1 背景介紹

　　隨著中國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的持續(xù)發(fā)展，能源生產(chǎn)和消費(fèi)模式正 發(fā)生重大轉(zhuǎn)變。推動(dòng)新一代新能源服務(wù)業(yè)務(wù)，是貫徹落實(shí)習(xí) 總書(shū)記關(guān)于能源“四個(gè)革命、一個(gè)合作”和國(guó)家“節(jié)約、清 潔、安全”能源發(fā)展戰(zhàn)略的具體措施，是主動(dòng)適應(yīng)能源供給 側(cè)改革和電力體制改革的新要求，也是支撐能源互聯(lián)網(wǎng)企業(yè) 建設(shè)的重要途徑。

　　水電行業(yè)是我國(guó)能源供應(yīng)的重要組成部分，承擔(dān)著保障 國(guó)家能源安全和經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的重任。目前我國(guó)水電裝機(jī)容 量已達(dá)到3億千瓦，占全國(guó)電力裝機(jī)總量的17%以上。全國(guó) 已建成多個(gè)大型水電站，如三峽水電站、白鶴灘水電站、溪 洛渡水電站等。

　　2 行業(yè)現(xiàn)狀&主要應(yīng)用“痛點(diǎn)”

　　目前，中國(guó)水電行業(yè)面臨巨大挑戰(zhàn)，隨著國(guó)家能源結(jié) 構(gòu)轉(zhuǎn)型的推進(jìn)，水電行業(yè)需要適應(yīng)新的發(fā)展形式，加快轉(zhuǎn)型 升級(jí)，特別是在建設(shè)和運(yùn)營(yíng)過(guò)程中對(duì)生態(tài)環(huán)境有一定影響， 需要加強(qiáng)環(huán)保意識(shí)和技術(shù)應(yīng)用，降低對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響。另 一方面，隨著電力市場(chǎng)的開(kāi)放和競(jìng)爭(zhēng)加劇，水電企業(yè)需要提 高自身競(jìng)爭(zhēng)力，拓展市場(chǎng)空間。水電當(dāng)前面臨著資金投入不 足、政策支持不夠、技術(shù)創(chuàng)新能力不足等主要“痛點(diǎn)”。其 中，技術(shù)創(chuàng)新能力不足極大地制約了水電行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力的進(jìn)一 步提升，具體來(lái)說(shuō)有以下幾點(diǎn)：

　　(1)信息化技術(shù)相對(duì)滯后：亟需引入先進(jìn)的自動(dòng)化信息 技術(shù)，加大研發(fā)支持力度，如：云計(jì)算、邊緣計(jì)算、大數(shù)據(jù)、 物聯(lián)網(wǎng)等計(jì)劃，優(yōu)化及提升水電行業(yè)綜合數(shù)字化能力及水平。

　　(2)智能化發(fā)展的執(zhí)行和落地有待提速：加快制定水 電行業(yè)智能化發(fā)展規(guī)劃，明確智能化的發(fā)展目標(biāo)，重點(diǎn)領(lǐng)域 和實(shí)施路徑。

　　(3)水力環(huán)境適配的復(fù)雜性和難度：不同于傳統(tǒng)應(yīng)用 行業(yè)，水力系統(tǒng)運(yùn)行條件會(huì)受到水壓、水位、濕度、溫度、

　　電磁干擾等多種復(fù)雜環(huán)境因素影響，對(duì)算法和邏輯控制的設(shè) 計(jì)有更高要求。

　　(4)對(duì)可靠性和穩(wěn)定性的保障要求更高：由于水電系 統(tǒng)通常處于偏遠(yuǎn)地區(qū)，維護(hù)難度加大，對(duì)通信數(shù)據(jù)的監(jiān)控和 傳輸，更加需要高穩(wěn)定的保障。一旦出現(xiàn)故障，可能導(dǎo)致發(fā) 電中斷、造成較大經(jīng)濟(jì)損失。

　　基于以上“痛點(diǎn)”，矩控新辰MatriBox邊緣智能可編程 控制器系列針對(duì)水電行業(yè)提供了完整的產(chǎn)品配套解決方案， 以推動(dòng)水電行業(yè)從信息化、數(shù)字化乃至智能化轉(zhuǎn)型，真正為 國(guó)家綠色能源轉(zhuǎn)型、“雙碳”戰(zhàn)略添磚加瓦，成為水電行業(yè) 堅(jiān)實(shí)的合作伙伴和最佳助力。

　　3 MX控制系統(tǒng)產(chǎn)品及方案

　　矩控新辰MatriBox開(kāi)發(fā)的MX5000、MX6000等MX系列 中高端邊緣智能可編程控制器產(chǎn)品，具備高效、穩(wěn)定、智能 等特點(diǎn)，采用最新結(jié)構(gòu)工藝，高度集成化設(shè)備，可集成MatriX Factory引擎，應(yīng)用于基于云端的服務(wù)，用戶可直接下載電力 或儲(chǔ)能行業(yè)應(yīng)用模版到控制器，快速搭建IoT解決方案。

　　MX系列控制器支持IEC61131-3(MatriX Control,也支 持C/C++高級(jí)語(yǔ)言編程)，由于基于RT-Linux開(kāi)放式操作架 構(gòu),可輕松集成IT領(lǐng)域的新技術(shù)，通過(guò)SSH安全協(xié)議訪問(wèn)系統(tǒng) 底層，完美打通IT與OT的融合。

　　· MX系列控制器可集成Matrix Factory引擎,可應(yīng)用于基 于云端的服務(wù),用戶可下載不同的行業(yè)應(yīng)用模版到控制器，快 速搭建IoT的解決方案;

　　· MX系列控制器可根據(jù)工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的不同需求,與MXIO系列 I/O系統(tǒng)集成，為用戶提供一個(gè)完美的自動(dòng)化、數(shù)字化底座(見(jiàn) 圖1)。

　　4 關(guān)鍵應(yīng)用場(chǎng)景 筑牢安全底座

　　在水電站的運(yùn)營(yíng)管理中，動(dòng)力設(shè)備管理軟件的應(yīng)用面

　　臨著多重難題。首先，設(shè)備的多樣性和復(fù)雜性使得管理軟件 在數(shù)據(jù)整和實(shí)時(shí)監(jiān)控方面存在挑戰(zhàn)。水電站通常涉及多種動(dòng) 力設(shè)備，如發(fā)電機(jī)組、變壓器、泵站等，這些設(shè)備的運(yùn)行狀 態(tài)、維護(hù)記錄和性能指標(biāo)需要在一個(gè)統(tǒng)一的平臺(tái)上進(jìn)行管理。 然而，現(xiàn)有的軟件往往難以實(shí)現(xiàn)對(duì)不同設(shè)備的全面監(jiān)控，導(dǎo)致 產(chǎn)生信息孤島現(xiàn)象，影響到?jīng)Q策的及時(shí)性和準(zhǔn)確性。

　　其次，設(shè)備故障的預(yù)測(cè)和預(yù)防也是一個(gè)亟待解決的問(wèn) 題。傳統(tǒng)的管理軟件往往依賴于定期的人工檢查和維護(hù)，缺 乏智能化的故障診斷和預(yù)測(cè)功能。這使得一些潛在的設(shè)備故 障未能及時(shí)發(fā)現(xiàn)，進(jìn)而影響水電站的安全和經(jīng)濟(jì)效益。因 此，如何提升設(shè)備管理軟件的智能化水平，增強(qiáng)其故障預(yù)測(cè) 能力，是當(dāng)前水電站管理中的一大難題。

　　MX系列高端邊緣智能可編程控制器是連接AI、OT和IT 的高實(shí)時(shí)工業(yè)邊緣智能控制產(chǎn)品。例如：MX6300 Pro搭載 高性能的8核ARM處理器和8G的運(yùn)行內(nèi)存，配備了高達(dá)512G 的存儲(chǔ)，并集成了6TOPS NPU，可輕松部署MatriX Factory 邊緣計(jì)算、MatriX Control編程平臺(tái)、邊緣AI推理單元和第 三方應(yīng)用平臺(tái)，為客戶提供邊緣層自動(dòng)化處理能力和數(shù)據(jù)采 集、分析、AI推理能力，可作為設(shè)備側(cè)小型數(shù)據(jù)中心，對(duì)設(shè) 備側(cè)的邊緣節(jié)點(diǎn)設(shè)備進(jìn)行統(tǒng)一管理配置，有效的進(jìn)行云邊端 閉環(huán)協(xié)同，實(shí)現(xiàn)制造業(yè)的數(shù)字化、智能化。

　　MX5000 Pro搭載強(qiáng)大的4核ARM處理器和4G的運(yùn)行內(nèi) 存，配備了高達(dá)128G的存儲(chǔ)，并集成了1TOPS NPU，系統(tǒng) 可部署MatriX Factory Nano邊緣計(jì)算軟件、MatriX Control 編程平臺(tái)和輕量級(jí)邊緣AI推理應(yīng)用，為客戶提供邊緣層自動(dòng) 化處理能力和數(shù)據(jù)采集、分析、輕量AI推理能力，有效的進(jìn) 行云邊端閉環(huán)協(xié)同,打造制造業(yè)堅(jiān)實(shí)的數(shù)字化底座。MX系列高端邊緣智能可編程控制器的特點(diǎn)包括：

　　(1)邊緣計(jì)算

　　· 集成MatriX Factory邊緣計(jì)算軟件、快速實(shí)現(xiàn)邊緣層數(shù) 據(jù)的采集、處理、清洗、計(jì)算、存儲(chǔ)等功能;

　　· 豐富的數(shù)據(jù)處理引擎(MQTT、OPC UA、TCPIP、API 接口等，快速實(shí)現(xiàn)端-邊-云數(shù)據(jù)的閉環(huán)交互);

　　· 融合可視化界面、豐富的圖形元素，快速搭建智能駕 駛艙;

　　· 工藝參數(shù)實(shí)時(shí)優(yōu)化及控制下發(fā)，并基于數(shù)據(jù)通訊引擎 快速實(shí)現(xiàn)第三方系統(tǒng)的互聯(lián)互通。

　　(2)邊緣AI

　　· 內(nèi)置6TOPS NPU，模型部署、算法推理;

　　· AI輔助編程，支持IEC61131-3編程標(biāo)準(zhǔn)的ST語(yǔ)言、 JAVA、C/C++、Python等主流語(yǔ)言;

　　· 集成AIG支持的樣本訓(xùn)練模型和推理模型。