基于“云-边-端”互联的变电站智能装备协同运行解决方案

IntelligentIntelligentSubstation 0303云-边-端协同架构公司简介组织结构组织结构广东电网公司的全资子公司。内设8个职能管理部门，广东电网技术专家13人。专业人才覆盖“发、输、人才队伍人才队伍发展定位发展定位公司简介广东电科院能源技术有限责任公司资质证书11国家级奖励7项省部级奖励81项22软件著作权118项发表论文660余篇出版专著33部 团队介绍•自主研发了南网第一台变电站室外智能巡检机器产品调试、运维优化能力政策引领随着“云大物移智”技术的快速发展随着“云大物移智”技术的快速发展，国家已将智能技术、智能装备研发提升到国家发展战略层面，相关政策文件陆续发布，关键技术向传统电力产业全面渗透政策引领以“提质增效”为目标，在五大重点方向领域，充分应用“云大物移智”技术，实现“智能装备、智慧运行”，达到生产管控“四个一”业务驱动电力行业迫切需要将智能技术及其装备应用于生产设备巡视、现场作业监督、设备状态监测等领域，解决生产设备增长与人员紧缺的矛盾，降低设备及人身风险，提高设备质量与生产效率在变电站设备运维领域，智能装备的应用数量持续增长，但在规模化推广方面仍极不充分n在不同变电站分散部署的智能装备所收集的信息仍未有效汇n智能终端本体的计算、存储等硬件资源有限，在现场数据技术发展针对智能终端大规模推广应用中存在的问题针对智能终端大规模推广应用中存在的问题，通过引入云计算、云存储及其他云处理技术，达到智能装备对基础设施和海量信息融合、共享的优势通过将计算和存储部署到网络的边缘，不仅可以减少核心网和互联网上的流量，实现流量本地化处理，还可以显著降低传输时延，提高网络可靠性技术发展人工智能技术近年来获得了巨大突破，5G技术同样发展迅猛，源于IT的人工智能技术和源于CT的5G技术在云-边-端协同赋能的过程中逐步达到融合与统一，成为未来智能装备大规模应用的最重要基础设施。两者既满足5G场景赋能的要求，又解决AI寻求不同场景下产品化的要求，在技术和市场上天然优势互补。力的升级提供了强劲动力自然语交互能可靠接入提供了良好的支持变电站场景下智能装备应用目标亟待进一步提高设备巡检的效率与效益，破解设备增长与工作人员不足之间的矛盾，降低l利用机器人、无人机等智能装备高效开展程序化集群作业l利用机器人、无人机等智能装备高效开展程序化集群作业l利用人工智能技术开展数据处理l实现智能巡视结果自动推送分析l用机器人代替人开展高风险性作业，降低作业风险l用机器人开展人无法完成的作业，拓展检修方式变电站场景下智能装备应用目标l利用监控终端对现场作业人员进行安全监控l利用监控终端对现场作业人员进行安全监控，自动智能识别违章违规行为，降低人工干预成本l利用AR、设备仿真、智能穿戴等装备技术辅助开展作业，降低作业风险l利用物联网、激光测距、l利用物联网、激光测距、3“D扫描、北斗定位等技术，取代人工精准判断操作到位情况l程序化开展大型设备的倒闸操作变电站智能装备及各端资源约束功耗：0.1~10W算力：1-10TOPS生产监控指挥中心生产监控指挥中心延时：15~20ms功耗：100+W算力：功耗：100+W算力：100+TOPS延时：15~20ms功耗：10~100W算力：10-100TOPS端边缘移动边缘端边缘移动边缘云-边-端协同对智能装备规模化应用的支撑共享计算、存储、数据和智能共享计算、存储、数据和智能利用边缘端开展特定于变电站场景下任务、能力的个性化配置取代部分人力，逐步提升代人水平通过边缘计算提供实时计算与反馈、降低链路延迟与传输风险取代部分人力，逐步提升代人水平通过边缘计算提供实时计算与反馈、降低链路延迟与传输风险提高场景、任务、能力的匹配提高场景、任务、能力的匹配利用边缘端开展特定于变电站场景下智能装备任务、能力的个性化配置通过边缘计算辅助智能装备实时计算与反馈、降低链路延迟与传输风险Y省级生产监控指挥中心Y省级生产监控指挥中心指令推送反馈闭环发起监控控制流数据流云云数据流边端端云-边-端架构下的AI赋能•基于结构化传感数据深度挖掘与分析•基于非结构化感知数据的深度学习训利用中心云持续学习与协同学习，提升智能能力（模型智能、利用中心云持续学习与协同学习，提升智能能力（模型智能、知识图谱等利用端到端的模型、知识推送实现AI前端赋能f•面向变电管理具体需求的定制化个性f变电设备/作业人员相关视觉、语音等感知数据的快速前端推理端端变电站智能巡检机器人变电站智能巡检机器人变电站智能巡检机器人读表外观红外振动局放调度设备机器人后台机器人调度设备机器人后台机器人电子围栏人脸识别电子围栏语音识别双向对讲语音识别端端变电站室内巡检机器人变电站室内巡检机器人变电站室内巡检机器人端端变电站智能巡检无人机变电站智能巡检无人机变电站智能巡检无人机①4G-RTK高精度定位空间机器人技术研究抗电磁干扰自主避障抗电磁干扰自主避障突破续航能力限制②空间机器人智慧机巢技术研究突破续航能力限制②空间机器人智慧机巢技术研究增强射频系统气象监测系统降落引导系统电池更换系统增强射频系统气象监测系统降落引导系统电池更换系统③多机协同智能作业调度管理技术研究③多机协同智能作业调度管理技术研究统计分析多机协作统计分析多机协作三维航线规划三维航线规划案例1：面向设备巡检的多机器人协同调度通过综合各类智能装备（机器人、无人机）可见光、红外数据及在线监测、智能传感等感知数据，逐步替代变电站人工巡视，最终实现巡视无人化红外检测可见光识别在线监测传感器移动式载体固定式载体序号作业名称智能管控替代项数1变电站日常巡视作业2变电站保供电特巡作业3变电站防潮特巡作业64变电站防风防汛特巡作业5变电站专项特殊运维日常巡视作业96变电站夜间巡视作业87变电站防污闪特巡作业88变电站天气骤冷特巡作业6