多维感知

变电站、配电室等电力站所作为设备密集区域，需要运维人员定期进行巡检以确保设备的正常可靠运行。变电站内设备种类繁多，需要巡检的点位众多，运维人员巡检工作量较大；配电室常处于生活社区、工业园区等内部，数量众多且位置分散，很难实现定期的逐个巡检。针对上述背景，智洋创新提出基于人工智能融合物联网多维感知的站所智能巡检系统（以下简称系统）。以变电站、配电室等电力站所为场景，综合物联感知、信息通信、数据融合及人工智能等技术，逐步实现数据管理全景化、运行状态可视化、异常分析智慧化和运维巡检高效化，从而可以及时发现现场隐患，保障电力站所安全运行，并能减轻运维工作量，提高运维效率。

中建星云智慧园区平台，依托管理中台、IOT中台、数据中台，融合大数据、CIM、5G等技术，结合三维图形、生物识别等算法，搭建智慧公共安全、无界便捷通行、预测性设备巡检、远程能效监测、高效资产运营等智慧化场景，为园区提供一体化服务方案，实现智能化、空间化、可视化管理。平台采用“1+3+6”框架体系：1个中心、3个中台、六大态势。

近几年，国内外由于电力隧道火灾引起的大面积停电时有发生，2016年东京电缆沟起火导致18回电缆中断、58万用户受影响，2016-2018年国内发生5起隧道火灾引发大面积停电事件，恢复供电时间少则几十小时、多则上百小时。主要原因：①电缆和隧道火灾风险感知不精准、及时，②隧道消防措施孤立分散、难以形成合力打击，③电缆供电恢复时效性差。 为解决上述问题，公司提出构建基于泛在物联网的隧道智能联动消防体系。通过实施基于隧道火灾迅速处置、电缆供电快速恢复原理的电缆隧道多维安防体系创新，以及在多维状态6类16种感知和风险预判网络建设、立体化消防区段建设等方面探索和实践，有效解决隧道火灾监测和处置不精准、恢复供电效率低等问题，在电缆专业泛在物联网建设方面取得突破性成果，先后成功保障北京“一带一路”峰会、世园会、亚洲文明对话大会以及建国70周年庆典期间供电“万万无一失”，确保党中央、国务院等特级重要用户供电零闪动。 基于泛在物联网的隧道智能联动消防体系搭建电缆精益化管理平台，将设备管理、信息管理、隧道资源管理、运营监控、风险管控等功能集于一体，实现政治供电、巡视检测、隐患管理、缺陷管理、有限空间管理等运维业务管理全覆盖。同时依托平台与现场移动作业数据双向交互，实现电缆和隧道运检工作扁平化、透明化的全过程管控。建立基于电缆精益化管理平台的隧道安防多维感知网络，实现火情全面感知和风险实时预判；应用自主研发消防新技术新装备并建立隧道立体化消防区段，实现2秒内火灾感知和10秒内主动灭火100%全覆盖，5分钟内隧道温度降低至10℃，避免次生灾害，具备现场快速抢修条件；应用自主研发新一代电缆接头快速恢复技术，1.5小时完成接头制作并恢复电缆供电，相比传统工艺节约了93%时间。

为落实设备重大隐患排查治理工作，坚决杜绝电缆火灾事件，国网重庆市电力公司制定了《电缆及通道火灾隐患排查治理专项行动方案》，要求开展 24 小时在线监控，确保火情预警及时可靠，且不发生电缆通道火灾。基于此，国网重庆市北供电公司配电电缆运检班组成功研制了配电电缆通道温度在线监测报警装置，并打造了城市电缆及通道多维感知火情预警系统。该感温报警装置广泛安装于配电电缆通道中的特定位置（一般为中间接头及检修工井处），可以实时测量并采集电缆通道中的温度数据，通过 NB-IOT 等无线物联网组网方式汇总存储数据，采用基于温升极值概率的报警算法，对变化的特征温度数据进行多维研判，如触发报警，则将信息推送给现场运维人员进行处理。

随着公司建设“三型两网”世界一流能源互联网工作的进一步深化推进,电力通信综合数据网承载越来越多的电力业务，对网络资源的智能调度提出巨大的挑战。针对目前 IP 网络转发效率低，流量冗余高，存在分组丢失重传问题，本文设计一种多维感知识别系统，联动多种感知技术，实现电力综合数据网中具有智能感知能力的网络节点资源优化配置的功能，为用户提供优质的网络服务。实验结果表明，该多维感知识别系统可实现对收集流量数据统计分析，动态地适应不断变化的网络环境，提高智能感知节点的缓存利用率，降低用户请求延迟，从而提升用户网络的使用体验，推进实现公司泛在电力物联网建设目标。

高德智感变电智能巡视系统集成了GB/T28181与电网标准协议，具备多维感知设备（双光摄像机、无人机、机器人、声纹设备、动环设备、数字化表计）接入能力。平台采用“中心计算+边缘计算”架构，可满足电网“主站+站端”分布式部署模式要求。系统通过在线巡视设备代替现场巡视来采集电力设备与环境数据信息，采用智能分析算法对数据进行分析，生成运维报表，提供辅助决策支持。平台具备与电网控制、安防、动环、消防、监测子系统对接能力，实现一键顺控和智能联动。

项目属于电气工程领域，涉及特高压、输电线路、带电作业、高压试验、工器具等专业，经4家科研生产单位历时7年协同攻关完成。填补国际空白的创新成果如下：获得了真型杆塔带电作业间隙的放电曲线，揭示了作业人员介入超长空气间隙的放电特性规律，提出特高压直流带电作业安全距离等关键技术参数；获得特高压直流等电位作业电场分布特性，提出屏蔽防护参数并研制世界首套±1100kV带电作业专用屏蔽服，开发出多维感知系统，保障了带电作业安全。成功研制世界最大吨位840kN耐张绝缘子的金属卡具和适用于1250mm²大截面导线的特大吨位软硬质提线工器具，攻克了±1100kV线路带电作业特大吨位负荷转移难题；编制世界首个±1100kV带电作业技术导则和系列作业指导书，提出±1100kV电动提升装置法、直升机吊篮法等进出等电位方法，并推广至其他电压等级。获发明授权6项，实用新型12项，软著2项，发表论文25篇（SCI/EI 10篇），专著1部，标准1项。中电联鉴定认为成果达到国际领先水平。

配电房作为连接电网和用户的关键节点，是电网运行维护的重要环节，在能源互联网技术高速发展的背景下，传统配电房运维管理模式已无法满足用户需求和电网精益化管理要求，配电房内部环境相对复杂，易发生设备状态异常，对人工专业性要求较高。同时生产环境未有效监控，对异常数据的发现不够及时。此外，专业数据分散在不同的系统当中，导致设备联动受限，这给配电房运行维护带来极大不便。 管控系统的建成与成功应用，助力构建完成泛在感知与辅助决策共存的新型全感知配电房。该系统充分利用数字孪生、人工智能、边缘计算等现代信息通信新技术和设备，深度契合能源互联网建设需求，重点解决电力基础设施之间的泛在物联、数据感知、通信传输、运维管理问题，统筹感知层、网络层、平台层和应用层关键技术，建设赋能平台、边缘物联代理、数字孪生模型、环境物联感知体系、保电安防架构等内容。 基于电力物联网技术的多维感知与智能管控系统融合运维管理赋能平台、边缘物联代理、各类感知元件等设备于2019年6月在国网浙江省桐乡供电公司正式投入使用并安全运行至今。该智能系统的建立有效实现了感知层数据的泛在接入、不同专业数据的同源协同以及设备工况和环境状态的自主研判，利用大数据、数字孪生等工业互联网先进技术主动预警出对可靠、稳定和安全运行具有影响的高风险异常因素，得出在线设备的潜在关联性，丰富数据训练样本，为后续配电房智能监管决策提供参考依据。 项目授权专利10项，发表论文9篇，开发定制边缘物联代理1套，开发运维管理赋能平台1套，开发数字孪生模型1套。经专家评审，项目创新成果达到国际领先水平。

泛在电力物联网是泛在物联在电力行业的具体表现形式和应用落地，对地市级供电企业而言，更多的是利用技术创新推动管理理念和管理思维的创新。本文以国网南通供电公司建设现场一体化安全管控平台为背景，首先介绍了平台的建设思路和“1+2+N”模式和以底部数据层、中间平台层、顶部应用层为构架体系的安全管控平台。其次，深入阐述和分析了多维感知的融合通讯模式，探索了以现场为核心要素的 N 类应用、以深度学习实现违章智能识别和一站式安全监督等应用实践。最后，通过数据对比论证了现场一体化安全管控模式对提升安全监督效率、提高安全管理水平的现实意义。