7月23日，伴隨馬達轉(zhuǎn)動的聲音，一架無人機從江蘇電力科學研究院園區(qū)的中央草坪緩緩升空。在短暫懸停之后，它按照后臺規(guī)劃線路依次飛過220千伏試驗變電站、新能源示范基地，并實時向后臺回傳巡檢高清圖像。同時，該院無線通信專業(yè)研究人員從電腦中調(diào)出虛擬現(xiàn)實（VR）全景監(jiān)控視頻。與以往的常規(guī)監(jiān)測手段不同，視頻畫面360度無死角顯示監(jiān)控現(xiàn)場全貌，改變了需“拼接”多路監(jiān)控畫面才能建立全局監(jiān)控視角的情況。
這些新型業(yè)務的試點均離不開5G通信技術(shù)支撐。自2020年以來，江蘇電科院響應“數(shù)字新基建”部署，研發(fā)典型業(yè)務應用場景和終端應用產(chǎn)品，構(gòu)建電力5G試驗網(wǎng)絡(luò)，推動新型數(shù)字技術(shù)與能源技術(shù)深度融合。
為什么要建這張網(wǎng)？
電網(wǎng)全環(huán)節(jié)廣泛互聯(lián)、在線感知、時空同步與實時互動離不開廣覆蓋通信網(wǎng)絡(luò)的支撐。可定制網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的5G通信技術(shù)為拓展電網(wǎng)設(shè)施連接帶寬、提升電網(wǎng)設(shè)施連接效率提供了更多選擇。從電網(wǎng)業(yè)務的角度出發(fā)，迫切需要構(gòu)建適應電網(wǎng)多環(huán)節(jié)應用需求的電力5G融合應用體系，針對特定場景設(shè)計5G應用模式，實現(xiàn)通信技術(shù)與電網(wǎng)業(yè)務的高效匹配。
“如何精準把握5G技術(shù)應用的方向，從經(jīng)濟安全角度設(shè)計出切實有效的應用模式是迫切需要解決的難點之一。”江蘇電科院能源互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)研究中心主任郭雅娟說。
立足電網(wǎng)業(yè)務需求，江蘇電科院持續(xù)開展應用模式、安全防護、智能管理等方面的研究，加大5G技術(shù)與電力應用適配性驗證力度，在5G新空口、網(wǎng)絡(luò)切片技術(shù)特征分析等方面取得了階段性成果。同時，江蘇電科院加強對電力無線寬帶通信系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范、電力5G終端設(shè)備網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范等行業(yè)、企業(yè)標準的研究，申請加入國際電信聯(lián)盟電信標準分局工作組，持續(xù)推動5G與電力應用適配融合。
目前，江蘇電科院已梳理出了廣域、局域、點對點3個電網(wǎng)典型業(yè)務的5G應用場景，并形成網(wǎng)聯(lián)無人機、VR全景視頻監(jiān)控等電力5G融合示范應用。但電網(wǎng)業(yè)務類目多，需求各不相同。要更好地推動電網(wǎng)業(yè)務和5G技術(shù)的融合發(fā)展，還需構(gòu)建一個能支撐各類電網(wǎng)典型業(yè)務應用、開發(fā)和功能驗證的大型專項試驗網(wǎng)絡(luò)。
這張網(wǎng)是什么？
5月份，江蘇電科院與中國移動江蘇公司合作，開始在園區(qū)內(nèi)建設(shè)“5G+多接入邊緣計算（MEC）”試驗網(wǎng)絡(luò)。
建設(shè)過程中，江蘇電科院研究人員研究制訂了本地局域高可靠網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃與參數(shù)配置方案，采用射頻拉遠定向覆蓋、局域網(wǎng)數(shù)據(jù)標識技術(shù)實現(xiàn)信號精準覆蓋，并提出5G網(wǎng)絡(luò)切片服務等級協(xié)議模板，基于靈活以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備開通10余個專用切片，完成切片隔離效果、轉(zhuǎn)發(fā)時延等功能與性能驗證，確認了網(wǎng)絡(luò)的安全性和各項功能指標良好。
7月2日，江蘇電科院電力“5G+MEC”試驗網(wǎng)絡(luò)建成。網(wǎng)絡(luò)信號無縫覆蓋園區(qū)內(nèi)220千伏試驗變電站、交直流微電網(wǎng)、新能源示范區(qū)等多個電力真型應用場景，精準適配多元電力應用場景，可為不同的電力業(yè)務提供定制化網(wǎng)絡(luò)服務支撐。通過這個網(wǎng)絡(luò)，在江蘇電科院園區(qū)，95%的室外區(qū)域單個業(yè)務網(wǎng)絡(luò)信息傳輸速率可達約100兆比特每秒。
這張網(wǎng)解決了什么問題？
通過這張網(wǎng)，許多電網(wǎng)業(yè)務應用場景落地遇到的難題有了答案。
由于網(wǎng)絡(luò)信號等多方面原因，無人機巡檢多數(shù)還是由人工控制無人機，并用存儲卡存儲無人機拍攝的圖像，通過后期分析發(fā)現(xiàn)缺陷隱患。江蘇電科院提出利用5G和北斗技術(shù)，支撐無人機全自主飛行與實時導航。郭雅娟帶領(lǐng)團隊運用“5G+MEC”試驗網(wǎng)絡(luò)，解決了電力北斗平臺與無人機之間定位信息的實時交互難題，再結(jié)合空間航跡規(guī)劃系統(tǒng)，及時矯正無人機航線，實現(xiàn)60千米每小時時速下無人機預定軌道偏離誤差小于1.5米。
同時，依托5G的大帶寬，研究人員實現(xiàn)了無人機巡檢10兆比特超高清圖像的實時回傳，推動無人機巡檢缺陷識別向巡檢中智能識別轉(zhuǎn)變，大幅提高了故障辨識精度和無人機巡檢效率。
遠程監(jiān)控也是電網(wǎng)運維的重要手段。此前，江蘇電科院研發(fā)了VR全景視頻監(jiān)控典型場景應用?；?ldquo;5G+MEC”試驗網(wǎng)絡(luò)局域數(shù)據(jù)流快速轉(zhuǎn)發(fā)能力，研究人員專門為VR全景視頻監(jiān)控制訂了本地流量卸載策略，將視頻幀率從每秒20幀提升到每秒30幀。
現(xiàn)在，江蘇電科院VR全景監(jiān)控視頻的每幀圖像大小從原先的4兆比特提升到20兆比特，成像質(zhì)量也從普通高清圖像變?yōu)槿坝跋?，視頻的流暢度、清晰度和監(jiān)控效果大大提升。
后續(xù)，江蘇電科院將繼續(xù)拓展電力5G應用范圍，開展5G技術(shù)基建現(xiàn)場移動布控終端、移動辦公機器人、安監(jiān)現(xiàn)場巡檢機器人等電網(wǎng)智能運檢業(yè)務驗證，在場景適配、多技術(shù)融合應用等領(lǐng)域深耕探索，不斷深化電力5G融合應用，助推電網(wǎng)數(shù)字化轉(zhuǎn)型。
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