探访国内最大5G智能电网应用区:5G机器人已替代人工巡检
来源:观察者网
2020-10-26 22:13
观察者网·大橘财经讯(文/卢思叶 编辑/庄怡)日前,在国新办举行的“十三五”工业通信业发展成就新闻发布会上,工信部副部长王志军透露,我国互联网普及率提前超额完成规划目标,5G商用也驶入快车道。目前,已累计开通5G基站69万个,连接用户数超过1.6亿。
商用近一周年,5G+千行百业的应用正在快速落地。近日,观察者网跟随中国移动组织的“5G加出新动能”媒体行活动来到广州市南沙区,实地探访5G+智能电网的应用。
在这个国内最大的5G智能电网应用示范区内,5G已经运用在发电、输电、配电、运维等整个电力系统之中,基于低时延、高带宽的特性,5G赋能电网系统转型升级。
5G+智能电网,供电更稳定
“发电端太阳能、风能不断接入,用电端充电桩、智能家居的应用不断增加,电网的复杂度提升,需要提高对电网监测和感知的能力,加强对电力系统的保护与控制。”广州供电局调控中心通信科高级经理孙磊告诉观察者网,传统电力系统通信主要用光纤方式,随着电网逐渐向末端用电侧延申、移动作业增加,新的电网建设需求产生。
孙磊表示,5G网络大带宽、低时延、海量连接的新型特点,以及网络切片、边缘计算等功能,为智能电网应用提供了新的电力通信条件。
据了解,2019年开始,中国移动与南方电网在广州市南沙区明珠湾区域建立了国内最大5G智能电网应用示范区,应用场景达51个,目前已完成上线业务14个。
广州供电局调控中心通信科高级经理孙磊(图源:观察者网,下同)
目前,该示范区完成了全球首个基于5G R16高精度PMU授时端到端验证。今年8月,中国移动联合南方电网广州供电局,开展智能配电网同步相量测量(PMU)终端到WAMS(广域监测系统)主站的5G端到端真实业务拉通测试。
据南方电网科研院研究员徐全介绍,授时精度方面,测试表明5G高精度授时同步时间误差在240纳秒以内,满足PMU装置1微妙的指标要求;通信延时方面,装置至模拟主站双向最大延时小于20毫秒,满足端到端通信延时50毫秒的要求。
徐全表示,5G的高精度授时特性,在精确故障定位方面,可以有效降低停电时间,提升配电网供电的可靠性,预计缩短故障处理时间45分钟。
在配电方面,借助5G,配网自动化线路自愈功能的推进速度大幅增加。
南沙供电局配电部周仕杰告诉观察者网,5G+配电自动化下,自愈功能投入后较之前,平均隔离故障并恢复非故障区域送电时间由小时级压缩到3分钟以内,下降超过90%,而且相较传统故障抢修至少6人才能完成,自愈线路完全自主执行、无需人力耗费。
5G+自愈能力效果对比
在防外力破坏上,5G技术也在投入使用。2019年,南沙地区电网外力破坏达153起,同比增长55%,影响用户超过2万。
据南沙供电局大岗所副所长郑欣介绍,目前南沙地区电网使用5G视频监控平台,建设5G+电子围栏对闯入区域内的“异物”自动报警,结合5G+无人机对施工区域的巡查,提升巡检的质量和效率。
图中红色部分为5G+电子围栏监控区域
5G+巡检机器人,提高效率与安全
地面变电站场景上,观察者网在广东电网广州供电局500千伏狮洋变电站看到,5G+变电站巡检机器人正在代替人工巡视。
据狮洋巡维中心正值班员江浩田介绍,5G电力巡检机器人可将巡检拍摄的视频实时回传与实时分析。5G通信巡检机器人的运用,减少了每天固定两人次的人力支出,尤其在恶劣天气下的机器人巡视,能够极大保证运行人员的人身安全。
5G+变电站巡检机器人正在代替人工巡视
此外,变电站操作也运用到了5G+一键顺控。江浩田表示,常规模式下,一台220kV主变压器停电,需安排至少两人次的变电运行人员,耗时小时级。现在系统升级为一键顺序控制模式,通过5G通道回传现场高清视频,辅助运行人员远程确认操作控制情况,缩短操作时间。一台主变压器由运行状态转为检修状态的操作可缩短至10分钟。
在输电架空线的巡视与检修工作中,新投入使用的5G+两栖机器人能够提升工作的效率和安全性。
据广州供电局输电一所生技部副值监控员孟秋实介绍,广州供电局运维的输电线路约有8000公里,输电架空线路走廊往往地形复杂,现场作业强度高。传统人工巡视方式需要投入人力约200人,每轮巡视周期约2个月。
相比人力巡检,5G+两栖带电作业机器人可以沿输电线路“行走”,“可飞行、可行走”的两栖特点弥补了传统无人机巡视续航时间短、受航空管制等短板。通过5G网络将现场4K实时视频数据传送到远程智能控制主站,结合视频AI分析,实现对输电架空线路的智能检测。
5G+两栖带电作业机器人和无人机正在共同作业
据悉,两栖带电作业机器人可以实现超远距离的线巡视作业,续航时间可以达4小时,利用5G切片,实现监控数据安全、快速、可靠的回传。通过无人机和两栖机器人的辅助巡视,人工巡视的强度降低。
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往日的依稀
2020-10-31 13:44
挺哥
2020-10-31 08:17
光纤一般是用来长距离通信的,机器人巡检总不能拖着根光纤跑吧,变电站内那么多摄像头,总不能每个摄像头都接一根光纤吧,这时候5G就发挥了大容量低延时的优势,5G把变电站内的各路信号集中到变电站主控,再通过光纤回传到电力公司总控。
1.光纤通信技术的发展,可以说已超出不从事这个行业人员的想象,不仅适合长距离通信,也可以是胜任短距离通信,并且价廉物美、安全可靠。
2.变电站对安全的要求极高,也包括通信的安全,对于对生产、调度和控制信息的传递要求更是严格--尤其是变电站电磁环境复杂,在有大电流电气操作的时候更是如此--只能是有线通信方式,只有一些不重要的管理信息才会采用无线通信方式。
3.在早些年变电站还没有实现无人值守、全自动化、智能化以前,有一项日常例行工作就是定期巡视,巡查设备是否有异常运行情况,但在变电站实现自动化后,所有的变电站的运行信息--包括设备和环境--都在调度控制中心的监控之下,变电站巡视工作已经边缘化了--110KV及以下的变电站干脆就取消了每日巡视工作--从这里就足以看出巡视工作的地位了。
4.变电站巡检机器人,就是一个移动的摄像头+红外测温,一路高清视频信号,经过处理后,大概才2M,红外测温的信息流量,几乎可以忽略不计,5G的大容量优点在此处完全用不上;并且,视频信号收集到的信息,根本就不会直接接入调度控制系统,对时间完全不敏感,5G的低延时的优点也没有得到体现。
5.站在通信技术的角度,5G无疑是先进的,但站在应用的角度--比如本文的变电站巡视机器人,却不是最合适。变电站都光纤覆盖了,WIFI覆盖简直不要太简单。
事实上,4G的变电站巡视机器人早在5年前就开始应用了,但由于巡视工作的价值实在有限,因此至今在电力系统只是属于零星的技术验证性质的使用。
一般而言,对于应用,只有最合适的才是最好的。所以,这篇文章,当做商业推荐文章看看就可以了。--真要是国电公司发的,会被鄙视的。
火眛人
2020-10-27 00:22
那啥爱好者
2020-10-26 22:17
道理我都懂
可是这些工作4g氛围下不能完成吗?
而且能完成更好吧?5g信号天生就不如4g强。
搞这么久你都没明白5G低延时才是关键,就是说传回来的信号几乎没有延迟,你看到的是即时景象,对于检查操控机器工作就等于是现场一样,4G回传差个一两秒,要是运动的物体就跑到几米外了,机械臂伸长一秒就把东西搞坏了,早一秒判断故障可能关系到设备的生死
清淡如水
2020-11-14 12:21
除了带宽,延迟和容量,那个“切片”也很重要,过去要实现物理层,传输层安全,可控,必须要建私网,过去企业场景宁可用WIFI也不用4G,就是这个原因。切片可以解决这个问题,形成一个逻辑上的私网,除了安全性,其带宽和延迟也可以定制。以比较合理的成本解决WIFI延迟,带宽不可控,安全不可靠的一系列问题。
Lille
2020-11-14 10:19
往日的依稀
2020-10-31 13:44
1.光纤通信技术的发展,可以说已超出不从事这个行业人员的想象,不仅适合长距离通信,也可以是胜任短距离通信,并且价廉物美、安全可靠。
2.变电站对安全的要求极高,也包括通信的安全,对于对生产、调度和控制信息的传递要求更是严格--尤其是变电站电磁环境复杂,在有大电流电气操作的时候更是如此--只能是有线通信方式,只有一些不重要的管理信息才会采用无线通信方式。
3.在早些年变电站还没有实现无人值守、全自动化、智能化以前,有一项日常例行工作就是定期巡视,巡查设备是否有异常运行情况,但在变电站实现自动化后,所有的变电站的运行信息--包括设备和环境--都在调度控制中心的监控之下,变电站巡视工作已经边缘化了--110KV及以下的变电站干脆就取消了每日巡视工作--从这里就足以看出巡视工作的地位了。
4.变电站巡检机器人,就是一个移动的摄像头+红外测温,一路高清视频信号,经过处理后,大概才2M,红外测温的信息流量,几乎可以忽略不计,5G的大容量优点在此处完全用不上;并且,视频信号收集到的信息,根本就不会直接接入调度控制系统,对时间完全不敏感,5G的低延时的优点也没有得到体现。
5.站在通信技术的角度,5G无疑是先进的,但站在应用的角度--比如本文的变电站巡视机器人,却不是最合适。变电站都光纤覆盖了,WIFI覆盖简直不要太简单。
事实上,4G的变电站巡视机器人早在5年前就开始应用了,但由于巡视工作的价值实在有限,因此至今在电力系统只是属于零星的技术验证性质的使用。
一般而言,对于应用,只有最合适的才是最好的。所以,这篇文章,当做商业推荐文章看看就可以了。--真要是国电公司发的,会被鄙视的。
先尝试用用吧,又没全面推广,按你说4g完全够用,5g没必要,但在使用时或许发现有其他新的使用场景呢?做尝试总是必要的吧?
薛广苏
2020-11-08 08:17
那啥爱好者
2020-10-26 22:17
道理我都懂
可是这些工作4g氛围下不能完成吗?
而且能完成更好吧?5g信号天生就不如4g强。
你说的对,5G的频段是厘米波甚至毫米波频段,天生的传输距离短,不能穿墙,有这方面的问题,但是其带宽确实很大,仅次于激光通信!
杨知行
2020-10-31 19:35
小狐奴奴
2020-10-30 00:49
4G覆盖半径2公里,5G覆盖300米。不少理性的评论说到了重复建设及5G的痛点,都被踩了,唉╯﹏╰就不能不同意见?一定要所有事情斗唱赞歌?
不懂不乱评论,专业的事情,总比键盘手厉害些