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A subestação é uma parte importante do sistema elétrico, relacionada à segurança do fornecimento de energia elétrica e ao desenvolvimento da sociedade. Atualmente, a operação e a manutenção diárias das subestações se dão principalmente por meio de inspeções e manutenções regulares realizadas por inspetores para determinar se há defeitos e perigos ocultos nos equipamentos. Como a subestação é um ambiente de alto risco, a segurança do pessoal é extremamente importante.

Histórico do projeto

Devido à proteção técnica inadequada e à falta de meios de controle científicos e eficientes na operação tradicional de subestações, é fácil gerar alertas de segurança defasados para os operadores, e os gerentes ficam impossibilitados de monitorar o processo de operação, acompanhar a reprodução e os comandos e despachos em tempo real, o que, por sua vez, causa, até certo ponto, vítimas e perdas materiais. A Hi-Target, contratada pelo cliente, forneceu atualizações de proteção de segurança para uma subestação da State Grid para garantir com precisão a segurança dos operadores.

Análise de Pontos de Dor

O projeto enfrenta três grandes problemas: primeiro, o complexo ambiente operacional da subestação e o grave impacto da interferência eletromagnética, resultando em equipamentos de posicionamento imprecisos. Segundo, o projeto precisa superar os problemas de integração dos posicionamentos interno e externo. Os métodos tradicionais de posicionamento são relativamente únicos, e o posicionamento interno e externo não pode ser obtido no mesmo dispositivo. Terceiro, o projeto exige alta precisão dos equipamentos de posicionamento e alarmes de alerta em tempo real para a intrusão de operadores na área.

Programa de Implementação

Para atender aos requisitos deste projeto, a Hi-Target fornece a construção de estações base GNSS e UWB, aquisição de mapas de alta precisão e outros serviços de infraestrutura. Utilizando diversos terminais de posicionamento de alta precisão em nível centimétrico, como o capacete inteligente de alta precisão GNSS Qbox S30, o celular de alta precisão GNSS Qmini A10 (UWB) e o cartão de trabalho UWB, todos desenvolvidos por nós, conectados ao sistema de serviço de localização de alta precisão GNSS da rede elétrica, é formado um conjunto completo de sistemas de proteção de segurança operacional de subestações para garantir a segurança da operação de energia por meio de defesa técnica.

No programa, o capacete inteligente GNSS de alta precisão Qbox S30 e o celular GNSS de alta precisão Qmini A10 (UWB) possuem forte capacidade anti-interferência eletromagnética, pois contêm antena espiral omnidirecional miniaturizada e antena de posicionamento UWB, o que garante a precisão da transmissão de dados e a precisão do equipamento de posicionamento. Já os terminais GNSS de alta precisão Hi-Target são multiformes, compactos e portáteis, com funções de posicionamento, comunicação e disparo em nível centimétrico, permitindo o posicionamento integrado interno e externo do pessoal da subestação no mesmo dispositivo, fornecendo alertas em tempo real.

Fluxo de trabalho

I. Construção de estação base GNSS e estação base UWB

De acordo com as condições do local e as necessidades operacionais, o projeto realiza a construção de estações base GNSS, estações base UWB e outras infraestruturas.

1. Construção da estação base GNSS

    Seleção e levantamento do local

Antes do levantamento de campo, os operadores enviam primeiro o questionário da situação do local proposto ao cliente para determinar o uso do solo ou telhado e o fornecimento de energia, comunicação, abastecimento de água, proteção de segurança do local da estação e outras condições de suporte de infraestrutura, desenvolvem o plano de trabalho do levantamento, preparam os instrumentos, equipamentos e informações; em segundo lugar, erguem a antena de estrangulamento geodésico no endereço selecionado para o qual a altura da ereção da antena deve ser consistente com a altura do píer de observação proposto. E então coletam e baixam os dados de observação e convertem os dados em arquivos padrão, usam software de análise de qualidade de dados para processar e analisar os dados de observação. A taxa de disponibilidade dos dados de observação não deve ser inferior a 95%, o impacto multicaminho médio no MP1 deve ser inferior a 0,5 m, e o MP2 e o MP3 devem ser inferiores a 0,65 m, os resultados do teste devem ser preenchidos na "tabela de resultados do teste de campo do local da estação".

    Construção do píer de observação

Para tornar a construção do píer de observação mais rápida e eficiente, antes da concretagem, as placas de mármore pré-personalizadas e processadas são fixadas verticalmente ao redor da base do corpo do píer, com o tambor de aço inoxidável no centro e as quatro placas de mármore laterais fixadas verticalmente. As juntas entre elas são coladas com cola, e a periferia é fixada com arame fino de ferro. Após a concretagem do píer de observação, a coluna do píer de observação deve ser finalizada, incluindo a limpeza da fita adesiva externa do tambor de aço inoxidável, a remoção das manchas de cimento na coluna e a garantia de que o tambor de aço inoxidável da coluna esteja brilhante e livre de manchas. Ao mesmo tempo, tubos de PVC são instalados entre a base do píer de observação e a sala de observação para evitar a exposição dos cabos da antena e garantir a aparência, a integração e a padronização do píer de observação externo.
    Instalação de equipamentos de data center e implantação de software de solução de alta precisão
A instalação e o comissionamento incluem o layout da rede do data center, a instalação de servidores e equipamentos de rede e a implantação de software de cálculo de alta precisão. Após a conexão da rede, os dados de observação do receptor são transmitidos ao servidor através do canal de rede, e o serviço diferencial pode ser transmitido após a configuração do software de cálculo.
    Verificação de precisão
Selecione três pontos conhecidos na área de cobertura da estação base. Após conectar o terminal de posicionamento de alta precisão GNSS à estação base GNSS para obter uma solução fixa, ele é posicionado no ponto conhecido e coletado suavemente 20 vezes. As coordenadas obtidas são comparadas com as coordenadas dos pontos conhecidos. O erro é de até 2 cm, e a precisão da estação base atende aos requisitos.

2. Construção da estação base UWB

Os principais conteúdos de construção da estação base UWB incluem montagem da estação base, fixação do gabinete de distribuição, fixação de tubos roscados, instalação de cabos de comunicação, instalação de linhas de energia, fiação interna, comissionamento de equipamentos, etc.

Durante o processo de construção e comissionamento do projeto, contratamos engenheiros técnicos com qualificação certificada para conduzir o comissionamento no local. O comissionamento inclui a análise das condições de operação do sistema, o ajuste de desempenho do sistema, a implementação do ajuste de desempenho do sistema com o consentimento do cliente, o backup e os testes do sistema e, por fim, a entrega do sistema ao cliente para uso.

II. Aquisição de mapas de alta precisão (aquisição de dados de subestações)
Utilizando equipamentos de escaneamento a laser 3D e RTK, dados vetoriais precisos podem ser coletados. A coleta de dados da subestação inclui dados de vários tipos de equipamentos energizados, como transformadores, capacitores, cortadores de aterramento, etc., bem como dados de estradas, casas, grama, espaços abertos, cercas e outros tipos de terreno dentro da área da subestação.
Após a conclusão da coleta de dados da subestação, desenhe equipamentos, estradas e outras camadas através do ArcGIS. De acordo com as condições locais, os operadores inserem os atributos de cada área e, por fim, desenham um mapa temático.

Resultado

Ao usar uma variedade de terminais de posicionamento de alta precisão GNSS, as funções realizadas são as seguintes: Posicionamento de localização de pessoal: Ao usar o capacete inteligente de alta precisão GNSS Qbox S30, o telefone celular de alta precisão GNSS Qmini A10 (UWB) e o cartão de trabalho UWB, os gerentes podem visualizar a localização e a trajetória de ação do pessoal operacional em tempo real, obter informações de pessoal e conduzir comando visual e despacho.

Inspeção de equipamentos de energia: Utilizando o celular GNSS de alta precisão Qmini A10 (UWB), é possível correlacionar planos de trabalho, criar registros de proteção de equipamentos e realizar inspeções padronizadas com base em linhas – pontos de inspeção – equipamentos. Suporta opções padrão, entrada de texto, upload de fotos, gravação em campo e outros métodos de gravação, além de oferecer suporte à segurança e ao armazenamento de dados, integra-se perfeitamente ao sistema de processamento back-end, exporta dados de inspeção e realiza a informatização da inspeção de equipamentos de energia.

Aviso de segurança operacional: Utilizando o capacete de segurança inteligente de alta precisão GNSS Qbox S30 e o cartão de trabalho UWB, é possível realizar o posicionamento de pessoas em nível centimétrico, tanto em ambientes internos quanto externos. Ao mesmo tempo, delineia cercas eletrônicas bidimensionais e tridimensionais, alarmes de entrada e saída da cerca, a central de comando de bastidores e o capacete de segurança de alta precisão GNSS Qbox S30 podem realizar alarmes sonoros e luminosos bidirecionais, alarmes inteligentes (de saída do chapéu, queda, subida, silêncio, alarme SOS, etc.), para obter monitoramento remoto inteligente completo e em todas as condições climáticas.

Assistência de comando remoto: Utilizando o capacete de segurança inteligente GNSS de alta precisão Qbox S30, chamadas de áudio e vídeo (intercomunicador de vídeo entre a central de comando dos bastidores e o capacete de segurança GNSS, visualização da operação no local) e intercomunicador de voz (intercomunicador de chamada única ou intercomunicador de chamada em grupo entre a central de monitoramento dos bastidores e o capacete de segurança inteligente GNSS de alta precisão) podem ser realizadas sem limitação de distância de cobertura. Em caso de emergência, os operadores podem solicitar suporte e tomar medidas de emergência remotamente na primeira vez. A câmera do Qbox S30 pode coletar a situação da operação em tempo real e enviar fotos e vídeos, para que o gerente possa entender a situação de trabalho dos operadores e regular o processo de trabalho em tempo real por meio do monitoramento remoto.

Resumo do Projeto

Ao usar uma variedade de capacetes inteligentes GNSS de alta precisão Qbox S30, telefone celular GNSS de alta precisão Qmini A10 (UWB), cartões de trabalho UWB e outros terminais de posicionamento GNSS de alta precisão em subestações, ele pode realizar exibição precisa de mapas, posicionamento de pessoal em nível de centímetro e proteção de segurança, visualização e padronização de operações e alerta de segurança em tempo real, garantir a segurança das operações da rede elétrica por meio de tecnologia e defesa e melhorar significativamente a eficiência operacional.