Mainframe de monitoramento on-line da condição do transformador

• Núcleo de agregação e processamento de dados: Mainframe de monitoramento on-line da condição do transformadorÉ a unidade de processamento central (CPU) de todo o sistema de monitoramento, responsável por coletar, sincronizar, armazenar e pré-processar dados heterogêneos maciços de todos os sensores front-end (por exemplo, DGA, micro-água, amplificador local etc.), além de ser o principal hub que conecta a camada de detecção com a camada de aplicativo.
• Recursos de computação de borda: Os hosts de monitoramento modernos integram poderososcomputação de bordaque permite a análise em tempo real, a extração de recursos e o diagnóstico inicial de falhas na fonte de dados. Isso reduz bastante a dependência da largura de banda de comunicação e permite uma resposta local de alarme em milissegundos, melhorando o tempo real e a confiabilidade do sistema.
• Conversão de protocolos e gateways de dados: Como gateway de dados do sistema, o host de monitoramento tem uma forte compatibilidade de protocolo, capaz de converter uma variedade de protocolos de comunicação padrão ou proprietários de sensores (por exemplo, Modbus downstream) em protocolos padronizados para o mestre (por exemplo, IEC 61850 upstream, MQTT) para obter uma integração perfeita de dados.
• Plataforma de gerenciamento e O&M remota: Os recursos integrados de servidor da Web e gerenciamento remoto permitem que a equipe de O&M acesse remotamente o computador host pela rede para configuração do dispositivo, monitoramento de status, atualizações de firmware (OTA) e solução de problemas, reduzindo significativamente a complexidade e o custo da manutenção no local.

Funções principais e arquitetura técnica

Mainframe de monitoramento on-line da condição do transformadorou como é chamadoUnidade de aquisição de dados (DAU)或Unidade de gerenciamento inteligenteSeu objetivo de projeto é operar por um longo período de tempo, de forma estável e confiável, no ambiente eletromagnético severo de uma subestação e executar tarefas complexas de computação e comunicação.

Plataforma de hardware de nível industrial de alto desempenho

A base física do host é sua plataforma de hardware, que deve atender aos padrões do Industry 4.0 para garantir a confiabilidade em ambientes extremos.

• Processadores e arquiteturas: Geralmente baseado em alto desempenhoComputador de nível industrial (IPC)或sistema incorporadoAs plataformas com processadores de arquitetura ARM ou x86 de baixo consumo e alta capacidade de computação garantem a capacidade de lidar sem problemas com fluxos de dados multitarefa.
• Design ambientalmente adaptável: Ele adota um design de resfriamento sem ventilador, ampla faixa de temperatura de operação (-40°C a +85°C), gabinete totalmente blindado com metal e passa no rigoroso teste de compatibilidade eletromagnética (EMC) nível 4 para resistir à forte interferência eletromagnética, surtos e ampla variação de temperatura na subestação.
• Tipos de interface avançados: Oferece uma variedade de interfaces industriais, como várias portas seriais RS-485/232 isoladas para conexão de sensores, várias portas Gigabit Ethernet para upload de dados e rede local, bem como interfaces DI/DO (Digital Input/Output) para alarmes de ligação e recebimento de status de comutação.

Aquisição de dados multicanal com sincronização de tempo de alta precisão

A capacidade de aquisição de dados do computador host determina diretamente a precisão e a profundidade da análise do sistema de monitoramento.

• Recursos de acesso a dados: Ele é capaz de acessar os dados de dezenas ou até centenas de pontos de medição ao mesmo tempo, abrangendo todos os subsistemas de monitoramento e realizando o gerenciamento centralizado de dados.
• Mecanismos de sincronização de tempo: Relógio embutido de alta precisão e suporte paraGPS/BeiDouSincronização de satélite ouNTP/PTPOs protocolos de tempo da rede são alinhados com precisão para garantir que todos os dados coletados sejam registrados com uniformidade e alta precisão. Isso é essencial para a análise de fase de sinais de descarga local, registro sequencial de eventos de falha (SOE) e sincronização de dados em toda a rede.

Computação de borda e pré-processamento de dados

Essa é a chave para distinguir um host de monitoramento moderno de uma unidade de encaminhamento de dados (RTU) tradicional.

• Limpeza de dados e estatutos: Os dados brutos são filtrados, denotizados, os outliers são removidos e formatados em uma estrutura de dados interna unificada, estabelecendo a base para a análise subsequente.
• Extração de recursos em tempo real: A Transformada de Fourier (FFT) em tempo real, a análise de wavelet etc. são realizadas em dados de forma de onda adquiridos em alta velocidade (por exemplo, sinais de descarga local) para extrair seus recursos de amplitude, fase e domínio de frequência e para transformar dados brutos não estruturados em informações estruturadas significativas.
• Alarmes locais em tempo real: Quando um determinado parâmetro ou um grupo de parâmetros ultrapassa o limite, sem esperar pelo comando principal, o host pode acionar diretamente o alarme sonoro e visual local ou o circuito de disparo por meio da interface DO, para obter uma resposta rápida.

Compatibilidade de plataforma de software e protocolo

O software define a flexibilidade, a escalabilidade e os recursos de integração do host de monitoramento.

Arquitetura de software modular em camadas

O projeto de software modular e em camadas é adotado para garantir a estabilidade e a capacidade de manutenção do sistema.

• Camada do motorista: Inclui drivers de comunicação especiais para diferentes marcas e tipos de sensores, possibilitando o uso de hardware “plug and play”.
• Processamento de dados e camada de serviço: Camada funcional central, responsável pelo cálculo de dados, armazenamento, julgamento de alarmes e operação do modelo de diagnóstico.
• Camada de interface de aplicativos: Fornecer interfaces de dados padronizadas para aplicativos de camada superior, como serviços da Web, OPC UA ou interfaces de banco de dados.

Amplo suporte ao protocolo de comunicação (função de gateway de protocolo)

O mainframe deve ser capaz de “carregar a carga” e abrir o link de dados.

Suporte ao protocolo descendente (do lado do sensor)

• Suporte abrangenteModbus RTU/TCPOs protocolos industriais e de energia padrão, como o DL/T 645, bem como os protocolos privados dos principais fabricantes de sensores.

Suporte ao protocolo superior (lado mestre/nuvem)

• IEC 61850: Totalmente compatível com a norma IEC 61850, ele pode ser usado como um dispositivo eletrônico inteligente (IED) para acessar perfeitamente a rede da camada de controle da estação da subestação inteligente e realizar a comunicação MMS/GOOSE.
• iec 60870-5-101/104: Suporta estatutos tradicionais de telecontrole de energia para facilitar a compatibilidade com sistemas de despacho ou back office mais antigos.
• MQTT/HTTP/OPC UA: Oferece suporte a protocolos leves de Internet das Coisas (IoT) e protocolos de Internet Industrial, facilitando o envio de dados diretamente para plataformas de big data baseadas em nuvem ou plataformas de Internet Industrial.

Funções inteligentes de diagnóstico e gerenciamento de dados

O host não é apenas um movimentador de dados, mas um executor de diagnósticos inteligentes.

Modelos de diagnóstico e sistemas especializados incorporados

O mainframe é curado internamente com padrões do setor e experiência especializada, e é capaz de realizar diagnósticos autônomos iniciais.

• Integração do algoritmo padrão: embutidoTriângulo de Duval (matemática)método da razão tripla e outros modelos de diagnóstico de mapeamento de DGA.
• Cálculo do Índice de Saúde (HI): De acordo com o modelo de ponderação predefinido, a fusão de vários parâmetros de monitoramento, o cálculo em tempo real do índice de integridade abrangente do transformador e a indicação de “saudável”, “preocupante”, “anormal”, “Perigoso” e outros níveis de status.

Armazenamento local de dados e rastreabilidade histórica

• Armazenamento de alta capacidade: O cartão SSD ou SD de alta capacidade de nível industrial integrado pode armazenar até meses ou mesmo anos de dados históricos, registros de forma de onda e eventos de alarme.
• Desconectar: Quando a comunicação com o mestre é interrompida, os dados são mantidos intactos localmente; quando a comunicação é restabelecida, o mestre carrega automaticamente os dados adicionais do período de interrupção para garantir a integridade dos dados do mestre.

Configuração e manutenção remotas

• Servidor da Web incorporado: A equipe de operação e manutenção pode acessar diretamente o endereço IP do computador host por meio do navegador para configurar os parâmetros do equipamento, visualizar dados em tempo real, fazer download de dados históricos e analisar os registros do sistema.
• Atualização remota de firmware (OTA): Oferece suporte a atualizações remotas seguras de firmware e upgrades de modelos de algoritmos para hosts pela rede, permitindo que as iterações do sistema sejam concluídas sem a necessidade da presença de pessoal.

O mainframe de monitoramento on-line da condição do transformador é o mecanismo central para que você realize o gerenciamento inteligente de equipamentos de energia. Para garantir que seu sistema de monitoramento tenha um “cérebro” potente, confiável e inteligente, entre em contato com nossos especialistas em integração de sistemas para uma consulta gratuita. De acordo com suas necessidades específicas, recomendaremos a plataforma de host de monitoramento mais adequada e forneceremos um programa completo de integração de sistemas.