淺談泰山景區智慧供電服務平臺的設計與應用

◆劉祥國 張營 李文敬 彭佳 馮雯雯

淺談泰山景區智慧供電服務平臺的設計與應用

◆劉祥國 張營 李文敬 彭佳 馮雯雯

（國網山東省電力公司泰安供電公司 山東 271000）

為提高泰山景區供電可靠性，增強輸配電線路防火預警和應急處置能力，泰安供電公司踐行“挑山工”精神，建設泰山景區智慧供電服務平臺，構建電網側泰山景區“智慧大腦”，實現“信息多源集成、狀態全景感知、態勢智能研判、處置立體可視”等功能，推動電網向能源互聯網的轉變。

泰山景區；智慧供電；服務平臺；設計與應用

目前，國網公司數以萬計的輸配電線路在中國大地上穿梭，大多數線路穿越深山老林，又或是蟄伏在幽幽深谷，自然條件極其復雜，給各單位造成巡視難度大、巡視周期長、故障定位難、隱患難發現等問題，導致無法整體感知電網運行情況，泰山景區智慧供電服務平臺的建立，可有效解決此類問題，平臺通過集成各類智能監測裝置，利用各類智能分析模型，可綜合分析線路運行環境及運行狀態，對設備隱患或異常點進行綜合分析研判，運行狀態和運行環境兩大類預測預警，平臺推廣可降低各單位人、財、物等方面投入，提高各專業業務協同效率，同時對各單位輸配電線路防火等方面也具有參考意義。

1 項目情況

1.1 項目概述

泰山作為“五岳之首”享譽內外，是世界文化與自然雙重遺產，森林植被覆蓋率達92%以上，山火防控成為景區安全“管控”重中之重。為提高泰山景區供電可靠性，增強輸配電線路防火預警和應急處置能力，泰安供電公司建設泰山景區智慧供電服務平臺，集成現場作業管控平臺、火情監控等13套業務子系統，構建電網側泰山景區“智慧大腦”，打造“國網系統”內首家森林輸配電線路防山火監測，綜合景區電網運行狀態、氣象、客戶用能、輸配電線路、山火防控等監測信息，構建“全時域”、立體式智能防控網絡系統，實現“信息多源集成、狀態全景感知、態勢智能研判、處置立體可視”等功能。

1.2 特色亮點

（1）狀態全景感知，網架全景監控

平臺通過集成微氣象、調度、用電信息采集等核心系統，深度挖掘電網數字化資產，實現了各專業數據的融合與貫通，增強電網“神經末梢”感知準確性、有效性，提高電網掌控力。

（2）打通專業壁壘，搶修質效提升

平臺集人員、車輛、物資等各類搶修信息，并基于GIS地圖實現一體化管理新模式，可實時獲取各類資源狀態；同時打通運檢、營銷、調度、互聯網等部門業務流程，通過智能派單等功能，增強業務信息傳遞效率，實現了“搶修”全過程監控和閉環管理，增強各部門業務協同效率。

（3）綜合分析識別，山火精準防控

立足泰山實際，是“國網系統”內首家建成具備森林輸配電線路防山火能力的智慧供電服務平臺，通過“防山火智能分析模型”，可有效對電網運行環境火情異常點進行綜合分析和識別，同時基于先進的通訊手段，實時反饋監控結果，形成輸配電線路熱區圖，區別正常區域與易燃高風險區域，實現山火防控的分區分級，精準定位。

2 智慧供電服務平臺的設計和功能

2.1 技術路線

泰山景區智慧供電服務平臺基于主流的WEB開發架構技術，遵循微服務、“微應用”的技術架構理念，支持主流中間件，融合主流、成熟的開源軟件，如SpringBoot、SpringMVC、Redis、SpringCloud、Jquery、BootStrap等等，采用“微服務”分布式的開發系統架構，使用分層設計，分為model，dao，service，Controller層，層次清楚，低耦合，高內聚。嚴格遵循了web安全的規范，前后臺雙重驗證，參數編碼傳輸，密碼采用“國密算法”加密存儲傳輸，從根本上避免了SQL注入，XSS攻擊，CSRF攻擊等常見的web攻擊手段。

2.2 架構設計

泰山景區智慧供電服務平臺以拓撲、線路、站所、設備和地理空間信息為核心，集成生產、營銷等核心業務系統，以及移動作業終端、智能攝像頭、智能傳感器等多類型智能設備，融合各專業業務數據和監控視頻等多源異構數據，形成系統的總體架構如下圖1所示。

2.3 平臺主要功能

一是信息多源集成，狀態全景感知。平臺集成接入變電站統一視頻監控等13套核心業務子系統實時監測信息，同時接入防火監控、微氣象等各類智能監測裝置270套，利用先進的人工智能、大數據分析等技術，對變電站、輸配電線路的電壓、電流等信息進行實時監控和分析，幫助工作人員實時了解電網運行狀態，進一步提高公司電網感知力。

二是態勢智能研判，處置立體可視。綜合氣象、山火防控、客戶負荷等各類監測信息，基于故障分析模型、隱患分析模型、缺陷分析模型等，實現電網異常智能研判；同時以“GIS地圖+智能移動終端”的模式，實現資源分布、故障研判、故障搶修、資源調配、智能派單、信息交互、搶修過程監控等相關業務應用和“多源數據”一體化展示，“構建”全時域、立體式智能監控機制，實現了隱患排查自動化、處理方案標準化，處置過程可視化，停電通知精準化，推動了由“被動響應”向“主動防御”的變革，提高了處置效率和服務水平。

三是綜合分析識別，山火精準防控。根據泰山環境特點，平臺基于人工智能識別技術，研發“防火智能識別模型”及“防火智能裝置”，能夠對電網輸配電線路運行環境進行實時監測，對人員、異物等異常點智能識別，實現景區輸配電線路防山火“監控”全覆蓋；一旦發現溫度異常或火點，智能裝置可自動放大倍數查看，同時將溫度、坐標、告警等信息推送給值班人員，第一時間處置火情。平臺通過對設備狀態綜合分析，形成輸配電線路熱區圖，實現山火防控的分區分級，精準定位，幫助實時監控設備運行環境，加強各專業管理水平。

圖1 總體架構圖

3 智慧供電服務平臺的應用

本項目實施主體為泰安供電公司，平臺通過集成現場作業管控平臺、營銷用電采集等13套核心業務子系統，基于人工智能、大數據分析等技術，構建“全時域”、立體式智能防控網絡，具備客戶用能分析、防火綜合監控、預警智能研判、處置立體可視等能力；平臺可服務于各級電網監控指揮中心、供電服務中心等部門，輔助開展電網全面監控及指揮。

泰山景區智慧供電服務平臺作為“國網系統”內首家森林輸配電線路防山火監測，綜合景區電網運行狀態、氣象、客戶用能、輸配電線路、山火防控等監測信息，構建“全時域”、立體式智能防控網絡。接入13套核心業務系統的氣象、設備、客戶、搶修等信息，準確掌控電網運行狀態及客戶用能需求，實時掌握搶修車輛位置和行車軌跡。

目前，泰山景區智慧供電服務平臺已經經過安全評審正式上線運行。平臺涵蓋實時監測、統一指揮、預測預警、資源保障、綜合統計五大模塊，實現信息多源集成、狀態全景感知、態勢智能研判、處置立體可視、綜合分析識別、山火精準防控。自平臺試運行以來，泰安供電公司景區供電中心應用于日常景區內電網監控和第三十四屆登山節等重大活動保電，超前發現并處理設備安全隱患8項，10kV線路跳閘率降低至零，客戶報修“工單”同比下降46.35%，景區供電可靠性同比提升0.1個百分點。

通過平臺智能防火模塊及客戶用能分析模型的有效應用，實現了泰山景區輸配電線路防火的全面監控，實現了由“被動服務”向“主動服務”的轉變，提高了泰安供電公司供電可靠性及服務質量。系統不斷深化應用，加快了故障研判速度，提升了故障研判準確性，通過科學合理調配搶修資源，減少了故障搶修時間，使得泰山景區供電可靠性持續提升，達國內領先水平，為公眾營造了安全穩定的社會環境，全面支撐“六保六穩”工作開展，踐行了電網公司社會責任。

4 結語

泰山景區智慧供電服務平臺是基于電網基層業務及公司管理所打造的綜合性管理平臺，平臺實行電保障、森林防火、隱患排查、資源調配、人員管理等一體化管理模式，可有效整合公司各項電網資源，提高公司數字化資產利用率，進一步提高公司業務協同效率；目前各供電公司均缺乏輸配電線路防火監控手段，可通過本平臺建設提升供電可靠性及服務質量。

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