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“智能巡視+全光網(wǎng)絡(luò)”率先突圍變電站驅(qū)動(dòng)力來自于何處

來源：中國(guó)能源新聞網(wǎng) 時(shí)間：2024-03-29 17:43

郭石心

　　當(dāng)變電站的設(shè)備越來越多，巡檢工人越來越少，巡檢工作量越來越大，如何解決此類矛盾？當(dāng)變電站的巡檢攝像頭掉線，多快才能排障結(jié)束？

　　事實(shí)上，傳統(tǒng)工作中檢修的快慢很難被定義。這往往牽涉層級(jí)復(fù)雜的傳統(tǒng)交換機(jī)網(wǎng)絡(luò)、多個(gè)協(xié)調(diào)配合部門、復(fù)雜的故障隱患及排障，數(shù)小時(shí)也稱得上“快”。

　　在“全光網(wǎng)絡(luò)”投入使用后，秒級(jí)故障定位成為現(xiàn)實(shí)。這種“全光”變革，當(dāng)屬2024年全國(guó)兩會(huì)上提的熱詞“新質(zhì)生產(chǎn)力”所指的科技創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)。那么這種驅(qū)動(dòng)力來自于何處？

　　隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展，數(shù)智化堅(jiān)強(qiáng)電網(wǎng)建設(shè)不斷提速。作為電網(wǎng)心臟的變電站，新增數(shù)量也不斷創(chuàng)下新高。變電站的安全穩(wěn)定運(yùn)行是維護(hù)好電網(wǎng)系統(tǒng)的關(guān)鍵工作。然而，人工巡視成本大、工作量較重、對(duì)專業(yè)技術(shù)要求高等因素在變電站的高效安全運(yùn)維中存在潛在不利。

　　為此，華為聯(lián)合行業(yè)伙伴提出了一套能夠有效減負(fù)荷、降成本、提安全的智慧變電站解決方案，海量數(shù)據(jù)輕松上傳，助力客戶實(shí)現(xiàn)高效巡視。近日，這一方案在以“因聚而生 數(shù)智有為”主題的華為中國(guó)合作伙伴大會(huì)2024上發(fā)布。

“算法+”精準(zhǔn)解決痛點(diǎn)

智能巡檢識(shí)別保障站內(nèi)安全

　　在日常運(yùn)維中，變電站站內(nèi)巡視是最日常、也是最繁雜的工作。以500KV變電站巡視工作為例，要求以“日”為單位進(jìn)行巡視。監(jiān)測(cè)裝置運(yùn)行狀態(tài)難掌握、接入網(wǎng)絡(luò)復(fù)雜、網(wǎng)絡(luò)全鏈路監(jiān)測(cè)缺失等問題，致使設(shè)備全面感知能力弱、后期運(yùn)維壓力大。一個(gè)層級(jí)更簡(jiǎn)單、運(yùn)維更清晰的工作平臺(tái)呼之欲出。

　　在國(guó)網(wǎng)四川電力，全光變電站方案落地生根，打造了一個(gè)優(yōu)秀的典型實(shí)踐“F5G變電站”，為客戶帶來三大價(jià)值。一是規(guī)范網(wǎng)絡(luò)，統(tǒng)一網(wǎng)管?！耙痪W(wǎng)多用、多網(wǎng)合一”將站內(nèi)無線傳感器設(shè)備、無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、有線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備在一個(gè)網(wǎng)管進(jìn)行圖形化管理，故障實(shí)時(shí)感知。二是簡(jiǎn)化網(wǎng)絡(luò)、高效運(yùn)維。F5G全光網(wǎng)絡(luò)兩層間設(shè)備和線纜均為無源器件和光纖，減少了安全風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)、故障隱患點(diǎn)。借助可視化鏈路監(jiān)控網(wǎng)管，可實(shí)現(xiàn)秒級(jí)故障定位。三是冗余備份、安全加固。在核心站點(diǎn)部署雙OLT實(shí)現(xiàn)Type-C雙歸屬保護(hù)、出站分別承載在數(shù)據(jù)通信網(wǎng)和骨干傳輸網(wǎng)上，實(shí)現(xiàn)了核心站點(diǎn)接入網(wǎng)、承載網(wǎng)的冗余備份。

　　如何能為巡視工人減負(fù)呢？變電站必須實(shí)現(xiàn)數(shù)字化的目標(biāo)，即無人化、集控化，智慧化。遠(yuǎn)程集中監(jiān)視，視頻集中處理是未來的趨勢(shì)。變電運(yùn)維監(jiān)控模式優(yōu)化是一個(gè)方向。華為智能巡檢替代了人工，減輕員工進(jìn)行設(shè)備外觀和紅外巡視的工作，融合在線監(jiān)測(cè)以及數(shù)字化表計(jì)。這一華為“全光”方案實(shí)現(xiàn)了通過智能算法助力異常精準(zhǔn)分析與識(shí)別保障站內(nèi)安全，提升變電站巡檢效率。

超大帶寬支撐全光網(wǎng)絡(luò)

護(hù)航海量數(shù)據(jù)高效回傳處理

　　變電站數(shù)字化智能巡檢的背后，對(duì)網(wǎng)絡(luò)帶來的三大挑戰(zhàn)——采集對(duì)象海量化、采集內(nèi)容視頻化、采集頻次實(shí)時(shí)化，所產(chǎn)生的海量、龐大的數(shù)據(jù)能否高效、準(zhǔn)確地快速處理，直接關(guān)系著整個(gè)電網(wǎng)的安全。

　　以當(dāng)前220KV及以下區(qū)域型的站點(diǎn)為例，各站的高清視頻、圖片等信息利用調(diào)度的SDH網(wǎng)絡(luò)，傳輸至區(qū)域中心變電站。在遠(yuǎn)程集中監(jiān)視中，視頻集中處理成為必須。智能變電站的運(yùn)行需要Gb+級(jí)別的帶寬，才能滿足視頻云化、強(qiáng)大AI、多系統(tǒng)智能聯(lián)動(dòng)，輔助生產(chǎn)，無人值守等功能。這與傳統(tǒng)變電站、數(shù)字化變電站的帶寬要求完全不在一個(gè)量級(jí)。目前SDH網(wǎng)絡(luò)的帶寬有限，每站約10M至20M帶寬，帶寬支撐不足，導(dǎo)致高清視頻和圖片回傳卡頓。然而，當(dāng)前高清視頻約8M/路，20M的帶寬最多支持2路視頻的并發(fā)上送，導(dǎo)致站內(nèi)帶寬無法滿足物聯(lián)視頻信息直送?，F(xiàn)網(wǎng)組網(wǎng)下35KV/110KV/220KV變電站四區(qū)通過SDH與地市接入網(wǎng)相連，大量數(shù)據(jù)匯聚于集控站，回傳信息難。

　　華為方案的全光網(wǎng)絡(luò)利用現(xiàn)有光纖，構(gòu)筑站內(nèi)PON OSU網(wǎng)絡(luò)，未來OTN OSU超大帶寬支撐數(shù)據(jù)匯聚于區(qū)域中心，以其超大帶寬支撐視頻、圖片回傳，保障各站信息匯聚。其中，OLT部署于站內(nèi)出口，北向通過以太口（光口）連接，南向與分光器相連，單槽位吞吐量達(dá)100G/s，滿足千兆超寬接入，保障4K視頻等高帶寬業(yè)務(wù)無卡頓。ONU部署于變電站內(nèi)末端接入階段，提供上下行Gb級(jí)別帶寬，多攝像頭并發(fā)業(yè)務(wù)有保障，滿足4K密集攝像頭部署場(chǎng)景。

　　同時(shí)，全光網(wǎng)絡(luò)有簡(jiǎn)架構(gòu)、易演進(jìn)、智運(yùn)維的特點(diǎn)。第一，相對(duì)于IP網(wǎng)絡(luò)，光網(wǎng)絡(luò)是P2MP組網(wǎng)，從OLT到分光器只需一根光纖，分光器最多分出128根分支光纖接100+攝像頭，極大節(jié)省光纖和光模塊（N+1）；第二，相比網(wǎng)線而言，網(wǎng)線代際分明，每次提速都需翻新線纜，成本高；光網(wǎng)絡(luò)全速率承載，一次布線10年不換纖，保投資，業(yè)務(wù)按需擴(kuò)展，帶寬彈性升級(jí)，節(jié)省長(zhǎng)期投資；第三，全光網(wǎng)絡(luò)可實(shí)現(xiàn)故障自動(dòng)發(fā)現(xiàn)、N屏->1屏統(tǒng)一可視，網(wǎng)絡(luò)主動(dòng)健康保障，最佳時(shí)延保障，讓時(shí)間從小時(shí)精確到分鐘。

　　根據(jù)客戶的實(shí)際需求，智慧變電站方案以遠(yuǎn)程智能巡視和站-站F5G全光網(wǎng)絡(luò)兩大模塊實(shí)現(xiàn)智能巡視，輔之以Atlas 500 Pro、分光器、網(wǎng)關(guān)、esight網(wǎng)關(guān)軟件等以及對(duì)應(yīng)的維保、專業(yè)服務(wù)進(jìn)行配置，成功實(shí)現(xiàn)了減負(fù)荷、降成本、提安全，大大降低了人工周期性巡視。

　　無論是室外場(chǎng)地，還是在GIS室、繼保室、高壓室、電容器室、端子箱等密閉空間，全光變電站方案成功改變了傳統(tǒng)變電站運(yùn)維人工依賴高、設(shè)備智能化低、整體安全管控效率弱的劣勢(shì)，用戶可以隨時(shí)隨地進(jìn)行智能巡檢，通過聯(lián)動(dòng)監(jiān)視、智能分析等功能，掌握設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)和視頻數(shù)據(jù)零中斷，站內(nèi)站外網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)一致，定位問題效率極大提升，落實(shí)設(shè)備主人責(zé)任，高質(zhì)高效地保障變電站的安全運(yùn)行。此外，網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的分光器采用無源器件，也可降低站內(nèi)能耗，全光網(wǎng)絡(luò)電磁0干擾，實(shí)現(xiàn)節(jié)能綠色的效果。

　　數(shù)智未來已經(jīng)到來。從事后應(yīng)對(duì)變革為主動(dòng)預(yù)防，以智慧巡檢代替人工巡檢，由經(jīng)驗(yàn)驅(qū)動(dòng)躍升為數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)。華為聯(lián)合伙伴打造的全光變電站解決方案以智能化促安全、提管理、增效益為目標(biāo)，確保供電可靠和設(shè)備安全，促進(jìn)狀態(tài)全面感知、信息安全共享，保障了設(shè)備診斷高度智能、運(yùn)檢效率大幅度提升。

　　相信未來，華為將繼續(xù)秉持“因聚而生 數(shù)智有為”的核心理念，不斷強(qiáng)化“伙伴+華為”體系，攜手更多的合作伙伴，實(shí)現(xiàn)“數(shù)智世界 一觸即達(dá)”，共同構(gòu)建數(shù)智電網(wǎng)創(chuàng)新生態(tài)。

責(zé)任編輯：閆弘旭