安科瑞AcrelCloud-1000變電所運維云平臺實現(xiàn)鐵路無人值守

  未曉妃

安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定 201801

    隨著電氣化鐵路的快速建設，牽引變電所數(shù)量相應增加，所需值班人員的數(shù)量及工作強度與要求也隨之提升。且牽引變電所位置相對分散，較為偏僻，易存在安全隱患。中國鐵路集團有限公司（簡稱：國鐵集團）于2020年7月發(fā)布的《新時代交通強國鐵路先行規(guī)劃綱要》（簡稱：規(guī)劃綱要）中指出，安全關鍵及高危工種崗位探索應用自動化、機械化、智能化技術，在有人值守崗位推行無人值守、遠程監(jiān)控，降低勞動強度，減少勞動用工，防范安全風險。同期，國鐵集團先后下發(fā)多個文件申明確無人值守牽引變電所設計標準與工作模式,各鐵路局集團公司也加大了對現(xiàn)有牽引變電所的無人化改造力度。構建標準、規(guī)范、安全、易維護的無人值守牽引變電所，對提高鐵路現(xiàn)代化管理水平,推動鐵路高質(zhì)量發(fā)展具有重要意義。

    當前，鐵路無人值守牽引變電所利用輔助監(jiān)控系統(tǒng)，可在線實時監(jiān)測監(jiān)控牽引變電所設備運行情況和整體環(huán)境，及時發(fā)現(xiàn)并控制異常情況?，F(xiàn)有方案多已實現(xiàn)利用圖像視頻識別技術判斷現(xiàn)場狀態(tài)，并通過輔助監(jiān)控系統(tǒng)與相關系統(tǒng)聯(lián)動，來滿足巡視和安全需求。由于設施設備眾多且環(huán)境復雜多變，現(xiàn)有的無人值守牽引變電所的運行維護(簡稱：運維)效果還需進一步提高。如何處理日常管理盲區(qū)，提供更加智能化的運維的方案，是亟待解決的問題。

   云網(wǎng)邊端協(xié)同作為當前先進的架構理念，已在越來越多的行業(yè)中落地，其可通過與先進信息化技術的融*，構建開放的立體感知、多域協(xié)同、判斷和持續(xù)進化的智能系統(tǒng)。鐵路局在《“十四五"鐵路科技創(chuàng)新規(guī)劃》中將云網(wǎng)邊端協(xié)同作為前沿技術與鐵路領域融*的內(nèi)容之一進行推動。上述規(guī)劃文件都為云網(wǎng)邊端協(xié)同與鐵路信息化建設的結合指明了方向。

1 變電所現(xiàn)狀

1）監(jiān)控設備性能與運維效果不足

2）圖像智能分析算法的可用性不足

3）網(wǎng)絡通道帶寬難以滿足數(shù)據(jù)傳輸需求

4）采集數(shù)據(jù)缺乏價值挖掘

2云網(wǎng)邊端協(xié)同架構應用

    隨著計算、存儲和網(wǎng)絡技術的持續(xù)演進，面向客戶和業(yè)務的個性化需求，需靈活地支持計算、存儲和帶寬等資源在各類終端形態(tài)、組網(wǎng)模式下，在云網(wǎng)邊端的分布和智能協(xié)同。云網(wǎng)邊端協(xié)同主要通過網(wǎng)絡在云、邊、端的分布和智能協(xié)同，實現(xiàn)計算和存儲等資源利用的效率和效益轉化，平衡整體的性能和成本。

   云網(wǎng)邊端協(xié)同實現(xiàn)數(shù)據(jù)、應用、算法、管理等方面的多維協(xié)同，提供分布式算力，匹配不同業(yè)務場景對算力、交互時延的需求?；谠凭W(wǎng)邊端協(xié)同的無人值守牽引變電所數(shù)據(jù)流向，如圖2所示。

3場景實現(xiàn)措施

1）前端智能提升環(huán)境適應性

2）邊云協(xié)同滿足算法可用性

3）高速傳輸信道保障通暢性性

4）“數(shù)據(jù)+AI"平臺挖掘數(shù)據(jù)的價值性

4 安科瑞AcrelCloud-1000變電所運維云平臺

4.1概述

   基于互聯(lián)網(wǎng)＋、大數(shù)據(jù)、移動通訊等技術開發(fā)的云端管理平臺，滿足用戶或運維公司監(jiān)測眾多變電所回路運行狀態(tài)和參數(shù)、室內(nèi)環(huán)境溫濕度、電纜及母線運行溫度、現(xiàn)場設備或環(huán)境視頻場景等需求，實現(xiàn)數(shù)據(jù)，集中存儲、統(tǒng)一管理，方便使用，支持具有權限的用戶通過電腦、手機、PAD等各類終端鏈接訪問、接收報警，并完成有關設備日常和定期巡檢和派單等管理工作。

4.2應用場所

   適用于電信、金融、交通、能源、醫(yī)用衛(wèi)生、文體、教育科研、農(nóng)林水利、商業(yè)服務、公用事業(yè)等行業(yè)變配電運行維護系統(tǒng)的新建、擴建和改建。

4.3系統(tǒng)結構

    系統(tǒng)可分為四層：即感知層、傳輸層、應用層和展示層。

感知層：包含變電所安裝的多功能儀表、溫濕度監(jiān)測裝置、攝像頭、開關量采集裝置等。除攝像頭外，其它設備通過RS485總線接入現(xiàn)場智能網(wǎng)關RS485端口。

傳輸層：包含現(xiàn)場智能網(wǎng)關和交換機等設備。智能網(wǎng)關主動采集現(xiàn)場設備層設備的數(shù)據(jù)，并可進行規(guī)約轉換，數(shù)據(jù)存儲，并通過交換機把數(shù)據(jù)上傳至服務器端口，網(wǎng)絡故障時數(shù)據(jù)可存儲在本地，待網(wǎng)絡恢復時從中斷的位置繼續(xù)上傳數(shù)據(jù)，保證服務器端數(shù)據(jù)不丟失。

應用層：包含應用服務器和數(shù)據(jù)庫服務器，若變電所數(shù)量小于30個則應用服務器和數(shù)據(jù)庫服務器可以合一配置。服務器需要具備固定IP地址，以接收各智能網(wǎng)關主動傳送過來的數(shù)據(jù)。

展示層：用戶通過手機、平板、電腦等多終端的方式訪問平臺信息。

4.4 功能

    用能月報；站點監(jiān)測；變壓器狀態(tài)；運維；配電圖；視頻監(jiān)控；電力運行報表報警信息；任務管理；用戶報告；APP監(jiān)測

5 配套產(chǎn)品

6、結語

   基于云網(wǎng)邊端協(xié)同的鐵路無人值守牽引變電所運維研究可較好地滿足無人值守牽引變電所的智能化運維要求，切實保障電氣化鐵路的安全穩(wěn)定運行，具備可實施性。可以預見，云網(wǎng)邊端協(xié)同架構可與包括鐵路無人值守牽引變電所在內(nèi)的更多需求相結合，實現(xiàn)從技術到數(shù)據(jù)、從數(shù)據(jù)到應用的多域協(xié)同，釋放數(shù)據(jù)價值，賦能鐵路及相關產(chǎn)業(yè)，推動在模式、業(yè)態(tài)、產(chǎn)品、服務等方面的聯(lián)動創(chuàng)新，滿足智能鐵路建設要求。

參考文獻

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[4]王通.基于云網(wǎng)邊端協(xié)同的鐵路無人值守牽引變電所運維方案研究

[4]安科瑞企業(yè)微電網(wǎng)設計與應用設計,2019,11版.

作者介紹

未曉妃，安科瑞電氣股份有限公司，178 2117 0311,主要研究方向為微電網(wǎng)能效管理和環(huán)保安全用電。