智能變電站輔助系統(tǒng)綜合監(jiān)控平臺 概述
智能電網(wǎng)建設(shè)是我國在能源領(lǐng)域的重要戰(zhàn)略部署，將逐步推動我國電力基礎(chǔ)生產(chǎn)模式的改變，定位于利用先進的通信、信息和控制技術(shù)，構(gòu)建以信息化、自動化、互動化為特征的自主創(chuàng)新、中國特色的智能電網(wǎng)，是電力行業(yè)的發(fā)展方向。智能電網(wǎng)的實現(xiàn)，首先依賴于電網(wǎng)各個環(huán)節(jié)重要運行參數(shù)的在線監(jiān)測和實時信息掌控，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)成為推動智能電網(wǎng)發(fā)展的重要技術(shù)手段。
建設(shè)電力物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)，部署具有一定感知、計算、執(zhí)行和通信等功能的裝置，通過電力信息通信網(wǎng)絡(luò)，建立設(shè)備感知泛在化，傳感單元微型化，物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)中心化、數(shù)據(jù)傳輸無線化、應(yīng)用分析智能化的互聯(lián)體系。實現(xiàn)電網(wǎng)設(shè)備設(shè)施、人員及所在環(huán)境識別、感知、互聯(lián)與控制的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，網(wǎng)絡(luò)中實體之間的協(xié)同和互動，使得有關(guān)物體相互感知和反饋控制，形成更加智能的電力生產(chǎn)體系，更好的滿足對電力設(shè)備的監(jiān)測。
配變智能環(huán)境綜合監(jiān)控系統(tǒng)將建立一個基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，按照感知層、網(wǎng)絡(luò)層、應(yīng)用層的標準架構(gòu)， 對開關(guān)站、配電站房、環(huán)網(wǎng)箱等設(shè)備的各類環(huán)境和設(shè)備檢測進行數(shù)據(jù)監(jiān)測、動態(tài)展示和故障預(yù)警，提供配網(wǎng)設(shè)備監(jiān)測服務(wù)，極大地降低運檢人員的維護工作量，加強配網(wǎng)安全、保衛(wèi)、火警監(jiān)視，同時提高配網(wǎng)安全運行。
設(shè)計依據(jù)
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智能變電站輔助系統(tǒng)綜合監(jiān)控平臺 系統(tǒng)主要架構(gòu)
系統(tǒng)拓撲
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系統(tǒng)說明
配變智能環(huán)境綜合監(jiān)控系統(tǒng)主要分為三大部分，感知層、網(wǎng)絡(luò)層和應(yīng)用層。
1） 感知層包括各種感知傳感器（環(huán)境感知、設(shè)備感知、圖像感知）、匯聚單元（配變智能環(huán)境綜合監(jiān)控裝置）。感知層安裝在各個開關(guān)站、配電房、環(huán)網(wǎng)箱內(nèi)，實時監(jiān)測現(xiàn)場實際環(huán)境狀態(tài)及各項參數(shù)， 如明火、煙霧、人員非法入侵、動物入侵、電纜溝進水、環(huán)境溫濕度、門禁管理、空調(diào)控制、SF6 濃度、O2 含量、除濕機控制、開關(guān)柜內(nèi)電纜接點溫度、開關(guān)柜內(nèi)局放監(jiān)測等。
2） 網(wǎng)絡(luò)層主要由接入網(wǎng)關(guān)組成，電力物聯(lián)網(wǎng)感知的數(shù)據(jù)既可以通過 APN/4G 專網(wǎng)/光纖網(wǎng)絡(luò)上傳， 也可以借助 DTU/FTU/TTU 的通信接口通過電力自動化網(wǎng)絡(luò)上傳。
網(wǎng)絡(luò)層負責(zé)實現(xiàn)終端設(shè)備和物聯(lián)網(wǎng)平臺之間的數(shù)據(jù)傳輸，包括終端上行發(fā)送的采集數(shù)據(jù)、應(yīng)答信號和網(wǎng)絡(luò)心跳等信息，以及物聯(lián)網(wǎng)平臺下發(fā)的控制命令、廣播信息和應(yīng)答信息等功能。
3） 應(yīng)用層主要由各類系統(tǒng)主站及各類數(shù)據(jù)、應(yīng)用服務(wù)組成，主要用于從接入網(wǎng)關(guān)接收傳感器采集 上傳的監(jiān)測數(shù)據(jù)，進行抽取、分析、展示等處理工作，共同構(gòu)成一個完整的智能電力物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用系統(tǒng)一體化信息平臺系統(tǒng)。
技術(shù)方案
通用環(huán)境條件
設(shè)備需滿足以下要求：
· 運行環(huán)境溫度、濕度
a) 設(shè)備正常運行的氣候環(huán)境條件見表 1
表1 工作場所運行環(huán)境溫度和濕度分級
級別 | 環(huán)境溫度 | 濕 度 | 使用場所 | ||
范圍（℃） | 最大變化率（℃／ min） | 相對濕度（%） | 最大絕對濕度（g/m3） | ||
C1 | －20～＋ 70 | 0.5 | 5～95 | 29 | 室內(nèi) |
CX | 待定 | ||||
注：CX 級別根據(jù)需要由用戶和制造商協(xié)商確定。 | |||||
· 海拔高度
a) 能在海拔 0～4000 米的范圍內(nèi)正常工作；
b) 對于安裝在海拔高度超過 1000 米的裝置應(yīng)依據(jù)標準 GB/T 11022-2011 第 2.3.2 條要求的耐壓測試規(guī)定執(zhí)行。
站房智能輔助與人工智能可視化網(wǎng)關(guān)（ARM 型）
硬件特點簡介
a) 核心 CPU 采用國產(chǎn)工業(yè)級芯片，采用 ARM 架構(gòu) RK3399K，核心數(shù)不低于 4 核，主頻 1.5GHz；
b) 配置視頻處理模塊進行視頻流處理及人工智能分析，算力不小于 3Tops，采用國產(chǎn)芯片并獨立配置；
c) 網(wǎng)關(guān)內(nèi)存 2GB，存儲容量 64G。
d) 網(wǎng)關(guān)具備 2 路無線公網(wǎng)/無線專網(wǎng)遠程通信接口（公網(wǎng) 4G/3G/2G 五模自適應(yīng)，專網(wǎng) 4G），宜支持 5G；
e) 網(wǎng)關(guān)具備 4 路以太網(wǎng)接口；
f) 網(wǎng)關(guān)具備 4 路 RS-485，2 路 RS-232/RS-485 可切換串口，串口速率可選用 9600 bps、19200 bps、115200bps；
g) 網(wǎng)關(guān)具備 LoRa 無線通信硬件接口，470MHz 采用輸變電設(shè)備物聯(lián)網(wǎng)節(jié)點設(shè)備無線組網(wǎng)協(xié)議， 2.4GHz 采用輸變電設(shè)備物聯(lián)網(wǎng)微功率無線網(wǎng)通信協(xié)議。
h) 網(wǎng)關(guān)具有電源、運行、故障、通信指示燈；
i) 網(wǎng)關(guān)具有本地顯示屏，實現(xiàn)傳感和控制設(shè)備的運行查看、參數(shù)配置等功能。
j) 網(wǎng)關(guān)支持安全智能 TF 認證、加密芯片數(shù)據(jù)加密、MQTT 軟加密，滿足互聯(lián)網(wǎng)部統(tǒng)一安防要求。
k) 遠程通訊：支持DL/T 634.5 104、MQTT、Q/GDW 1517.1-2014 電網(wǎng)視頻監(jiān)控系統(tǒng)及接口（SIP-B）等協(xié)議，網(wǎng)絡(luò)層IP協(xié)議宜支持IPv4和IPv6協(xié)議。
l) 本地通訊：支持 DL/T 634.5 104、IEC61850（DL/T 860）、MQTT、Q/GDW 1517.1-2014 電網(wǎng)視頻監(jiān)控系統(tǒng)及接口（SIP-B）、GB28181、輸變電設(shè)備物聯(lián)網(wǎng)節(jié)點設(shè)備無線組網(wǎng)協(xié)議、輸變電設(shè)備物聯(lián)網(wǎng)微功率無線網(wǎng)通信協(xié)議等協(xié)議。
