唐宜彬 鄧煜霖

【摘要】 ? ?隨著現代社會的進步發(fā)展，我國在太空事業(yè)的發(fā)展上也呈現無與輪比的成果，最為顯著的就是2020年我國北斗導航系統(tǒng)的成功建設，經過26年的探索，北斗導航最終成為我國太空上一顆耀眼的明珠，并在人們的生活、工作中發(fā)揮著重要的作用。同時，5G技術的進步發(fā)展更讓我國在通信事業(yè)上得到了進一步發(fā)展，各行業(yè)領域在先進技術的支持下也煥發(fā)了新的活力。其中電力行業(yè)是我國的重要行業(yè)，北斗導航與5G技術的應用至關重要?；诖耍疚木捅倍穼Ш脚c5G技術在電力行業(yè)中的應用進行了分析。

【關鍵詞】 ? ?北斗導航 ? ?5G技術 ? ?電力行業(yè)

引言：

北斗導航系統(tǒng)構建起全球性的高精度時空基準，5G技術在有力的提高了通信質量，在電力行業(yè)中，北斗導航系統(tǒng)與5G技術的支持有力的保障了電網的運行安全，維護了社會的穩(wěn)定與和諧，對實現現代社會的可持續(xù)發(fā)展具有十分重要的現實意義。

一、北斗導航

1.1北斗導航系統(tǒng)簡介

2020年6月23日，隨著長征三號乙運載火箭攜帶我國北斗三號全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)最后一顆組網衛(wèi)星在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心成功發(fā)射升空，歷時26年建設的中國北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)終于圓滿建成[1]。7月31日，北斗三號全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)正式開通。建成了向全球提供服務的北斗導航信息系統(tǒng)，開始為世界提供更加優(yōu)質的服務。

北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)是中國自主建設、獨立運行的全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)，是中國時空安全的戰(zhàn)略保障，也是國民經濟和社會發(fā)展的重要支柱。該系統(tǒng)能夠為全球用戶們提供全天候、全天時、高精度定位和導航及授時服務，滿足人們的工作、生活需求，極大地改善了人們的生活，促進人們向現代化生活轉變。

北斗三號采用了更高性能的原子鐘，其中，Rb原子鐘天穩(wěn)定度為10～14量級，H原子鐘天穩(wěn)定度為10～15量級，而且在建設過程中采用了眾多新技術手段，使得空間的信號精準度得以進一步提高，且性能更優(yōu)異的B2a信號使得該系統(tǒng)能夠穩(wěn)定的傳輸各種信號[2]。

北斗三號系統(tǒng)服務業(yè)務包括基本導航、區(qū)域位置報告與短報文通信、全球短報文、星基增強、國際海事搜救和擴展服務等。

1.2北斗導航系統(tǒng)的特點

北斗導航系統(tǒng)中，其空間段采用了3種軌道衛(wèi)星組成混合星座，其中具有地球靜止軌道（GEo）和傾斜地球同步軌道（IGsO），GEO、IGsO軌道高度均為35786km，而作為一種高軌衛(wèi)星，其具有較強的抗遮擋能力，能夠適應大多數環(huán)境，尤其是在低緯度地區(qū)，其應用效果也不受影響;除此以外，北斗導航系統(tǒng)融合了導航與通信能辦，在與5G技術的融合應用上能夠實現實時導航、快速定位、精確授時、位置報告和短報文通信服務五大功能，極大的方便了用戶的工作與生活。

1.3北斗三號系統(tǒng)服務能力與北斗二號系統(tǒng)的優(yōu)勢比較

北斗三號系統(tǒng)服務能力較北斗二號系統(tǒng)有較大的提升，尤其在短報文服務方面，用戶數量擴充了20倍，單次通信容量擴充10倍以上（從78字節(jié)擴充至1000漢字），用戶機發(fā)射功率從10W降低至3W。

1.4北斗導航在電力行業(yè)中的應用

電作為日常中不可或缺的一部分，其平穩(wěn)、安全的運行不僅對國家的安全是一種保障，對人們的生活也帶來了很多便利。

1.4.1北斗導航在電力巡線中的應用

輸電線路作為電網的重要組成部分經常會受到環(huán)境因素、人為因素或不可抗因素（包括線路的老化、災難等）的影響而致使線路損壞。以往的辦法是通過維修人員的自己排查來尋找問題部位，這種方法耗時長、效率不足，而且具有很大的危險。

而北斗系統(tǒng)的引入，結合無人機設備可以非常便利的進行電力巡線，運用北斗系統(tǒng)的定位導航優(yōu)勢，可以快速巡檢到故障部位，減輕維修人員的工作難度、提升了維修人員的工作效率，據統(tǒng)計，北斗系統(tǒng)的引入比傳統(tǒng)的人工檢修的方式快了四十倍左右，不僅減少了人工消耗，而且降低了成本，達到了安全、省心的目的。

1.4.2北斗導航的精度授時

電力行業(yè)中對于時間的同步性要求比較高，保持時間的同步對于供電中調度的調控和問題的分析很重要，關鍵是為暫態(tài)、動態(tài)、穩(wěn)態(tài)數據采集和電網故障分析提供時間同步服務[3]。

就當前而言，通常是通過脈沖對時、網絡對時和衛(wèi)星對時這幾個種形式來實現電力系統(tǒng)的時間同步。其中北斗授時就屬于衛(wèi)星對時的主要方式，適用于對時間精度要求更高的業(yè)務，授時精度基本在20納秒上下，而且覆蓋區(qū)域廣闊，能夠使全電網系統(tǒng)擁有安全穩(wěn)定的時鐘源。不但在調度控制系統(tǒng)、故障錄波器等這樣的智能設備需要精準的時間，而且時間的同步也對問題的查找、分析以及責任的落實都有很大的幫助，同時還可以降低安全隱患的產生，有利于供電系統(tǒng)的平穩(wěn)、安全運行。

1.4.3 RD短報文+北斗RN位置服務技術

利用基于北斗RD短報文+北斗RN位置服務技術，可以最大程度上保障電力運維人員安全與應急通信，同時，在北斗應急指揮綜合應用系統(tǒng)的構建上，還能夠起到維護電力線路設施、搶修、恢復供電上發(fā)揮作用。

二、5G技術

2.1 5G技術概述

5G，別稱5G技術，是指第五代移動通信技術、蜂窩移動通信技術，中國三大運營商于2019年11月1日上線5G商用套餐。5G的核心是表示聲音和圖像的模擬信號在手機中被數字化，由模數轉換器轉換并作為比特流傳輸，主要優(yōu)勢在于數據傳輸速率高，可滿足高清視頻、虛擬現實等大數據量傳輸[4]。

隨著移動互聯網的進步發(fā)展，用戶們對移動數據的需求也日益增長，5G技術的發(fā)展正是現代社會進步發(fā)展的重要表現。

2.2 5G技術的特點

5G技術的頻譜利用率較高，在實際應用中可以減少移動終端網絡數據的交換時間，并且不會受到傳統(tǒng)網絡環(huán)境的局限性問題，而且在5G技術的支持下，互聯或高頻段的數據互動可以之間進行，終端的通訊模塊也可以實現小型化或者微型化的發(fā)展。

2.3 5G技術在電力行業(yè)中的應用

2.3.1在電力系統(tǒng)發(fā)電過程中的運用

5G技術的發(fā)展也進一步推動了物聯網、計算機等等多種網絡信息技術的進步發(fā)展，其較快的數據交換及傳播速度能夠最大程度上保證信息交互的及時性。比如在風力發(fā)電的過程中，雖然其發(fā)電過程比較環(huán)保，但是仍舊存在嚴重的電力損耗問題，導致經濟效益比較低，基于此，可以在風力發(fā)電系統(tǒng)中加強5G技術的應用，比如利用傳感器節(jié)點對該區(qū)域內的天氣情況、風力變化等進行實時監(jiān)控，從而結合實際情況來操控風力發(fā)電機，從而進一步提高風力發(fā)電系統(tǒng)的運行效率，降低能源的消耗。

2.3.2在電力系統(tǒng)變電環(huán)節(jié)中的運用

在變電站系統(tǒng)中，5G技術也具有其獨特的應用價值。比如將傳感器嵌入到變電站系統(tǒng)中，實時收集變電站系統(tǒng)的電壓以及電流等信息并進行智能化的分析，從而進一步提高數據分析效率，減少人工分析帶來的誤差。

除此以外，還可以加強對變電站運行狀況的實施監(jiān)控，從而及時的發(fā)現其中的安全隱患并采取措施，降低變電站系統(tǒng)的運行風險。

2.3.3在電力系統(tǒng)用電環(huán)節(jié)中的運用

隨著電力行業(yè)信息化建設進程的不斷加快，現代化信息設備也在電力行業(yè)得到了普及應用，因此當前在電力系統(tǒng)中使用的很多信息設備也能夠與移動通信技術連接，這也是實現電力設備智能化操控的基礎。在5G技術的支持下，電力通信系統(tǒng)的發(fā)展也越來越完善，進一步擴大了物聯網連接規(guī)模，從而使得各個移動重點的流量損耗不斷降低，繼而降低了電力系統(tǒng)用電過程的成本支出以及資源損耗。比如利用5G通信技術與物聯網技術實時檢測電力用戶的用電功率，按照其實際情況進行電力輸送狀態(tài)的調節(jié)，保證電力資源的優(yōu)化配置;或者是利用5G通信技術與電力通信系統(tǒng)來進一步提高其通信水平，在用電計量計費環(huán)節(jié)中，可以利用5G技術實現電表的西東統(tǒng)計，用電數據的傳輸等等，還可以降低人工抄表有可能出現的失誤等等[5]。

三、結束語

綜上所述，電力行業(yè)的發(fā)展水平直接影響著我國現代社會的發(fā)展水平，在北斗導航系統(tǒng)與5G技術逐漸完善的背景下，電力行業(yè)勢必要緊跟時代發(fā)展潮流，加強信息化建設，積極融合北斗導航系統(tǒng)與5G技術，從而完善電力行業(yè)的各個業(yè)務環(huán)節(jié)，保障電力工作的穩(wěn)定發(fā)展，為電力用戶們提供更加優(yōu)質的電力的服務，為現代社會的進步發(fā)展奠定堅實的基礎。

參 ?考 ?文 ?獻

[1]羅長兵，張敏，高壽.北斗衛(wèi)星導航技術在電力行業(yè)中的運用探究[J].中國新通信，2019（07）：124.

[2]楊秀鋒.淺談北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)在交通運輸行業(yè)的應用及展望[J].科技風，2020（03）：89.

[3]呂雅婧，滕玲，邢亞，丁慧霞，劉超.北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)在電力行業(yè)的應用現狀[J].電力信息與通信技術，2019（17）：70-74.

[4]吳勇毅.北斗+5G開啟產業(yè)融合新紀元[J].上海信息化，2020（09）：6-11.

[5]朱淵婧，陽書擁.5G移動通信技術在電力通信系統(tǒng)的應用研究[J].數字通信世界，2020（08）：235-236.