2020

冬奥供电设备状态全景感知系统项目现场调研

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2020年8月6日我司技术人员一行到张家口电力公司做冬奥供电设备状态全景感知系统项目现场调研，实地调研了崇礼奥运变电站和张家口公司调控中心，与保护及自动化方面专家做了深入交流。

通过冬奥供电设备状态全景感知系统的多种技术手段，达到供电设备状态全景感知、三维模型完整、数据全面共享和VR远程巡检，充分展示冬奥赛区供电设备的可视化、互动化及智慧化的水准。

本方案基于D5000主站、二次设备在线监视主站、视频监控主站等应用系统，将生产数据、视频数据、环境数据、电网三维GIM模型、二次系统三维模型有效融合和全面共享，通过三维模型、智慧感知、智慧识别、智慧分析、VR实景巡检等技术手段，实现冬奥供电设备状态全景感知系统。

系统亮点：

1、基于多源数据接口技术，解决数据接入、数据共享、数据跨区；

2、补充二次系统三维模型，保证供电设备三维模型的完整性、一次GIM模型和二次P3D模型交互和信息共享；

3、基于光纤回路建模及智能标签技术，前期已在全部冬奥变电站部署，本期实现二次回路的智能感知和智能识别。

4、VR远程运维和监视：现实场景、三维模型和数据相结合，全数据可视化互动展示；

5、VR环境下的智能检修和智能诊断，包括故障定位、状态评价、一键巡视和二次安措在线监视等；

6、VR场景漫游：结合VR眼镜漫游站内实际场景，沉浸式体验。

系统创新点：

1、首次提出和应用二次系统三维信息建模及交互方法，补充二次系统三维模型的空白；

2、首次提出基于二次系统三维模型的快速成像技术，提升二次系统的三维全景可视化的效率；

3、首次实现在VR环境下将三维模型、生产数据和视频数据融合呈现；

4、首次在工程层面实现在VR等移动终端中的状态全面感知，包括硬压板、指示灯、端子排和物理回路的状态；

5、首次在工程层面实现在VR等移动终端中的智能检修和智能诊断，依据故障或告警数据信息，智能分析和智能定位。

项目基于GB/T37755规范，面向三维可视化需求扩展SPCD相关内容，同时打通移动作业终端，支持二次回路的改编辑操作。

（1）物理接线可视化编辑（二维）：前期阶段面向改接线需求开展了初步分析，初步实现屏柜内设备、端子排等对象端口、端子接线的增、删、改操作；设计了二维平面UI及交互模式，开发了以可视化图形操作的方式实现改接线的调整。

（2）信号回路可视化编辑（光纤回路）：受限目前电气回路无法自动连接的现状，前期先考虑了光纤回路在改接线之后全回路自动生成的模式，目前实现了光纤接线更改后，实现所变更接线相关光纤全回路的重构方法。

（3）反向同步修正：前期阶段初步制定了改接线后，模型文件的同步修正实现方案；基于屏内、屏间光纤、电气跳纤、光缆、电缆等连接的增、删、改内容，通过制定改接线变动内容接口表达，实现对模型文件的快速修正。

SCD采用了以XML语言为基础根据变电站的特点提出了SCL语言，用来描述智能设备的MMS、GOOSE、SV信息，同样的物理回路也将以XML语言为基础，根据物理设备连接的特点提出SPCL语言，用来描述各类物理设备的连接关系。

（1）装置物理模型IPCD文件格式

依据SPCL语言描述单个物理是设备的硬件端口描述文件，即IPCD文件，说明IPCD文件的具体格式要求和内容。

（2）物理回路模型SPCD文件格式

依据SPCL语言描述变电站的全站物理回路的描述文件，即SPCD文件，说明SPCD文件的具体格式要求和内容。

（3）虚实模型关联方法

通过软件的方式，自动在虚端子连线中增加接收侧的物理端口，应避免人工填写，减轻设计人员的工作量。

设备制造阶段通过IPCD配置工具配置IPCD文件，IPCD文件中包含单装置的板卡、端口等物理能力描述信息。系统集成阶段通过SPCD配置工具导入IPCD文件，完成全站物理回路的配置，并形成SPCD文件。