配電房物聯網化智能運維平臺
01
建設背景
配電房作為配網系統中的關鍵節點，擔負著為用戶分配電力的重擔，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位、人員數量不足設備巡視不到位、環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、系統實時運行情況監測不全等問題，從功能響應到運維管理都無法與智能電網的建設要求相匹配。
在互聯網科技發展的驅動下，物聯網技術在電力系統中也同樣取得了蓬勃發展，與傳統電力運維相比，基于物聯網技術的智能運維系統在信息獲取、數據整合、狀態感知及差異化運維方面具有不可替代的優勢。基于國網能源互聯網建設戰略規劃，為加快推進智慧物聯網在臺區配電領域的落地，我公司利用物聯網全面感知的技術優勢，搭建了一套“云-管-邊-端”物聯網架構的配電房物智能運維平臺，集成了在線監測手段，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
利用成熟物聯網技術，配電房物聯網化智能運維平臺滿足各類傳感器數據接入，獲取設備狀態監測、環境安防監控、電氣量監測等數據。對下與各類傳感器設備相連，實現不同協議內容的傳感器數據接入，對上以物聯網MQTT協議對接配電網物聯網平臺，同時滿足電力二次系統安全防護規定，實現配電房整體數據的實時錄入和智能分析、巡檢信息收集自動化、巡檢結果處理智能化，實現由“人工巡檢”向“協同立體巡檢”的轉變。該平臺四大建設目標為：
目標一：設備運行狀態的物聯網化改造
采用在線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，通過同軸電纜接收空間特高頻信號，并通過LORA等通訊方式與地電波等局放傳感器數據通訊，收集到的數據經邊緣計算匯總后傳送到配電智能網關；
對配電房中的開關柜、線纜頭、母排等采用無線無源測溫，實時監測設備關鍵點的溫度變化情況，實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監測，實時監控回路的負載情況，方便調整三相負載實現三相平衡；
增加高低壓柜開關位置監測功能。
目標二：完善電能采集及電能質量分析
通過集成和二次改造，實現電壓/流、有功/無功等的數據上傳至配電物聯網監控平臺；
實現電能質量分析包括三相不平衡、諧波、暫態事件分析；
實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、運行報表。
目標三：環境監測的物聯網化改造
對配電房的綜合環境參量（溫度、濕度、SF6氣體、噪聲、水浸等）采用低功耗傳感器進行實時采集，并通過微功率無線上傳至配電智能網關。
目標四：安防、消防設備的物聯網化改造
增加視頻監控實現在線監控、定時巡航、動態報警；
增加智能門禁、人臉識別等功能，對巡檢人員進行記錄考核；
增加煙霧探測器，當煙霧濃度超過一定范圍時進行告警。
03
功能架構
云：loT平臺+云主站+應用微服務 管：無線有線+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+物聯網通信單元+物聯網協議
3.1全景感知
物聯網通信單元實現臺區設備通信全覆蓋：裝置級、模塊級兩類基于IP化寬帶載波的通信單元，實現端設備的物聯網接入。 智能化低壓設備實現所有結點信號高精度采集：電氣量、運行狀態量、環境量均通過高精度設備實現全感知。 3.2全面支持物聯網化即插即用 標準通信：采用標準智能“端”設備自描述模型及服務接口定義規范。 便捷流程：手持終端現場掃碼并快速建立與一次設備關聯關系和測點映射，實現端”到“邊”、“邊”到“云”的自發現、自注冊和自動建模，改變傳統依賴人工配置的施工模式。 新能源接入：支持充電樁、光伏等各類用戶終端快速接入，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，優化APP應用軟件架構，實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發，實現故障硏判、運行分析、負荷預測、設備聯動、風險預警等微應用。 高效協同提升處理能力：建立云邊高效協同機制，實現關鍵數據實時交互、全量數據定期備份，分工協同提升云主站處理能力。 04 平臺價值 感知全面化 滿足各類傳感器數據接入，實現不同協議內容的傳感器數據接入，獲取設備狀態監測、環境安防監控、電氣量監測等數據，實現對臺區的智能化全面感知。 監控實時化 實時監測設備關鍵點的狀態變化情況，實現對溫度超溫和三相溫度不平衡的預警和報警功能，實現低壓柜電參數在線監測，實時監控回路的負載情況，實現配電房的綜合環境參量（溫度、濕度、SF6氣體、噪聲、水浸等）的實時采集。 運維智能化 通過對配電房物聯網化改造，通過狀態自動預警、數據集中管理、用電綜合分析實現了配電房的智能運維。 05 應用場景 傳統配電房物聯網化智能改造。
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