安科瑞AcrelCloud-1000变电所运维云平台实现铁路无人值守

  未晓妃

安科瑞电气股份有限公司 上海嘉定 201801

    随着电气化铁路的快速建设，牵引变电所数量相应增加，所需值班人员的数量及工作强度与要求也随之提升。且牵引变电所位置相对分散，较为偏僻，易存在安全隐患。中国铁路集团有限公司（简称：国铁集团）于2020年7月发布的《新时代交通强国铁路先行规划纲要》（简称：规划纲要）中指出，安全关键及高危工种岗位探索应用自动化、机械化、智能化技术，在有人值守岗位推行无人值守、远程监控，降低劳动强度，减少劳动用工，防范安全风险。同期，国铁集团先后下发多个文件申明确无人值守牵引变电所设计标准与工作模式,各铁路局集团公司也加大了对现有牵引变电所的无人化改造力度。构建标准、规范、安全、易维护的无人值守牵引变电所，对提高铁路现代化管理水平,推动铁路高质量发展具有重要意义。

    当前，铁路无人值守牵引变电所利用辅助监控系统，可在线实时监测监控牵引变电所设备运行情况和整体环境，及时发现并控制异常情况。现有方案多已实现利用图像视频识别技术判断现场状态，并通过辅助监控系统与相关系统联动，来满足巡视和安全需求。由于设施设备众多且环境复杂多变，现有的无人值守牵引变电所的运行维护(简称：运维)效果还需进一步提高。如何处理日常管理盲区，提供更加智能化的运维的方案，是亟待解决的问题。

   云网边端协同作为当前先进的架构理念，已在越来越多的行业中落地，其可通过与先进信息化技术的融*，构建开放的立体感知、多域协同、判断和持续进化的智能系统。铁路局在《“十四五"铁路科技创新规划》中将云网边端协同作为前沿技术与铁路领域融*的内容之一进行推动。上述规划文件都为云网边端协同与铁路信息化建设的结合指明了方向。

1 变电所现状

1）监控设备性能与运维效果不足

2）图像智能分析算法的可用性不足

3）网络通道带宽难以满足数据传输需求

4）采集数据缺乏价值挖掘

2云网边端协同架构应用

    随着计算、存储和网络技术的持续演进，面向客户和业务的个性化需求，需灵活地支持计算、存储和带宽等资源在各类终端形态、组网模式下，在云网边端的分布和智能协同。云网边端协同主要通过网络在云、边、端的分布和智能协同，实现计算和存储等资源利用的效率和效益转化，平衡整体的性能和成本。

   云网边端协同实现数据、应用、算法、管理等方面的多维协同，提供分布式算力，匹配不同业务场景对算力、交互时延的需求。基于云网边端协同的无人值守牵引变电所数据流向，如图2所示。

3场景实现措施

1）前端智能提升环境适应性

2）边云协同满足算法可用性

3）高速传输信道保障通畅性性

4）“数据+AI"平台挖掘数据的价值性

4 安科瑞AcrelCloud-1000变电所运维云平台

4.1概述

   基于互联网＋、大数据、移动通讯等技术开发的云端管理平台，满足用户或运维公司监测众多变电所回路运行状态和参数、室内环境温湿度、电缆及母线运行温度、现场设备或环境视频场景等需求，实现数据，集中存储、统一管理，方便使用，支持具有权限的用户通过电脑、手机、PAD等各类终端链接访问、接收报警，并完成有关设备日常和定期巡检和派单等管理工作。

4.2应用场所

   适用于电信、金融、交通、能源、医用卫生、文体、教育科研、农林水利、商业服务、公用事业等行业变配电运行维护系统的新建、扩建和改建。

4.3系统结构

    系统可分为四层：即感知层、传输层、应用层和展示层。

感知层：包含变电所安装的多功能仪表、温湿度监测装置、摄像头、开关量采集装置等。除摄像头外，其它设备通过RS485总线接入现场智能网关RS485端口。

传输层：包含现场智能网关和交换机等设备。智能网关主动采集现场设备层设备的数据，并可进行规约转换，数据存储，并通过交换机把数据上传至服务器端口，网络故障时数据可存储在本地，待网络恢复时从中断的位置继续上传数据，保证服务器端数据不丢失。

应用层：包含应用服务器和数据库服务器，若变电所数量小于30个则应用服务器和数据库服务器可以合一配置。服务器需要具备固定IP地址，以接收各智能网关主动传送过来的数据。

展示层：用户通过手机、平板、电脑等多终端的方式访问平台信息。

4.4 功能

    用能月报；站点监测；变压器状态；运维；配电图；视频监控；电力运行报表报警信息；任务管理；用户报告；APP监测

5 配套产品

6、结语

   基于云网边端协同的铁路无人值守牵引变电所运维研究可较好地满足无人值守牵引变电所的智能化运维要求，切实保障电气化铁路的安全稳定运行，具备可实施性。可以预见，云网边端协同架构可与包括铁路无人值守牵引变电所在内的更多需求相结合，实现从技术到数据、从数据到应用的多域协同，释放数据价值，赋能铁路及相关产业，推动在模式、业态、产品、服务等方面的联动创新，满足智能铁路建设要求。

参考文献

[1]赵春艳.高铁牵引变电所无人值守设计方案浅析[邛电气化铁道，2020(S2)：153-156.

[2]陈洁.鄂尔多斯牵引变电所无人值守技术方案研究及应用[J],中国设备工程，2020(17)：174-175.

[3]孙兴虎.关于实现牵引变电所无人化的思考[J],电气化铁道，2017(S1)：84-86,90.

[4]王通.基于云网边端协同的铁路无人值守牵引变电所运维方案研究

[4]安科瑞企业微电网设计与应用设计,2019,11版.

作者介绍

未晓妃，安科瑞电气股份有限公司，178 2117 0311,主要研究方向为微电网能效管理和环保安全用电。