统一智能化管理运维平台，真正实现电力物联网

摘要：联想企业科技集团选择开放技术体系，与变电站共同搭建基于互联网架构的开放式统一智能化管理运维平台，连接应用和数据，实现真正的一站式，即插即用。建成后的电力物联网系统可实现设备信息自动采集、远程自动巡视、海量数据高效处理、异常信息智能推送，结合机器学习形成经验沉淀，推进变电站运维管理智能化。

新基建的重要板块之一——特高压，是目前世界上最先进的输电技术，被称为新时代的“电力高速路”，特高压不仅技术含量高，依托5G信息技术还可以推动物联网、芯片，软件及人工智能等高新技术的发展，建设特高压电网成为我国电力发展的必然趋势。正是随着我国电网的高速发展，特高压变电站的运维工作也开始面临诸多挑战，传统人工巡检任务繁重、效率低，细微缺陷难以发现，如何利用智能化技术有效提升巡检质量与效率，保障变电站安全运行是一大难题，这让提升变电站的运维信息化、标准化、精益化水平迫在眉睫。

作为企业智能化转型的引领者和赋能者，联想企业科技集团依托于自身“端－边－云－网－智”的产品和技术，已成功交付大型特高压变电站智能化运维管理平台解决方案。联想集团高级副总裁、联想企业科技集团总裁童夫尧表示：“ 这是联想‘以解决方案和服务为主导转型’战略的一次有意义的探索， 集成了联想内部众多优秀技术和产品来赋能行业数字化转型。我们将继续本着联想的优势产品和技术，扎实挖掘行业场景，实现技术与行业的深度融合，为更多行业打造‘新基建’。”

联想担起总集成商重任，打造变电站智能变革的标杆实践

数字化和智能化转型作为业务发展的“新常态”，早已渗透到变电站的建设中。目前，我国部分变电站已实现一定程度的智能化运维，包括具有红外测温和路径规划等功能的智能巡检机器人、变压负荷管理、手持仪器仪表和高清视频监控系统等数据采集设备。然而这些散落且独立运行的设备有各自不同的连接协议，无法实现统一的管理，导致大量采集回来的数据无法被处理和使用，无从体现数据价值。

在此背景下，联想担起总集成商的重任，通过标杆案例推动变电站智能变革，并且总结经验输出场景化方案，助力行业合作伙伴推广新技术应用。联想整合了多个部门的优势产品和技术，覆盖“端”——智能物联网设备终端；“边”——边缘网关；“云”——AR平台、物联网平台；“网”——以5G为代表的数据传输网络；“智”——人工智能平台和算法在内的，提供从咨询、方案设计到落地的端到端智能电力解决方案，能够为电力企业量身定制面向变电站无人值守的变电站智能化运维管理平台。

变电站智能化运维管理平台主要分为感知层、物联网络层、平台层、应用层，能够连接应用和数据，实现真正的一站式，即插即用。而建成后的电力物联网系统可实现设备信息自动采集、远程自动巡视、海量数据高效处理、异常信息智能推送，结合机器学习形成经验沉淀，推进变电站运维管理智能化。

第一层：感知层，为智能维检提供丰富的数据支撑

感知层包括由联想研究院研发的晨星AR眼镜在内的物联网数据采集设备。研究院提供的AR解决方案作为前瞻性技术，是少数被应用到商飞和海航智能维检中的黑科技，现已再一次在电力行业中成功实践。AR解决方案可提供丰富的变电站辅助巡检场景，除巡视作业卡电子化、重要部件预警提示和全域巡检外，还支持设备的数字孪生数据显示、表计识别核查和上传保存、远程协作等。

在设备的数字孪生数据显示方面，通过使用AR眼镜对设备的标识符进行扫描识别后，可直接在眼镜端显示该设备的数字孪生数据，比如其出厂数据、历史维修记录、正常工作指标、家族缺陷等；

在表计识别核查和上传保存方面，值班人员前往设备对应的各类表计进行目视检查时，眼镜端自动识别表计并读取其数据，数据直接实时传到PAD端的电子巡视作业卡中，值班人员可以进行二次审核；

在远程协作方面，当发生值班人员无法独立处理的情况，可通过头戴AR眼镜向值班室内的专家发起音视频通话，将AR眼镜内的虚实结合的图像实时的传给专家，专家对需要操作的部位进行标注，把操作步骤发送到值班人员的AR眼镜中。

另外，联想通过将对AI算力要求不高的应用程序部署在摄像头的计算芯片上，可实现直接在摄像头上进行图像和视频识别。通过边缘计算的形式分担部分云计算服务器的压力，合理配置计算资源。

第二层：物联网络层，提供安全稳定的网络支持

联想企业科技集团搭建了整体网络承载平台，由有线网络及无线网络共同组成，其中无线网络还保留5G的外部网络接口，为整个智能化运维管理平台提供安全、稳定的网络支持。

第三层：平台层，提供安全、高效、稳定的设备支持

联想创投集团旗下的控股子公司——联想懂的通信作为全球领先的AIOT服务提供商，是蔚来汽车、小鹏汽车、ofo以及摩拜等新能源汽车和共享单车的智能车联和智能交互设备解决方案提供商。平台层的搭建由联想懂的通信提供技术支持，包含了基于互联网的云平台中心、配置管理中心、统一的数据平台和统一的服务中台，能够为整个智能化运维管理平台提供了安全连接设备、高效管理设备以及智能分析数据的能力。

该平台架构底层采用了40多台由联想企业科技集团提供的ThinkSystem SR650 x86服务器，将物理服务器划分多台虚拟服务器，以提高管理和维护能力。ThinkSystem服务器不仅具有“99．999”％的可靠性，其中SR650机型还是唯一获得过国家级检测机构NCTC平均无故障时间15万小时MTBF认证的服务器。业界最好的服务器结合联想以往的项目经验，搭建出来的变电站智能化运维管理平台可以承受超过50000用户同时访问并任意使用各种功能。

不仅如此，安防方面的视频流使用了联想自研的流媒体服务器取代传统NVR盒子，提供更高的视频并发处理能力的同时，后端还通过采用ceph文件存储保证了视频存储的高可用性。即使某存储节点出现故障，由于采用副本存储，不会影响存储的视频文件。

平台架构上层采用基于kubernetes和docker搭建的容器云平台，以及统一的微服务调用接口，方便各大厂商在松散耦合的架构中快速集成和部署如AI和CV等技术服务，是真正意义上的物联网平台。基于网页端的实时监控，相比传统采用的客户端或基于控件的视频监控，不依赖于摄像头厂商的控件，实现真正的开放性。这些技术的融合保证了整个系统的高交互性、高兼容性和高扩展性。

第四层：应用层，不断丰富变电站的应用场景

为应用层定制开发的管理平台， 通过3D可视化手段，将状态信息告知运维人员，确保接入平台的所有设备和平台自身安全稳定运行。平台可以协助运维人员监测预警主变设备温度；监测不带安全帽和小动物入侵等场景；及远程维护／维修主变设备等。

另一方面，联想研究院拥有完整的AI技术栈，其中包括用于分布式训练的AI模型、用于云－边－端协同推理的AI引擎、和一站式AI应用开发，赋予平台对于AR检修、缺陷识别、三维定位、环境解读、状态分析、远程协助等多种场景的AI算法能力。应用层基于感知层、网络层和平台层，结合联想研究院的AI自研能力，为变电站提供了众多的应用场景。

统一智能化管理运维平台，真正实现电力物联网

联想企业科技集团所打造的变电站智能化运维管理平台，能够将人员——变电站厂内人员和厂外人员；数据——电力物联数据、业务运营数据、流程数据；设备及环境要素——电力设备、建筑、楼宇、管线等整合在一起，形成一站式的智能化管理运维平台，从而不断提升整体管控效能，实现管理体验、操作体验、决策分析体验、协同管控体验全面变革。

同时，变电站智能化运维管理平台不断优化联合巡检等关键应用场景。联合巡检在统一的平台架构基础上，以平台系统服务的形式提供支撑机器人自动巡视、红外摄像机自动巡检、可见光摄像机自动巡检、AR辅助巡检等多种形式的业务能力。通过在固定位置安装多种红外和可见光设备，对机器人巡视路线进行规划。再引入AR人工辅助巡检，确保区域的全覆盖，综合提高了变电站的安全水平和设备运维管理水平。

此外，联合巡检平台还借助3D大屏和超宽屏一站式工作台等展示手段进行全局实时监测，化身为变电站的“运维助手”和“巡检参谋”。在提升人工巡检效率和信息化能力同时，可实现自动化巡检，不断提升巡检的稳定性和可靠性。再结合AR眼镜技术提供远程专家介入功能，可对缺陷进行判别、下达特巡任务，为现场的工作人员提供远程协助。这些从变电站各层级人员实际使用体验出发的设计，为变电站提供极致的变电站运维管理体验。

特高压是新基建的重要板块之一，作为新基建的先行者，联想企业科技集团一直致力于为全国的变电站，打造以客户需求为中心的端到端智能电力解决方案，助力电力行业智能化转型。目前，联想企业科技集团已在制造、交通、教育、医疗、智慧城市等细分行业进行“新基建”的落地应用，未来也将持续助力新基建项目的建设发展，为国家“新基建”战略实施贡献科技力量。
       责任编辑:pj