电力通信机房智能化运维，轻检修、全管控建设趋势研究

广东电网电力调度控制中心通信工程部 陈 诚 肖 逸 张华琛

随着人工智能化时代的来临，各种智能化系统开始应用到电力通信机房设备系统中，但同时出现了功能性重叠，兼容性差，占地空间大等问题。未来电力通信机房建设配置，系统整合必将成为趋势，以实现智能化运维、轻检修、全管控的目的。

1.引言

经过多年的发展和实际应用，电力通信机房的建设已经取得了丰富的经验和长足的进度，特别是技术手段的丰富，各种监控系统的使用，使得通信机房的管理愈加智能化，但也存在系统功能叠加，兼容性差，占地空间大等问题。而且仍然存在巡视、定检等运维工作量大，检修难度大，管控盲点多的不足。智能化运维、轻检修、全管控将是未来电力通信机房及其设备建设的方向。随着各种监控系统和远程操作系统的建立，未来这些系统必将整合，形成模块化，标准化建设势必成为趋势。

2.电力通信电源系统

通信电源是通信机房的核心，是保证机房内设备电源安全稳定运行的关键。电源的安全保障采用冗余配置，不同母线双路交流输入，双整流设备（配置蓄电池），双配电设备（或采用1+1的配电屏）最终保证两路完全独立的直流电源输出到设备。变电站一体化电源与此类似，只是它针对整个二次系统的供电，从运维责任划分和安全性考虑，目前重要站点多采用此典型配置，也是未来趋势。此外，通信电源基本功能模块有如电源监控系统、蓄电池监控系统。通信电源需要定期检验交流切换功能、电源系统功能验证、如电源模块的均流、限流等，蓄电池需要定期放电核容，检查蓄电池容量保障，而且管理上需要有电子化的检验报告。

通信电源柜本身具有的供电和通信功能，其冗余配置带来的冗余空间，使其整合其它系统变得可能和方便。电源监控实现N-1配置，特别是基于IEC 61850标准的通信电源干接点监控接入调度自动化系统，实现全天24小时调度监控；动力环境系统接入作为电源监控的另一个重要通道，将全面监控电源系统、机房环境、蓄电池运行动态，可替代日常巡视、专业巡视。蓄电池远程放电核容系统的建立与电源关键开关远程控制系统等功能的整合在通信电源机柜，特别是增加“控”的功能，结合未来机房将实现的机房智能机器人，将全面监控电源系统、机房环境、并替代日常巡视、专业巡视，电源定检等多项现场作业，其整合逻辑图下：

图1 通信电源系统功能整合逻辑图

将动力环境监控系统将整合到电源系统中，不仅能检测交流输入三相电压，直流输出电压，模块输出电压，而且能够检测机房温湿度，水浸等情况。并且增加室内空调远程控制功能。结合机房机器人智能巡视，实现远程巡视。

蓄电池远程放电核容系统，电源关键开关的远程控制，蓄电池强投远程控制，使得远程定检，事故应急操作成为可能，通信电源定检，特别是交流切换，电源模块的开闭实验结合视频监控即可远端操作，主机同时传送定检数据生成报告生成和分析结果。

3.光缆监测和管理系统及配线智能化

电力光缆是电力通信实现的基础，其状况是电力通信业务安全的保障。目前有光缆故障监测系统，能监测光缆的衰耗趋势，结合地理信息系统技术（GIS）进行故障点自动定位，能通过压力监测是否存在外力破坏。这些对电力光缆的监测分析结果，能带来差异化的光缆运维策略，减少检修工作难度。

智能化配线终端（ODF设备）监测系统结合通信资源管控系统，能进行智能化的网络拓扑分析，实时形成最新的光缆拓扑图，能监测配线端的使用情况，能对业务割接自动出具智能化割接方案，能对新增、调整、退运业务进行远程亮灯提示操作及电子化标签打印。这些系统的整合不但能对实际资源确认，保证数据资源的准确性，为运维检修提供准确的一手资料。配线的智能化，建设阶段已经完成设备的所有出线，经过出线配置装置，能改变接线位置和顺序，远程即可实现业务的新增、调整、退运。虽然从实现成本的考虑，现阶段应用还有一段距离，但也将是未来发展趋势。下图是智能化配线终端监测系统现场作业应用实例，能大大减轻现场的检修工作量。

图2 智能化配线终端系统现场作业应用实例

图3 标准化机柜眉头剖面图

4.机柜配电设备的标准化

采用统一型式的机柜，能保持机房环境的统一规整。供电设备统一配置电源配电单元（PDU），为机器人智能巡视提供统一编程方案。设备出线全部配置逻辑出线单元，避免日后检修拆改接线缆。配置就地收纳有隔离红布和“在此工作”标识牌的卷帘眉头，使得检修作业无需携带安措设施（见图3）。

5.机房智能机器人

随着机器人的大力发展，代替人工实现机房设备与环境不间断、大范围的检查和巡视作业的趋势不可避免。机房智能机器人将作为电力通信机房管理者。首先作为机房视频监控的补充，实现机房“无死角”的视频监控。其次作为日常，专业巡视替代，利用其本身的灵活性，实现对设备状态（状态灯），开关状态等的现场巡视判断。机器人可自行充电，免维护。除此以外，机房智能机器人还应具备以下功能，示例见图4。

5.1 清洁除尘功能：目前市场已有大量除尘清洁机器人，技术上完全可行，作为维护机房环境免受或少受灰尘、小动物的干扰。

5.2 消防的功能，能在意外出现时，替代人在火灾现场第一线进行灭火消防。

5.3 机械手臂，可以使机器人进行精准的作业。

5.4 利用其强大的计算功能，做机房各系统 “大脑”进行整合分析，特别是出具定检和巡检的数据报告等。

5.5 作为一个重要的通信节点，同时可作为数据收发的中继设备。

图4 机房智能机器人组成及功能模块

6.结论

人工智能时代，对人工的替代是其发展的趋势和最终的目的。电力通信机房各系统的建设就是着眼于这样的趋势目的，结合当前的工作内容和要求，经过系统功能的整合，标准化建设考虑就能为各种系统开发提供前瞻性的需求分析。