5G智慧发电厂综合解决方案（47页 PPT）

微信扫码，打开到小程序

5G 智慧发电厂综合解决方案 目录 典型案例 04 项目背景 园区专网 解决方案 01 02 03 技术密集型行业 高危行业 安全是行业永恒的主题 项目背景 生产安全事故原因分析 22400 + 起 16200+ 人死亡 操作错误、忽视安全警告 未经许可开 动、关停、移动机器 忽视警告标记、警告信号 操作错误 破坏安全装置 安全装置被拆除、堵塞，作用失效 使用不安全设备 临时使用不牢固的设施 使用无安全装置的设备 攀、坐不安全位置 在起吊物下作业、停留 机器运转时加油、修理、调整、焊接、清扫等 未正确穿戴劳保用品 在必须使用个人防护用品用具的作 业场所忽视其作用 冒险进入危险场所 高温高压容器、管道逗留人员过多、时间过长 临时检修区监管力度不足 95 % 不安全行为 2017 年上半年全国生产安全事故 1 % 管理缺陷 目录 典型案例 04 项目背景 园区专网 / 切片 解决方案 01 02 03 专网设计方案 p 5G 无线专网 +MEC 云网一体化体系，实现数据本地化处理，数据不出园区。 公网 Internet 能力开放 / 业务切片： 公网用户面数据 本地分流用户面数据 终端 基站 降低时延 ： 核心网 / 路由器 本地化 / 安全： MEC 平台 节省带宽： 第三方公有云 本地网络 平台 通用功能 本地化应用仓储  运营商 ： 提供 MEC 整体运营系统、面向应 用 的 界 面 （ 与 核 心 网 统 一 管 理 维 护 ， 区 别 于   OTT ） 厂商 ： 提供 MEC 网络功能、软硬件环境 第三方 ： 提供 MEC 应用、内容 MEC ：赋能垂直行业数字化转型 MEC 是集网络联接、算力资源、云和应用能力为一体的 D-ICT 智能信息节点，为客户提供就近智能服务 • • • • MEC 的价值 端 能力 赋能应用 联接 接入能力： 5G/4G 分流，固网 BAS 网络能力：定位、 TCP 视频优化、网络感知 应用能力 云 能力 提升质量 应用能力 行业应用：智能制造、车联网、媒体、 ... 通用行业应用：机器视觉、区块链、 ... 联接 网 计算 云： IaaS/PaaS/SaaS 数据智能： AI ，大数据，视频分析 #3 #2 #1 URLLC 业务能力 eMBB 业务能力 mMTC 业务能力 超密连接： 10 6 /km 2 低时延： ms Level 大带宽： 1G~10Gbps 承载网 核心网 无线 容量增强 bps 体验速率 海量终端接入 连接 /km 2 超高可靠超低时延 时延 高可靠 安全 移动性 超低时延 内容感知 大带宽 无缝覆盖 成本 低功耗 现网 uRLLC eMBB mMTC 按需的网络能力 灵活的运行和管理 切片：满足不同场景业务需求 通过网络切片，在一个通用的物理平台之上构建多个 专用的、虚拟化的、互相隔离 的逻辑网络，来满足不同客户对网络能力的不 同要求。 目录 典型案例 04 项目背景 园区专网 解决方案 01 02 03 视频联网化 实现对厂区各类视频资源的整合，包括厂 区各类模拟、高清治安监控摄像机、 NVR 设备等，同时整合厂区车辆出入口监控、 停车场视频监控等资源，使全部监控点位 设备均通过互联网实现视频联网上云，在 云端统一汇聚，并实现视频预览、录像回 放、录像调取等能力 管理信息化 监控中心作为整个厂区的指挥调度管理 枢纽，可建立大屏展示中心，这有利于 厂区安防的直观展示，便于安保人员对 相应安防告警信息作出及时处置。同时， 监控大屏可根据历史告警数据、视频数 据，进行大数据分析，给出数据分析报 告及数据统计报表 分析智能化 利用先进的计算机图像视觉分析技术和模 式识别技术，提取视频画面中的关键目标， 依据预设规则，判断场景中出现了违反预 定义规则的行为。在智慧厂区场景下，典 型的视频 AI 分析能力包括人脸识别、工服 识别、人数统计、电子围栏闯入识别、违 规操作行为识别等 厂区安防监控需求分析 以视频监控 +AI 智能分析技术为驱动，结合图像进行分析，打造全方位厂区安防监控系统 5G 与厂区安防监控的完美契合 5G 扩展至三大场景（ eMBB/uRLLC/mMTC ）， 5G 的大带宽、低时延特性，完美解决了视频监控大流量数据回传需求，赋能智慧厂区安防监控场景 u eMBB 大带宽 mMTC 大连接 uRLLC 超低时延 u u p 从业务需求为着手，实现一张智能化网络提供差异化业务 p 允许在每个网络切片中配置和重用网络元件和功能以满足特定的应用要求 p 网络切片的每个片是隔离的。从而提高可靠性和安全性 网 络 切 片 p p p 针对本地化、低时延和高带宽业务提供优化的服务运行环境 降低时延并节省传输资源 可提供相应的计费服务、感知用户的移动 边 缘 计 算 p p 基站侧利用大规模天线阵列形成多发多收的系统 峰值及小区容量提升、有效的干扰抑制、边缘覆盖性能改善 大规 模阵 列体 天线 p p p 毫米波段通信，频谱资源丰富 增加系统带宽，可显著提升峰值速率和容量 面向 6GHz~100GHz 频段，带宽可以达到几百 MHz 甚至上 GHz 高 频 通 信 5G 场景 5G 技术特性 5G 关键核心技术 峰值速率： 10/20Gbps • 厂区高清视频监控 • 连接数密度： 100 万 /Km 2 海量物联网传感节点 • 空口时延： 1ms 厂区机器人 / 无人机安防巡检 • • • 传统视频监控 事前无预警 缺乏智能化，灵活度低，需要依靠人 力查看，响应不及时 人工识别难 监控数据采集维度单一且效果欠佳， 不可用在其他领域 事后难取证 通常事后取证，通过视频回放发现异 常情况，需要手动调查取证 • • • • 智能视频监控 兼容性好 兼容已有视频监控系统，利用原有设备进 行视 频分析 自动存储 监控视频进行实时分析，支持自动报警、 自定 义分析区域、异常事件视频自动存储等 实时预警 支持多终端登录，远程了解实时视频及异 常情 况处理 支持算法叠加 功能支持叠加，可根据实际需求开通  相应算法，灵活便捷 传统视频监控 VS 智能分析 5Gn eye 视频监控中台运营管理门户 环境 EEnvironment H 健康 Health S 安全 Safety 人脸识别门禁 管道泄漏监测 积水预警 工衣工帽识别 异常行为识别 禁非区防控 临时区域管理 车辆管理 边界防范 人员 / 工单管理系统 钥匙拔出识别 火灾识别 VIP 识别 人车定位 徘徊预警 非法翻越预警 海边泡沫预警 支持接入 更多功能 厂区可见光高清视频监控 厂区红外夜视布防监控 出入闸口区域 功能特点 1 ： 5G 超高清视频监控 通过 5G 网络部署实现高清视频毫秒级实时回传，定向枪机、云台变焦球机、鹰眼、 360 度全景、红外热感应双摄、枪球联动等多种设备兼容； 重点 监控 区域 库房 / 堆料区域 生产车间 周界区域 目标徘徊 n n 功能特点 2 ：视频 AI 智能分析与告警（ 1 ） 系统功能： — 违规抽烟检测 — 人员徘徊检测 系统配置 – 系统：数字监控 + 智能分析 – 系统存储： 45 天 /90 天（按需配置） – 布点建议： • 厂区出入口 • 仓库出入口 • 物料堆放处 对在生产车间内的 离开区域 吸烟行为进行识别， 避免潜在安全隐患 发生。 Chin C aU on nic fid om en tia 功能特点 2 ：视频 AI 智能分析与告警（ 2 ） 电子围栏可以自动检测运动目标穿越警戒线的行为，支持单向或双向的跨越检测， 可以适 用多种应用场景，例如： 伴线入侵、翻越围墙、翻越围栏、翻越虚拟警戒线 等等。 通过对水泥厂围墙、危险区域、 或其他重点区域，设定的警戒围 墙区域，一旦有可疑人员靠近或 攀越者围墙时，系统将锁定目标， 并自动调用实际场景中声光报警 装置，对可疑人员发出告警 功能特点 2 ：视频 AI 智能分析与告警（ 3 ） 烟火识别 通过 AI 智能分析算法，对区域 内烟雾及明火进行有效识别， 一旦发现危险及时告警，并且 可以联动警灯，防止造成重大 安全事故 n 人员摔倒监测 对重点区域进行视频监控，对人 体关键点进行监测，通过摔倒模 型判别人员是否摔倒，且 当 发现 有人员摔倒后在规定时间内未起 身，系统就会实时告警，以此防 止在生产车间中因操作失误等原 因造成的安全事故 工衣工帽识别：识别进入厂 区内工人着装情况，比 对系 系统标准着装图片，对未着 正确工装、未戴工帽 等情况 进行识别，自动发出提醒并 且后台记录，提升 工人作业 安全 未佩戴安全帽识别 ： 在检测区域 进行安全帽动态检测，当有工作 人员未佩戴安全帽的情况时，系 统可通过与现场告警设备联动实 时告警，提醒现场工作人员佩戴 安全帽。 目录 典型案例 04 项目背景 园区专网 解决方案 01 02 03 系统管理平台 软硬一体 解决方案 实现五大转变 1 、人员管理 -- 粗放向精细转变 2 、危险报警 -- 被动向主动转变 3 、作业监管 -- 现场向远程转变 4 、现场作业 -- 单一向交互转变 5 、安全生产 -- 传统向现代转变 实现四大成效 1 、改变管理模式，使管控更高效 2 、强化防空措施，使风险更可控 3 、智能穿戴设备，使作业更安全 4 、统一业务平台，使决策更精准 互联网 + 安全生成 o 系统利用物联网 / 空间定位 / 移动通信 / 云计算 / 大数据等技术，为企业提供具有定位、 感知、预警和音视频通讯功能的 一体化智能穿戴产品 , 以及基于共有的 IP 架构的“云 + 端”综合管理平台，解决安全生产现场作业过程中的问题，实现 “ 感知、分析、服务 o 、指挥、监控”的五位一体，打造”互联网 +“ 时代的智能化管理、精细化管理、过程 结果并重的安全生产管理新模 式。 系统管理平台 作业现场 一体全功能智能安全帽 安全帽底面 一体全功能智能安全帽 安全帽正面 规格尺寸： 301.8*228.2*249mm 重量： ≤ 650g 手电筒： 支持 防护等级： IP66 摄像头： Sensor C2395 1/2.7inch 内存： 1GB+8GB 定位： GPS/ 北斗 蓝牙： BT 4.1LE 产品认证： GB/T2811-2007 认证 按键功能 : 开 / 关机、音量 +/- 、一键拍照、 SOS 告警、通 话按钮 喇叭： 环线立体声 软件平台： Andriod 7.0 指示灯： 充电、开机指示灯 SIM 卡： NANO 频段： 全网通 麦克风： 双降噪麦克风 电池容量： 5000mAh WIFI ： IEEE802.11b/g/n 静默报警 当人员长时间在一个地方不动时，帽子 和后台都会报警 音视频通话 内置高灵敏度 MIC 及环线立体声喇叭 , 实现语音双向通讯、组呼等功能 危险救援 内置 SOS 救援系统，方便人员遇到危险 时能得到及时救援 脱帽报警 人员若未佩戴安全帽，人员和后台都会 收到报警提示 轨迹回放 管理端可查看每位作业人员某个时间段 的运动轨迹，记录人员作业路径，追溯 作业历史进程 近电感应 内置电压感应芯片支持 220V 、 10KV 、 35KV 、 110KV 220KV 近电预警 跌落报警 人员跌落或受到猛烈撞击后台会提示收 到报警 电子围栏 管理端可创建多个电子围栏对佩戴安全 帽人员禁止外出或者入内，便于管理， 提高安全性 登高预警 内置高度监测芯片实时感应离地高度作 出相应的预警功能 人员定位 支持 GPS 实时定位，方便管理人员调配 及时处理事件 生命体征 近红外光电脉搏波血氧传感器实时检测 施工人员的心率和血氧饱和度 AI 智能 通过 AI 语音可以控制帽子进行相应的操 作 目录 典型案例 04 项目背景 园区专网 解决方案 01 02 03 产品功能设计 产品形态及功能 基于 5G 网络的巡检业务，实现重点区域内不间断的自主巡逻、实时高清监控、安全监测等 电力巡检机器人系统由前端 + 后台构成： u 前端巡检机器人车体搭载云台、激光雷达、 VR 全景摄像机等设备 u 后台主要包括：智能监测模块、巡检机器人控制模块、 VR 全景监控模块、管理监控模块 巡检区域 5G 传输 监控展示 5G 基站 5G 核心网 边缘 DC 存储 AI 处理 数据处理 上行 据 巡检车构成模块 云台 u 云台是安装、固定摄像机的支撑 设备，可以进行水平和垂直两个 方向转动 u 它的工作原理是云台内部装载了 两个电动机，一个负责水平方向 的转动，另一个负责垂直方向的 转动 激光雷达 u 工作原理是激光束中的激光二极 管发出脉冲光，脉冲光照射到目 标物后反射一部分光回来，在二 极管附近安装有光子探测器，它 可以探测出返回的信号，通过计 算发射和探测的时间差计算出目 标物的距离。 VR 全景摄像机 u 可以提供 360°* 360° 无死角视频 监控。采用单目像素 8 MP, 四目全 景接拼像素 32 MP ，操作简单快 捷，提供全方位的安全防护 u 摄像机通过安装支架固定在巡检 车之上，支持户外长期运行，通 过 5G 网络进行高清全景视频回传 机器人充电房 智能巡检机器人具有双向自动充电功能。充电方式采用电池与地面充电系统非接触式充电结合的供电方式。 其中地面充电系统安装于充电房内，充电房是机器人防风、避雨及非运行状态下的停放处。 智能监测模块 通过将多种传感器数据融合并在本地智能判断，当数据超出正常范围时，前端系统立刻上报运检平台，进 行数据诊断和预警发布，精准定位故障点 u 系统可实现的监测功能有：仪器仪表（包括传统的指针表和电子液晶表）的读数的识别、设备温度测量、设备温度 异常报警、设备老化报警、图文识别与追踪功能等 u 通过对终端感知设备的数据、图像资料进行计算、分析、判断，在第一时间发现异常数据与报警信息，通过网络及 时上报故障、隐患发生的时间、地点、类型等信息 VR 全景监控模块 流媒体平台具有高效视频管理及传输功能，兼容全景 VR 视频直播信号的大、长、久传输特点，采用高效 H.265 编码算法，支持多种协议间传输分发，最大分辨率支持 8K 直播的传输及存储 管理监控模块 监控平台主要用来控制智能巡检机器人自主巡检电力设备，实时显示巡检结果，从而代替人工巡检，提升 电力部门的运维效率，实现变电站的自主检测、监控、安防和数据远程集控管理。主要功能有：实时监控、 远程控制、任务管理、数据查询等 目录 典型案例 04 项目背景 园区专网 解决方案 01 02 03 1  西门子、施耐德等品牌 PLC 私 有协议与 5G 公有协议的对接  匹配多种视频格式 适配私有协议 2  大带宽：高清视频回传  低时延高可靠：工业控制 信号传输 发挥 5G 核心优势 3  视频、 PLC 、设备管理、 人员通信业务并行 多业务融合 工业级 5G 控制网关 （接入版，带 5G 模组） Nx 高清摄像头 VLANA VLANB 5G 智慧电厂远程控制系统 公网用户面数据 本地分流用户面数据 PLC 客户端 交换机 接入端 公网 Internet 核心网 PLC server 视频服务器 VLANA VLANB 本地网络 交换机 控制端 工业级 5G 控制网关 （集控版） 远程中控室 MEC 5G 基站 公网用户 煤堆场侧 煤堆抓手 尺寸 （ 380*320*70 ） mm 重量 约 4kg 工作电压 180V ～ 250V 功耗 <40W 工作温度 负 10℃ ～ 70℃ 相对湿度 10% ～ 90% 无凝结 防振要求 4.9 牛顿 / 平方米 防雷要求 差共模： 4KV 防水要功 协议 IP65 适配 中国联通煤机远控产品（终端 + 云平台） 2019.02 V1.0 版 2019.06 V2.0 版 2020.Q2 V3.0 版 工业级室外设备 室内设备 产品功能 p 工业级要求： 防水、防尘、防震、防雷 p 协议适配： 适配多种工业私有协议 p 流量整形： 满足不同类型业务差异化需求 p 云端下发： 业务快速部署、云端管理下发 p 定位： 北斗 + 差分定位，位置溯源 工业级 5G 控制网关产品 云端管理平台（ V1.0 ） 方案特点及优势 低时延 控制 大带宽视 频 高安全性 端到端 QoS 利用 5G 网络低时延特性以及 MEC 边缘部署， 到达最理想的低 时 延 效 果 ， 在 现 有 5G 协 议 标 准下 , 可满足端到端 <20ms 的 PLC 控制要求； 端侧工业适配网关已集成 5G 工业模组，理 论 上 行 可 支 持 200Mbps 以 上 ， 按 1080 分辨率，支持 50 路高清视频同时回传，可 根据实际需要灵活部署监控摄像头，来满 足辅助远程操控和作业环境监控的需求 . 一方面，边缘 MEC 本地分流，保证工业数据不出厂 区；内部划分不同层级的子域隔离 , 结合防火墙，防 止诸如 DDos 攻击等，保障敏感数据安全性；另一 方面，端到端部署工业适配网关，支持私有协议封 装互联，保证点对点的业务安全加密，并可根据需 求实现硬件加密，进一步加强数据安全。 工业适配网关间配置二层隧道协议建立两个 VPN ，分别承载视频和 PLC 控制业务，并利 用 5G 网 络 QoS 和 网 络 切 片 特 性 ， 实 现 端 到 端的业务隔离和 QoS 保障。 端到端工业适配网关，适配承载各类 PLC 私 有协议，对接各类品牌的 PLC 控制系统；具 备“柔性通道”特征，灵活配置多个 VLAN ， 扩展其他作业通信业务，譬如对讲语音业务、 远程设备维护管理等。 高扩展性 目录 典型案例 04 项目背景 园区专网 解决方案 01 02 03 AR 眼镜（本端） +5G+5Gn 通讯平台 + 手机 / 电脑 web 交互（远端） 针对各行业实时远程通讯、协作需求而诞生的产品。 中国联通 5Gn 通讯平台 AR 眼镜 / 手机 / 电脑 5G 网络 为用户提供解放双手、第一视角的视频通讯服务还能通过实时 AR 标注等可视化手段，实现高效、精准的远程协作。 利用高带宽低时延保证高清音视频通讯，为远程协作提供高质量 的网络保障。 4K/8K 产品特性 1 第一视角高清音视频通讯 解放双手，解放生产力 借助轻便的 AR 眼镜，用户在使用中国联通通 讯平台时无需手持额外设备，远程协作、眼 下工作两不误。该平台可分享第一视角画面， 远程用户如同亲临现场 远程用户可一键暂停通讯画面或在实时画面 中进