安科瑞AcrelCloud-1000變電所運(yùn)維云平臺實(shí)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(shè)，牽引變電所數(shù)量相應(yīng)增加，所需值班人員的數(shù)量及工作強(qiáng)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(tuán)有限公司（簡稱：國鐵集團(tuán)）于2020年7月發(fā)布的《新時代交通強(qiáng)國鐵路先行規(guī)劃綱要》（簡稱：規(guī)劃綱要）中指出，安全關(guān)鍵及高危工種崗位探索應(yīng)用自動化、機(jī)械化、智能化技術(shù)，在有人值守崗位推行無人值守、遠(yuǎn)程監(jiān)控，降低勞動強(qiáng)度，減少勞動用工，防范安全風(fēng)險。同期，國鐵集團(tuán)先后下發(fā)多個文件申明確無人值守牽引變電所設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)與工作模式,各鐵路局集團(tuán)公司也加大了對現(xiàn)有牽引變電所的無人化改造力度。構(gòu)建標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范、安全、易維護(hù)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(dāng)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(shí)時監(jiān)測監(jiān)控牽引變電所設(shè)備運(yùn)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(shí)現(xiàn)利用圖像視頻識別技術(shù)判斷現(xiàn)場狀態(tài)，并通過輔助監(jiān)控系統(tǒng)與相關(guān)系統(tǒng)聯(lián)動，來滿足巡視和安全需求。由于設(shè)施設(shè)備眾多且環(huán)境復(fù)雜多變，現(xiàn)有的無人值守牽引變電所的運(yùn)行維護(hù)(簡稱：運(yùn)維)效果還需進(jìn)一步提高。如何處理日常管理盲區(qū)，提供更加智能化的運(yùn)維的方案，是亟待解決的問題。

   云網(wǎng)邊端協(xié)同作為當(dāng)前先進(jìn)的架構(gòu)理念，已在越來越多的行業(yè)中落地，其可通過與先進(jìn)信息化技術(shù)的融*，構(gòu)建開放的立體感知、多域協(xié)同、判斷和持續(xù)進(jìn)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(shù)與鐵路領(lǐng)域融*的內(nèi)容之一進(jìn)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(shè)的結(jié)合指明了方向。

1 變電所現(xiàn)狀

1）監(jiān)控設(shè)備性能與運(yùn)維效果不足

2）圖像智能分析算法的可用性不足

3）網(wǎng)絡(luò)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(gòu)應(yīng)用

    隨著計算、存儲和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的持續(xù)演進(jìn)，面向客戶和業(yè)務(wù)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(luò)在云、邊、端的分布和智能協(xié)同，實(shí)現(xiàn)計算和存儲等資源利用的效率和效益轉(zhuǎn)化，平衡整體的性能和成本。

   云網(wǎng)邊端協(xié)同實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)、應(yīng)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(wù)場景對算力、交互時延的需求。基于云網(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(shí)現(xiàn)措施

1）前端智能提升環(huán)境適應(yīng)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(yùn)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(shù)開發(fā)的云端管理平臺，滿足用戶或運(yùn)維公司監(jiān)測眾多變電所回路運(yùn)行狀態(tài)和參數(shù)、室內(nèi)環(huán)境溫濕度、電纜及母線運(yùn)行溫度、現(xiàn)場設(shè)備或環(huán)境視頻場景等需求，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)，集中存儲、統(tǒng)一管理，方便使用，支持具有權(quán)限的用戶通過電腦、手機(jī)、PAD等各類終端鏈接訪問、接收報警，并完成有關(guān)設(shè)備日常和定期巡檢和派單等管理工作。

4.2應(yīng)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(wù)、公用事業(yè)等行業(yè)變配電運(yùn)行維護(hù)系統(tǒng)的新建、擴(kuò)建和改建。

4.3系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

    系統(tǒng)可分為四層：即感知層、傳輸層、應(yīng)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(guān)量采集裝置等。除攝像頭外，其它設(shè)備通過RS485總線接入現(xiàn)場智能網(wǎng)關(guān)RS485端口。

傳輸層：包含現(xiàn)場智能網(wǎng)關(guān)和交換機(jī)等設(shè)備。智能網(wǎng)關(guān)主動采集現(xiàn)場設(shè)備層設(shè)備的數(shù)據(jù)，并可進(jìn)行規(guī)約轉(zhuǎn)換，數(shù)據(jù)存儲，并通過交換機(jī)把數(shù)據(jù)上傳至服務(wù)器端口，網(wǎng)絡(luò)故障時數(shù)據(jù)可存儲在本地，待網(wǎng)絡(luò)恢復(fù)時從中斷的位置繼續(xù)上傳數(shù)據(jù)，保證服務(wù)器端數(shù)據(jù)不丟失。

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

展示層：用戶通過手機(jī)、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(diǎn)監(jiān)測；變壓器狀態(tài)；運(yùn)維；配電圖；視頻監(jiān)控；電力運(yùn)行報表報警信息；任務(wù)管理；用戶報告；APP監(jiān)測

5 配套產(chǎn)品

6、結(jié)語

   基于云網(wǎng)邊端協(xié)同的鐵路無人值守牽引變電所運(yùn)維研究可較好地滿足無人值守牽引變電所的智能化運(yùn)維要求，切實(shí)保障電氣化鐵路的安全穩(wěn)定運(yùn)行，具備可實(shí)施性?？梢灶A(yù)見，云網(wǎng)邊端協(xié)同架構(gòu)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(jié)合，實(shí)現(xiàn)從技術(shù)到數(shù)據(jù)、從數(shù)據(jù)到應(yīng)用的多域協(xié)同，釋放數(shù)據(jù)價值，賦能鐵路及相關(guān)產(chǎn)業(yè)，推動在模式、業(yè)態(tài)、產(chǎn)品、服務(wù)等方面的聯(lián)動創(chuàng)新，滿足智能鐵路建設(shè)要求。

參考文獻(xiàn)

[1]趙春艷.高鐵牽引變電所無人值守設(shè)計方案淺析[邛電氣化鐵道，2020(S2)：153-156.

[2]陳潔.鄂爾多斯?fàn)恳冸娝鶡o人值守技術(shù)方案研究及應(yīng)用[J],中國設(shè)備工程，2020(17)：174-175.

[3]孫興虎.關(guān)于實(shí)現(xiàn)牽引變電所無人化的思考[J],電氣化鐵道，2017(S1)：84-86,90.

[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(yùn)維方案研究

[4]安科瑞企業(yè)微電網(wǎng)設(shè)計與應(yīng)用設(shè)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?yàn)槲㈦娋W(wǎng)能效管理和環(huán)保安全用電。