5G技术在电力应急通信中的应用研究

发表时间:2020/6/17   来源:《中国电业》2020年2月第4期   作者:候广维
[导读] 在信息化时代背景下,电力通信系统不断更新、升级,逐渐朝着高速传输方向发展
        摘要:在信息化时代背景下,电力通信系统不断更新、升级,逐渐朝着高速传输方向发展。5G移动通信技术是信息化时代深化发展下的产物,具有多样化特征、优势作用鲜明,是实现高频传输的助推器,可以满足人们在信息传输速率、信息传输量等方面的要求。要在理论探究与实践探索基础上规范化、科学化应用5G移动通信技术,促使电力通信系统运行更加安全、可靠。促进无线通信速度持续提升的同时增加信息传输量,细化把握实际应用中呈现的各类问题,深入探究以及完善5G移动通信技术,使其有着更加广阔的应用前景。本文就5G技术在电力应急通信中的应用展开探讨。
        关键词:应急通信;5G;网络切片;网络架构
        引言
        随着泛在电力物联网建设的不断推进,研究5G技术在电力应急通信中的应用,能够解决应急现场画面直播角度单一、灵活度不足、成本较高、移动性差等短板问题,满足快速部署条件下现场应急通信区域覆盖、指挥调度畅通等一系列需求,对快速定位事件原因、提升应急响应速度、提高应急处置效率具有重要意义。因此,5G技术在电力应急通信中的应用研究,己成为电力应急通信发展中迫切需要关注的焦点。
        15G移动通信技术优势简述
        第一,高效率的信息传输。5G通信技术与传统的2G、3G、4G通信技术相比,5G通信技术的通信速度是4G通信速度的百倍,可以达到每秒10Gb,下载同样大小的文件,使用5G通信网络往往只需要一瞬间,是传统的通信技术无法匹敌的。第二,移动通信信号全覆盖。由于5G通信技术的相关研究人员的努力之下,5G通信技术的信号被不断优化,使得5G通信信号可以实现无死角覆盖,进而满足人们的日常通信需求。第三,节约成本资金。5G通信技术是影响较强,相关运营生可以根据具体的实际情况选择最优的网络资源,在保证用户的通信质量的同时,尽可能的提高运行效率,进而降低成本,提高经济收益。
        2电力应急通信系统组网结构
        电力应急通信系统由卫星通信和3G/4G公网通信两个通道承载,可实现应急现场多个画面直播同时传输、调度指挥等功能。卫星通信网是由卫星通信中心站、移动便携站、移动单兵系统、应急通信车载站组成的星型通信网络。卫星通信通常采用VSAT卫星通讯技术,该技术利用卫星链路传递现场图像与信息,可加强灾难事故现场与外界联系,并提供必要的信息基础救灾服务。但是卫星通信容易受天气及环境各方面的影响,信号具有不稳定性,同时受到带宽限制,无法提供超高清视频回传。3G/4G公网通信为卫星通信提供备用通信方式,当卫星通信信号不稳定时,可切换至公网通信进行应急现场画面传输,保障了数据传输的稳定性,解决了单一网络通道无法满足复杂多变应用现场问题。但是4G技术也存在带宽限制,无法提供超高清视频实时回传,同时因在公网传输,通道传输安全缺乏有效的保证措施。此外,电力应急通信还通过在应急通信车或便携站上安装球形摄像头进行实时画面回传,但此方式无法满足空中直播、多角度直播、不具备即开即播的灵活性、无法高带宽回传多个画面。除此之外,一些特殊事故现场不易部署应急通信车,且临时搭建成本较高。
        3电力通信系统中5G移动通信技术的具体应用
        3.1物联技术
        在通信移动技术作用下,越来越多的设备可以有效连接,远距离的智能操控得以实现,方便了人们日常工作以及生活。在4G移动通信技术作用下,智能手机可以和各类型家电设备顺利连接,远程智能化操控运行中的家电设备,随时了解其运行状态的同时极易发现潜在的隐患问题。和4G移动通信技术相比,5G移动通信技术有着更广的覆盖面积、更长的数据流量,可以实现复杂化设备的智能化连接,为物联技术深化应用以及发展注入了活力,使其有更多的可能。

在电力通信系统运行中,借助5G移动通信网络技术,扩大物联网连接规模,促使简单化或者复杂化的设备都可以和智能手机进行智能化连接,还能降低不同移动终端运行中消耗的流量,当然也降低了包括网络建设以及运行两大层面支出的成本。
        3.2人工智能
        人工智能在社会各领域中已经得到广泛应用,它的实现主要依靠智能交互技术,而移动通信技术的发展是智能交互技术得以发展的基础。在今后,人工智能必定不断扩大其应用领域,这对移动通信技术的发展提出了更高要求。5G移动通信技术除了具有数据流量大、传输速率快以外,还能大大缩短网络延迟时间、提高系统容量、实现大规模设备连接,对于人工智能的发展有很好的促进作用。如开展“智慧城市创建”、实现VR直播等。
        3.3云端技术
        云端技术应用的依靠于网络,并且更高层次的云端技术需要更多数据流量和更快的网络速度支撑,5G技术的出现刚好可以满足云端技术的要求,可以将5G通信技术与云端技术结合起来,进而满足人们的日产所需,例如:在上传大量文件时,利用5G通信技术不但可以实现更高速率的上传速度并且可以保证文件的安全性,减少用户的传输顾虑。在实际的电力通信系统运行过程中,5G通信技术在云端技术的应用具体体现在以下几个方面:第一,5G通信技术可以为用户提供更加贴合用户特点的云端服务。随着5G通信技术的兴起,相关的电力通信技术会更加丰富,可以完成对用户需求的具体分析,并且根据分析后的具体结果提供智能化的推送内容,进而提高用户的通信质量。此外,电力通信系统的工作人员可以通过云端技术对电力系统之中所涉及到电力设备的日常运行信息加以储存、归纳、分析,一旦出现设备运行信息异常的情况,可以通过云端分析技术第一时间找出设备出现异常的原因,从而提出解决方案,及时加以解决,以免出现更大的损失。第二,5G通信技术使得云端技术朝着移动设备层面不断发展。由于5G技术的支撑,相关电力通信的移动设备逐渐显现,为电力通信的工作人员提供更加便捷的信息平台,保证电力系统可以稳定运行,满足人们的日常的电力需求。
        4基于5G技术的电力应急通信网络架构设计
        (1)现场采集。现场采集端主要包含应急通信车、便携站、无人机、5G背包(含高清摄像头),针对不同的应急场景选用合适的应急设备,用来采集现场音视频信息回传至应急指挥中心站,并接收中心站指令进行应急处置。(2)网络通信通道。网络通信通道主要包含卫星通信和5G通信两种,承载自然灾害、突发事故等应急现场的音视频及数据信息传输。卫星通信与5G通信通道结合方式可适用于各种复杂的现场网络环境,确保应急通信的实时性、稳定性和安全性。(3)应急指挥中心站。应急指挥中心站主要包含视频处理服务器、视频处理平台、大屏显示设备等,为主站提供数据处理、传输、转发、显示等功能,提供与应急现场双方会商,指挥应急现场处置工作。
        结语
        总之,5G在各行各业间的应用优势已经凸显出来,必将成为未来主要通信设备和运营厂商角逐的主力之一。虽然目前的5G技术还不完备,也缺乏关于5G应用的行业行规的制定,但在某些领域,5G应用的基本方向已经大致明了。在电力通信系统中,5G更是能全面优化行业网络,也将带领电力行业步入更好的道路。
        参考文献
        [1]付瑞平.当应急通信遇上5G—写在“2019中国无线电大会”之后[J].中国应急管理,2019(11):19.
        [2]韩治,张晋.5G网络切片在智能电网的应用研究[J].电信技术,2019(8):5-8.
        [3]夏旭,袁欣,梁云,等.5G网络切片技术在智能电网的应用研究[J].电子技术应用,2020(1):17-21.
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