مراقبة عن بعد لشبكة توزيع Eskom. يوفر نظام RWZ-1000 تشخيص الأعطال في الوقت الحقيقي ويخفض التكاليف التشغيلية بنسبة 60٪.
الإطار التقني لإعادة تصور الشبكة الكهربائية من خلال الوسائل الرقمية في جنوب أفريقيا
الانتقال من "إصلاح ما بعد العطل" إلى "الصيانة التنبؤية"، وإعادة تشكيل عمليات التشغيل والصيانة للشبكة التوزيعية من خلال الوسائل الرقمية.
في الأسواق الجغرافية الواسعة مثل جنوب أفريقيا، تعتمد صيانة الخطوط التوزيعية التقليدية بشكل كبير على الفحوصات اليدوية، مما يؤدي إلى ثلاثة مشاكل رئيسية مستمرة: "غير مرئية، غير قابلة للتحديد، وغير قابلة للوصول". خاصة في المناطق النائية أو المناطق الحساسة أمنياً، تكون الفحوصات المادية ليست فقط ذات تكلفة عالية ولكنها تترافق أيضاً بمخاطر كبيرة على سلامة الأفراد. يستخدم هذا الحل قدرات الاستشعار عن بعد لنظام RWZ-1000 لبناء نظام تشغيل وصيانة يدمج الرصد في الوقت الحقيقي، التشخيص التلقائي، والتكوين عن بعد، بهدف تقليل وقت الإصلاح المتوسط (MTTR) للشبكة التوزيعية بنسبة أكثر من 75%.

غالباً ما يتم نشر فرق التشغيل والصيانة بعد استلام شكاوى المستخدمين. بسبب عدم وجود بيانات دقيقة حول المقاطع المعيبة، غالباً ما يجب عليهم فحص خطوط 11 كيلو فولت و22 كيلو فولت قطبًا بقطب، مما يضيع الكثير من الوقت في التنقل والبحث غير الفعال.
توفر مسجلات إعادة الغلق التقليدية فقط عدداً بسيطاً للعمليات، ولا يمكنها تسجيل الموجات العابرة عند حدوث العطل. يجد المهندسون صعوبة في تمييز بين التفريغات الناجمة عن تقادم المعدات مقابل الأضرار الخارجية، مما يمنع الصيانة الوقائية المستهدفة.
خلال الأحوال الجوية القاسية أو فترات عدم الاستقرار الاجتماعي، يواجه موظفو الفحص الميداني مخاطر من الصواعق والسقوط والهجمات البشرية. يعتبر الصيانة "بدون ملامسة" اختياراً حتمياً لحماية الموظفين في الخطوط الأمامية.
يحقق النظام الصيانة الفعالة من خلال "التعاون الحافّة-السحابة":
| الوحدة | الوصف الوظيفي | قيمة الصيانة |
|---|---|---|
| الحافة الذكية | RWZ-1000 يقوم بالتقاط التيار الصفر والهارمونيات في الوقت الحقيقي. | يحقق تحديد الأعطال المحلية ويقوم بتصفية التداخل العابر. |
| بوابة الاتصال السحابي | يدعم نقل البيانات المشفرة عبر بروتوكولات 4G و5G وNB-IoT. | ضمان أمان البيانات في بيئات الشبكات العامة. |
| منصة RW8000 | تقارير آلية، تحليل تسجيلات، وتقييم صحة المعدات. | يمكن للقادة اتخاذ قرارات إصلاح دون الحاجة إلى الحضور على الموقع. |

يدعم RWZ-1000 التسجيل بسرعة معاينة عالية. عند حدوث خلل في الخط، يقوم النظام تلقائيًا برفع الموجات من دورة قبل العطل و8 دورات بعد العطل إلى المركز. يمكن للمهندسين مشاهدة العلاقة بين الطور للتيار والجهد عبر المتصفح لتحديد ما إذا كان عطل قصير بين الأطوار أو عطل أرضي لأحد الأطوار.
بدون الحاجة إلى اتصالات سلكية على الموقع، يمكن لفريق العمليات والصيانة تعديل حدود إنذارات المستشعرات والمنطق لإعادة الإغلاق وتواتر التقارير من الخلفية الرئيسية. يدعم تحديثات البرامج الثابتة عبر الهواء (OTA)، مما يضمن أن يعمل النظام دائمًا بأحدث الخوارزميات.
عن طريق مراقبة التقلبات في الحمل والاتجاهات الحالية للتسرب على المدى الطويل، يقوم النظام بإنشاء "تقارير صحة المعدات" تلقائيًا. يوفر إنذارات مبكرة للنقاط الضعيفة المحتملة في العزل حيث قد تحدث الأعطال، مما يحقق الانتقال من "إصلاح بعد المشكلة" إلى "الصيانة الوقائية".
RWZ-1000 يظهر قيمة استثنائية للعمليات والصيانة عن بعد عبر سيناريوهات الشبكة المختلفة لشركة Eskom:
| دراسة حالة | سياق البيئة ونقاط الألم | حل الإدارة عن بعد | النتيجة الفعلية والقيمة |
|---|---|---|---|
| حالة 1: شبكة الريف في مقاطعة الشمال الغربي | خط بطول 80 كم وضغط 33 كيلوفولت يتطلب اثنين من الموظفين وليوم كامل لاكتشاف الأعطال التقليدي. | تثبيت 15 مجموعة من RWZ-1000 مع تحليل الطوبولوجيا في الوقت الحقيقي عبر منصة GIS. | تحديد دقيق خلال 20 ثانية؛ تم اختصار MTTR بنسبة 90٪ لاستعادة الكهرباء بسرعة. |
| حالة 2: منطقة الصناعات في جوهانسبرغ | غالباً ما يتجاوز المستخدمون الصناعيون السعة مما يؤدي إلى حرق المحولات، ولكن الرصد في الوقت الحقيقي مفقود. | نشر نظام رصد عبر الإنترنت مع إنذارات عن بعد للتيار الزائد. | تم التدخل في 12 خطر فائض مبكرًا؛ من المتوقع أن يزيد عمر المحول بنسبة 30٪. |
| رقم المعيار | الاسم |
|---|---|
| IEC 60870-5-104 | بروتوكولات التلغراف عن بعد والتحكم عن بعد وجمع البيانات عبر الشبكة |
| IEC 61850 | شبكات وأنظمة الاتصال لأتمتة المرافق الكهربائية |
| TST41-627 | مواصفات لتحديد معدات الثانوية والتعرف عن بعد على OM (معيار داخلي Eskom) |
تنويه: تعتمد فعالية الصيانة عن بُعد بشكل كبير على تغطية إشارة الشبكة في الموقع. في المناطق التي لا تتوفر فيها الإشارة، يُنصح باستخدام حل الشبكات الخاصة Rockwill LoRa للإعادة التوجيه.