中的關(guān)鍵節點(diǎn)，擔負著(zhù)為用戶(hù)分配電力的重擔，傳統模式的配電房存在日常巡視難以完全覆蓋全部臺區和點(diǎn)位、人員數量不足設備巡視不到位、環(huán)境監測信息記錄不全不能完成集中監控管理、難以掌握設備全部工況、系統實(shí)時(shí)運行情況監測不全等問(wèn)題，從功能響應到運維管理都無(wú)法與智能電網(wǎng)的建設要求相匹配。
在互聯(lián)網(wǎng)科技發(fā)展的驅動(dòng)下，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在電力系統中也同樣取得了蓬勃發(fā)展，與傳統電力運維相比，基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智能運維系統在信息獲取、數據整合、狀態(tài)感知及差異化運維方面具有不可替代的優(yōu)勢?；趪W(wǎng)能源互聯(lián)網(wǎng)建設戰略規劃，為加快推進(jìn)智慧物聯(lián)網(wǎng)在臺區配電領(lǐng)域的落地，我公司利用物聯(lián)網(wǎng)全面感知的技術(shù)優(yōu)勢，搭建了一套“云-管-邊-端”物聯(lián)網(wǎng)架構的配電房物智能運維平臺，集成了在線(xiàn)監測手段，大大提升了配電臺區的智能運維能力，保障了保證配電安全穩定運行。
02
建設目標
利用成熟物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，配電房物聯(lián)網(wǎng)化智能運維平臺滿(mǎn)足各類(lèi)傳感器數據接入，獲取設備狀態(tài)監測、環(huán)境安防監控、電氣量監測等數據。對下與各類(lèi)傳感器設備相連，實(shí)現不同協(xié)議內容的傳感器數據接入，對上以物聯(lián)網(wǎng)MQTT協(xié)議對接配電網(wǎng)物聯(lián)網(wǎng)平臺，同時(shí)滿(mǎn)足電力二次系統安全防護規定，實(shí)現配電房整體數據的實(shí)時(shí)錄入和智能分析、巡檢信息收集自動(dòng)化、巡檢結果處理智能化，實(shí)現由“人工巡檢”向“協(xié)同立體巡檢”的轉變。該平臺四大建設目標為：
目標一：設備運行狀態(tài)的物聯(lián)網(wǎng)化改造
采用在線(xiàn)式紅外熱成像儀監測配電變壓器整體溫升狀況，并具備數據分析、圖像處理和數據上傳功能；
增加配電局放采集裝置，通過(guò)同軸電纜接收空間特高頻信號，并通過(guò)LORA等通訊方式與地電波等局放傳感器數據通訊，收集到的數據經(jīng)邊緣計算匯總后傳送到配電智能網(wǎng)關(guān)；
對配電房中的開(kāi)關(guān)柜、線(xiàn)纜頭、母排等采用無(wú)線(xiàn)無(wú)源測溫，實(shí)時(shí)監測設備關(guān)鍵點(diǎn)的溫度變化情況，實(shí)現對溫度超溫和三相溫度不平衡的預警和報警功能；
增加低壓柜電參數在線(xiàn)監測，實(shí)時(shí)監控回路的負載情況，方便調整三相負載實(shí)現三相平衡；
增加高低壓柜開(kāi)關(guān)位置監測功能。
目標二：完善電能采集及電能質(zhì)量分析
通過(guò)集成和二次改造，實(shí)現電壓/流、有功/無(wú)功等的數據上傳至配電物聯(lián)網(wǎng)監控平臺；
實(shí)現電能質(zhì)量分析包括三相不平衡、諧波、暫態(tài)事件分析；
實(shí)現用電分析包括事件告警分析、歷史負荷分析、負載率、日志查詢(xún)、運行報表。
目標三：環(huán)境監測的物聯(lián)網(wǎng)化改造
對配電房的綜合環(huán)境參量（溫度、濕度、SF6氣體、噪聲、水浸等）采用低功耗傳感器進(jìn)行實(shí)時(shí)采集，并通過(guò)微功率無(wú)線(xiàn)上傳至配電智能網(wǎng)關(guān)。
目標四：安防、消防設備的物聯(lián)網(wǎng)化改造
增加視頻監控實(shí)現在線(xiàn)監控、定時(shí)巡航、動(dòng)態(tài)報警；
增加智能門(mén)禁、人臉識別等功能，對巡檢人員進(jìn)行記錄考核；
增加煙霧探測器，當煙霧濃度超過(guò)一定范圍時(shí)進(jìn)行告警。
03
功能架構
云：loT平臺+云主站+應用微服務(wù) 管：無(wú)線(xiàn)有線(xiàn)+載波微功率+IP化 邊：邊緣計算+硬件平臺化+軟件APP化 端：智能低壓設備+物聯(lián)網(wǎng)通信單元+物聯(lián)網(wǎng)協(xié)議
3.1全景感知
物聯(lián)網(wǎng)通信單元實(shí)現臺區設備通信全覆蓋：裝置級、模塊級兩類(lèi)基于IP化寬帶載波的通信單元，實(shí)現端設備的物聯(lián)網(wǎng)接入。 智能化低壓設備實(shí)現所有結點(diǎn)信號高精度采集：電氣量、運行狀態(tài)量、環(huán)境量均通過(guò)高精度設備實(shí)現全感知。 3.2全面支持物聯(lián)網(wǎng)化即插即用 標準通信：采用標準智能“端”設備自描述模型及服務(wù)接口定義規范。 便捷流程：手持終端現場(chǎng)掃碼并快速建立與一次設備關(guān)聯(lián)關(guān)系和測點(diǎn)映射，實(shí)現端”到“邊”、“邊”到“云”的自發(fā)現、自注冊和自動(dòng)建模，改變傳統依賴(lài)人工配置的施工模式。 新能源接入：支持充電樁、光伏等各類(lèi)用戶(hù)終端快速接入，以最小化配置最大化提升調試效率。 3.3邊緣計算與云邊協(xié)同 多源數據融合共享：依托智能配變終端的容器和邊緣計算能力，建立配電設備標準模型與數據存儲標準，優(yōu)化APP應用軟件架構，實(shí)現多源數據的融合共享。 微應用助力智能決策：研究本地智能決策分析算法及應用開(kāi)發(fā)，實(shí)現故障硏判、運行分析、負荷預測、設備聯(lián)動(dòng)、風(fēng)險預警等微應用。 高效協(xié)同提升處理能力：建立云邊高效協(xié)同機制，實(shí)現關(guān)鍵數據實(shí)時(shí)交互、全量數據定期備份，分工協(xié)同提升云主站處理能力。 04 平臺價(jià)值 感知全面化 滿(mǎn)足各類(lèi)傳感器數據接入，實(shí)現不同協(xié)議內容的傳感器數據接入，獲取設備狀態(tài)監測、環(huán)境安防監控、電氣量監測等數據，實(shí)現對臺區的智能化全面感知。 監控實(shí)時(shí)化 實(shí)時(shí)監測設備關(guān)鍵點(diǎn)的狀態(tài)變化情況，實(shí)現對溫度超溫和三相溫度不平衡的預警和報警功能，實(shí)現低壓柜電參數在線(xiàn)監測，實(shí)時(shí)監控回路的負載情況，實(shí)現配電房的綜合環(huán)境參量（溫度、濕度、SF6氣體、噪聲、水浸等）的實(shí)時(shí)采集。 運維智能化 通過(guò)對配電房物聯(lián)網(wǎng)化改造，通過(guò)狀態(tài)自動(dòng)預警、數據集中管理、用電綜合分析實(shí)現了配電房的智能運維。 05 應用場(chǎng)景 傳統配電房物聯(lián)網(wǎng)化智能改造。
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