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南网首个变电站WAPI网络建成投运
西电捷通 发布时间:2021-1-20 15:25:38


近日,南方电网首个基于自主可控安全标准的无线WAPI网络在南方电网广西电网公司220千伏琅东变电站建成投运,首次打通变电站通信“最后一公里”,形成“综合数据网+WAPI网络延伸”的整体通信解决方案,成功接入巡检机器人、智能巡视摄像头、动环监控、移动办公等数字化智能业务,解决了变电站移动终端缺乏安全的无线接入手段的难题,有力支撑了南方电网变电站数字化转型。

   
图:220千伏琅东变电站的室外轮式巡检机器人在进行巡视
 
南方电网广西电网公司和南网数研院积极承接公司数字化转型战略和南网总调试点任务,在南方电网率先开展WAPI技术研发和试点,2020年2月成功研发出支持WAPI技术的无线局域网产品AP和CPE,并顺利通过第三方WAPI协议完整性和互通性测试。
目前,作为数字电网基础设施的重要组成,变电站“最后一公里”无线局域网推广建设已写入《南方电网融入和服务新型基础设施建设行动计划(2020年版)》,计划在2025年前覆盖南方电网有业务需要的所有35千伏及以上电压等级变电站。
 
什么是WAPI?
 
WAPI是中国自主提出的无线局域网安全标准,2003年发布为国家强制性标准。WAPI创新采用三元对等安全架构,安全性高,采用国产SM4密码算法,符合网络安全法、等保2.0等网络安全政策法规要求。基于WAPI技术的无线局域网具有带宽容量大、建设成本低、安全可控等优势,目前已在军队、公安、海关、机场、地铁等行业获得成功应用。
 
电网为什么需要WAPI?
 
随着公司数字化转型和数字电网、智能电网建设的推进,变电站涌现出以机器人巡检、智慧安监、移动办公为代表的新型智能业务,这类业务总体呈现出“大带宽、移动性、大连接”的特点,变电站现有的有线通信方式无法满足移动性需要,而公网4G、Wi-Fi等传统的无线通信技术存在公网无线信号覆盖弱、业务访问需穿越内外网、安全性差、流量费用高等问题,限制了物联网平台层与感知层的实时在线直采。
 
为解决变电站“最后一公里”末端接入难题,支撑电网数字化转型,南网总调经充分调研论证,决定采用自主可控的WAPI技术来建设变电站“最后一公里”无线局域网。
 
广西电网公司率先试点

 
2020年4月,广西电网公司在南宁供电局220千伏琅东变完成WAPI网络建设,共部署5台室外AP和4台室内AP,在站内汇聚后接入综合数据网,形成“综合数据网+WAPI网络延伸”的整体通信解决方案,首次打通变电站通信“最后一公里”,并成功接入室外轮式巡检机器人、室内轨道式机器人、智能巡视摄像头、动环监控、移动办公等业务。该网络试运行8个月以来,网络运行情况良好,巡检机器人和智能巡视摄像头视频画面清晰流畅,动环监控数据采集实时准确,移动办公各项应用访问稳定。

图:220千伏琅东变电站内的户外信号发射器


 
带来数字化业务应用方式变革
 
“综合数据网+WAPI网络延伸”的整体通信方案,不仅解决了末端接入的问题,还打通了物联网平台层与感知层的全程通信通道,带来了业务应用方式的变革。
 

   
图:220千伏琅东变电站的开关柜巡视机器人
 


技术对比:Wi-Fi技术 vs WAPI技术
 
之前采用Wi-Fi技术通信:受制于Wi-Fi存在的网络安全风险,巡检机器人不允许直接接入综合数据网,其采集的可见光、红外视频画面只能传送至站内的机器人服务器,运维人员需通过现场拷贝的形式或者专线通道远程调阅的形式从站内服务器获取巡视视频画面,无法支持实时在线查看巡视画面,且整套系统都孤立于信息内网之外,成为一个信息孤岛,巡视采集数据的获取不便利,限制了AI智能分析等技术在智能巡视领域的应用。
 
现在采用WAPI技术后:由于安全性高,巡检机器人采集的视频画面数据可通过综合数据网直接接入公司全域物联网平台,运维人员可以远程查看巡视画面,远程控制机器人,实现了物联网平台层与感知层的实时在线直采。未来可应用AI人工智能分析等技术实时分析巡视图片,识别缺陷,减轻人工看图识缺的工作量,真正实现变电站巡视无人化和智能化。
 

  
图:220千伏琅东变电站的智能巡检系统
 
本文转载自:南网50Hz

 

 
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