智慧电力|输变电数字孪生:打造未来智能运维新体验

漂视数字孪生世界 2024-08-09 10:31:59

在泛在电力物联网(UPIoT)的引领下,输电运维领域对业务模式和服务能力提出了全新的要求。业主的期望已经从单一的硬件设备或软件解决方案,转变为寻求能够提供全面、立体化运维服务的合作伙伴。他们需要的不再是孤立的数据或简单的监控画面,而是能够直观展现电网状态、预测潜在风险,并提供决策支持的数字孪生系统。

在这样的背景下,漂视CIM Pro平台站在智慧电力运维服务提供者视角,为输电运维提供了一个全新的三维可视化应用实践。通过创新的服务模式,满足了业主对运维信息直观性和层次性的高标准要求。

泛在电力物联网背景

2019年,国家电网公司提出泛在电力物联网的概念,作为其“三型两网”战略中的核心内容。具体内涵包括实现电力系统各环节的全面感知、高效信息处理和便捷应用,以及构建一个开放共享、共建共治共享的能源互联网生态圈。其建设目标分为两个阶段:

到2021年,初步建成泛在电力物联网,基本实现业务协同和数据贯通,初步实现统一物联管理,各级智慧能源综合服务平台具备基本功能,支撑电网业务与新兴业务发展。

到2024年,全面建成泛在电力物联网,实现业务协同、数据贯通和统一物联管理,公司级智慧能源综合服务平台具备强大功能,全面形成共建共治共享的能源互联网生态圈。

输电运维业务七项基本需求

智慧电力输电运维业务涵盖了线路巡检、故障诊断、状态监测、维修管理等多个方面。随着无人机、高清摄像头等智能硬件的应用,输电运维开始向自动化、智能化全面过渡。

全面巡视监控:

定期执行输电线路的全面巡视,利用人工巡视与无人机技术相结合,对线路的设备状态和结构完整性进行细致检查,确保及时发现并记录任何损坏或潜在故障。

精密设备保养:

对输电线路的核心设备执行定制化的维护计划,包括断路器、刀闸和隔离开关等。维护工作涵盖深度清洁、紧固、接触电阻检测和电气参数测量,以确保设备的持续稳定运行和符合安全标准。

迅捷故障响应:

面对线路故障,运维团队迅速启动应急预案,根据故障特性实施精确修复策略,例如快速更换故障设备、断点修复和绝缘缺陷处理,以最小化供电中断并保障电网的连续供电。

系统绝缘性能评估:

定期对输电线路的绝缘性能进行系统性检测,采用绝缘电阻测试和介质损耗测试等方法,评估绝缘状态,并根据评估结果进行必要的绝缘维护,以增强线路的可靠性和安全性。

专业防护系统检修:

对输电线路的防护系统,主要是避雷器和保护装置,实施定期的专业维护,进行外观清洁、功能检查和绝缘性能测试,确保防护系统在关键时刻的可靠性和有效性。

隐患排查与风险管理:

定期开展输电线路的隐患排查,识别并解决杆塔稳定性、线路弧垂、绝缘子完整性等潜在风险,采取预防和纠正措施,防止小问题演变成严重事故。

持续线路升级与改造:

根据输电线路的长期运行数据和行业发展趋势,规划并实施线路的改造升级项目。更换过时设备、增加先进的保护装置和改进防护措施,不断提升输电线路的性能、可靠性和安全标准。

巡检设备主要类型

针对输电运维业务的七项基本需求,市场上主流解决方案包括无人机进行空中巡检、高清摄像系统监控关键节点、红外热成像仪检测热点、多样化传感器网络实时监测环境和设备状态、导波雷达预防外部侵扰、在线监测装置评估关键性能指标、以及机器人和智能车辆执行地面或水下巡检等。

数字孪生结合的智慧电力最佳实践

单一的硬件设备解决方案已无法充分满足业主对于运维信息获取的直观性、立体性、时效性和层次性等高标准要求。为了克服这一局限,业主们常常选择构建配套的信息化系统。传统上,这些系统主要依赖报表和台账来记录和展示数据。

然而,随着数字孪生技术的引入,电力运维的信息化管理已经迈入了一个智慧电力全新的时代。数字孪生不仅提供了一个高度集成的虚拟环境,模拟和反映物理设备的实时状态,还通过三维可视化和先进的数据分析,实现了运维信息的全面优化展示,极大地提升了运维决策的效率和准确性。漂视自研平台化数字孪生软件产品CIM Pro,能够让用户快速对智慧电力三维化的输配电运维类系统进行实施交付。

其核心优势在于:

智慧电力——三维实时交互与状态映射:

CIM Pro能够将来自硬件设备的在线监测数据集成到三维模型中,实现实时状态映射。例如通将传感器收集的电流、电压、金具温度、杆塔倾角、导线张力等数据反馈到三维输电线路模型上,运维人员可以直观地看到哪些部分存在过载或异常,从而快速响应。

智慧电力——多物联网协议支持:

CIM Pro提供对多种物联网通信协议的支持,确保不同厂商的硬件设备能够无缝接入数字孪生系统。包括MQTT、HTTP、WebSocket等轻量级协议,以及SQL Server、PostgreSQL、Oracle、MongoDB等数据库接入,实现设备或系统间的互操作性。

智慧电力——多种三维数据源导入支持:

CIM Pro支持导入多种类型的三维数据源,包括激光点云模型、倾斜摄影测量模型等,为硬件设备提供丰富的空间环境背景。无人机、摄像头的巡检数据能够与实际输电线路模型空间以及地形地貌精确匹配,提高巡检的准确性和效率。

智慧电力——三维场景零代码便捷搭建:

CIM Pro提供零代码的三维场景搭建工具,使硬件设备厂商能够快速构建起数字孪生模型,无需专业的编程技能。通过拖放式的界面和预置的模型库,厂商可以轻松创建输电线路的三维场景,并部署监测点和巡检路径。

智慧电力——集成控制与自动化响应:

CIM Pro可快速对外打包发布项目运行程序。可以作为集成控制中心,统一管理和控制硬件设备。通过预设的自动化规则,平台能够在检测到异常时自动触发硬件设备的响应动作,如调整摄像头角度、派遣无人机巡检等。

智慧电力——数据融合与智能分析:

CIM Pro具备强大的数据融合能力,能够整合来自不同硬件设备的数据类型,并能够通过内置的数据分析工具进行数据预测曲线等图标类展示,结合告警动作的预先设置,来提供预测性维护、故障诊断等高级功能。

智慧电力——定制化与扩展性:

同时CIM Pro也提供定制化服务,根据硬件设备厂商的具体需求,开发特定的功能模块和接口,确保平台与硬件设备的紧密结合。同平台本身具备良好的扩展性,支持未来技术的集成和新硬件设备的接入。

结语

泛在电力物联网时代的输电运维变革,不仅仅是技术的升级,更是业务模式和思维方式的革新。通过巡检硬件与数字孪生平台的深度结合,我们能够实现更高效、更安全、更智能的输电运维服务。漂视CIMPro诚邀电力巡检设备厂商共同探索这一变革,携手打造泛在电力物联网背景下输配电运维的新未来。

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简介:让运维更聪明,让低碳更简单。