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站房智能辅助与人工智能可视化网关(Intelligent assistant and visual gateway of distribution station)是智慧物联体系“云管边端”架构的边缘设备,具备信息采集、物联代理及边缘计算功能,支撑营、配电及新兴业务。采用硬件平台化、功能软件化、结构模块化、软硬件解耦、通信协议自适配设计,满足高性能并发、大容量存储、多采集对象需求。实现配电站房数据信息的采集、存储、加密、上报以及设备的协议适配、工况自检分析等。以下该设备简称智能网关。
配电站房智能辅助监控系统应用平台部署在 IV 区,站端监测数据使用 4G 公网通道,通过站房智能辅助与人工智能可视化网关,APN 专网,经主站防火墙、入侵检测系统接入到国网公司物联管理(loT)平台和可视化平台,通过物联管理平台分发至配电站房智能辅助监控系统应用平台。对于新建站房,网关应能通过以太网、串行、微功率无线等方式接入配电站房内的所有传感器设备、联动控制设备和视频设备;对于存量站房,网关应确保与配电站房内原有存在的所有传感器设备、联动控制设备和视频监控设备的联通与接入。
站端监控系统通过融合终端和智能网关设备进行站内实时数据的采集上送,智能网关设备接收动环主机上送的站房环境数据信息,同时接收站内设备状态、安防信息、视频监控等监测数据,智能网关将监测数据通过通过 4G(APN)方式上送 IoT 平台;同时智能网关将视频监控信息通过 4G(APN)方式上送可视化平台。开闭所等无融合终端的场所,由智能配电网关采集站端数据分别上送 IoT 平台和可视化平台。

网关正常运行的气候环境条件见下表。

a) 能在海拔 0~4000 米的范围内正常工作;
b) 对于安装在海拔高度超过 1000 米的装置应依据标准 GB/T 11022-2011 第 2.3.2 条要求的 耐压测试规定执行。
采用交直流电源供电。
a) 额定电压:AC/DC220V,允许偏差-20%~+20%;
b) 工作频率:50Hz;
网关电源中断后,保证保存各项设置值和历史记录不少于1年,当电源恢复正常后保存数据不丢失,内部时钟正常运行。
a) 网关核心 CPU 采用国产工业级芯片,采用 ARM架构,核心数不低于 4 核,主频不低于 1.8GHz;
b) 网关配置视频处理模块进行视频流处理及人工智能分析,算力不小于 3Tops,采用国产芯片并独立配置;
c) 网关内存不低于 4GB,存储容量不低于 16G。
a) 网关具备 2 路无线公网/无线专网远程通信接口(公网 4G/3G/2G 五模自适应,专网 4G),可向 5G 演进;
b) 网关具备 6 路以太网接口,其中以太网口接口速率支持 100M/1000Mbit/s 自适应;
c) 网关具备至少 4 路 RS-485,2 路 RS-232/RS-485 可切换串口,串口速率可选用 9600 bps、19200 bps、115200bps;
d) 网关具备 LoRa 无线通信硬件接口,470MHz 采用输变电设备物联网节点设备无线组网协议,2.4GHz 采用输变电设备物联网微功率无线网通信协议。
支持安全智能TF认证、加密芯片数据加密、MQTT软加密,满足互联网部统一安防要求。
支持安装统一边缘框架,配备TF卡或其他经过国网认证的硬件加密介质,经过国网公司认可的安全加密传输通道,实现终端身份认证和传输数据加密。
支持DL/T 634.5 104、MQTT、Q/GDW 1517.1-2014 电网视频监控系统及接口(SIP-B)、GB28181等协议,网络层IP协议宜支持IPv4和IPv6协议。
支持DL/T 634.5 104、MQTT、Modbus、IEC61850(DL/T 860)、输变电设备物联网节点设备无线组网协议、输变电设备物联网微功率无线网通信协议、GB28181或RTSP或站端NVR的SDK等协议,网络层IP协议宜支持IPv4和IPv6协议。
站房智能辅助与人工智能可视化网关采用 Linux 内核操作系统。满足接入国网公司物联管和可视化平台的技术要求。
a) 网关支持进程管理、内存管理、文件系统、虚拟化;
b) 网关支持本地/远程查询网关设备硬件信息,包括设备名称,硬件版本信息,设备通信接口信息,MAC 地址,内存信息,存储信息;
c) 网关支持本地/远程查询网关设备软件信息,包括操作系统(内核)、容器、APP 信息,设备状态,设备启动时间,设备当前时间;
d) 网关支持设置和查询网关告警门限,包括 CPU 占用率、内存占用率、存储占用率等;
e) 网关支持系统异常信息上报,异常信息包括网关 CPU 占用率越限、内存占用率越限、内部存储空间不足、网关复位等;
f) 网关支持网络配置的修改和查询;
g) 网关支持监测通信网络状态,状态异常时主动尝试恢复。
a) 网关日志包括系统日志(用于监测设备的运行状态)、操作日志(用于记录用户所执行的 所有操作记录)和安全日志(记录用户登陆、注销等活动),日志记录不可修改和删除, 支持采用循环记录方式自动定期清理过期日志;
b) 网关支持查询日志的详细内容,查看备份的日志时不能影响当前的日志记录;
c) 网关具备日志导出功能;
d) 网关具备通过主站远程召测日志功能;
e) 网关日志存储时间至少为 6 个月。
a) 网关支持 4 个及以上容器数量,单个容器应支持部署多个应用软件;
b) 网关支持配置和修改容器资源,包括 CPU 核数量、内存、存储、接口,配置和修改容器资源应不影响已部署应用软件的运行;
c) 网关支持查询容器信息,包括容器列表,容器版本信息、容器运行状态;
d) 网关支持容器本地及远程启动、停止、安装、卸载;
e) 网关支持容器监控功能,包括容器重启、存储资源越限、CPU 占用率、内存占用率等情况,容器重启、存储资源越限应上报告警,CPU 占用率、内存占用率越限应上报告警并重启容器;
f) 网关支持容器本地及远程升级,升级过程中支持断点续传;
g) 网关支持容器间通信和数据交互。
a) 应用软件设计与硬件解耦,支持独立开发;
b) 网关支持应用软件本地及远程启动、停止、安装、卸载等功能,操作过程中不能影响已部署应用软件的运行;
c) 网关支持查询应用软件信息,包括应用软件列表,应用软件版本信息、应用软件运行状态、CPU 占用率、内存占用情况;
d) 网关支持监测应用软件异常的功能,包括应用软件重启、CPU 占用率超限、内存占用率超限;
e) 网关支持应用软件本地及远程升级,升级过程中支持断点续传。
站房与地区主站通信要求,包括视频调阅、环境数据信息采集、存储、加密、上报、设备协议适配、设备运行工况监测、巡检计划拟定、监测参数配置等;
MQTT 通信:网关通过 MQTT 通信协议实现采集数据对上转发和接收对下遥控功能指令;
流媒体:通过与现场视频设备通信,实现多路视频数据的转发、分发功能,多数据源支持;通过 RTSP 流实现实时预览和录像点播功能;
数据本地存储要求:支持 3 个月历史数据本地存储(除视频、图片外数据);
SIP-B 通信模块:通过 SIP-B 接口协议与可视化平台通信,实现视频相关信令的交互;
系统自检:负责采集智能配电网关及各个模块当前运行状态,当某个模块出问题后,要立即重启该模块;
接入参数配置: 通过 XML 文件配置设备采集参数;
物联管理平台(loT):部署在云端,实现各类型边缘物联代理和智能终端的在线管理和远程运维,对各类型采集终端进行统一管理,并按照统一物联信息模型,汇聚各类型采集感知数据,进行模型转换和数据预处理,并分发至企业中台或相关专业系统,不长期存储采集感知数据。
功耗
网关整机功耗:≤50W
绝缘性能
按 GB/T 13729 中的有关规定执行。
a) 绝缘电阻≥20MΩ。
b) 介质强度电源>60V:各回路对地 2kV;电源≤60V:各回路对地 0.5kV;
c) 冲击电压电源>60V:各回路对地 5kV;电源≤60V:各回路对地 1kV。
湿热试验
按GB/T 13729中的有关规定执行。
温度40℃、相对湿度93%、试验周期2d(48h),试验结束前2h在试验箱内进行绝缘电阻测试,各各导电回路对外露非带电导电部位及外壳之间的绝缘电阻值不应小于1.5MΩ。
高温性能
设备进行高温实验(严酷等级:温度+70℃,持续时间2h),在试验期间及试验后,装置通信、运行正常。
低温性能
设备进行高温实验(严酷等级:温度-20℃,持续时间2h),在试验期间及试验后,装置通信、运行正常。
按照国网公司互联网部最新安全防护要求执行。
采用专用SIM卡、专用通道(公司指定的无线公网APN或无线4G专网),应本着“最小化”原则配置内网移动接入区各类安全策略,满足公司网络安全管理要求,接入信息管理大区。
a) 利用无线公网或者国网公司自建的无线专网,使用专用 SIM 卡、专用加密通道、统一管理平台,通过内网移动接入区后进入公司管理信息大区;
b) 不具备蜂窝通信功能或不具备加密介质的终端,应通过站房网关接入,终端和站房网关间通过地址绑定、登录口令认证等轻量级认证措施进行安全防护;
c) 站房网关应能支持安装统一边缘框架,配备 TF 卡或其他经过国网认证的硬件加密介质,经过公司认可的安全加密传输通道,实现终端身份认证和传输数据加密;
d) 站房网关中所部属的应用 APP 与主站应用服务间应实现应用层身份认证,以确保 APP 接入安全。
a) 通过物理安全防护,防止外部人员通过管理调试接口控制相关终端或发起网络攻击;
b) 支持远程安全升级功能,对接到的应用软件、固件、漏洞补丁等进行校验;
c) 通过系统加固、可信计算等技术,保障本体安全;
d) 视频接入控制信令应采用国网认可的加密算法,实现控制信令加密、数据传输不加密。协议层应支持 GB/T28181-2016 协议或国网 B 接口协议。
实现对配电站房内设备运行环境的监测,包含温度、湿度、SF6 气体浓度、含氧量、臭氧浓度、烟雾浓度、水位或水浸信息、站房内空间噪声等数据信息的采集;并根据设定的告警阈值产生告警信息。
实现根据环境指标配置联动方案对空调、风机、水泵等设备的控制管理,下发控制指令对配电站房运行环境进行智慧调节。
实现对配电站房内安防设备状态的实时监测,同时监测非法人员入侵的情况,并在发生非法入侵的情况下产生告警信息。
实现对配电站房内电力设备的在线监测,包含配电变压器运行噪声、连接桩头温度、中压开关柜内电缆连接桩头温度、中压开关柜局放、中压开关柜柜内凝露状态等信息的采集和展示,并根据设置的阈值产生告警信息。
实现对配电站房内运行情况的实施监控,同时实现对主要设备运行状态的监控。通过视频监控模块,配电运维检修人员可远程查看配电站房的运行状况,并可通过视频监控设备远程进行核查告警信息的准确性及时做出合理的检修方案。
实现对配电站房内视频流的人工智能分析,包含但不限于如下人工智能分析功能:
a) 安全帽佩戴检测;
b) 小动物入侵;
c) 人员倒地检测;
d) 区域入侵检测。
人工智能分析功能可根据现场具体需求灵活配置,网关具备数据本地存储功能,告警事件、图片、短视频等历史数据应至少保存1个月。
网关包含但不限于如下联动控制功能:
a) 温湿度监测和空调(风机)联动;
b) 水浸/水位监测和水泵联动;
c) 风机(自启动)与有害气体浓度联动;
d) 烟雾与动力电源、视频联动;
e) 门禁与红外布防/撤防、照明、风机联动;
f) 视频与安防、环境监测联动。
联动控制功能可根据配电站房具体设备配置进行灵活设置。
a) 网关满足接入国网江苏电力公司物联管理平台的技术要求;
b) 网关满足接入国网江苏电力公司可视化平台的技术要求;
c) 对于新建站房,网关能通过以太网、串行、微功率无线等方式接入配电站房内的所有传感器设备、联动控制设备和视频设备,其中微功率无线应采用 LoRa 无线通信方式,470MHz采用输变电设备物联网节点设备无线组网协议,2.4GHz 采用输变电设备物联网微功率无线网通信协议;
d) 对于存量站房,网关确保与配电站房内原有存在的所有传感器设备、联动控制设备和视频监控设备的联通与接入。



19 英寸标准机箱,采用机架式安装。
结构防护等级满足 IP40 防护等级要求,采用螺钉或卡扣安装。
尺寸:483*300*45mm



前面板:具有电源、运行、故障、通信等指示灯
①Led 指示灯,RUN、FAU、LINK、ACT
后背板:
②接地螺丝 ③AC220V 电源线接口 ④电源开关,带电源指示灯 ⑤WAN 口,LAN1 口,LAN2口,LAN3 口,LAN4 口,LAN5 口 ⑥USB1,USB2 接口 ⑦HDMI 高清多媒体接口 ⑧通信接口,4 路RS485 接口,2 路 RS232 接口 ⑨CDMA/GSM/WCDMA/LTE 4G 全频 5dbi 吸盘天线⑩标准 6 针 SIM 卡接口 ⑪无线 WIFI 天线 ⑫无线 LoRa 天线
装箱为环境监控采集器一台,4G 全频 5dbi 吸盘天线一根,1.5 米电源线一根。将电源线插入主机后电源接口③,4G 天线拧入⑨即可。
③AC220V 接线口 交流 220V 接口。
④电源开关 电源开关键。
⑤LAN1~LAN5 口 WAN 口为外网接口,LAN 口为本地网络接口。
⑥USB 接口 主要用于接入鼠标、键盘设备。
⑦HDMI 高清多媒体接口 用于接入显示设备。