淺談泰山景區(qū)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(qū)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(wǎng)山東省電力公司泰安供電公司 山東 271000）

為提高泰山景區(qū)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(qū)智慧供電服務平臺，構(gòu)建電網(wǎng)側(cè)泰山景區(qū)“智慧大腦”，實現(xiàn)“信息多源集成、狀態(tài)全景感知、態(tài)勢智能研判、處置立體可視”等功能，推動電網(wǎng)向能源互聯(lián)網(wǎng)的轉(zhuǎn)變。

泰山景區(qū)；智慧供電；服務平臺；設計與應用

目前，國網(wǎng)公司數(shù)以萬計的輸配電線路在中國大地上穿梭，大多數(shù)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(fā)現(xiàn)等問題，導致無法整體感知電網(wǎng)運行情況，泰山景區(qū)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(jiān)測裝置，利用各類智能分析模型，可綜合分析線路運行環(huán)境及運行狀態(tài)，對設備隱患或異常點進行綜合分析研判，運行狀態(tài)和運行環(huán)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(yè)業(yè)務協(xié)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(nèi)外，是世界文化與自然雙重遺產(chǎn)，森林植被覆蓋率達92%以上，山火防控成為景區(qū)安全“管控”重中之重。為提高泰山景區(qū)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(qū)智慧供電服務平臺，集成現(xiàn)場作業(yè)管控平臺、火情監(jiān)控等13套業(yè)務子系統(tǒng)，構(gòu)建電網(wǎng)側(cè)泰山景區(qū)“智慧大腦”，打造“國網(wǎng)系統(tǒng)”內(nèi)首家森林輸配電線路防山火監(jiān)測，綜合景區(qū)電網(wǎng)運行狀態(tài)、氣象、客戶用能、輸配電線路、山火防控等監(jiān)測信息，構(gòu)建“全時域”、立體式智能防控網(wǎng)絡系統(tǒng)，實現(xiàn)“信息多源集成、狀態(tài)全景感知、態(tài)勢智能研判、處置立體可視”等功能。

1.2 特色亮點

（1）狀態(tài)全景感知，網(wǎng)架全景監(jiān)控

平臺通過集成微氣象、調(diào)度、用電信息采集等核心系統(tǒng)，深度挖掘電網(wǎng)數(shù)字化資產(chǎn)，實現(xiàn)了各專業(yè)數(shù)據(jù)的融合與貫通，增強電網(wǎng)“神經(jīng)末梢”感知準確性、有效性，提高電網(wǎng)掌控力。

（2）打通專業(yè)壁壘，搶修質(zhì)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(xiàn)一體化管理新模式，可實時獲取各類資源狀態(tài)；同時打通運檢、營銷、調(diào)度、互聯(lián)網(wǎng)等部門業(yè)務流程，通過智能派單等功能，增強業(yè)務信息傳遞效率，實現(xiàn)了“搶修”全過程監(jiān)控和閉環(huán)管理，增強各部門業(yè)務協(xié)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(wǎng)系統(tǒng)”內(nèi)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(wǎng)運行環(huán)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(jiān)控結(jié)果，形成輸配電線路熱區(qū)圖，區(qū)別正常區(qū)域與易燃高風險區(qū)域，實現(xiàn)山火防控的分區(qū)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(shù)路線

泰山景區(qū)智慧供電服務平臺基于主流的WEB開發(fā)架構(gòu)技術(shù)，遵循微服務、“微應用”的技術(shù)架構(gòu)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(fā)系統(tǒng)架構(gòu)，使用分層設計，分為model，dao，service，Controller層，層次清楚，低耦合，高內(nèi)聚。嚴格遵循了web安全的規(guī)范，前后臺雙重驗證，參數(shù)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(gòu)設計

泰山景區(qū)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(chǎn)、營銷等核心業(yè)務系統(tǒng)，以及移動作業(yè)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(yè)業(yè)務數(shù)據(jù)和監(jiān)控視頻等多源異構(gòu)數(shù)據(jù)，形成系統(tǒng)的總體架構(gòu)如下圖1所示。

2.3 平臺主要功能

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

二是態(tài)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(jiān)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(xiàn)電網(wǎng)異常智能研判；同時以“GIS地圖+智能移動終端”的模式，實現(xiàn)資源分布、故障研判、故障搶修、資源調(diào)配、智能派單、信息交互、搶修過程監(jiān)控等相關業(yè)務應用和“多源數(shù)據(jù)”一體化展示，“構(gòu)建”全時域、立體式智能監(jiān)控機制，實現(xiàn)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(jù)泰山環(huán)境特點，平臺基于人工智能識別技術(shù)，研發(fā)“防火智能識別模型”及“防火智能裝置”，能夠?qū)﹄娋W(wǎng)輸配電線路運行環(huán)境進行實時監(jiān)測，對人員、異物等異常點智能識別，實現(xiàn)景區(qū)輸配電線路防山火“監(jiān)控”全覆蓋；一旦發(fā)現(xiàn)溫度異?；蚧瘘c，智能裝置可自動放大倍數(shù)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(tài)綜合分析，形成輸配電線路熱區(qū)圖，實現(xiàn)山火防控的分區(qū)分級，精準定位，幫助實時監(jiān)控設備運行環(huán)境，加強各專業(yè)管理水平。

圖1 總體架構(gòu)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(xiàn)場作業(yè)管控平臺、營銷用電采集等13套核心業(yè)務子系統(tǒng)，基于人工智能、大數(shù)據(jù)分析等技術(shù)，構(gòu)建“全時域”、立體式智能防控網(wǎng)絡，具備客戶用能分析、防火綜合監(jiān)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(wǎng)監(jiān)控指揮中心、供電服務中心等部門，輔助開展電網(wǎng)全面監(jiān)控及指揮。

泰山景區(qū)智慧供電服務平臺作為“國網(wǎng)系統(tǒng)”內(nèi)首家森林輸配電線路防山火監(jiān)測，綜合景區(qū)電網(wǎng)運行狀態(tài)、氣象、客戶用能、輸配電線路、山火防控等監(jiān)測信息，構(gòu)建“全時域”、立體式智能防控網(wǎng)絡。接入13套核心業(yè)務系統(tǒng)的氣象、設備、客戶、搶修等信息，準確掌控電網(wǎng)運行狀態(tài)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(qū)智慧供電服務平臺已經(jīng)經(jīng)過安全評審正式上線運行。平臺涵蓋實時監(jiān)測、統(tǒng)一指揮、預測預警、資源保障、綜合統(tǒng)計五大模塊，實現(xiàn)信息多源集成、狀態(tài)全景感知、態(tài)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(qū)供電中心應用于日常景區(qū)內(nèi)電網(wǎng)監(jiān)控和第三十四屆登山節(jié)等重大活動保電，超前發(fā)現(xiàn)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(qū)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(xiàn)了泰山景區(qū)輸配電線路防火的全面監(jiān)控，實現(xiàn)了由“被動服務”向“主動服務”的轉(zhuǎn)變，提高了泰安供電公司供電可靠性及服務質(zhì)量。系統(tǒng)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(diào)配搶修資源，減少了故障搶修時間，使得泰山景區(qū)供電可靠性持續(xù)提升，達國內(nèi)領先水平，為公眾營造了安全穩(wěn)定的社會環(huán)境，全面支撐“六保六穩(wěn)”工作開展，踐行了電網(wǎng)公司社會責任。

4 結(jié)語

泰山景區(qū)智慧供電服務平臺是基于電網(wǎng)基層業(yè)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(diào)配、人員管理等一體化管理模式，可有效整合公司各項電網(wǎng)資源，提高公司數(shù)字化資產(chǎn)利用率，進一步提高公司業(yè)務協(xié)同效率；目前各供電公司均缺乏輸配電線路防火監(jiān)控手段，可通過本平臺建設提升供電可靠性及服務質(zhì)量。

[1]周文瓊，王樂球，林樹華.基于微服務架構(gòu)的智慧供電營業(yè)廳服務模式創(chuàng)新[J].電力需求側(cè)管理，2019（02）：62-65.

[2]顧孟雷，吳文娟.智慧供電調(diào)度指揮集成平臺的設計與應用[J].電子技術(shù)與軟件工程，2020（14）：222-223.

[3]蓋保儒，趙茹.“智能電力營銷”環(huán)境下智慧城市供電優(yōu)質(zhì)服務的創(chuàng)新研究[J].智能建筑與智慧城市，2018（10）：37-38.