矩控新辰 MatriBox 邊緣智能控制 助力水電行業“智轉數改”

文:文/深圳市矩控新辰科技有限公司2025年第二期

導語:隨著國家能源結構轉型的推進,水電行業需要適應新的發展形勢,加快轉型升級,為此,矩控新辰以“開啟AI 自動化新時代”為主題,推出了一系列全新的產品方案,其中包括邊緣智能自動化控制系統、基于中高端應用 場景的邊緣智能控制器等等,為水電行業客戶提供了邊緣側自動化處理和數據采集、智能分析、AI推理解決方 案,有效進行云邊端閉環協同,助力水電行業實現“智轉數改”和綠色“雙碳”目標。

  1 背景介紹

  隨著中國經濟社會的持續發展,能源生產和消費模式正 發生重大轉變。推動新一代新能源服務業務,是貫徹落實習 總書記關于能源“四個革命、一個合作”和國家“節約、清 潔、安全”能源發展戰略的具體措施,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 建設的重要途徑。

  水電行業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 行業現狀&主要應用“痛點”

  目前,中國水電行業面臨巨大挑戰,隨著國家能源結 構轉型的推進,水電行業需要適應新的發展形式,加快轉型 升級,特別是在建設和運營過程中對生態環境有一定影響, 需要加強環保意識和技術應用,降低對生態環境的影響。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、技術創新能力不足等主要“痛點”。其 中,技術創新能力不足極大地制約了水電行業競爭力的進一 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,加大研發支持力度,如:云計算、邊緣計算、大數據、 物聯網等計劃,優化及提升水電行業綜合數字化能力及水平。

  (2)智能化發展的執行和落地有待提速:加快制定水 電行業智能化發展規劃,明確智能化的發展目標,重點領域 和實施路徑。

  (3)水力環境適配的復雜性和難度:不同于傳統應用 行業,水力系統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)對可靠性和穩定性的保障要求更高:由于水電系 統通常處于偏遠地區,維護難度加大,對通信數據的監控和 傳輸,更加需要高穩定的保障。一旦出現故障,可能導致發 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提供了完整的產品配套解決方案, 以推動水電行業從信息化、數字化乃至智能化轉型,真正為 國家綠色能源轉型、“雙碳”戰略添磚加瓦,成為水電行業 堅實的合作伙伴和最佳助力。

  3 MX控制系統產品及方案

  矩控新辰MatriBox開發的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 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現場的不同需求,與MXIO系列 I/O系統集成,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

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  臨著多重難題。首先,設備的多樣性和復雜性使得管理軟件 在數據整和實時監控方面存在挑戰。水電站通常涉及多種動 力設備,如發電機組、變壓器、泵站等,這些設備的運行狀 態、維護記錄和性能指標需要在一個統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 備側的邊緣節點設備進行統一管理配置,有效的進行云邊端 閉環協同,實現制造業的數字化、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 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 行云邊端閉環協同,打造制造業堅實的數字化底座。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;

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

  (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。

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