1 背景介绍

　　随着中国经济社会的持续发展，能源生产和消费模式正 发生重大转变。推动新一代新能源服务业务，是贯彻落实习 总书记关于能源“四个革命、一个合作”和国家“节约、清 洁、安全”能源发展战略的具体措施，是主动适应能源供给 侧改革和电力体制改革的新要求，也是支撑能源互联网企业 建设的重要途径。

　　水电行业是我国能源供应的重要组成部分，承担着保障 国家能源安全和经济社会发展的重任。目前我国水电装机容 量已达到3亿千瓦，占全国电力装机总量的17%以上。全国 已建成多个大型水电站，如三峡水电站、白鹤滩水电站、溪 洛渡水电站等。

　　2 行业现状&主要应用“痛点”

　　目前，中国水电行业面临巨大挑战，随着国家能源结 构转型的推进，水电行业需要适应新的发展形式，加快转型 升级，特别是在建设和运营过程中对生态环境有一定影响， 需要加强环保意识和技术应用，降低对生态环境的影响。另 一方面，随着电力市场的开放和竞争加剧，水电企业需要提 高自身竞争力，拓展市场空间。水电当前面临着资金投入不 足、政策支持不够、技术创新能力不足等主要“痛点”。其 中，技术创新能力不足极大地制约了水电行业竞争力的进一 步提升，具体来说有以下几点：

　　(1)信息化技术相对滞后：亟需引入先进的自动化信息 技术，加大研发支持力度，如：云计算、边缘计算、大数据、 物联网等计划，优化及提升水电行业综合数字化能力及水平。

　　(2)智能化发展的执行和落地有待提速：加快制定水 电行业智能化发展规划，明确智能化的发展目标，重点领域 和实施路径。

　　(3)水力环境适配的复杂性和难度：不同于传统应用 行业，水力系统运行条件会受到水压、水位、湿度、温度、

　　电磁干扰等多种复杂环境因素影响，对算法和逻辑控制的设 计有更高要求。

　　(4)对可靠性和稳定性的保障要求更高：由于水电系 统通常处于偏远地区，维护难度加大，对通信数据的监控和 传输，更加需要高稳定的保障。一旦出现故障，可能导致发 电中断、造成较大经济损失。

　　基于以上“痛点”，矩控新辰MatriBox边缘智能可编程 控制器系列针对水电行业提供了完整的产品配套解决方案， 以推动水电行业从信息化、数字化乃至智能化转型，真正为 国家绿色能源转型、“双碳”战略添砖加瓦，成为水电行业 坚实的合作伙伴和最佳助力。

　　3 MX控制系统产品及方案

　　矩控新辰MatriBox开发的MX5000、MX6000等MX系列 中高端边缘智能可编程控制器产品，具备高效、稳定、智能 等特点，采用最新结构工艺，高度集成化设备，可集成MatriX Factory引擎，应用于基于云端的服务，用户可直接下载电力 或储能行业应用模版到控制器，快速搭建IoT解决方案。

　　MX系列控制器支持IEC61131-3(MatriX Control,也支 持C/C++高级语言编程)，由于基于RT-Linux开放式操作架 构,可轻松集成IT领域的新技术，通过SSH安全协议访问系统 底层，完美打通IT与OT的融合。

　　· MX系列控制器可集成Matrix Factory引擎,可应用于基 于云端的服务,用户可下载不同的行业应用模版到控制器，快 速搭建IoT的解决方案;

　　· MX系列控制器可根据工业现场的不同需求,与MXIO系列 I/O系统集成，为用户提供一个完美的自动化、数字化底座(见 图1)。

　　4 关键应用场景 筑牢安全底座

　　在水电站的运营管理中，动力设备管理软件的应用面

　　临着多重难题。首先，设备的多样性和复杂性使得管理软件 在数据整和实时监控方面存在挑战。水电站通常涉及多种动 力设备，如发电机组、变压器、泵站等，这些设备的运行状 态、维护记录和性能指标需要在一个统一的平台上进行管理。 然而，现有的软件往往难以实现对不同设备的全面监控，导致 产生信息孤岛现象，影响到决策的及时性和准确性。

　　其次，设备故障的预测和预防也是一个亟待解决的问 题。传统的管理软件往往依赖于定期的人工检查和维护，缺 乏智能化的故障诊断和预测功能。这使得一些潜在的设备故 障未能及时发现，进而影响水电站的安全和经济效益。因 此，如何提升设备管理软件的智能化水平，增强其故障预测 能力，是当前水电站管理中的一大难题。

　　MX系列高端边缘智能可编程控制器是连接AI、OT和IT 的高实时工业边缘智能控制产品。例如：MX6300 Pro搭载 高性能的8核ARM处理器和8G的运行内存，配备了高达512G 的存储，并集成了6TOPS NPU，可轻松部署MatriX Factory 边缘计算、MatriX Control编程平台、边缘AI推理单元和第 三方应用平台，为客户提供边缘层自动化处理能力和数据采 集、分析、AI推理能力，可作为设备侧小型数据中心，对设 备侧的边缘节点设备进行统一管理配置，有效的进行云边端 闭环协同，实现制造业的数字化、智能化。

　　MX5000 Pro搭载强大的4核ARM处理器和4G的运行内 存，配备了高达128G的存储，并集成了1TOPS NPU，系统 可部署MatriX Factory Nano边缘计算软件、MatriX Control 编程平台和轻量级边缘AI推理应用，为客户提供边缘层自动 化处理能力和数据采集、分析、轻量AI推理能力，有效的进 行云边端闭环协同,打造制造业坚实的数字化底座。MX系列高端边缘智能可编程控制器的特点包括：

　　(1)边缘计算

　　· 集成MatriX Factory边缘计算软件、快速实现边缘层数 据的采集、处理、清洗、计算、存储等功能;

　　· 丰富的数据处理引擎(MQTT、OPC UA、TCPIP、API 接口等，快速实现端-边-云数据的闭环交互);

　　· 融合可视化界面、丰富的图形元素，快速搭建智能驾 驶舱;

　　· 工艺参数实时优化及控制下发，并基于数据通讯引擎 快速实现第三方系统的互联互通。

　　(2)边缘AI

　　· 内置6TOPS NPU，模型部署、算法推理;

　　· AI辅助编程，支持IEC61131-3编程标准的ST语言、 JAVA、C/C++、Python等主流语言;

　　· 集成AIG支持的样本训练模型和推理模型。