原创基于RK3576的电力站房智能辅助与人工智能可视化网关方案

 2024-8-15 16:18  498 4 4 分类: MCU/ 嵌入式

在电力行业持续深化改革的浪潮中，变电站与配电室等关键电力基础设施的智能化管理已成为推动电网安全、经济、高效运行的重要驱动力。随着用电需求的增长及城市化进程的加速，电力站房的数量激增，分布广泛且环境条件复杂多样，这对电力系统的稳定性、可靠性和安全性提出了前所未有的挑战。

传统机房监控体系面临着显著的局限性：各子系统独立运行，信息孤岛现象严重，导致整体监控效率低下，安全管理难以形成合力。这种分散式的管理方式不仅增加了运维成本，还难以快速响应突发状况，对潜在风险的预警能力不足，严重制约了电网的智能化升级和高效运维。

为解决这些问题，电力站房智能辅助与人工智能可视化网关应运而生。

作为专为变电站、配电室等电力场景设计的创新解决方案，它集成了液晶显示屏与先进的人工智能技术，实现了对现场参数的全面可视化监测与管理。这一智能网关能够实时监测变压器状态、开关柜运行、环境温湿度、空调及风机工作状态、照明系统、烟雾探测、门禁管理及视频监控等多维度信息，构建起一张全方位、立体化的电力站房监控网络。

通过智能化地分析各传感器采集的实时数据，并与预设阈值进行精准比对，智能网关能够迅速识别并响应异常情况，实现自动报警、远程控制及故障预判等功能，有效提升了电力站房的安全防护水平和应急响应能力。此外，其强大的数据整合与分析能力，还为电力企业的运维决策提供了有力的数据支撑，促进了运维管理的精细化与智能化转型。

1. 客户选型需求

通过与客户的沟通，飞凌嵌入式了解到客户对于电力站房智能辅助与人工智能可视化网关项目主控的需求如下：

(1) 网关核心CPU应采用国产芯片，采用ARM架构，核心数不低于4核，主频不低于1GHz；

(2) 网关应配置视频处理模块进行视频流处理及人工智能分析，算力不小于3TOPS；

(3) 网关内存不低于2GB，存储容量不低于8GB；(4) 网关应采用Linux内核操作系统；(5) 网关应具备至少4路RS485，串口速率可选用9600bps、19200bps、115200bps；(6) 具备以太网口接口速率支持100/1000Mbps自适应；... ...

2. 主控选择：RK3576处理器

根据实际的项目指标，客户选择使用瑞芯微RK3576处理器作为电力站房智能辅助与人工智能可视化网关的主控。基于此需求，飞凌嵌入式为其推荐了基于Rockchip RK3576处理器开发设计FET3576-C核心板，这是一款瑞芯微面向AIoT和工业市场着力打造的高性能、低功耗、功能丰富的国产化应用处理器。

性能方面，RK3576处理器搭载了4个Cortex-A72以及4个Cortex-A53高性能核，主频最高可达2.3GHz，且内置6TOPS超强算力NPU，不仅能够为电力站房智能辅助与人工智能可视化网关带来强劲的性能支撑，也能为安全帽佩戴检测、小动物入侵、人员倒地检测等场景识别提供充沛的算力支持。

功能接口方面，FET3576-C核心板将RK3576处理器的功能全部引出，拥有12路UART，支持5位、6位、7位、8位串行数据收发；支持2路以太网，支持10/100/1000Mbps的数据传输速率；支持FlexBus全新并行总线接口，可模拟不规则或者标准的协议，支持2/4/8/16bits数据并行传输，时钟最高可到100MHz；此外，还具有DSMC、PCIe2.1、SATA3.0、USB3.2、SAI、I2C等丰富的接口资源。

显示能力方面，FET3576-C核心板支持H.264、H.265高清编解码，五种显示接口：HDMI/eDP、MIPI DSI、Parallel、EBC、DP，支持三屏异显、4K@120Hz超清显示及超分功能，智能修复模糊图像，给客户提供更多选择的同时还提升了客户体验。

配置方面，FET3576-C核心板运行Linux6.1.57系统，目前拥有32GB的eMMC ROM，并提供了2GB和4GB LPDDR4两种RAM选择，客户可根据项目需求灵活选择。

后续还将推出工业级温宽的FET3576J-C核心板，更多配置，满足更多场景下的应用需求。