Integrierte Überwachungsplattform für intelligente Substation Assistance Systems

Integrierte Überwachungsplattform für intelligente Substation Assistance SystemsÜbersicht

Der Bau eines intelligenten Stromnetzes ist eine wichtige strategische Bereitstellung in unserem Land im Energiebereich und wird allmählich die Veränderung des Basisproduktionsmodells unseres Landes vorantreiben, um fortgeschrittene Kommunikations-, Informations- und Steuerungstechnologien zu nutzen, um autonome Innovationen aufzubauen, die durch Informatisierung, Automatisierung und Interaktion gekennzeichnet sind. Die Realisierung eines intelligenten Netzes hängt in erster Linie von der Online-Überwachung und der Echtzeit-Informationskontrolle der wichtigen Betriebsparameter in allen Teilen des Netzes ab, und die IoT-Technologie wird zu einem wichtigen technischen Mittel, um die Entwicklung eines intelligenten Netzes zu fördern.

Aufbau eines elektrischen IoT-Systems, Bereitstellung von Geräten mit bestimmten Funktionen wie Wahrnehmung, Berechnung, Ausführung und Kommunikation, Aufbau eines vernetzten Systems für die Allgemeine Wahrnehmung von Geräten, die Miniaturisierung von Sensoreinheiten, die Zentralisierung des IoT-Netzwerks, die drahtlose Datenübertragung und die intelligente Anwendungsanalyse durch ein elektrisches Informationskommunikationsnetz. Realisieren Sie Netzwerksysteme für die Erkennung, Wahrnehmung, Vernetzung und Kontrolle von Netzwerkgeräten, Personen und Umgebungen, Synergie und Interaktion zwischen Entitäten im Netzwerk, so dass die betreffenden Objekte einander wahrnehmen und Rückmeldungskontrolle ermöglichen, um ein intelligenteres Stromproduktionssystem zu bilden, um die Überwachung von Stromausrüstungen besser zu erfüllen.

Das integrierte Überwachungssystem für intelligente Umgebungen wird ein auf der IoT-Technologie basierendes System aufbauen, das in Übereinstimmung mit der Standardarchitektur der Wahrnehmungsschicht, der Netzwerkschicht und der Anwendungsschicht, die Datenüberwachung, die dynamische Darstellung und die Frühwarnung von Geräten für verschiedene Arten von Umgebungs- und Gerätetests von Schaltstationen, Verteilungsstationen, Ringnetzkasten und anderen Geräten zur Verfügung stellt, Netzwerküberwachungsdienste zur Verfügung stellt, die Wartungsarbeit des Betriebspersonals erheblich reduziert, die Verteilungssicherheit, die Schutz und die Brandüberwachung verbessert und gleichzeitig den sicheren Betrieb der Verteilungsnetze verbessert.

Konstruktionsgrundlage

Die folgenden Dokumente sind für die Anwendung dieses Dokuments unerlässlich. Bei Referenzdateien mit Datumsangaben gilt nur die Version mit Datumsangaben für diese Datei. Für alle nicht datierten Verweisdateien gilt die neueste Version (einschließlich aller modifizierten Versionen) dieses Dokuments.

GB/T 2423.1 Umgebungsprüfung von Elektronikprodukten Teil 2: Prüfmethode Prüfung A: Tieftemperatur GB/T 2423.2 Umgebungsprüfung von Elektronikprodukten Teil 2: Prüfmethode Prüfung B: Hochtemperatur

GB/T 2423.3 Umgebungsprüfung von Elektronik- und Elektronikprodukten Teil 2: Prüfmethode Prüfung C: Thermostatische, feuchte und heiße Methode GB/T 13729 Fernbedienende Endgeräte

DL/T 634.5 101 Ferngeräte und Systeme Teil 5-101: Übertragungsvorschriften

DL/T 634.5 104 Ferngeräte und Systeme Teil 5-104: Übertragungsvorschriften IEC mit Standardübertragungsprotokollsätzen

60870-5-101 Netzwerkzugriff

DL/T 721 Fernterminal für Verteilnetzautomatisierungssysteme

IEC61850-6 (DL/T860.6) Kommunikationsnetze und -systeme für elektrische Automatisierung Teil 6: Beschreibungssprache der Kommunikationskonfiguration in Substationen im Zusammenhang mit intelligenten elektronischen Geräten

IEC61850-7 (DL/T860.7) Kommunikationsnetze und -systeme für elektrische Automatisierung Teil 7: Grundlagen für die Informationskommunikation IEC61850-8 (DL/T860.8) Kommunikationsnetze und -systeme für elektrische Automatisierung Teil 8: Karte spezifischer Kommunikationsdienste IEC61850-10 (DL/T860.10) Kommunikationsnetze und -systeme für Substationen Teil 10: Konformitätsprüfung

Q/GDW 1517 Netz-Videoüberwachungssystem und Schnittstelle SIP-B

YD/T 2576.2 TD-LTE Prüfmethode für Endgeräte für digitale Mobilfunknetze (Phase I) Teil II Funkleistungsmessung

Versuchen

ISO/IEC PRF 20922 MQTT (Message Queue Telemetry Transfer Protocol) MODBUS JSLKU Kommunikationsprotokoll

Q/GDW-ÜbertragungsgeräteIoT-KnotengeräteWireless-NetzwerkprotokollQ/GDW-ÜbertragungsgeräteIoT-Mikroleistungsdrahtlose NetzwerkkommunikationsprotokollQ/GDW-ÜbertragungsgeräteIoT-Sensordatenspezifikationen

Integrierte Überwachungsplattform für intelligente Substation Assistance SystemsHauptstruktur des Systems

Systemtopologie

Systembeschreibung

Das integrierte Überwachungssystem für intelligente Umgebungen ist hauptsächlich in drei Teile unterteilt: die Wahrnehmungsschicht, die Netzwerkschicht und die Anwendungsschicht.

1) Die Wahrnehmungsschicht umfasst eine Vielzahl von Wahrnehmungssensoren (Umweltwahrnehmung, Geräteempfindung, Bildwahrnehmung), Aggregationseinheiten (integrierte Umweltüberwachungseinrichtungen). Die Wahrnehmungsschicht ist in verschiedenen Schaltstationen, Verteilungsräumen und Ringnetzkasten installiert und überwacht den tatsächlichen Umgebungszustand vor Ort und verschiedene Parameter in Echtzeit, wie offenes Feuer, Rauch, illegale Eindringung von Menschen, Tiereindringung, Kabeleintritt, Umgebungstemperatur und Luftfeuchtigkeit, Zugangskontrolle, Klimaanlagensteuerung, SF6-Konzentration, O2-Gehalt, Entfeuchtungsmaschinensteuerung, Kabelanschlusstemperatur im Schaltschrank, lokale Überwachung im Schaltschrank usw.

2) Die Netzwerkschicht besteht hauptsächlich aus Zugangsgateways, die vom Power IoT erfassten Daten sowohl über ein APN/4G-Netzwerk/Glasfasernetzwerk als auch über eine Kommunikationsschnittstelle von DTU/FTU/TTU über ein Stromautomatenetzwerk hochladen können.

Die Netzwerkschicht ist für die Datenübertragung zwischen dem Endgerät und der IoT-Plattform verantwortlich, einschließlich Informationen wie Erfassungsdaten, Antwortsignale und Netzwerkherzschlag, die von dem Endgerät aufwärts gesendet werden, sowie Funktionen wie Steuerbefehle, Rundfunkinformationen und Antwortinformationen, die von der IoT-Plattform ausgegeben werden.

3) Die Anwendungsschicht besteht hauptsächlich aus verschiedenen Arten von System-Hauptseiten und verschiedenen Arten von Daten und Anwendungsdiensten, die hauptsächlich zum Empfangen von Sensoren von Zugangsgateways verwendet werden, um die hochgeladenen Überwachungsdaten zu sammeln, zu extrahieren, zu analysieren, zu zeigen und andere Verarbeitungsarbeiten durchzuführen, die gemeinsam ein komplettes Informationsplattformsystem für intelligente Stromanwendungssysteme bilden.

Technische Lösungen

Allgemeine Umweltbedingungen

Die Geräte müssen folgende Anforderungen erfüllen:

· Betriebstemperatur und Luftfeuchtigkeit

a) Klimabedingungen für den normalen Betrieb der Anlage in Tabelle 1

Tabelle 1 Einstufung von Umgebungstemperatur und Luftfeuchtigkeit am Arbeitsplatz

· Höhe

a) in einer Höhe von 0 bis 4000 m funktionieren können;

b) Bei Geräten, die auf einer Höhe von mehr als 1.000 Metern installiert sind, muss die Druckbeständigkeitsprüfung gemäß Artikel 2.3.2 der Norm GB/T 11022-2011 durchgeführt werden.

Intelligente Assistenz und künstliche Intelligenz (ARM)

Hardware-Eigenschaften

a) Kernprocessor mit inländischem Chip der industriellen Klasse, mit ARM-Architektur RK3399K, Kernzahl nicht weniger als 4 Kerne, Hauptfrequenz 1,5 GHz;

b) Konfiguration von Videoverarbeitungsmodulen für Videostreamverarbeitung und Analyse mit künstlicher Intelligenz, Rechenleistung nicht weniger als 3Tops, mit inländischen Chips und unabhängiger Konfiguration;

c) Gateway-Speicher 2GB, Speicherkapazität 64G.

d) das Gateway verfügt über eine 2-Wege-Fernkommunikationsschnittstelle für das öffentliche Netzwerk / das drahtlose Spezialnetz (öffentliches Netzwerk 4G / 3G / 2G fünfmodus-adaptiv, Spezialnetz 4G), die 5G unterstützt;

e) das Gateway über 4 Ethernet-Schnittstellen verfügt;

f) Das Gateway verfügt über 4 RS-485, 2 RS-232/RS-485 wechselbare serielle Anschlüsse, serielle Anschlüsse mit optionalen Geschwindigkeiten von 9600 bps, 19200 bps und 115200 bps;

g) Das Gateway verfügt über eine LoRa-Hardware-Schnittstelle für drahtlose Kommunikation, 470 MHz verwendet das IoT-Node-Geräteprotokoll für drahtlose Netzwerke für Transfergeräte und 2,4 GHz verwendet das IoT-Mikroleistungsprotokoll für drahtlose Netzwerke für Transfergeräte.

h) das Gateway verfügt über eine Anzeige für Stromversorgung, Betrieb, Ausfall und Kommunikation;

i) Das Gateway verfügt über ein lokales Display, das Funktionen wie Betriebsansicht, Parameterkonfiguration und andere der Sensor- und Steuergeräte ermöglicht.

j) Das Gateway unterstützt sichere intelligente TF-Authentifizierung, verschlüsselte Chip-Datenverschlüsselung und MQTT-Soft-Verschlüsselung, um die einheitlichen Sicherheitsanforderungen des Internetministeriums zu erfüllen.

k) Fernkommunikation: Unterstützung für Protokolle wie DL/T 634.5 104, MQTT, Q/GDW 1517.1-2014 Netzwerk-Videoüberwachungssystem und -Schnittstelle (SIP-B), IP-Protokolle auf Netzwerkebene sollten IPv4 und IPv6-Protokolle unterstützen.

l) Lokale Kommunikation: Unterstützung für DL/T 634.5 104, IEC61850 (DL/T 860), MQTT, Q/GDW 1517.1-2014 Netzwerk-Videoüberwachungssystem und -Schnittstelle (SIP-B), GB28181, IoT-Node-Geräte-Protokoll, IoT-Mikroleistungs-WLAN-Kommunikationsprotokoll und andere Protokolle.