廣東電網(wǎng)電力調(diào)度控制中心通信工程部 陳 誠(chéng) 肖 逸 張華琛

隨著人工智能化時(shí)代的來(lái)臨，各種智能化系統(tǒng)開(kāi)始應(yīng)用到電力通信機(jī)房設(shè)備系統(tǒng)中，但同時(shí)出現(xiàn)了功能性重疊，兼容性差，占地空間大等問(wèn)題。未來(lái)電力通信機(jī)房建設(shè)配置，系統(tǒng)整合必將成為趨勢(shì)，以實(shí)現(xiàn)智能化運(yùn)維、輕檢修、全管控的目的。

1.引言

經(jīng)過(guò)多年的發(fā)展和實(shí)際應(yīng)用，電力通信機(jī)房的建設(shè)已經(jīng)取得了豐富的經(jīng)驗(yàn)和長(zhǎng)足的進(jìn)度，特別是技術(shù)手段的豐富，各種監(jiān)控系統(tǒng)的使用，使得通信機(jī)房的管理愈加智能化，但也存在系統(tǒng)功能疊加，兼容性差，占地空間大等問(wèn)題。而且仍然存在巡視、定檢等運(yùn)維工作量大，檢修難度大，管控盲點(diǎn)多的不足。智能化運(yùn)維、輕檢修、全管控將是未來(lái)電力通信機(jī)房及其設(shè)備建設(shè)的方向。隨著各種監(jiān)控系統(tǒng)和遠(yuǎn)程操作系統(tǒng)的建立，未來(lái)這些系統(tǒng)必將整合，形成模塊化，標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)勢(shì)必成為趨勢(shì)。

2.電力通信電源系統(tǒng)

通信電源是通信機(jī)房的核心，是保證機(jī)房?jī)?nèi)設(shè)備電源安全穩(wěn)定運(yùn)行的關(guān)鍵。電源的安全保障采用冗余配置，不同母線雙路交流輸入，雙整流設(shè)備（配置蓄電池），雙配電設(shè)備（或采用1+1的配電屏）最終保證兩路完全獨(dú)立的直流電源輸出到設(shè)備。變電站一體化電源與此類(lèi)似，只是它針對(duì)整個(gè)二次系統(tǒng)的供電，從運(yùn)維責(zé)任劃分和安全性考慮，目前重要站點(diǎn)多采用此典型配置，也是未來(lái)趨勢(shì)。此外，通信電源基本功能模塊有如電源監(jiān)控系統(tǒng)、蓄電池監(jiān)控系統(tǒng)。通信電源需要定期檢驗(yàn)交流切換功能、電源系統(tǒng)功能驗(yàn)證、如電源模塊的均流、限流等，蓄電池需要定期放電核容，檢查蓄電池容量保障，而且管理上需要有電子化的檢驗(yàn)報(bào)告。

通信電源柜本身具有的供電和通信功能，其冗余配置帶來(lái)的冗余空間，使其整合其它系統(tǒng)變得可能和方便。電源監(jiān)控實(shí)現(xiàn)N-1配置，特別是基于IEC 61850標(biāo)準(zhǔn)的通信電源干接點(diǎn)監(jiān)控接入調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)全天24小時(shí)調(diào)度監(jiān)控；動(dòng)力環(huán)境系統(tǒng)接入作為電源監(jiān)控的另一個(gè)重要通道，將全面監(jiān)控電源系統(tǒng)、機(jī)房環(huán)境、蓄電池運(yùn)行動(dòng)態(tài)，可替代日常巡視、專(zhuān)業(yè)巡視。蓄電池遠(yuǎn)程放電核容系統(tǒng)的建立與電源關(guān)鍵開(kāi)關(guān)遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)等功能的整合在通信電源機(jī)柜，特別是增加“控”的功能，結(jié)合未來(lái)機(jī)房將實(shí)現(xiàn)的機(jī)房智能機(jī)器人，將全面監(jiān)控電源系統(tǒng)、機(jī)房環(huán)境、并替代日常巡視、專(zhuān)業(yè)巡視，電源定檢等多項(xiàng)現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)，其整合邏輯圖下：

圖1 通信電源系統(tǒng)功能整合邏輯圖

將動(dòng)力環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)將整合到電源系統(tǒng)中，不僅能檢測(cè)交流輸入三相電壓，直流輸出電壓，模塊輸出電壓，而且能夠檢測(cè)機(jī)房溫濕度，水浸等情況。并且增加室內(nèi)空調(diào)遠(yuǎn)程控制功能。結(jié)合機(jī)房機(jī)器人智能巡視，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程巡視。

蓄電池遠(yuǎn)程放電核容系統(tǒng)，電源關(guān)鍵開(kāi)關(guān)的遠(yuǎn)程控制，蓄電池強(qiáng)投遠(yuǎn)程控制，使得遠(yuǎn)程定檢，事故應(yīng)急操作成為可能，通信電源定檢，特別是交流切換，電源模塊的開(kāi)閉實(shí)驗(yàn)結(jié)合視頻監(jiān)控即可遠(yuǎn)端操作，主機(jī)同時(shí)傳送定檢數(shù)據(jù)生成報(bào)告生成和分析結(jié)果。

3.光纜監(jiān)測(cè)和管理系統(tǒng)及配線智能化

電力光纜是電力通信實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ)，其狀況是電力通信業(yè)務(wù)安全的保障。目前有光纜故障監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，能監(jiān)測(cè)光纜的衰耗趨勢(shì)，結(jié)合地理信息系統(tǒng)技術(shù)（GIS）進(jìn)行故障點(diǎn)自動(dòng)定位，能通過(guò)壓力監(jiān)測(cè)是否存在外力破壞。這些對(duì)電力光纜的監(jiān)測(cè)分析結(jié)果，能帶來(lái)差異化的光纜運(yùn)維策略，減少檢修工作難度。

智能化配線終端（ODF設(shè)備）監(jiān)測(cè)系統(tǒng)結(jié)合通信資源管控系統(tǒng)，能進(jìn)行智能化的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浞治?，?shí)時(shí)形成最新的光纜拓?fù)鋱D，能監(jiān)測(cè)配線端的使用情況，能對(duì)業(yè)務(wù)割接自動(dòng)出具智能化割接方案，能對(duì)新增、調(diào)整、退運(yùn)業(yè)務(wù)進(jìn)行遠(yuǎn)程亮燈提示操作及電子化標(biāo)簽打印。這些系統(tǒng)的整合不但能對(duì)實(shí)際資源確認(rèn)，保證數(shù)據(jù)資源的準(zhǔn)確性，為運(yùn)維檢修提供準(zhǔn)確的一手資料。配線的智能化，建設(shè)階段已經(jīng)完成設(shè)備的所有出線，經(jīng)過(guò)出線配置裝置，能改變接線位置和順序，遠(yuǎn)程即可實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)的新增、調(diào)整、退運(yùn)。雖然從實(shí)現(xiàn)成本的考慮，現(xiàn)階段應(yīng)用還有一段距離，但也將是未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)。下圖是智能化配線終端監(jiān)測(cè)系統(tǒng)現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)應(yīng)用實(shí)例，能大大減輕現(xiàn)場(chǎng)的檢修工作量。

圖2 智能化配線終端系統(tǒng)現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)應(yīng)用實(shí)例

圖3 標(biāo)準(zhǔn)化機(jī)柜眉頭剖面圖

4.機(jī)柜配電設(shè)備的標(biāo)準(zhǔn)化

采用統(tǒng)一型式的機(jī)柜，能保持機(jī)房環(huán)境的統(tǒng)一規(guī)整。供電設(shè)備統(tǒng)一配置電源配電單元（PDU），為機(jī)器人智能巡視提供統(tǒng)一編程方案。設(shè)備出線全部配置邏輯出線單元，避免日后檢修拆改接線纜。配置就地收納有隔離紅布和“在此工作”標(biāo)識(shí)牌的卷簾眉頭，使得檢修作業(yè)無(wú)需攜帶安措設(shè)施（見(jiàn)圖3）。

5.機(jī)房智能機(jī)器人

隨著機(jī)器人的大力發(fā)展，代替人工實(shí)現(xiàn)機(jī)房設(shè)備與環(huán)境不間斷、大范圍的檢查和巡視作業(yè)的趨勢(shì)不可避免。機(jī)房智能機(jī)器人將作為電力通信機(jī)房管理者。首先作為機(jī)房視頻監(jiān)控的補(bǔ)充，實(shí)現(xiàn)機(jī)房“無(wú)死角”的視頻監(jiān)控。其次作為日常，專(zhuān)業(yè)巡視替代，利用其本身的靈活性，實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備狀態(tài)（狀態(tài)燈），開(kāi)關(guān)狀態(tài)等的現(xiàn)場(chǎng)巡視判斷。機(jī)器人可自行充電，免維護(hù)。除此以外，機(jī)房智能機(jī)器人還應(yīng)具備以下功能，示例見(jiàn)圖4。

5.1 清潔除塵功能：目前市場(chǎng)已有大量除塵清潔機(jī)器人，技術(shù)上完全可行，作為維護(hù)機(jī)房環(huán)境免受或少受灰塵、小動(dòng)物的干擾。

5.2 消防的功能，能在意外出現(xiàn)時(shí)，替代人在火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)第一線進(jìn)行滅火消防。

5.3 機(jī)械手臂，可以使機(jī)器人進(jìn)行精準(zhǔn)的作業(yè)。

5.4 利用其強(qiáng)大的計(jì)算功能，做機(jī)房各系統(tǒng) “大腦”進(jìn)行整合分析，特別是出具定檢和巡檢的數(shù)據(jù)報(bào)告等。

5.5 作為一個(gè)重要的通信節(jié)點(diǎn)，同時(shí)可作為數(shù)據(jù)收發(fā)的中繼設(shè)備。

圖4 機(jī)房智能機(jī)器人組成及功能模塊

6.結(jié)論

人工智能時(shí)代，對(duì)人工的替代是其發(fā)展的趨勢(shì)和最終的目的。電力通信機(jī)房各系統(tǒng)的建設(shè)就是著眼于這樣的趨勢(shì)目的，結(jié)合當(dāng)前的工作內(nèi)容和要求，經(jīng)過(guò)系統(tǒng)功能的整合，標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)考慮就能為各種系統(tǒng)開(kāi)發(fā)提供前瞻性的需求分析。