路兆铭-面向电力场景的移动通信系统感知与定位技术
电力工作场景下具有以下众多的安全隐患,需要管控人员实时监测作业人员的“位置”和“安全”实况,利用无线信号可帮助实现这一目标,本次报告聚焦其中的两个主要技术:5G定位和WiFi感知。5G定位利用了基站和终端之间直射径和反射径提供的信息,相对于其他定位方式的独特优势加之可与北斗融合定位的特点,便可估计出物体的精确位置。WiFi感知技术通过分析接收信号的扰动变化特征,便可感知信号在传播过程中所遇到的人体的状态,可实现人体姿态成像、移动轨迹追踪和呼吸状态监测三个成熟的应用。
配电台区边端多模通信技术
配电台区边端多模通信网络是以低压电力线和无线为传输介质,融合高速电力线载波、微功率无线、低功耗无线等通信模式,可扩展接入 Zigbee、蓝牙、WiFi、LoRa 等多种协议设备,实现深度覆盖的本地异构通信网络,支撑多样化的设备连接和服务需求。 配电台区边端多模通信网络的电力线载波通信定义了 8 个通信频段,支持载波频段自动避让;无线通信支持470MHz 频段微功率无线通信和低功耗无线通信。 配电台区边端多模通信网络由中心主控节点、路由汇聚节点和末端感知节点组成。一个中心主控节点和多个路由汇聚节点构成以中心主控节点为中心的主干 Mesh 网络,末端感知节点以无线方式从中心主控节点或路由汇聚节点接入主干网络,末端感知节点与中心主控节点或路由汇聚节点之间构成星形网络。
“泛在物联,面向未来”——未来小区综合服务平台
未来小区综合服务平台主要利用物联网技术、网络传输技术对社区内视频监控设备、物联网传感终端设备(智慧灯杆、智慧井盖、智慧云梯、非侵入终端等设备)、社区用电设备进行集中监控和一体化运维管理,实现社区物业管理线上实时监控、线下智能巡视的功能,提升物业管控水准。平台的成功运行,其主要作用有以下三点:(1)未来小区综合服务平台充分充分应用物联网+,在社区内建设无盲区安全防护网,实现数字化身份识别管理,以及零延时预警和应急救援,保障居民人生安全。(2)未来小区综合服务平台针对小区居民用电意识缺失、用电隐患层出不穷等问题,结合电力行业自身优势,在社区内配电房建立“电管家”系统,对独居老人、群居房用电数据进行采集,通过边缘计算、大数据分析等先进技术,提取用户用电特征。一旦发现数据异常,服务平台立时推送异常信息给物业人员,物业人员及时进行上门询问,确保住户用电安全。(3)未来小区综合服务平台集成光纤、Nb-Iot、WiFi等多种通讯传感技术,结合“大云物移”技术,打通未来小区综合服务平台内的智慧用电、智慧消防、智慧物联等11个子系统之间的数据,将社区内用户、供应商、物业公司、电信公司与各种智能化设备链接起来,实现社区状态全面感知、信息高效处理,形成共建共治共享的能源互联网生态圈,同时同时利用移动物联APP,推广“平台+管家”物业服务新模式,精益化运营,实现居民“零物业费”获得感
基于5G的电力场站陆空一体化巡检解决方案
传统变电站巡检机器人传统巡检方式需要人工在现场实施,巡检频次和时间受到制约,且巡检拍摄的视频需要人工拷贝回传进行分析,效率低、速度慢。并且存在WiFi覆 盖范围小,AP间通信简短;通信带宽小,视频清晰度低;通信时延大,机器人操控不敏捷等问题。同时,单一利用巡检机器人只能在地面进行二维巡检,无法对变电站周边环境、变电站内部设施及接入变电站的输电线路进行统一、全面感知。另外,随着巡检终端的红外、4K/8K视频的逐步应用,未来巡检远端视频类数据传输量巨大,传统4G无线网络已不能适应远程、实时、高效传输的需求。针对以上痛点,需要通过搭载小型化、便携式5GCPE (MU5001)终端,在变电站内按照预设路线完成变电站主设备巡检任务,实现定时定点、循环式巡检。无人机、机器人通过5GCPE接入5G网络切片,连接控制主站,将巡检现场视频数据回传至主站监控系统,通过监控大屏可以查看远程视频和数据。5G电力场站陆空一体化巡检监控大屏如图7 -10所示。