1 背景介紹

　　隨著中國經濟社會的持續(xù)發(fā)展，能源生產和消費模式正 發(fā)生重大轉變。推動新一代新能源服務業(yè)務，是貫徹落實習 總書記關于能源“四個革命、一個合作”和國家“節(jié)約、清 潔、安全”能源發(fā)展戰(zhàn)略的具體措施，是主動適應能源供給 側改革和電力體制改革的新要求，也是支撐能源互聯網企業(yè) 建設的重要途徑。

　　水電行業(yè)是我國能源供應的重要組成部分，承擔著保障 國家能源安全和經濟社會發(fā)展的重任。目前我國水電裝機容 量已達到3億千瓦，占全國電力裝機總量的17%以上。全國 已建成多個大型水電站，如三峽水電站、白鶴灘水電站、溪 洛渡水電站等。

　　2 行業(yè)現狀&主要應用“痛點”

　　目前，中國水電行業(yè)面臨巨大挑戰(zhàn)，隨著國家能源結 構轉型的推進，水電行業(yè)需要適應新的發(fā)展形式，加快轉型 升級，特別是在建設和運營過程中對生態(tài)環(huán)境有一定影響， 需要加強環(huán)保意識和技術應用，降低對生態(tài)環(huán)境的影響。另 一方面，隨著電力市場的開放和競爭加劇，水電企業(yè)需要提 高自身競爭力，拓展市場空間。水電當前面臨著資金投入不 足、政策支持不夠、技術創(chuàng)新能力不足等主要“痛點”。其 中，技術創(chuàng)新能力不足極大地制約了水電行業(yè)競爭力的進一 步提升，具體來說有以下幾點：

　　(1)信息化技術相對滯后：亟需引入先進的自動化信息 技術，加大研發(fā)支持力度，如：云計算、邊緣計算、大數據、 物聯網等計劃，優(yōu)化及提升水電行業(yè)綜合數字化能力及水平。

　　(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，重點領域 和實施路徑。

　　(3)水力環(huán)境適配的復雜性和難度：不同于傳統(tǒng)應用 行業(yè)，水力系統(tǒng)運行條件會受到水壓、水位、濕度、溫度、

　　電磁干擾等多種復雜環(huán)境因素影響，對算法和邏輯控制的設 計有更高要求。

　　(4)對可靠性和穩(wěn)定性的保障要求更高：由于水電系 統(tǒng)通常處于偏遠地區(qū)，維護難度加大，對通信數據的監(jiān)控和 傳輸，更加需要高穩(wěn)定的保障。一旦出現故障，可能導致發(fā) 電中斷、造成較大經濟損失。

　　基于以上“痛點”，矩控新辰MatriBox邊緣智能可編程 控制器系列針對水電行業(yè)提供了完整的產品配套解決方案， 以推動水電行業(yè)從信息化、數字化乃至智能化轉型，真正為 國家綠色能源轉型、“雙碳”戰(zhàn)略添磚加瓦，成為水電行業(yè) 堅實的合作伙伴和最佳助力。

　　3 MX控制系統(tǒng)產品及方案

　　矩控新辰MatriBox開發(fā)的MX5000、MX6000等MX系列 中高端邊緣智能可編程控制器產品，具備高效、穩(wěn)定、智能 等特點，采用最新結構工藝，高度集成化設備，可集成MatriX Factory引擎，應用于基于云端的服務，用戶可直接下載電力 或儲能行業(yè)應用模版到控制器，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++高級語言編程)，由于基于RT-Linux開放式操作架 構,可輕松集成IT領域的新技術，通過SSH安全協議訪問系統(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,可應用于基 于云端的服務,用戶可下載不同的行業(yè)應用模版到控制器，快 速搭建IoT的解決方案;

　　· MX系列控制器可根據工業(yè)現場的不同需求,與MXIO系列 I/O系統(tǒng)集成，為用戶提供一個完美的自動化、數字化底座(見 圖1)。

　　4 關鍵應用場景 筑牢安全底座

　　在水電站的運營管理中，動力設備管理軟件的應用面

　　臨著多重難題。首先，設備的多樣性和復雜性使得管理軟件 在數據整和實時監(jiān)控方面存在挑戰(zhàn)。水電站通常涉及多種動 力設備，如發(fā)電機組、變壓器、泵站等，這些設備的運行狀 態(tài)、維護記錄和性能指標需要在一個統(tǒng)一的平臺上進行管理。 然而，現有的軟件往往難以實現對不同設備的全面監(jiān)控，導致 產生信息孤島現象，影響到決策的及時性和準確性。

　　其次，設備故障的預測和預防也是一個亟待解決的問 題。傳統(tǒng)的管理軟件往往依賴于定期的人工檢查和維護，缺 乏智能化的故障診斷和預測功能。這使得一些潛在的設備故 障未能及時發(fā)現，進而影響水電站的安全和經濟效益。因 此，如何提升設備管理軟件的智能化水平，增強其故障預測 能力，是當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 的高實時工業(yè)邊緣智能控制產品。例如：MX6300 Pro搭載 高性能的8核ARM處理器和8G的運行內存，配備了高達512G 的存儲，并集成了6TOPS NPU，可輕松部署MatriX Factory 邊緣計算、MatriX Control編程平臺、邊緣AI推理單元和第 三方應用平臺，為客戶提供邊緣層自動化處理能力和數據采 集、分析、AI推理能力，可作為設備側小型數據中心，對設 備側的邊緣節(jié)點設備進行統(tǒng)一管理配置，有效的進行云邊端 閉環(huán)協同，實現制造業(yè)的數字化、智能化。

　　MX5000 Pro搭載強大的4核ARM處理器和4G的運行內 存，配備了高達128G的存儲，并集成了1TOPS NPU，系統(tǒng) 可部署MatriX Factory Nano邊緣計算軟件、MatriX Control 編程平臺和輕量級邊緣AI推理應用，為客戶提供邊緣層自動 化處理能力和數據采集、分析、輕量AI推理能力，有效的進 行云邊端閉環(huán)協同,打造制造業(yè)堅實的數字化底座。MX系列高端邊緣智能可編程控制器的特點包括：

　　(1)邊緣計算

　　· 集成MatriX Factory邊緣計算軟件、快速實現邊緣層數 據的采集、處理、清洗、計算、存儲等功能;

　　· 豐富的數據處理引擎(MQTT、OPC UA、TCPIP、API 接口等，快速實現端-邊-云數據的閉環(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;

　　· 工藝參數實時優(yōu)化及控制下發(fā)，并基于數據通訊引擎 快速實現第三方系統(tǒng)的互聯互通。

　　(2)邊緣AI

　　· 內置6TOPS NPU，模型部署、算法推理;

　　· AI輔助編程，支持IEC61131-3編程標準的ST語言、 JAVA、C/C++、Python等主流語言;

　　· 集成AIG支持的樣本訓練模型和推理模型。