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摘　要：隨著我國5g通信技術的不斷成熟與發(fā)展，其在電力施工領域的應用也在不斷地探索和實施中完善。5G通信技術不僅可以改變傳統(tǒng)單一的人工模式，大幅度提升電力施工的安全性和穩(wěn)定性，而且具有技術迅捷、內(nèi)容豐富、功能強大的特點。文章詳細介紹了5G通信技術下的電力物聯(lián)網(wǎng)施工技術、配電網(wǎng)自控技術，并從概念定義、技術層面、優(yōu)勢短板、應用領域等方面分析了5G通信技術在電力施工領域的應用，旨在為行業(yè)內(nèi)的技術應用提供一定的借鑒和理論指導。

關鍵詞：5G通信技術；電力施工；電力物聯(lián)網(wǎng)施工技術；配電網(wǎng)自控技術

0前言

5G通信技術與傳統(tǒng)通信技術所傳輸?shù)?G、3G、4G信號都屬于相同的蜂窩網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)，但是相較于傳統(tǒng)通信技術，5G通信技術傳輸?shù)男畔⒘扛?、傳送速度更快，其傳輸信息容量大約是4G的50倍，傳輸速率高達10Gb/s，大約是現(xiàn)有4G的100倍，能連接設備數(shù)量遠遠超過現(xiàn)有任何通信技術的容納量[1]。5G通信技術其實早幾年就已經(jīng)出現(xiàn)，近幾年，隨著通信信號相關設備設施建設的逐步完善，5G信號更加暢通，覆蓋更廣泛的區(qū)域。同時，在光纖電纜通信設備的助力下，5G通信技術讓網(wǎng)絡傳輸直接“飛”起來，前后信息網(wǎng)絡傳輸延時不到1ms，這為物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計算、人工智能提供了扎實的信息傳輸基礎條件。特別是大規(guī)模物聯(lián)網(wǎng)中儀器儀表智能采集的數(shù)據(jù)、視頻、記錄等，可以利用5G通信技術，通過各大位點的室分天線，更快捷地將信號傳輸至基站，從各個觀測點傳輸至總控制臺。從第五代通信技術——5G通信技術的發(fā)展可以預見，不僅更多通信運營商可以選擇更便捷、更優(yōu)惠的通信網(wǎng)絡服務，而且更多制造業(yè)、工業(yè)行業(yè)領域也在嘗試引入5G通信技術，以在保證通信效率的同時，壓縮運營成本，提高企業(yè)收益[2-3]。

1電力物聯(lián)網(wǎng)施工技術

1.1定義

電力物聯(lián)網(wǎng)施工技術是指在電力施工運行過程中的各個環(huán)節(jié)應用5G通信技術并聯(lián)電力施工系統(tǒng)的各個環(huán)節(jié)，利用傳感器、服務器、控制器，實現(xiàn)整個施工運行過程遠程、自動的智能施工控制管理。電力物聯(lián)網(wǎng)施工技術作為物聯(lián)網(wǎng)應用的實際產(chǎn)品，繼承了物聯(lián)網(wǎng)技術的實時傳感、智能識別技術，同時利用5G通信技術，快速地將數(shù)據(jù)挖掘出的關鍵信息實時傳送到指定監(jiān)控位置上。該新型的電力物聯(lián)網(wǎng)施工技術克服了傳統(tǒng)人工控制的管理方式，一方面，可以極大地減少電力施工控制中心、施工現(xiàn)場指揮、施工現(xiàn)場管理的值班調(diào)控，不再耗費大量人力、物力、財力；另一方面，5G通信技術能有效銜接人與物、物與物，巧妙應用感知識別技術，實現(xiàn)電力、信息和設備的協(xié)調(diào)控制，實現(xiàn)集中、高度統(tǒng)一的智能管理，徹底擺脫電力物聯(lián)網(wǎng)施工中安全管理的難題。這是傳統(tǒng)電力施工技術的突破性革新。

1.2技術優(yōu)點

（1）智能采集數(shù)據(jù)優(yōu)勢。在電力物聯(lián)網(wǎng)施工技術中，增加設置了電力指標檢測傳感器，能利用5G通信技術采集和傳輸數(shù)據(jù)，實時實現(xiàn)遠程智能設備檢測、設備調(diào)試、設備維修。

（2）協(xié)調(diào)電力施工設備的相關數(shù)據(jù)。能及時檢測施工系統(tǒng)中每個環(huán)節(jié)的周邊情況數(shù)據(jù)，控制電力施工相關設備運轉(zhuǎn)，確保電力施工質(zhì)量與施工安全。

（3）壓縮通信傳遞流程。電力物聯(lián)網(wǎng)施工技術改變了傳統(tǒng)層級信息傳遞模式，能靈活開展電力物聯(lián)網(wǎng)施工設備檢測工作，構(gòu)成通信互聯(lián)實時交流應急反應群體，為電力施工中任何可能出現(xiàn)的突發(fā)事件制訂應急預案。1.3存在的問題5G通信技術下的電力物聯(lián)網(wǎng)施工技術雖有一定優(yōu)勢，但也存在一些問題，主要集中在網(wǎng)絡安全性與數(shù)據(jù)可靠性兩個方面。5G通信技術與電力物聯(lián)網(wǎng)施工技術的融合應用將大量運用到大數(shù)據(jù)、云計算、區(qū)塊鏈、邊緣計算等互聯(lián)網(wǎng)技術，如何在商業(yè)模式的多樣化情況下，保護好電力施工數(shù)據(jù)安全和個人隱私保護，是亟須深入研究與分析的問題，必須通過健全制度以落實。另外，靈活便捷的電力物聯(lián)網(wǎng)施工系統(tǒng)也對電力施工過程中的人員管理、施工設計、工地運營、管理秩序、通信模式等提出了新要求，既要充分發(fā)揮5G通信技術優(yōu)勢，又要給予電力施工足夠的安全保障。

2新型配電網(wǎng)自控技術

2.1定義

電力配電網(wǎng)施工工程涉及的用戶較多，對配電網(wǎng)施工管理安全性、運行可靠性和調(diào)整迅捷性提出了全新要求。應用5G通信技術可以智能調(diào)控配電網(wǎng)施工的每個運營環(huán)節(jié)，并自動感知用電用戶具體需求，根據(jù)不同情況、不同條件、不同狀態(tài)，及時準確地調(diào)整全方位用戶用電實際情況。例如，根據(jù)大數(shù)據(jù)分析、云計算預測，記錄用戶用電時間段、用電量、用電負荷，智能、自主優(yōu)化改進配電網(wǎng)用電流量分配方案。配電網(wǎng)自控技術就在以客戶為中心的背景下應運而生，采用面向互聯(lián)網(wǎng)的開放軟性管理調(diào)控技術，同時借助SDN技術、NFV技術等技術，徹底解決了傳統(tǒng)電力配電網(wǎng)網(wǎng)絡中傳統(tǒng)人工不科學的控制管理模式。這種以人為本的新型控制技術體現(xiàn)出差異化分配資源的新特點，為不同情況的用戶提供個性化、差異化服務，根據(jù)智能計算出的預估實際需求，切換實現(xiàn)配電網(wǎng)電量自控量身定制、實時調(diào)配、動態(tài)管理。

2.2具體應用

（1）5G通信技術在配電網(wǎng)施工自動檢測中的應用。配電網(wǎng)施工自動檢測技術是指將智能儀表分配到配電網(wǎng)施工的各個環(huán)節(jié)，配備設置好專用室分天線，通過5G通信技術營造蜂窩網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)，將電力物聯(lián)網(wǎng)施工或配電網(wǎng)施工中的重大運行狀態(tài)監(jiān)測數(shù)據(jù)收集至5G通信技術配合網(wǎng)絡收集器，并通過光纖傳輸至基站，從而形成一個全面的智能矩陣隊列。每一個分布式IO采集站通過廣覆蓋面的監(jiān)測站點智能化采集配電網(wǎng)施工實時數(shù)據(jù)，利用5G通信技術網(wǎng)絡連接的智能傳感器，將電力物聯(lián)網(wǎng)施工技術傳輸數(shù)據(jù)實時、準確地傳輸?shù)轿?，實時反饋到智能儀表云服務器。5G通信技術支持的智能化儀表配電網(wǎng)施工自動檢測技術不僅可以解決單獨的收發(fā)器與基站光纖高效傳輸問題，全面降低配電網(wǎng)施工自動檢測維修運營成本，還可以利用大量現(xiàn)有的已經(jīng)配備的智能儀表協(xié)調(diào)配合，共同完成配電網(wǎng)施工自動檢測監(jiān)測任務?？傊?，應用5G通信技術有助于克服配電網(wǎng)施工自動檢測技術的布局有限、協(xié)同合作機制缺乏的不足。

（2）5G通信技術在配電網(wǎng)施工管理中的應用。智能化配電網(wǎng)施工管理運行是電力設施建設中非常關鍵的環(huán)節(jié)，直接影響電力物聯(lián)網(wǎng)施工技術的建設進度和質(zhì)量。在配電網(wǎng)施工管理中，大量應用5G通信技術手持式智能終端設備可以實時、全面地檢查分析配電網(wǎng)施工中的各個環(huán)節(jié)，不僅極大地提高了配電網(wǎng)施工管理安全檢查的準確度和有效性，而且在傳輸層面單獨建設，可以實現(xiàn)安全可靠、高效運行，從而為電力施工企業(yè)節(jié)省配電網(wǎng)施工管理運行費用，也能夠?qū)崿F(xiàn)專用網(wǎng)絡通信加密數(shù)據(jù)的目標。在配電網(wǎng)施工管理運行中，點檢工作人員可以用5G通信技術手持式智能設備隨時傳輸智能配電網(wǎng)施工的檢修搶修信息，隨時傳遞出任何點檢狀態(tài)數(shù)據(jù)，及時發(fā)出突發(fā)緊急搶修任務，甚至將一些有意義的音頻信息保存至5G通信技術云存儲平臺。利用5G通信技術開發(fā)的手持式智能終端，特別是進行配電網(wǎng)施工檢修搶修時，可以為現(xiàn)場檢測人員隨時傳輸檢修搶修視頻畫面。對于突發(fā)應急現(xiàn)場的配電網(wǎng)施工運行異常，通過手持式智能終端進行遠程指導分析，甚至邀請技術專家共同參與視頻討論，通過遠程智能化解決各類技術難題。利用5G通信技術將配電網(wǎng)施工異常數(shù)據(jù)匯總并進行數(shù)據(jù)分析，既能加快配電網(wǎng)施工的速度和質(zhì)量，又能有效減少配電網(wǎng)施工安全質(zhì)量事故的發(fā)生。

（3）5G通信技術在配電網(wǎng)施工控制中的應用。5G通信技術智能儀表所采集和傳輸?shù)臋z測控制數(shù)據(jù)，不但用戶數(shù)據(jù)準確度更高、時效性更強，而且為優(yōu)化5G通信技術在配電網(wǎng)中的施工控制調(diào)度以及為其在配電網(wǎng)中的施工電力負荷預測打下了基礎。同時，接入5G通信技術網(wǎng)絡滿足了數(shù)據(jù)傳輸速率不延時的要求，由此可以應用在更廣泛的方面，用于更高精度的領域。特別是對于有些偏遠的配電網(wǎng)施工區(qū)域，如山區(qū)、設備密集區(qū)域或者無法安裝有線網(wǎng)絡的地方，配電網(wǎng)施工是一個很好的替代性選擇。配電網(wǎng)施工5G通信技術手持式智能終端可以降低配電網(wǎng)施工儀表功耗能率，降低聯(lián)結(jié)儀表有線設備消耗，節(jié)約一大筆電纜光纖、相應轉(zhuǎn)接、建設施工的工程費，以及日常維護、使用管理所需要的人力資源等費用。特別是當配電網(wǎng)施工出現(xiàn)技術故障時，5G通信技術云服務器中的設備故障診斷算法，可以按照大數(shù)據(jù)運算結(jié)果，實時分析得出故障信息。5G通信技術所承載數(shù)據(jù)量很大，不僅包括日常運行數(shù)據(jù)、現(xiàn)場點檢數(shù)據(jù)、異常數(shù)據(jù)分析、現(xiàn)場視頻畫面等，還可以將現(xiàn)場采集的電流強度、電壓信號傳輸回云服務器，根據(jù)故障指示器人工智能計算得出配電網(wǎng)施工的狀態(tài)調(diào)整最佳方案。當配電網(wǎng)施工絡中出現(xiàn)數(shù)據(jù)流、信息流、畫面流不平衡時，可以第一時間下發(fā)切除故障部位的指令，通過云服務器計算出最佳調(diào)整指令，利用5G通信技術對負荷預測發(fā)出動態(tài)負荷調(diào)整指令，借助5G網(wǎng)絡的高速傳輸和低延時特性，及時準確高效處置好任何突發(fā)情況，應對技術故障帶來的突發(fā)情況，減少事故可能帶給電網(wǎng)用戶的不良影響[4]。

3結(jié)束語

文章詳細介紹了電力物聯(lián)網(wǎng)施工技術、配電網(wǎng)自控技術，從概念定義、應用領域、優(yōu)勢與短板等層面介紹了5G通信技術在電力施工領域的應用。盡管電力施工領域5G通信技術應用才剛剛開始，僅僅是將電力物聯(lián)網(wǎng)施工技術和智能自動控制技術與5G通信技術相結(jié)合，依托5G通信技術大容量、快速度的數(shù)據(jù)傳輸、及時反映等實現(xiàn)具體應用，但是相信在不久的將來，5G通信技術將大量應用在更多領域，如制造業(yè)、建筑業(yè)等，未來人們的生活方式會發(fā)生改變，未來社會發(fā)展步伐會更加迅捷、更加堅定。

參考文獻：

[1]譚梅.物聯(lián)網(wǎng)浪潮下電力設計工作的探討[J].四川建筑，2017，37(3)：65-66，68.

[2]陳皓勇，李志豪，陳永波，等.基于5G的泛在電力物聯(lián)網(wǎng)[J].電力系統(tǒng)保護與控制，2020，48(3)：1-8.

[3]劉丹妮，李琦，張艷，等.5G技術在電力應急通信中的應用研究[J].信息通信技術與政策，2020(4)：41-46.

[4]徐仁治.5G在智慧電力施工中的應用[J].電子元器件與信息技術，2020，4(11)：103-104.

作者： 徐仁治  單位：國網(wǎng)四川省電力公司自貢市榮州供電分公司