5G在智慧电力施工中的应用

（国网四川省电力公司自贡市荣州供电分公司，四川 自贡 643100）

0 引言

远程信息沟通能力差以及安防监控难度大等是制约智慧电力施工的重要因素之一。将5G技术应用于智慧电力施工中就可以借助其在通信速度、延时情况等方面的优势来全面提升施工现场的管理效果。5G技术在此类施工中的主要作用是提供智慧电力系统建造所必需的网络基础、改善施工现场的管理效率以及提升远程通信能力等。

1 5G的技术优势

网络用户数量的持续增加以及人们对网络传输速率的追求不断地促进者网络技术的更新换代，新一代的5G技术相对于上一代的4G技术在网络传输速率的峰值方面要高出几乎两个数量级，而且5G网络的数据传输容量也在上一代技术的基础上获得了突破性的进展，4G网络在数据传输速率、数据传输容量以及信号延时性等方面均全面落后于5G，新一代的技术可以将上一代技术的网络信号延时从30到70毫秒压缩到不超过1毫秒，而人们几乎感觉不到如此细微的延时问题。由此带来的直接优势是人们可以借助5G网络来稳定地操控一些物联网硬件设备，上一代4G网络技术在信号稳定性不佳、传输容量小、传输速率低以及延时率高等方面的缺陷将被5G技术所攻克[1]。

2 电力施工难点

2.1 信息沟通效率低

火电厂、水电厂以及输配电方面的工程建设内容通常在专业性、施工质量以及安全管控等方面都具有非常高的要求。有时候需要电力施工的一线技术人员与图纸设计单位进行远程的沟通并解决相关技术问题。例如，有可能在电力施工过程中因为图纸设计与实际情况不相符而产生设计变更的情况。另外，电力施工企业的总部也需要通过及时的沟通来掌握项目施工动态、施工进度以及施工过程中产生的各种问题等。因而有时候需要处在不同城市和地区的项目相关方通过视频会议的方式来进行信息沟通,如果企业在信息沟通的过程中引入5G技术就可以借助其传输速率高、稳定性强以及延时率低的特点来实现高质量的远程视频会议，从而强化了各个参与方的沟通效率。而其施工过程中产生的各种工程资料、运营资料以及其他方面的信息也可以借助5G网络来实现高速传输。

2.2 安全监控难度大

电力系统的施工通常涉及土建施工、变压器安装、电缆敷设、桥架安装、管线安装等各种作业内容，由此而产生的安全生产威胁主要集中在临时用电、高处作业、施工现场的安全保卫、火灾报警以及安全事故的及时发现和快速应对等。然而，此类工程建设通常存在作业面复杂、参与人员多、作业场地大以及机械设备多等一系列特点，这种客观情况容易导致作业现场的安全隐患排查、违章行为的控制以及安全事故的处理出现较大的困难和滞后性。另外，电力施工中使用的各型号电缆、电气设备等都具有非常高的采购成本和售卖价值，因而电力施工现场和材料库房的安全保卫工作也是现场管理中的一大难点。通过人工的方式来开展电力施工现场的安全保卫工作和安全管理工作常常难以达到良好的效果，因而有些企业通过在施工作业现场以及具有重要保护价值的区域设置视频探头来的措施来强化管理效果，通过全天候的实时监控来及时发现作业中的安全隐患、不安全行为以及潜在物资保管危害因素等。不过这些设备的运行都需要施工企业的网络通信能力保持良好的稳定性和较高的传输速率，因而上一代的4G无线通信技术在相关管理工作中就体现出一定的不足。

3 智慧电力建设重点

发电端。智慧电力在发电厂的建设中可以借助5G技术来实现电厂的智能化安防系统建设，这些高速运行的5G网络可以在火灾报警、自动灭火、厂区视频安全监控等方面发挥出重要的作用。电厂在运行过程中需要借助一系列先进的自动监控和运维系统对各种设备的运行状态进行实时化管理，5G网络可以为这些系统的数据采集、数据传输以及数据的处理等环节提供强有力的保障。

输电端。电力系统的安全稳定运行在很大程度上依赖于电力输电线路以及相关的基础设施是否正常无损害，在现代化的管理模式下通常采用人工巡检和智能监控相结合的方法对电力输电线路来进行实监控，将5G技术应用于这一过程中可以提升电力线路智能监控系统的信息采集能力、传输效率以及系统的稳定性[2]。

变电端。电力系统中的核心输点控制设备之一就是变电转中的变压器以及其他配套的监控设备，变电站的运行情况直接对整个电力系统的稳定性、安全性等产生非常重要的作用。因而现代化的智慧电力系统中需要通过智能化的监控设备和系统对变电站的运行情况进行实时监控，这也是5G网络发挥作用的主要场景之一。

配电端。电力系统的运行过程中还可以借助5G网络技术在配电系统的故障检测、精准的负荷控制以及全自动配电等方面提高效率和质量。各种智能化的配电管理系统在5G网络的支持下可以实现良好的配电功能和管理效率。例如，将5G网络接入到配电设备之后就可以实现这些设备与自动化主站间的数据通信能力，可以让电力系统的管理人员在远程的控制室中对配电系统实现监控、信息上报以及远程控制等。

用电端。普通的用户可以借助5G技术来实现日常用电量的高级计量以及智能小区的建设等，在这一环节中主要是通过广泛的5G信号接入途径为各种物联网设备提供良好的网络服务，确保其运行的稳定性、精确度以及稳定性等。

从以上五个方面可以看出5G技术从电力能源生产、输配电、终端用电等全流程，来提升其运行的稳定性、智能化、自动化以及安全性等。

4 5G施工应用

4.1 提供智慧电力建设的网络基础条件

智慧电力系统的建设中需要从发电厂的监控与运营、输配电装置的监控与运营以及用电端的监控与运营来提升整个系统的自动化、智能化以及精准化水平。而这些智能化的监控系统、数据采集设备在运行过程中都需要借助5G通信网络来实现高速稳定的运行。因而5G网络是开展智慧电力系统建设的必备基础条件之一。因而要实现相关建设任务就必须在电厂、变电站以及输电线路上设置专门的5G基站，借此来为各种设备和系统提供可靠的5G网络服务[3]。

4.2 提升通信效率

电力施工企业在日常管理过程中需要借助各种信息化系统来完成远程通信和信息交互。例如，一线的施工和管理人员需要将施工现场的进度资料、预算资料、安全管理资料以及其他类型的工程资料及时的传输到企业的信息化管理系统中，但有时候却因为施工现场的网络不稳定或者速度低下等因素而出现较大的滞后性。另外，有时候施工人员也需要借助网络通信设备与图纸设计人员或者总部的管理人员等开展技术或者管理方面的会议。5G网络技术在传输速率、传输容量以及信号的延时率等方面都具有很大的优势，可以有效地支持电力施工管理过程中的各种远程通信和资料传输等功能。

4.3 改善现场监控水平

第一，电力施工企业可以通过连接有5G通信网络的现场视频监控和报警设备来提升物资管理、防盗等方面的监控能力。电力施工中使用的电缆材料中大多利用价值较高的铜芯作为传导材料，而这些金属材料的回收利用价值也非常大，这就给某些不法分子提供了目标。第二，电气系统施工过程中需要借助火灾报警系统来实现重要物资库房的火灾监控，将5G技术应用于火灾报警系统的数据采集与传输中可以极大地提升其稳定性和传输速率。第三，在施工现场安全隐患排查和不安全行为管理中可以借助5G技术和无人机来实现施工现场的全面监控[4-6]。

4.4 推升施工效率

第一，远程信息沟通能力的提升可以让施工企业在日常管理中大幅度提升其工作效率、降低运营成本。例如，高效率、高质量的5G远程通信系统可以让施工企业缩短信息交互的时间、减少差旅成本。第二，现在的电力施工中经常使用BIM技术、信息化系统等提升建筑建模、资料管理等工作的效率和质量，而5G技术可以为这些管理活动提供良好的网络服务[7-8]。

5 结论

5G网络技术在上一代无线通信技术的基础上大幅度提高了通信速度、降低延时性以及提高了稳定性等。在现代化的智慧电力系统建设中可以借助5G网络技术来提高整个系统各个环节的监控和运营效率，提升电力系统的自动化水平和智能化控制水平等。在施工过程中可以借助5G技术来提升远程信息交互速度、提升安全水平以及提高施工效益等。