“智能巡視+全光網絡”率先突圍變電站驅動力來自于何處
來源：中國能源新聞網 時間：2024-03-29 17:43
郭石心
當變電站的設備越來越多，巡檢工人越來越少，巡檢工作量越來越大，如何解決此類矛盾？當變電站的巡檢攝像頭掉線，多快才能排障結束？
事實上，傳統工作中檢修的快慢很難被定義。這往往牽涉層級復雜的傳統交換機網絡、多個協調配合部門、復雜的故障隱患及排障，數小時也稱得上“快”。
在“全光網絡”投入使用后，秒級故障定位成為現實。這種“全光”變革，當屬2024年全國兩會上提的熱詞“新質生產力”所指的科技創新驅動。那么這種驅動力來自于何處？
隨著經濟社會的發展，數智化堅強電網建設不斷提速。作為電網心臟的變電站，新增數量也不斷創下新高。變電站的安全穩定運行是維護好電網系統的關鍵工作。然而，人工巡視成本大、工作量較重、對專業技術要求高等因素在變電站的高效安全運維中存在潛在不利。
為此，華為聯合行業伙伴提出了一套能夠有效減負荷、降成本、提安全的智慧變電站解決方案，海量數據輕松上傳，助力客戶實現高效巡視。近日，這一方案在以“因聚而生 數智有為”主題的華為中國合作伙伴大會2024上發布。
“算法+”精準解決痛點
智能巡檢識別保障站內安全
在日常運維中，變電站站內巡視是最日常、也是最繁雜的工作。以500KV變電站巡視工作為例，要求以“日”為單位進行巡視。監測裝置運行狀態難掌握、接入網絡復雜、網絡全鏈路監測缺失等問題，致使設備全面感知能力弱、后期運維壓力大。一個層級更簡單、運維更清晰的工作平臺呼之欲出。
在國網四川電力，全光變電站方案落地生根，打造了一個優秀的典型實踐“F5G變電站”，為客戶帶來三大價值。一是規范網絡，統一網管。“一網多用、多網合一”將站內無線傳感器設備、無線網絡設備、有線網絡設備在一個網管進行圖形化管理，故障實時感知。二是簡化網絡、高效運維。F5G全光網絡兩層間設備和線纜均為無源器件和光纖，減少了安全風險點、故障隱患點。借助可視化鏈路監控網管，可實現秒級故障定位。三是冗余備份、安全加固。在核心站點部署雙OLT實現Type-C雙歸屬保護、出站分別承載在數據通信網和骨干傳輸網上，實現了核心站點接入網、承載網的冗余備份。
如何能為巡視工人減負呢？變電站必須實現數字化的目標，即無人化、集控化，智慧化。遠程集中監視，視頻集中處理是未來的趨勢。變電運維監控模式優化是一個方向。華為智能巡檢替代了人工，減輕員工進行設備外觀和紅外巡視的工作，融合在線監測以及數字化表計。這一華為“全光”方案實現了通過智能算法助力異常精準分析與識別保障站內安全，提升變電站巡檢效率。
超大帶寬支撐全光網絡
護航海量數據高效回傳處理
變電站數字化智能巡檢的背后，對網絡帶來的三大挑戰——采集對象海量化、采集內容視頻化、采集頻次實時化，所產生的海量、龐大的數據能否高效、準確地快速處理，直接關系著整個電網的安全。
以當前220KV及以下區域型的站點為例，各站的高清視頻、圖片等信息利用調度的SDH網絡，傳輸至區域中心變電站。在遠程集中監視中，視頻集中處理成為必須。智能變電站的運行需要Gb+級別的帶寬，才能滿足視頻云化、強大AI、多系統智能聯動，輔助生產，無人值守等功能。這與傳統變電站、數字化變電站的帶寬要求完全不在一個量級。目前SDH網絡的帶寬有限，每站約10M至20M帶寬，帶寬支撐不足，導致高清視頻和圖片回傳卡頓。然而，當前高清視頻約8M/路，20M的帶寬最多支持2路視頻的并發上送，導致站內帶寬無法滿足物聯視頻信息直送。現網組網下35KV/110KV/220KV變電站四區通過SDH與地市接入網相連，大量數據匯聚于集控站，回傳信息難。
華為方案的全光網絡利用現有光纖，構筑站內PON OSU網絡，未來OTN OSU超大帶寬支撐數據匯聚于區域中心，以其超大帶寬支撐視頻、圖片回傳，保障各站信息匯聚。其中，OLT部署于站內出口，北向通過以太口（光口）連接，南向與分光器相連，單槽位吞吐量達100G/s，滿足千兆超寬接入，保障4K視頻等高帶寬業務無卡頓。ONU部署于變電站內末端接入階段，提供上下行Gb級別帶寬，多攝像頭并發業務有保障，滿足4K密集攝像頭部署場景。
同時，全光網絡有簡架構、易演進、智運維的特點。第一，相對于IP網絡，光網絡是P2MP組網，從OLT到分光器只需一根光纖，分光器最多分出128根分支光纖接100+攝像頭，極大節省光纖和光模塊（N+1）；第二，相比網線而言，網線代際分明，每次提速都需翻新線纜，成本高；光網絡全速率承載，一次布線10年不換纖，保投資，業務按需擴展，帶寬彈性升級，節省長期投資；第三，全光網絡可實現故障自動發現、N屏->1屏統一可視，網絡主動健康保障，最佳時延保障，讓時間從小時精確到分鐘。
根據客戶的實際需求，智慧變電站方案以遠程智能巡視和站-站F5G全光網絡兩大模塊實現智能巡視，輔之以Atlas 500 Pro、分光器、網關、esight網關軟件等以及對應的維保、專業服務進行配置，成功實現了減負荷、降成本、提安全，大大降低了人工周期性巡視。
無論是室外場地，還是在GIS室、繼保室、高壓室、電容器室、端子箱等密閉空間，全光變電站方案成功改變了傳統變電站運維人工依賴高、設備智能化低、整體安全管控效率弱的劣勢，用戶可以隨時隨地進行智能巡檢，通過聯動監視、智能分析等功能，掌握設備運行狀態，實現業務和視頻數據零中斷，站內站外網絡架構一致，定位問題效率極大提升，落實設備主人責任，高質高效地保障變電站的安全運行。此外，網絡架構的分光器采用無源器件，也可降低站內能耗，全光網絡電磁0干擾，實現節能綠色的效果。
數智未來已經到來。從事后應對變革為主動預防，以智慧巡檢代替人工巡檢，由經驗驅動躍升為數據驅動。華為聯合伙伴打造的全光變電站解決方案以智能化促安全、提管理、增效益為目標，確保供電可靠和設備安全，促進狀態全面感知、信息安全共享，保障了設備診斷高度智能、運檢效率大幅度提升。
相信未來，華為將繼續秉持“因聚而生 數智有為”的核心理念，不斷強化“伙伴+華為”體系，攜手更多的合作伙伴，實現“數智世界 一觸即達”，共同構建數智電網創新生態。
責任編輯：閆弘旭
