基于5G移動通信技術(shù)的電力系統(tǒng)通信

蘇健 屈亞軍

[摘 ? ?要]近年來，我國無線通信技術(shù)獲得了迅猛發(fā)展，使得相應(yīng)的5G移動通信技術(shù)也逐步被應(yīng)用到了各行各業(yè)中，在市場上得到了廣泛的應(yīng)用。特別是在電力系統(tǒng)通信領(lǐng)域的應(yīng)用，5G移動通信技術(shù)可以為其帶來巨大的移動數(shù)據(jù)流量、寬闊的輻射范圍和方便快捷的智能化自動控制系統(tǒng)等，不但為人們的日常生活、生產(chǎn)帶來了較大的便利，還促進(jìn)了國內(nèi)供電系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的迅速發(fā)展壯大。

[關(guān)鍵詞]5G;移動通信技術(shù);電力系統(tǒng);電力通信

[中圖分類號]TM73 [文獻(xiàn)標(biāo)志碼]A [文章編號]2095–6487（2021）08–0–02

[Abstract]In recent years， China's wireless communication technology has obtained rapid development， making the corresponding 5g mobile communication technology has been gradually applied to all walks of life， has been widely used in the market. Especially in the field of power system communication， 5g mobile communication technology can bring huge mobile data flow， wide radiation range and convenient intelligent automatic control system. It not only brings great convenience to people's daily life and production， but also promotes the rapid development of domestic power supply system network communication technology.

[Keywords]5G; mobile communication technology; power system; electric power communication

1 5G移動通信技術(shù)

1.1 5G技術(shù)概論

目前，5G移動通信技術(shù)在全球范圍內(nèi)的相關(guān)研究以及運(yùn)用都還處于初步階段，還需要進(jìn)行持續(xù)的探究和實踐。對現(xiàn)階段5G移動通信技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r進(jìn)行分析后可以發(fā)現(xiàn)，其具有以下5個方面的主要特征。

（1）具有較大的數(shù)據(jù)流量。現(xiàn)階段，移動智能設(shè)備的大量普及以及智能手機(jī)的快速迭新，都說明了大眾對于信息科技的巨大需求量，在電力通信系統(tǒng)中也是同樣的。與其他通信技術(shù)相比較，5G通信技術(shù)具有更大的信息流通量，而且傳輸?shù)乃俣纫哺臁Ｋ?，?G通信技術(shù)為基礎(chǔ)的電力系統(tǒng)通信也得到了市場廣泛的認(rèn)可，從而使人們對數(shù)據(jù)信息的需求以及傳送速度的需求都得到了較好的滿足。

（2）具有更強(qiáng)的網(wǎng)絡(luò)兼容性。5G網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的組網(wǎng)方案中，其專用設(shè)備的建造規(guī)模高達(dá)100萬套/km2，遠(yuǎn)高于別的網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的建造規(guī)模，強(qiáng)大的規(guī)模也使其能合理支撐電力通信體系高效率運(yùn)轉(zhuǎn)。

（3）具有更快的峰值速率。5G通信技術(shù)在實踐的過程中一直在經(jīng)歷著各種調(diào)整與完善，目前來說，其在峰值期間的傳輸速率已經(jīng)達(dá)到了10Git/秒，如此高效的速率為電力通信的高效化運(yùn)轉(zhuǎn)提供了強(qiáng)有力的保障。相對于4G通信技術(shù)而言，同樣大小的文件，利用5G通信技術(shù)進(jìn)行下載，可以在一瞬間就下載完成，而使用4G，也許需要好幾分鐘，因此，在傳輸速率方面，5G的優(yōu)勢是無可比擬的。

（4）具有更大的信號覆蓋范圍。5G通信技術(shù)的迅速發(fā)展，使全國的各大運(yùn)營商持續(xù)對相關(guān)的網(wǎng)絡(luò)實行了有效的優(yōu)化，這促使5G的通信信號的覆蓋面越來越大，基本實現(xiàn)了無死角的全覆蓋，使其能夠更好地滿足人們?nèi)粘５纳睢⒐ぷ?、休閑的需要。

（5）運(yùn)營成本更低。在5G通信技術(shù)的運(yùn)行過程中，其能夠依據(jù)實際的需求自動挑選最適合的網(wǎng)絡(luò)對資源予以運(yùn)行，在確保用戶的通信品質(zhì)不受干擾的同時，使運(yùn)行效率得到有效提升，從而使得運(yùn)行的成本費(fèi)用下降，經(jīng)濟(jì)收益提高。

1.2 關(guān)鍵技術(shù)分析

在以5G為基礎(chǔ)的移動通信體系，最為關(guān)鍵和重要的是MIMO技術(shù)，其在無線通信技術(shù)中可以實現(xiàn)對高頻傳輸?shù)挠行еС郑瑫r，還可以在傳輸過程中對帶寬實現(xiàn)限定頻率的傳送，更高的頻率也就意味著能夠傳輸?shù)膮^(qū)域?qū)鼮閷拸V。不過，就目前國內(nèi)的無線通信狀況來說，如果無線電波在頻率上無法完全滿足需求，就會令無線寬帶無法支撐起完整的無線通信網(wǎng)絡(luò)。在現(xiàn)階段的5G移動通信技術(shù)中就可產(chǎn)生高頻率的無線電波頻率段，但仍然普遍存在著相應(yīng)的缺陷。這樣的缺陷具體表現(xiàn)為無法實現(xiàn)遠(yuǎn)距離數(shù)據(jù)信息的有效輸送，而且傳播中的阻礙物會阻攔線形高頻電波的有效輸送。MIMO技術(shù)的應(yīng)用能使高頻率無線電波網(wǎng)絡(luò)通信速率的難題得到合理化解，但又不可以在手機(jī)移動智能終端上予以應(yīng)用。在5G移動通信技術(shù)中，MIMO技術(shù)占有至關(guān)重要的地位，其整體規(guī)模的不斷擴(kuò)大使其能支持越來越多的高頻率無線電波的高效化應(yīng)用，但高頻率無線電波被阻礙難題，仍然需要借助大量通信基站的建設(shè)規(guī)劃將其在輸送過程中產(chǎn)生的阻礙實現(xiàn)合理化解。

2 5G移動通信技術(shù)在電力系統(tǒng)通信的具體應(yīng)用

2.1 物聯(lián)技術(shù)

在現(xiàn)代化信息科技迅速發(fā)展壯大的同時，對電力通信系統(tǒng)實施更新和優(yōu)化，使其能夠合理接入智能電視機(jī)等各種智能產(chǎn)品，能建立較長距離的遠(yuǎn)程操控，還可以為大眾的日常生活、工作、休閑等帶來極大的便利。在4G網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的支撐下，大眾可借助智能系統(tǒng)手機(jī)的接入，對各類別的家用電器等實施控制，可以隨時隨地知道接入設(shè)施的運(yùn)轉(zhuǎn)狀況和運(yùn)行過程中可能發(fā)生的問題。在應(yīng)用5G移動通信技術(shù)后，可適用在更廣闊的無線網(wǎng)絡(luò)覆蓋區(qū)域內(nèi)，有更高的移動數(shù)據(jù)流量，而且可接入更加多樣化的智能產(chǎn)品，合理促進(jìn)了智能物聯(lián)技術(shù)的應(yīng)用，可使智能物聯(lián)化整體規(guī)模得到有效擴(kuò)展。此外，5G移動通信技術(shù)的應(yīng)用能使數(shù)據(jù)流量耗費(fèi)顯著降低，還能使信息化建設(shè)及網(wǎng)絡(luò)通信運(yùn)營管理等領(lǐng)域的花費(fèi)降低。

2.2 云端技術(shù)

在智能化快速發(fā)展的今天，高效率無線傳輸數(shù)據(jù)與智能化共享資源是其體現(xiàn)出的主要特點，而且目前云計算技術(shù)廣泛適用于各個領(lǐng)域中，在社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展各行業(yè)都能完成數(shù)據(jù)信息存儲的虛擬化，能使數(shù)據(jù)信息的無線傳輸及存儲的安全系數(shù)得到顯著提高，防止出現(xiàn)數(shù)據(jù)信息遺失或被蓄意修改的狀況。此外，在目前的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)基礎(chǔ)中，5G移動通信技術(shù)應(yīng)用于云計算技術(shù)的優(yōu)點主要表現(xiàn)為數(shù)據(jù)傳輸顯著上升、傳輸率變得越來越快，可合理支持云計算技術(shù)靈活多樣的快速發(fā)展。就長久發(fā)展而言，云計算技術(shù)中5G移動通信技術(shù)的應(yīng)用關(guān)鍵有兩個層面：①能實現(xiàn)大眾個性化服務(wù)的要求。5G移動通信行業(yè)應(yīng)用在電力通信體系里能全方位剖析每個客戶的差異化要求，再協(xié)調(diào)云計算技術(shù)，能為客戶帶來的通信服務(wù)項目更加豐富多彩，也極具特點，能使客戶靈活多樣要求得到合理實現(xiàn)。②可促進(jìn)云計算技術(shù)快速發(fā)展為移動終端云，在5G移動通信技術(shù)應(yīng)用的影響下，云計算技術(shù)可完成全方位、深層次的廣泛應(yīng)用，而且有靈活多樣的云適配功用，能使專用設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)性能極大提高，并且還可以剖析客戶的差異化要求，令其帶來的無線通信資源量更加靈活多樣。

2.3 人工智能

在信息化時代下，各領(lǐng)域都會有快速發(fā)展的實際需求，人工智能應(yīng)用設(shè)備在各領(lǐng)域獲得廣泛使用，其運(yùn)用功效獲得了社會各界的高度關(guān)注。人工智能應(yīng)用是以智能化人機(jī)交互技術(shù)為框架才可以在現(xiàn)實運(yùn)用中得以完成，而5G移動通信技術(shù)應(yīng)用與智能化人機(jī)交互技術(shù)的關(guān)聯(lián)極其緊密。5G移動通信技術(shù)應(yīng)用的快速數(shù)據(jù)傳輸及時間延遲短等優(yōu)點，可在人工智能應(yīng)用操作過程中獲得合理運(yùn)用，能構(gòu)建優(yōu)良的數(shù)據(jù)通信框架，可合理推動人工智能應(yīng)用的快速發(fā)展。

2.4 互聯(lián)技術(shù)

伴隨著網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的智能化快速發(fā)展，5G技術(shù)應(yīng)用能夠?qū)⒅T多專用設(shè)備利用網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)智能關(guān)聯(lián)在一起，完成對各專用設(shè)備的遠(yuǎn)程登錄與有效控制。與過去的4G網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)相比較，5G網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)可以更切實解決繁雜的數(shù)據(jù)信息的銜接難題，提升了專用設(shè)備相互間的互聯(lián)效果，確保了專用設(shè)備的可靠運(yùn)轉(zhuǎn)。5G移動通信技術(shù)應(yīng)用比4G技術(shù)應(yīng)用覆蓋面積更廣，能夠帶來更大范圍的電力通信體系網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)互聯(lián)技術(shù)應(yīng)用，并且減少了終端設(shè)備數(shù)據(jù)流量的損耗，進(jìn)而減少了5G網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的搭建成本費(fèi)用。5G移動通信技術(shù)應(yīng)用可以完成電力系統(tǒng)數(shù)據(jù)通信多任務(wù)的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)互聯(lián)，進(jìn)而提升網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)實力，提升電力系統(tǒng)數(shù)據(jù)通信的運(yùn)轉(zhuǎn)效果。

3 基于5G移動通信技術(shù)的電力系統(tǒng)通信網(wǎng)絡(luò)未來發(fā)展趨勢

3.1 現(xiàn)階段電力行業(yè)中的運(yùn)用分析

目前，在5G移動通信技術(shù)應(yīng)用中，高頻率波速生成技術(shù)的應(yīng)用拘泥于指定的且比較狹小的空間范疇內(nèi)，但具備免受別的電子波影響的運(yùn)用特點，主要運(yùn)用在高壓變電站及自動化配電房的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用內(nèi)。5G移動通信技術(shù)應(yīng)用同樣也可用在別的自動化工程機(jī)械設(shè)備中，高效率通信網(wǎng)絡(luò)特點比較顯著，可合理推動管控專業(yè)化、標(biāo)準(zhǔn)化。相對于4G移動通信技術(shù)應(yīng)用的支撐，5G移動通信技術(shù)支持的電力通信體系具備更強(qiáng)的互聯(lián)網(wǎng)兼容性，可以有效降低互聯(lián)網(wǎng)的耗損，通信網(wǎng)絡(luò)的速率得到明顯提升，調(diào)優(yōu)電力通信的生態(tài)環(huán)境，造就更多的經(jīng)濟(jì)收益。

3.2 未來定向波束方面

相對于4G網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)，5G移動通信技術(shù)應(yīng)用有較多不一樣的地方，而且運(yùn)用特點也更為明顯。依托于4G移動通信技術(shù)的應(yīng)用，數(shù)據(jù)信息傳送可在一個范疇內(nèi)利用無線天線釋放無線電波的方法，來實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)信號的傳送，傳送前提條件有相對較大局限性。而依托于5G移動通信技術(shù)的應(yīng)用，則是合理融合無線天線技術(shù)應(yīng)用和數(shù)據(jù)處理技術(shù)應(yīng)用，能在一個范疇內(nèi)將網(wǎng)絡(luò)信號傳至移動智能終端，對移動終端的特殊要求顯著降低，只需對設(shè)備本身的無線電波實現(xiàn)操控，使其能合理防止別的影響因素的電磁干擾。這樣的狀況下，5G移動通信技術(shù)的運(yùn)用可使移動終端的通信網(wǎng)絡(luò)生態(tài)環(huán)境得到大幅提升，能擊破很多影響因素的局限，當(dāng)中的定向波束能使自動化站與高壓變電站科學(xué)合理實現(xiàn)數(shù)據(jù)信號的讀取及傳送任務(wù)。

3.3 超高寬帶的具體運(yùn)用

超高無線通信網(wǎng)絡(luò)若得到廣泛運(yùn)用，能實現(xiàn)高壓變電站級別的電力工程自動化的數(shù)據(jù)信號全覆蓋，就會邁入嶄新的科學(xué)技術(shù)信息化管理時期。在這樣的狀況下，5G移動通信技術(shù)應(yīng)用與無人飛行器及智能機(jī)器人等相互連接，可以實時知曉與管理具體情況。如輸配電領(lǐng)域的無人飛行器接入5G移動通信技術(shù)應(yīng)用，無人飛行器可充分利用網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)將自身的具體位置、區(qū)域環(huán)境變動及塔桿具體情況等數(shù)據(jù)信息向信息中心實現(xiàn)高效率傳送，有關(guān)工作人員可在遠(yuǎn)程管理中心實現(xiàn)實時監(jiān)測執(zhí)行狀況。依托于5G的電力通信體系與GPS系統(tǒng)相互配合，可實現(xiàn)對機(jī)械設(shè)備執(zhí)行狀況及具體技術(shù)參數(shù)的實時監(jiān)測，可充分利用互聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)方式及時傳送與獲取數(shù)據(jù)信息。另外，在具體運(yùn)用環(huán)節(jié)中，還可將移動無線寬帶充分利用起來，與通信光纜資源相互連接，再向手執(zhí)移動終端中實現(xiàn)遷移。如此可實現(xiàn)故障具體位置的精準(zhǔn)定位以及迅速傳送，能使查找故障所需時長顯著減少，進(jìn)而使故障檢修速率極大提高。

4 結(jié)語

在電力通信體系中，5G移動通信技術(shù)有著更顯著的優(yōu)越性，能在智能物聯(lián)、AI人工智能和云架構(gòu)方面得到合理運(yùn)用，可促進(jìn)通信系統(tǒng)品質(zhì)及速率的顯著提高，能與信息化時代下電力通信體系的多樣化需求實現(xiàn)良好的匹配。但在目前的移動通信行業(yè)中，5G移動通信技術(shù)還有局限性，需要在實踐過程中，全方位深入分析通信系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)狀況，促進(jìn)5G移動通信技術(shù)的快速發(fā)展，改善性能，促進(jìn)其實際功效獲得更好的釋放。

參考文獻(xiàn)

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