電力通信機房智能化運維，輕檢修、全管控建設趨勢研究

廣東電網電力調度控制中心通信工程部 陳 誠 肖 逸 張華琛

隨著人工智能化時代的來臨，各種智能化系統開始應用到電力通信機房設備系統中，但同時出現了功能性重疊，兼容性差，占地空間大等問題。未來電力通信機房建設配置，系統整合必將成為趨勢，以實現智能化運維、輕檢修、全管控的目的。

1.引言

經過多年的發展和實際應用，電力通信機房的建設已經取得了豐富的經驗和長足的進度，特別是技術手段的豐富，各種監控系統的使用，使得通信機房的管理愈加智能化，但也存在系統功能疊加，兼容性差，占地空間大等問題。而且仍然存在巡視、定檢等運維工作量大，檢修難度大，管控盲點多的不足。智能化運維、輕檢修、全管控將是未來電力通信機房及其設備建設的方向。隨著各種監控系統和遠程操作系統的建立，未來這些系統必將整合，形成模塊化，標準化建設勢必成為趨勢。

2.電力通信電源系統

通信電源是通信機房的核心，是保證機房內設備電源安全穩定運行的關鍵。電源的安全保障采用冗余配置，不同母線雙路交流輸入，雙整流設備（配置蓄電池），雙配電設備（或采用1+1的配電屏）最終保證兩路完全獨立的直流電源輸出到設備。變電站一體化電源與此類似，只是它針對整個二次系統的供電，從運維責任劃分和安全性考慮，目前重要站點多采用此典型配置，也是未來趨勢。此外，通信電源基本功能模塊有如電源監控系統、蓄電池監控系統。通信電源需要定期檢驗交流切換功能、電源系統功能驗證、如電源模塊的均流、限流等，蓄電池需要定期放電核容，檢查蓄電池容量保障，而且管理上需要有電子化的檢驗報告。

通信電源柜本身具有的供電和通信功能，其冗余配置帶來的冗余空間，使其整合其它系統變得可能和方便。電源監控實現N-1配置，特別是基于IEC 61850標準的通信電源干接點監控接入調度自動化系統，實現全天24小時調度監控；動力環境系統接入作為電源監控的另一個重要通道，將全面監控電源系統、機房環境、蓄電池運行動態，可替代日常巡視、專業巡視。蓄電池遠程放電核容系統的建立與電源關鍵開關遠程控制系統等功能的整合在通信電源機柜，特別是增加“控”的功能，結合未來機房將實現的機房智能機器人，將全面監控電源系統、機房環境、并替代日常巡視、專業巡視，電源定檢等多項現場作業，其整合邏輯圖下：

圖1 通信電源系統功能整合邏輯圖

將動力環境監控系統將整合到電源系統中，不僅能檢測交流輸入三相電壓，直流輸出電壓，模塊輸出電壓，而且能夠檢測機房溫濕度，水浸等情況。并且增加室內空調遠程控制功能。結合機房機器人智能巡視，實現遠程巡視。

蓄電池遠程放電核容系統，電源關鍵開關的遠程控制，蓄電池強投遠程控制，使得遠程定檢，事故應急操作成為可能，通信電源定檢，特別是交流切換，電源模塊的開閉實驗結合視頻監控即可遠端操作，主機同時傳送定檢數據生成報告生成和分析結果。

3.光纜監測和管理系統及配線智能化

電力光纜是電力通信實現的基礎，其狀況是電力通信業務安全的保障。目前有光纜故障監測系統，能監測光纜的衰耗趨勢，結合地理信息系統技術（GIS）進行故障點自動定位，能通過壓力監測是否存在外力破壞。這些對電力光纜的監測分析結果，能帶來差異化的光纜運維策略，減少檢修工作難度。

智能化配線終端（ODF設備）監測系統結合通信資源管控系統，能進行智能化的網絡拓撲分析，實時形成最新的光纜拓撲圖，能監測配線端的使用情況，能對業務割接自動出具智能化割接方案，能對新增、調整、退運業務進行遠程亮燈提示操作及電子化標簽打印。這些系統的整合不但能對實際資源確認，保證數據資源的準確性，為運維檢修提供準確的一手資料。配線的智能化，建設階段已經完成設備的所有出線，經過出線配置裝置，能改變接線位置和順序，遠程即可實現業務的新增、調整、退運。雖然從實現成本的考慮，現階段應用還有一段距離，但也將是未來發展趨勢。下圖是智能化配線終端監測系統現場作業應用實例，能大大減輕現場的檢修工作量。

圖2 智能化配線終端系統現場作業應用實例

圖3 標準化機柜眉頭剖面圖

4.機柜配電設備的標準化

采用統一型式的機柜，能保持機房環境的統一規整。供電設備統一配置電源配電單元（PDU），為機器人智能巡視提供統一編程方案。設備出線全部配置邏輯出線單元，避免日后檢修拆改接線纜。配置就地收納有隔離紅布和“在此工作”標識牌的卷簾眉頭，使得檢修作業無需攜帶安措設施（見圖3）。

5.機房智能機器人

隨著機器人的大力發展，代替人工實現機房設備與環境不間斷、大范圍的檢查和巡視作業的趨勢不可避免。機房智能機器人將作為電力通信機房管理者。首先作為機房視頻監控的補充，實現機房“無死角”的視頻監控。其次作為日常，專業巡視替代，利用其本身的靈活性，實現對設備狀態（狀態燈），開關狀態等的現場巡視判斷。機器人可自行充電，免維護。除此以外，機房智能機器人還應具備以下功能，示例見圖4。

5.1 清潔除塵功能：目前市場已有大量除塵清潔機器人，技術上完全可行，作為維護機房環境免受或少受灰塵、小動物的干擾。

5.2 消防的功能，能在意外出現時，替代人在火災現場第一線進行滅火消防。

5.3 機械手臂，可以使機器人進行精準的作業。

5.4 利用其強大的計算功能，做機房各系統 “大腦”進行整合分析，特別是出具定檢和巡檢的數據報告等。

5.5 作為一個重要的通信節點，同時可作為數據收發的中繼設備。

圖4 機房智能機器人組成及功能模塊

6.結論

人工智能時代，對人工的替代是其發展的趨勢和最終的目的。電力通信機房各系統的建設就是著眼于這樣的趨勢目的，結合當前的工作內容和要求，經過系統功能的整合，標準化建設考慮就能為各種系統開發提供前瞻性的需求分析。