智能安全帽、电力工作记录仪赋能智能电网数智化转型

发布时间: 2024-02-29 20:02:48

    电力系统是由发电厂、输变电线路、供配电所和用电等环节组成的电能生产与消费系统。功能是将一次能源通过发电动力装置转化成电能,再经输电、变电和配电将电能供应到各用户。为实现这一功能,电力系统在各个环节和不同层次还具有相应的信息与控制系统,对电能的生产过程进行测量、调节、控制、保护、通信和调度,以保证用户获得安全、优质的电能。

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    在碳达峰、碳中和双碳背景下,电力行业是碳减排的关键,电力数字化是推动双碳目标如期实现的重要一环。正面临前所未有的变化,这种变化来自三个方面:

  1. 以风、光、氢能等为代表的,不稳定可再生能源发电占比大幅度提高;

  2. 电力市场化取代统购统销;

  3. 以微电网为代表的,分布式电力系统改变原有电力系统结构;

    传统电力产业“发-输-变- 配-用”各节点彼此孤立,难以协同,导致电力生产效率低,难以产生高经济效益。5G、AI、大数据、IoT、AR等数字化技术与日常生产、经营、管理等各环节融合,不仅能有效助力电力企业减少各生产环节的冗余性,构建安全可控、绿色低碳、高效敏捷的综合性能源基础设施,最终实现绿色能源运用;同时也成为能源生产结构、存储形式、分享机制及消费模式变化背景下的破局之道。

    电力行业具有技术难度大、生命周期长、系统装备复杂、安全性要求高等特点。电力企业数字化起步较早,集团企业现已构建完备的数字底座,向生产、运营、服务等场景化应用拓展,旨在推动电力企业由单一的电力供给向综合能源供给转化,并创新电力生产、供给、销售模式,掌握市场“主导权”。地方型电力企业转型步伐不一,其建设重点一方面是加大在数字化平台/中台领域的投入,借助数字技术与统一的数据平台,推动能源流、信息流和数据流高效融合,加速内外部全链条业务整合及流程再造的管理创新改革;另一方面是坚持转型的基本框架与关键方法,有序推进数字化全面展开,促进跨层级、跨系统、跨部门、跨业务的高效协作,实现资源的优化配置。

    互联网概念的提出和落地,不是简单的用数据通信网取代语音通信网,而是生产生活方式的巨大变革,这种变革反过来又推动了互联网底层技术的快速发展。新型电力系统也并非简单技术的替换,而是电力、能源行业生产关系的巨大变革。站在这个视角,电力数字化正在出现六方面的趋势。

1、数字泛在化

2、硬件软件化

3、软件硬件化

4、系统平台化&云化

    最后5公里的海量数据,虽然一部分高实时性数据需要本地计算和控制输出,但是更大量的数据本地无法处理,需要汇集到云端进行存储、处理和发放,并训练出更高级的AI,实现配电系统的真正智能化:即插即用、泛在感知、动态适应、无人驾驶。

    同时也需要实现管理价值的实现,比如营配调贯通,电力市场交互等。

    这就是系统平台和云化的意义。

5、数据资产化

    数据资产化已经逐渐成为企业重要战略资源。结合电力企业情况,数据资产可以从内部数据资产、外部数据资产、运营数据资产、客户数据资产以及知识产权数据资产五个方面入手,开展数据资产的积累工作。数据资产的管理职能包括数据战略、数据治理、数据运营、数据流通、组织保障、技术支撑六个模块。

    数据资产的变现有两条路径:“对外”和“对内”。

  • 对外变现:即让企业的数据资产在外部实现商业化使用,如利用数据资产融资、开展数据资产的直接交易等,在产业上下游、金融机构乃至政府方面实现经济价值和效益。

  • 对内“变现:即利用数据资产在企业内部运营管理上实现价值创造。

6、场景碎片化

    与传统电力系统的数字化价值——集中式管理价值不一样,最后5公里和最后1公里的数字化价值是非常分散,非常个性化的。

    这也是集中管理模式、标准的产品形态无法适应的原因。

    比如电力开关,开关本身功能是高度标准化的,但是开关在不同的场合,不同的用户,不同的电流状态下的运行方式和管理方式是千变万化的。

    就像一辆车,车本身的硬件功能是标准的,比如三电系统,驾驶室等。但是一辆车在道路上行驶,面临的道路情况是千变万化的,这也是为什么无人驾驶做到L5是如此之难的原因:算法无法穷尽,本地很难自学习。

    当然需求是层次化的,就像驾驶智能化有L1~L5,电力数字化也可以分L1~L5。

    目前大家关注的微电网控制,我认为是L3以上的需求,但是一个电网基础的数字化是L0需求,你无法在一个连基础量测都没有的配电网里,去马上实现什么自动负荷控制、微电网控制。

    你在市面上买到的99%的车,都安装了几十、上百个基本的传感器,也就是实现了L0,这是智能驾驶的前提。而在一个用户配电网中,传感器数量甚至比一辆车都少,所以先实现L0再说。

    L0和L1的场景本身就已经碎片化了,这些碎片化的需求,需要通过组合的解决方案去实现,尤其是存量的配电系统。

7、数智服务化

    最后5公里的价值体现,对电力用户来说是碎片化的需求,也是一种企业级服务。

    企业级服务必然是一种整体服务解决方案的产品销售,数据的价值需要在这种整体服务中去体现。

    比如你安装了一块电表或者智能断路器,它发现了一个可能的故障,谁来确定故障?谁来消除故障?这个故障的消除是否改变电网的拓扑和潮流?谁来维护变更记录?

    这是设备管理中最基础的一些问题,解决这些问题需要形成完整的解决方案,包含数据、包含传感器、包含线上线下的服务,更需要持续的运营服务。

    这是一种思维模式的转换,即从项目思维转换为持续服务思维。

    而目前大多数的所谓数字化,还是一种“只对验收负责”的项目思维,并不关注负荷、配电系统运行、市场价格、用电成本、安全管理、生命周期碳排放这些持续运营的需求。

    所以数据、智能的价值,是要通过可持续的服务解决方案实现的,这个实现过程本身是技术创新,同时又很大程度上支配了前面六个趋势的技术创新。

    电力数字化和数智化,看似简单,实则巨难。正因为难,所以才有创新价值。