5G 技术在电力应急通信中的应用研究

（国网通辽供电公司，内蒙古 通辽 028000）

2019 年，国家电网公司围绕“三型两网”世界一流能源互联网企业建设要求，提出了建设以特高压电网为骨干网、各级电网协调发展，利用先进的通信技术、信息技术和控制技术，构建信息化、自动化、互动化的泛在电力物联网的战略发展目标。要求发、输、变、配、用和调度等各环节设备实现泛在接入、全程在线，全面感知电网信息和设备状态，实现能源生产和消费系统的互联互通、信息数据实时共享。

一、电力信息技术和电力通信技术的概述

（一）电力信息技术

“电力信息技术”是电气工程与信息技术相融合的一个新兴学科，该学科主要研究的是电气工程领域中信息技术的基础理论和应用技术，主要承担的是电力行业信息管理构建、安全、辅助及管理决策等新技术的理论、方法以及应用的研究任务。电气信息技术既是电气工程及相关学科的基础学科，又可以作为电气工程与信息技术交叉的新的生长点。电力信息技术的研究是以电气工程理论为基础，以计算机技术、网络技术、信息技术在电力行业的应用为主要方向。

（二）电力通信技术

电力通信技术可以实现电力信息传递的安全和便捷和稳定，电力通信技术主要是对互联网技术的广泛运用，是从提高电力信息通信效率和质量方面促进公司电网系统的顺利运行。电力通讯指的是利用有线电、无线电或者是电磁系统等对电力系统日常的管理和运行过程中产生的信号、声音以及文字和图像来进行传输交换而满足电力系统需要的专用通讯。电力通信网络所面对的业务跟电力系统的发展有着密切的联系，它主要是为了给电力的安全生产而建立的一种保障系统，电力通信技术是多种技术的有效融合，所以具有很强的专业性。电力系统可以直接决定智能电网构建质量，其在实时业务、非实时业务都发挥着重要的作用。随着我国智光网络和软件交换技术的不断发展应用，电力通信技术也会得到不断的完善和提高。

二、基于5G 技术的电力应急通信网络架构

（一）基于5G 技术的电力应急通信网络架构设计

本文在研究分析了5G 技术特点和5G 切片关键技术的基础上，结合电力应急通信业务需求，提出基于5G 技术的电力应急通信网络架构，该架构主要分为应急现场采集端、网络通信通道、应急指挥中心站。

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。

（二）基于5G 技术的电力应急通信网络架构优势

本文提出的基于5G 技术的电力应急通信网络架构具有高清视频回传，增强画面清晰度与流畅性，支持灵活、多角度直播，保证通信传输的稳定及安全性等多个优势。

1.从架构特点分析。该架构在应急现场增设无人机、5G 背包，其中5G直播方案灵活便捷，应急人员背上直播设备即可开始现场直播，不受场地限制，尤其遇到抗震救灾、突发事故时，5G 直播优势很大;5G+无人机可实现空中多角度的高清直播，确保灾情、警情上报和指挥调度畅通等一系列需求。网络通信通道方面，5G 能够提高超高清视频的实时传输，卫星通信能够保证极端应急环境下的基础画面回传与指挥调度服务。

2.从业务流向分析。在非极端条件下，应急人员采用背包等便携设备即可完成应急现场与指挥中心之间业务流的双向传输，成本远低于直播车+卫星直播的传统直播方式;当在极端条件下应急现场业务流可以选用卫星通信方式，也可经过5G应急自组网进行音视频传输，多种方式保证应急通道流畅性。

3.从安全性角度分析。相比4G 公网通信，5G 切片技术能够保证应急通信业务资源占用的独立性和安全隔离性，同时保证应急通信在带宽、时延等方面的QoS 质量。

总结：电力应急通信系统是重大灾难、突发事故时保证电力设施等应急抢修、快速恢复的重要系统。随着5G 技术的不断成熟与发展，开展5G 技术在电力应急通信中应用具有重要意义，本文结合应急通信需求提出的基于5G技术的电力应急通信网络架构，实现了高清视频回传，支持灵活、多角度直播，同时保证应急现场多个画面传输的稳定及安全性，提升应急响应速度及应急处置效率，能够应对复杂多变的应用环境，具有良好应用前景。