智能电网数字化转型~基于WAPI的可信无线网络赋能

电力记录仪+国网布控球+智能安全帽，电力施工安全管控三件套，可视化监管smarteye

铁路记录仪，防爆记录仪+智能手电+定位安全帽+智能布控球+smarteye可视化指挥调度平台助力铁路安全生产信息化.

由5G/4G智能安全帽、智能头盔记录仪、头盔摄像头、国网布控球、电力定位安全帽（RTK北斗高精度/UWB）、国网电力5G/4G工作记录仪、4G图传智能手电、电力国网B接口智能AI布控球等构建的安全生产可视管控套件~工务通，智慧工地可视运营监管平台VMS/smarteye，由“智能视频终端+运营系统+管理平台”构成，通过智能终端试试采集、监测施工现场信息，通过大数据等技术进行智能分析，让后台监管人员能通过在线运营管理平台“实时化、全天候、可视化”对施工现场进行全方位智能管控，通过丰富的SDK接入智慧工地BIM系统，并结合多年施工工程管理经验，创新推出更贴近工人与施工工地实际需求的管理体系与规范标准，实现前端后台业务融合，线上、线下业务融合，助力企业数字化智能化转型，提升工作质效，实现智慧监管。

#智能安全帽#/#头盔摄像头#+#4G记录仪#+#智能布控球#+#无人机4G回传#，移动视频四剑客，天生绝配，联手打造立体化全方位安全生产可视监管系统。

5G/4G智能安全帽，智能头盔，安全帽摄像头、摄录安全帽、头盔摄像头，其音视频通讯功能可以通过5G/4G/WiFi网络实时传递现场作业状况；指挥中心亦可同时监管多个重点区域，从而全局把握现场作业实况，为下达下一步指示提供依据。作业现场若出现技术性难题或者操作不当的情况，指挥中心可以进行远程指导及监管。对于产生问题或者操作手法更科学的视频画面进行存档，为后面现场作业总结提供更好的事实依据，更具说服力及宣传效果。

9月16日，在山东济阳1000千伏泉城变电站，国网山东超高压公司运检专责王冬至手持风险管控平台移动终端穿梭于各个作业点。他使用移动终端拍摄的检修作业照片全部实时传输到了该公司安全督查中心。

如何能够针对导线精细化巡检，采用低成本的方式研发出适用于输电专业导线仿线飞行智能巡检的系统？针对这一难题，国网山东电力公司与中国科学院自动化研究所展开紧密合作，共同研发了基于单线激光雷达的无人机仿线飞行技术。该技术通过自研的激光雷达设备，结合双目视觉识别技术，部署深度卷积神经网络的算法，可实现基于仿线飞行的输电线路巡检、间隔棒巡检、树线矛盾巡检、导线异物检测、垂弧/相线距离测量，支持对输电线路导线的精细化巡检。“无人机仿线飞行最大的困难就是能否找准位置、拍清照片和准确识别缺陷。”中国科学院自动化研究所研究人员介绍道：“单纯依靠视觉对导线进行稳定跟踪难度较大，且无法实现距离测量，所以我们在双目识别的基础上增加了低成本的单线激光雷达，在巡检飞行时实时测量距离，跟踪导线，并通过PID算法控制无人机仿线飞行。”

“之前变电站内主控室、保护小室等区域没有无线信号覆盖，使用移动终端办理检修流程时，需要跑到室外信号好的地方下载和上传数据，十分影响工作效率。”王冬至介绍。他在保护室内操作风险管控平台移动终端，只用3秒就上传了10兆字节的照片。可信无线局域网信号覆盖泉城变电站后，风险管控平台移动终端的数据最高传输速率提升到了每秒400兆字节，终端与后台数据交互零延时，实现了移动作业、移动办公。

7月21日，国内首个交流特高压可信无线局域网示范工程在1000千伏泉城变电站投运。通过可信无线局域网络，该站实现了智能接地线、巡检机器人、智能巡检摄像头、移动作业终端等4类15项业务场景终端设备的安全快速接入，202个终端在线率达到100%。

 

随着新型电力系统加快构建，变电站内各类业务终端数量快速增长，对通信带宽、时延提出更高要求，传统通信模式面临挑战。泉城变电站占地面积达13万平方米。“在这么大的范围内组建一张完全覆盖的可信无线局域网，同时要克服特高压变电站内的电磁干扰，满足各类设备的通信传输需求，是前所未有的挑战。”山东电力信通公司通信传输中心副主任刘磊介绍。

 

国网山东省电力公司总结多年来在无线通信领域的技术研究成果和试点经验，开展多轮调研论证和技术方案比选，最终选定无线网络鉴别保密基础结构（WAPI）作为可信无线局域网技术路线，明确可信无线局域网技术与电网融合发展的有效路径，率先开展基于可信无线局域网的示范工程建设。

 

根据泉城变电站设施分布和网络需求，该站可信无线局域网采用了由控制器、交换机和接入节点构成的三层网络结构。接入节点作为这张网的“触角”，是将无线终端接入局域网的第一道关口。“通过大规模信号仿真计算，我们实现了接入节点在全站范围内的最优化布置，确保无线信号无死角。”国网山东电力调度控制中心通信处副处长管荑介绍，“巡检机器人接入可信无线局域网后，可以实时将采集数据传输至站内主控楼监控后台，实现了巡检数据传输‘不掉线’。”可信无线局域网设备间大量采用光电混合缆，省去了电源线的敷设环节，极大减少了布网施工量。

 

为解决特高压环境下电磁干扰较强的难点，国网山东电力组织技术攻关团队，创新提出无线局域网调优方案，通过实时监控无线环境数据，应用人工智能算法形成最优解决方案，使可信无线局域网能够快速适应复杂多变的特高压电磁环境，实现泉城变电站全站无线信号覆盖。该站的可信无线局域网通信传输带宽可满足20～200兆字节的业务需求，使站内各类终端数据传输时延降低至毫秒级，全面提高变电设备运维感知和管控能力。

 

在泉城变电站交流特高压可信无线局域网示范工程建设中，国网山东电力联合主流通信设备厂商成立专业工作组，以“标准、开放、互融”为原则，促进不同品牌设备在电网应用中的互联互通。同时，工作组研发跨品牌综合网管平台，实现电力通信网技术标准、基础硬件、基础软件层面的完全自主可控，促进了产业链上下游合作共赢，推动了“可信无线局域网+智能电网”的应用进程，全力支撑新型电力系统建设和电网数字化转型。