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聯(lián)想企業(yè)科技集團(tuán)領(lǐng)航新基建，賦能電力物聯(lián)網(wǎng) 2020-06-02 18:30:59

摘要：正是隨著我國電網(wǎng)的高速發(fā)展，特高壓變電站的運(yùn)維工作也開始面臨諸多挑戰(zhàn)，傳統(tǒng)人工巡檢任務(wù)繁重、效率低，細(xì)微缺陷難以發(fā)現(xiàn)，如何利用智能化技術(shù)有效提升巡檢質(zhì)量與效率

能源新聞網(wǎng)訊聯(lián)想企業(yè)科技集團(tuán)選擇開放技術(shù)體系，與變電站共同搭建基于互聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)的開放式統(tǒng)一智能化管理運(yùn)維平臺，連接應(yīng)用和數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)真正的一站式，即插即用。建成后的電力物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)設(shè)備信息自動采集、遠(yuǎn)程自動巡視、海量數(shù)據(jù)高效處理、異常信息智能推送，結(jié)合機(jī)器學(xué)習(xí)形成經(jīng)驗(yàn)沉淀，推進(jìn)變電站運(yùn)維管理智能化。
新基建的重要板塊之一——特高壓，是目前世界上最先進(jìn)的輸電技術(shù)，被稱為新時代的“電力高速路”，特高壓不僅技術(shù)含量高，依托5G信息技術(shù)還可以推動物聯(lián)網(wǎng)、芯片，軟件及人工智能等高新技術(shù)的發(fā)展，建設(shè)特高壓電網(wǎng)成為我國電力發(fā)展的必然趨勢。正是隨著我國電網(wǎng)的高速發(fā)展，特高壓變電站的運(yùn)維工作也開始面臨諸多挑戰(zhàn)，傳統(tǒng)人工巡檢任務(wù)繁重、效率低，細(xì)微缺陷難以發(fā)現(xiàn)，如何利用智能化技術(shù)有效提升巡檢質(zhì)量與效率，保障變電站安全運(yùn)行是一大難題，這讓提升變電站的運(yùn)維信息化、標(biāo)準(zhǔn)化、精益化水平迫在眉睫。
作為企業(yè)智能化轉(zhuǎn)型的引領(lǐng)者和賦能者，聯(lián)想企業(yè)科技集團(tuán)依托于自身“端-邊-云-網(wǎng)-智”的產(chǎn)品和技術(shù)，已成功交付大型特高壓變電站智能化運(yùn)維管理平臺解決方案。聯(lián)想集團(tuán)高級副總裁、聯(lián)想企業(yè)科技集團(tuán)總裁童夫堯表示：“ 這是聯(lián)想‘以解決方案和服務(wù)為主導(dǎo)轉(zhuǎn)型’戰(zhàn)略的一次有意義的探索，集成了聯(lián)想內(nèi)部眾多優(yōu)秀技術(shù)和產(chǎn)品來賦能行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型。我們將繼續(xù)本著聯(lián)想的優(yōu)勢產(chǎn)品和技術(shù)，扎實(shí)挖掘行業(yè)場景，實(shí)現(xiàn)技術(shù)與行業(yè)的深度融合，為更多行業(yè)打造‘新基建’。”
聯(lián)想擔(dān)起總集成商重任，打造變電站智能變革的標(biāo)桿實(shí)踐
數(shù)字化和智能化轉(zhuǎn)型作為業(yè)務(wù)發(fā)展的“新常態(tài)”，早已滲透到變電站的建設(shè)中。目前，我國部分變電站已實(shí)現(xiàn)一定程度的智能化運(yùn)維，包括具有紅外測溫和路徑規(guī)劃等功能的智能巡檢機(jī)器人、變壓負(fù)荷管理、手持儀器儀表和高清視頻監(jiān)控系統(tǒng)等數(shù)據(jù)采集設(shè)備。然而這些散落且獨(dú)立運(yùn)行的設(shè)備有各自不同的連接協(xié)議，無法實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一的管理，導(dǎo)致大量采集回來的數(shù)據(jù)無法被處理和使用，無從體現(xiàn)數(shù)據(jù)價值。
在此背景下，聯(lián)想擔(dān)起總集成商的重任，通過標(biāo)桿案例推動變電站智能變革，并且總結(jié)經(jīng)驗(yàn)輸出場景化方案，助力行業(yè)合作伙伴推廣新技術(shù)應(yīng)用。聯(lián)想整合了多個部門的優(yōu)勢產(chǎn)品和技術(shù)，覆蓋“端”——智能物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備終端;“邊”——邊緣網(wǎng)關(guān);“云”——AR平臺、物聯(lián)網(wǎng)平臺;“網(wǎng)”——以5G為代表的數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò);“智”——人工智能平臺和算法在內(nèi)的，提供從咨詢、方案設(shè)計到落地的端到端智能電力解決方案，能夠?yàn)殡娏ζ髽I(yè)量身定制面向變電站無人值守的變電站智能化運(yùn)維管理平臺。
變電站智能化運(yùn)維管理平臺主要分為感知層、物聯(lián)網(wǎng)絡(luò)層、平臺層、應(yīng)用層，能夠連接應(yīng)用和數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)真正的一站式，即插即用。而建成后的電力物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)設(shè)備信息自動采集、遠(yuǎn)程自動巡視、海量數(shù)據(jù)高效處理、異常信息智能推送，結(jié)合機(jī)器學(xué)習(xí)形成經(jīng)驗(yàn)沉淀，推進(jìn)變電站運(yùn)維管理智能化。

第一層：感知層，為智能維檢提供豐富的數(shù)據(jù)支撐
感知層包括由聯(lián)想研究院研發(fā)的晨星AR眼鏡在內(nèi)的物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)采集設(shè)備。研究院提供的AR解決方案作為前瞻性技術(shù)，是少數(shù)被應(yīng)用到商飛和海航智能維檢中的黑科技，現(xiàn)已再一次在電力行業(yè)中成功實(shí)踐。AR解決方案可提供豐富的變電站輔助巡檢場景，除巡視作業(yè)卡電子化、重要部件預(yù)警提示和全域巡檢外，還支持設(shè)備的數(shù)字孿生數(shù)據(jù)顯示、表計識別核查和上傳保存、遠(yuǎn)程協(xié)作等。

在設(shè)備的數(shù)字孿生數(shù)據(jù)顯示方面，通過使用AR眼鏡對設(shè)備的標(biāo)識符進(jìn)行掃描識別后，可直接在眼鏡端顯示該設(shè)備的數(shù)字孿生數(shù)據(jù)，比如其出廠數(shù)據(jù)、歷史維修記錄、正常工作指標(biāo)、家族缺陷等;

在表計識別核查和上傳保存方面，值班人員前往設(shè)備對應(yīng)的各類表計進(jìn)行目視檢查時，眼鏡端自動識別表計并讀取其數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)直接實(shí)時傳到PAD端的電子巡視作業(yè)卡中，值班人員可以進(jìn)行二次審核;
在遠(yuǎn)程協(xié)作方面，當(dāng)發(fā)生值班人員無法獨(dú)立處理的情況，可通過頭戴AR眼鏡向值班室內(nèi)的專家發(fā)起音視頻通話，將AR眼鏡內(nèi)的虛實(shí)結(jié)合的圖像實(shí)時的傳給專家，專家對需要操作的部位進(jìn)行標(biāo)注，把操作步驟發(fā)送到值班人員的AR眼鏡中。
另外，聯(lián)想通過將對AI算力要求不高的應(yīng)用程序部署在攝像頭的計算芯片上，可實(shí)現(xiàn)直接在攝像頭上進(jìn)行圖像和視頻識別。通過邊緣計算的形式分擔(dān)部分云計算服務(wù)器的壓力，合理配置計算資源。
第二層：物聯(lián)網(wǎng)絡(luò)層，提供安全穩(wěn)定的網(wǎng)絡(luò)支持
聯(lián)想企業(yè)科技集團(tuán)搭建了整體網(wǎng)絡(luò)承載平臺，由有線網(wǎng)絡(luò)及無線網(wǎng)絡(luò)共同組成，其中無線網(wǎng)絡(luò)還保留5G的外部網(wǎng)絡(luò)接口，為整個智能化運(yùn)維管理平臺提供安全、穩(wěn)定的網(wǎng)絡(luò)支持。

第三層：平臺層，提供安全、高效、穩(wěn)定的設(shè)備支持
聯(lián)想創(chuàng)投集團(tuán)旗下的控股子公司——聯(lián)想懂的通信作為全球領(lǐng)先的AIOT服務(wù)提供商，是蔚來汽車、小鵬汽車、ofo以及摩拜等新能源汽車和共享單車的智能車聯(lián)和智能交互設(shè)備解決方案提供商。平臺層的搭建由聯(lián)想懂的通信提供技術(shù)支持，包含了基于互聯(lián)網(wǎng)的云平臺中心、配置管理中心、統(tǒng)一的數(shù)據(jù)平臺和統(tǒng)一的服務(wù)中臺，能夠?yàn)檎麄€智能化運(yùn)維管理平臺提供了安全連接設(shè)備、高效管理設(shè)備以及智能分析數(shù)據(jù)的能力。
該平臺架構(gòu)底層采用了40多臺由聯(lián)想企業(yè)科技集團(tuán)提供的ThinkSystem SR650 x86服務(wù)器，將物理服務(wù)器劃分多臺虛擬服務(wù)器，以提高管理和維護(hù)能力。ThinkSystem服務(wù)器不僅具有“99.999”%的可靠性，其中SR650機(jī)型還是唯一獲得過國家級檢測機(jī)構(gòu)NCTC平均無故障時間15萬小時MTBF認(rèn)證的服務(wù)器。業(yè)界最好的服務(wù)器結(jié)合聯(lián)想以往的項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)，搭建出來的變電站智能化運(yùn)維管理平臺可以承受超過50000用戶同時訪問并任意使用各種功能。

不僅如此，安防方面的視頻流使用了聯(lián)想自研的流媒體服務(wù)器取代傳統(tǒng)NVR盒子，提供更高的視頻并發(fā)處理能力的同時，后端還通過采用ceph文件存儲保證了視頻存儲的高可用性。即使某存儲節(jié)點(diǎn)出現(xiàn)故障，由于采用副本存儲，不會影響存儲的視頻文件。
平臺架構(gòu)上層采用基于kubernetes和docker搭建的容器云平臺，以及統(tǒng)一的微服務(wù)調(diào)用接口，方便各大廠商在松散耦合的架構(gòu)中快速集成和部署如AI和CV等技術(shù)服務(wù)，是真正意義上的物聯(lián)網(wǎng)平臺?；诰W(wǎng)頁端的實(shí)時監(jiān)控，相比傳統(tǒng)采用的客戶端或基于控件的視頻監(jiān)控，不依賴于攝像頭廠商的控件，實(shí)現(xiàn)真正的開放性。這些技術(shù)的融合保證了整個系統(tǒng)的高交互性、高兼容性和高擴(kuò)展性。
第四層：應(yīng)用層，不斷豐富變電站的應(yīng)用場景
為應(yīng)用層定制開發(fā)的管理平臺, 通過3D可視化手段，將狀態(tài)信息告知運(yùn)維人員，確保接入平臺的所有設(shè)備和平臺自身安全穩(wěn)定運(yùn)行。平臺可以協(xié)助運(yùn)維人員監(jiān)測預(yù)警主變設(shè)備溫度;監(jiān)測不帶安全帽和小動物入侵等場景;及遠(yuǎn)程維護(hù)/維修主變設(shè)備等。

另一方面，聯(lián)想研究院擁有完整的AI技術(shù)棧，其中包括用于分布式訓(xùn)練的AI模型、用于云-邊-端協(xié)同推理的AI引擎、和一站式AI應(yīng)用開發(fā)，賦予平臺對于AR檢修、缺陷識別、三維定位、環(huán)境解讀、狀態(tài)分析、遠(yuǎn)程協(xié)助等多種場景的AI算法能力。應(yīng)用層基于感知層、網(wǎng)絡(luò)層和平臺層，結(jié)合聯(lián)想研究院的AI自研能力，為變電站提供了眾多的應(yīng)用場景。

統(tǒng)一智能化管理運(yùn)維平臺，真正實(shí)現(xiàn)電力物聯(lián)網(wǎng)
聯(lián)想企業(yè)科技集團(tuán)所打造的變電站智能化運(yùn)維管理平臺，能夠?qū)⑷藛T——變電站廠內(nèi)人員和廠外人員;數(shù)據(jù)——電力物聯(lián)數(shù)據(jù)、業(yè)務(wù)運(yùn)營數(shù)據(jù)、流程數(shù)據(jù);設(shè)備及環(huán)境要素——電力設(shè)備、建筑、樓宇、管線等整合在一起，形成一站式的智能化管理運(yùn)維平臺，從而不斷提升整體管控效能，實(shí)現(xiàn)管理體驗(yàn)、操作體驗(yàn)、決策分析體驗(yàn)、協(xié)同管控體驗(yàn)全面變革。
同時，變電站智能化運(yùn)維管理平臺不斷優(yōu)化聯(lián)合巡檢等關(guān)鍵應(yīng)用場景。聯(lián)合巡檢在統(tǒng)一的平臺架構(gòu)基礎(chǔ)上，以平臺系統(tǒng)服務(wù)的形式提供支撐機(jī)器人自動巡視、紅外攝像機(jī)自動巡檢、可見光攝像機(jī)自動巡檢、AR輔助巡檢等多種形式的業(yè)務(wù)能力。通過在固定位置安裝多種紅外和可見光設(shè)備，對機(jī)器人巡視路線進(jìn)行規(guī)劃。再引入AR人工輔助巡檢，確保區(qū)域的全覆蓋，綜合提高了變電站的安全水平和設(shè)備運(yùn)維管理水平。

此外，聯(lián)合巡檢平臺還借助3D大屏和超寬屏一站式工作臺等展示手段進(jìn)行全局實(shí)時監(jiān)測，化身為變電站的“運(yùn)維助手”和“巡檢參謀”。在提升人工巡檢效率和信息化能力同時，可實(shí)現(xiàn)自動化巡檢，不斷提升巡檢的穩(wěn)定性和可靠性。再結(jié)合AR眼鏡技術(shù)提供遠(yuǎn)程專家介入功能，可對缺陷進(jìn)行判別、下達(dá)特巡任務(wù)，為現(xiàn)場的工作人員提供遠(yuǎn)程協(xié)助。這些從變電站各層級人員實(shí)際使用體驗(yàn)出發(fā)的設(shè)計，為變電站提供極致的變電站運(yùn)維管理體驗(yàn)。
特高壓是新基建的重要板塊之一，作為新基建的先行者，聯(lián)想企業(yè)科技集團(tuán)一直致力于為全國的變電站，打造以客戶需求為中心的端到端智能電力解決方案，助力電力行業(yè)智能化轉(zhuǎn)型。目前，聯(lián)想企業(yè)科技集團(tuán)已在制造、交通、教育、醫(yī)療、智慧城市等細(xì)分行業(yè)進(jìn)行“新基建”的落地應(yīng)用，未來也將持續(xù)助力新基建項(xiàng)目的建設(shè)發(fā)展，為國家“新基建”戰(zhàn)略實(shí)施貢獻(xiàn)科技力量。