论5G在电力物联网系统中的应用

发表时间:2021/9/6   来源:《中国科技信息》2021年9月下   作者:陶一军 胡向岚 汤永平
[导读] 众所周知,低时延、高宽带、低功耗等是5G通信技术中最为明显的优势,其深受各行各业发自内心的认可与喜爱,并应用越来越广泛。针对电力物联网来讲,其作为电力系统与信息通信的产物,不仅能达到通信基础设施资源与电力系统基础设施资源整合在一起的目的,而且也有利于电力系统整体信息化水平的大幅度提升。

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【摘要】众所周知,低时延、高宽带、低功耗等是5G通信技术中最为明显的优势,其深受各行各业发自内心的认可与喜爱,并应用越来越广泛。针对电力物联网来讲,其作为电力系统与信息通信的产物,不仅能达到通信基础设施资源与电力系统基础设施资源整合在一起的目的,而且也有利于电力系统整体信息化水平的大幅度提升。基于此,本文将针对5G在电力物联网系统中的应用进行分析,希望通过本文的分析,能为业内人士提供参考依据。
【关键词】5G;电力物联网;电力系统;信息化水平
         在我国能源行业不断发展的背景下,也加快了各种新技术与电网的融合速度,电网中各能源也越来越丰,当然,如果想要促进网络与实体之间有效融合在一起,则离不开完善、先进的电力系统支撑。在信息时代背景下,用户在用电阶段,具有更加全面、精准的决策信息,这也为用电质量与服务响应速度提出了更为严格的要求。所以,世界各地更加注重云计算、大数据、新一代移动互联网等新技术的应用。现阶段,随着我国科技水平日新月异的发展,移动互联网技术越来越成熟,无论是云计算技术还是大数据等,都深受各行各业发自内心的认可,且应用范围越来越广泛。但值得注意的是,我国传统产业和物联网技术在融合方面有待进一步提升。
        1泛在电力物联网中的概念与特点
        1.1泛在电力物联网中的概念分析
        泛在电力物联网(UPIoT)主要指的是物联网技术内置在电力系统中的无线传感器络(WSN),其主要是通过电力系统通信设施、大数据、通信技术、以及移动互联网等一些先进技术的合理利用,促进电力系统各环节的有效连接与人机交互,确保能源信息网络具备更加全面、便捷等优势。除此之外,在智能互联网+智能能源网络中UPIOT尤为重要,其主要是利用基础物理连接,获得更加全面、精准的数据信息。针对UPIOT体系结构来讲,其主要是由感知层、平台层、网络层、以及应用层组合而成,下文将对其进行详细分析:第一、感知层作为UPIOT体系结构中的基础,其主要是依靠传感器,感知层能够对传统网络系统内部数据进行全面手机,精准计算原始数据;第二、网络层在于传输数据流,其主要是在感知层,利用5G、有线或者无线通信技术组建WSN,真正达到数据与实时信息的有效结合;第三、平台层能够对数据流进行更加妥善、规范的处理,将感知层所获取到的信息进行储存与聚合,为各面向应用软件提供数据支持。值得注意的是,平台层是由数据库、服务器、以及平台管理软件组合而成;第四、针对应用层来讲,其主要是以平台层数据流处理结果为基础,对物联网所感知到的信息进行分析并做出科学决策,并将其全面呈现给对象,其贯穿在智能电网的各个环节当中。
        1.2泛在电力物联网的特点分析
        其特点主要体现在全面感知、开放共享、连接广泛、以及创新集成等方面,并且整个市场实体和与之相关设备都能实现连接,建立更加全面、精准的跨区域数据共享生态系统,有利于挖掘高价值数据的同时,也能起到开拓全新业务的目的。首先,针对全面感知这一优势来讲,其作为UPIOT的根本,具备搜集数据的能力。做好数据采集与提取等多项工作,能够达到设备状态相关信息统一在一起的目的。状态信息主要指的是设备运行与其周边的数据。其次,连接广泛不仅能彰显出UPIOT网络属性,而且也是UPIOT的基础。将用户和设备连接在一起,建立健全、科学的物理系统信息网络,促进数据综合通信能力的进一步提升。当然,借助互联网或者专用网络,也能达到电力领域上下游企业之间有效连接的目的。再次,针对开放共享来讲,其作为UPIOT的定位,能够起到提供开放平台的目的。


倡导对象集成至UPIOT中共享信息资源,为系统的安全稳定性提供保障,有利于各种全新业务的进一步发展。最后,针对创新集成来讲,其也是UPIOT价值转换方式。将物联网作为根本,挖掘数据中潜藏的种种价值,促进管理水平的进一步提升,积极营造全新且有效的商业运行环境。值得注意是,上述四个特点处于相辅相成的情况,其不仅彰显出了UPIOT和普通物理网络中存在的不同,而且也能更加明确建设目标与价值发展趋势。
        25G在电力物联网中的应用
        5G在电力行业中应用领域是以低压用电信息采集、电力巡检、智能分布式配电自动化、以及分布式电源等为主。配电自动化主要能够为安全可靠供电提供保障,众所周知,传统配网适宜过流保护为主,这种情况下,一旦出现停电故障,则难免会不利影响,并且也无法精准排查,由此可见,目前力争达到配网故障精准定位尤为重要,这样才能从根源为安全可靠供电提供保障。将5G技术与配电自动化完美融合在一起,则能从根源达到配网故障精准定位的目的。现阶段,电力用户主要是利用计量的方式去采集用电信息,并且在数据传输方面也有着一定的优势。另外,5G通信网络不仅能提供大量的实时数据,而且也能为采集用电信息提供协助。
        站在传统配电网的角度上来看,在初期设计架构的过程中,并未注重接入分布式电源,即便后期加入了分布式电源,也会导致网络架构从以往单电源辐射状网络转变为双电源网络。而站在用电用户的角度上来看,其是用电用户与发电用户,电流也处于实时动态与双向流动变化,在此背景下,若想进一步提升配电网的安全可靠性,则要结合实际情况,科学合理地利用5G技术。
        电缆隧道虽然能妥善解决电网供电承载,但在巡检方面也存在一定的难度,电缆隧道顾名思义,其是在地下管廊,处于封闭的空间,在此环境下,一旦出现火灾、坍塌等问题,那么则会为广大工作人员的人身安全带来重中之重的影响。为了规避影响,真正做到安全巡检,一定要摒弃以往由两名以上工作人员开展巡检工作的方式,为巡视工作效率的提升奠定基础,结合实际情况,合理利用5G智能巡检机器人,由机器人和后台进行沟通交流,通过这种方式,则能为传输速度与传输安全稳定性提供可靠的保障。除此之外,利用巡检机器人自身的全景摄像机,能够达到实时监控的目的,在结合5G网络做到低延时视频观看,为传输链路数据安全提供保障。
        总结:
        综上所述,电力通信网络经历了从电力线载波到光纤再到各种无线通信的过程。物联网不仅突破了传统时空思想的了解和局限性,而且也能真正达到改善客户服务质量与效率、新型业务价值、以及电网经济运行等目的。除此之外,5G移动通信技术也涵盖了整个社会对电力物联网的期许,再加上5G网络覆盖范围广泛的优势较为突出,是支撑电力物联网通信的技术与根本,5G网络能从根源改变广大人民群众生活与活动方法。值得注意的是,虽然5G通信网络优势诸多,但其在电力物联网应用并非一朝一夕便可完成的,还需要业内人士结合实际情况,对5G在电力物联网系统中的应用进行更加深入的分析。
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