廣東電網廣州供電局研制的兩棲帶電作業機器人依托5G網絡行動自如、起降靈敏。 徐濤 攝

　　5G讓智能巡檢又穩又快。圖為深圳供電局500千伏鵬城站智能巡檢機器人正在工作。 黃志偉 攝

　　“4G改變生活，5G改變社會。”不同于傳統4G網絡“一條管道、盡力而為”的工作模式，在5G時代，運營商可以基于統一的網絡基礎設施提供差異化體驗的“虛擬專用網絡”，以適配不同行業用戶多樣化業務場景對網絡的需求。

　　電網行業數字化轉型戰略對電力通信網提出了更高要求，而5G“大帶寬、低時延、廣連接”的三大原生特性，結合網絡切片、邊緣計算等創新技術，能夠很好地匹配泛在、靈活、經濟、安全、可靠的電力通信需求。

　　南方電網公司自2017年已開展5G+智能電網應用研究，攜手各方共建5G+智能電網生態圈。今年初，進一步明確，與國內電信運營商合作，促進雙方在5G應用領域的互補與粘合。

　　在5G的加持下，智能電網的應用場景被抱以巨大的想象空間。南方電網計劃的5G+智能電網示范應用場景就有五十多個。那么，這些應用場景究竟有哪些？又將帶來哪些顛覆性的改變呢？

　　5G+智能巡檢

　　機器人即刻“起飛”

　　在500千伏深圳變電站，深圳供電局工作人員在手提電腦上輕輕一點，站內的巡檢機器人瞬間自如地開始工作。只見它沿著設定的軌跡緩緩前進，頭部攝像頭不時轉動，對設備上的開關、壓板、指示燈、儀表等進行識別和讀數，與以往不同的是，此次擔任信號傳輸的“使者”是5G網絡。

　　5G是新一代信息通信技術升級的重要方向，具有“大帶寬、低延時、廣連接”的優勢。借助5G技術，巡檢機器人在接受信息和任務指令、傳輸高清視頻流時更加快捷，有效地提升了巡檢效率。

　　巡檢是變電站運行安全的重要保障。隨著經濟迅猛發展，電網規模越來越大，輸變電設備的數量也越來越多，智能巡檢機器人便應運而生，500千伏深圳變電站5G巡檢機器人更是南方電網首例。

　　“以往，變電站的智能巡檢機器人應用只能通過4G或WiFi網絡進行數據傳輸。受4G和WiFi技術的上行帶寬不足、時延高、安全性不足等限制，巡檢機器人難以大范圍推廣。”深圳供電局相關負責人介紹道，“而5G解決了這些問題。”

　　5G網絡的速率是4G網絡的幾十倍。數據信息從網絡一端傳輸到另一端所需時間低至1毫秒，快到“無感”。這使巡檢機器人不僅能夠實時接受信息和任務指令，還能實時把高清視頻圖像回傳至指揮中心，對設備運行狀況進行分析和診斷，巡檢和運維效率大幅提升。

　　在東莞供電局500千伏縱江站，5G無人機停機坪的建成揭開了全程自動無人機智能化巡視作業的新篇章。在疫情期間，該局在變電站特巡工作中運用“機器人+無人機”對站內設備實行“上天入地”式巡檢，并應用智能巡檢技術——5G無人機停機坪進行保供電工作。

　　以往，變電站、輸電線路設備巡視，須出動多名技術人員駕車攜帶無人機奔赴各巡視點操作，巡視影像需帶回辦公場所進行數據拷貝后才可供后方專家查看分析。而現在只需要值班人員下發“保供電巡視”任務命令，無人機即可自動執行巡視任務，在飛回停機坪自動更換電池期間，依托5G網絡大帶寬特性，以700兆比特每秒的高速率將高清巡視影像自動、實時回傳至主站，使得后臺指揮人員、技能技術專家等也能一同“跟隨”無人機進行巡視。

　　這打通了巡視現場與后方團隊的銜接壁壘，還能極大減少巡維人員現場拷貝數據與現場操作無人機工作，為輸電、變電基層班組減負。

　　廣州供電局創新研制的兩棲帶電作業機器人是集在線巡視和帶電作業為一體的神器，當工作人員操作遙控器時，機器人騰空而起，可以穩穩當當地“掛”在離地近30米的導線上，當有飄掛物時，機器人還可以沿著導線軌道平穩走向飄掛物，機械臂上的刀具飛速旋轉，三下五除二就把金屬飄掛物拿下。

　　“這種機器人能上天飛、下地走，避免了人工高空登塔帶電作業帶來的安全隱患。”廣州供電局電力調度控制中心通信科科長孫磊說，“兩棲帶電作業機器人原本也可以用，但是有一定的局限性，傳統的WiFi技術存在跨區中斷的弊端，非電力業務對基站資源的擠占導致4G無法充分滿足業務承載需求，在5G的加持下，可以滿足網絡的連續覆蓋和大帶寬，從而大大提升使用效果。”

　　5G+應急通信 打造抗災保電高速公路

　　隨著社會飛速發展，人們對電力保障的要求越來越高。應急通信技術則是搶險救災、各類保供電的信息交互神經中樞。

　　東莞供電局以電力應急通信保障車為核心，在廣東移動優質5G網絡支撐下，實現了保電工作的3個“實時”——保電作業數據實時回傳、保電現場情況實時查看、現場指揮實時溝通，從而實現應急中心值班人員對保電現場全程現場可視、數據可看、決策可指揮。

　　這些基于5G網絡搭建的應急指揮中心、應急指揮車、便攜式終端間的互聯通信系統，為保電作業提供了一種移動式、高速、即時的數據傳送方式，使無人機保電巡視工作較以往人工拷貝方式減少至少4小時的數據拷貝時間，大大提高保電巡視工作效率。

　　去年12月12日，中國移動聯合南方電網、華為公司和廣東省電信規劃設計院在深圳完成了5G電力應急通信測試。測試模擬地震、雨雪、洪水、故障搶修等災害環境下的電力搶險救災場景，通過應急通信車搭載5G基站進行現場支援，為現場多種大帶寬多媒體裝備提供大帶寬回傳能力，支撐現場高清視頻集群通信、指揮決策。

　　測試現場部署集群通信設備、高清攝像頭、無人機等多類型終端，通過接入電力應急通信車搭載的5G基站連入5G網絡實現現場集群通信，并充分利用5G大帶寬的優勢，將多路高清視頻回傳至遠端的指揮中心，實現指揮中心對現場情況的實時監控，為指揮決策提供重要依據。

　　“廣東多發臺風等自然災害，我們需要發達以及完善的通信網絡，將通信手段、通信措施延伸到每一個需要了解的細節。”廣東電網電力調度控制中心通信管理部副部長付佳佳說。

　　將來，在5G技術的加持下，在自然災害、保供電等特殊場景面前，將可以進一步做到把全景狀態實時傳回指揮中心。“讓決策團隊不在現場，但是仿佛身臨其境，以便集中智慧為下一步的工作作出科學決策。”付佳佳說。

　　他提到，運用5G技術更可以形成一張“異構通信網絡”，“異構通信網絡”相當于把多種技術、多種方式、多種設備組建在一起，充分發揮5G、衛星、光纖、無線等通信技術的優點，變成一張完整的為人們提供服務的通信網絡。

　　“在自然災害等場景下，電網可以協同運營商，充分發揮各自優勢，融合多種通信技術共同組網，這樣既可以保證電網在應急狀態下的通信需求，也可以幫助運營商在極端環境下快速恢復通信能力，它的價值不僅僅局限在電網。”付佳佳介紹。

　　5G+差動保護

　　實現停電“零感知”

　　南方電網公司也與中國移動、華為等通信領域領先的公司積極聯合，在產、學、研、用各環節通力合作，并在深圳開展5G智能電網應用示范，其中，就包括年初在深圳坂田完成的全球首條5GSA網絡差動保護配網線路測試。

　　“差動保護是繼電保護里性能最優越的保護之一，靈敏度和可靠性極高，被保護設備發現輕微的故障立馬可以啟動保護并正確動作，同時不影響其他設備正常運行。”深圳供電局電力調度控制中心繼電保護部專責王廷凰介紹說。

　　這就好比，當故障發生時，差動保護就像電網“大腦”，可對故障第一時間作出智慧判斷，快到0.02秒即可實現自動隔離，大幅降低配網故障供電恢復時間，真正實現停電“零感知”。

　　但差動保護的應用需將線路兩側數據進行比對，依賴于通信傳輸通道。經過多年建設，電力主網已使用光纖直連實現差動保護的覆蓋應用。但是，35千伏以下配電網絡，由于點多面廣等客觀原因，一直無法大規模地推廣應用。

　　“配電網絡包含輸電設備、變壓器、配電保護設備、輸電線路等，假如也按照鋪設光纖有線連接的方式去大規模部署的話，無論鋪設成本，還是建設難度都極大。”深圳供電局電力調度控制中心通信部專責龔立寬表示。

　　“4G的特性不能滿足我們差動保護的要求，我們要求是在15毫秒之內，現在5G低時延這個特性正好可以滿足。”深圳供電局電力調度控制中心通信部主管周建勇說，配網要實現差動保護的突破，最重要就是通信手段升級，而5G正好是解決此問題的“藥方”。

　　憑借超低延時，5G網絡可以代替光纖，精確運用差動保護技術快速隔離故障點，將故障隔離時間從秒級升級到毫秒級。最大限度地保障了用戶用電需求，同時也顯著提升配網管理效率。

　　5G網絡一項備受關注的特點在于切片技術。就像城市交通對不同車輛劃分不同車道實施分流管理一樣，差動保護、智能巡檢等場景，都可以在5G電力切片技術下并行不悖。

　　5G電力切片技術，為電網海量數據傳輸提供了更加安全、可靠、實時、高效的通信網絡支撐，從而使得電網運營更智能、電網企業更智慧，也給電力用戶帶來全新的體驗。

　　南網傳媒全媒體記者 韓曉彤 通訊員 祝凱 劉卉 徐浩 鄒鐘璐 陳成聰

　　■ 觀點

　　為何說5G改變社會？

　　新基建大幕拉開，5G被寄予厚望。

　　在中國經濟新舊動能轉換的關鍵節點，5G建設相當于是為下一輪科技創新做了一個打底的工作，無論是工業互聯網+、車聯網還是各式的下游應用，在萬物互聯的未來，都需要5G先行，扮演國內新基建的龍頭。

　　新基建這一稱呼區別于舊基建，所謂“新”更多是新在科技含量。那么，5G到底與之前的網絡有何不同？5G在新基建中需要承擔什么樣的使命？

　　綜合來看，可以從三個方面來解釋5G的與眾不同。

　　第一，從技術角度看，5G具有更加先進的技術特性，5G的接入速率、時延和連接密度等幾個關鍵指標，與4G相比有一個數量級也就是10倍的提升。

　　其次，從應用角度看，5G提供了更全面、更豐富的業務應用支撐，它定義了三大類業務場景，分別是eMBB，“增強移動寬帶”，uRLLC，“高可靠低時延連接”，以及mMTC，“大規模機器通信”。

　　這三大類業務場景可以說涵蓋了今天能夠看得到的幾乎所有業務應用領域，所以5G業務應用范圍，比3G和4G有了很大的拓展。3G、4G主要是面向移動寬帶，也就是我們今天經常談的移動互聯網，但到了5G時代，應用拓展到了高可靠低時延的工業互聯網與車聯網以及mMTC物聯網場景。

　　第三，從產業特性看，3G、4G面向移動互聯網，尚處在消費互聯網階段，應用以面向個人用戶的生活和娛樂為主。與以往不同，5G時代互聯網的發展已從消費互聯網邁入產業互聯網階段，因此，5G的發展重心和業務增長點將在產業互聯網和物聯網領域，5G最重要的特點就是跟產業結合，實現萬物智聯，推動整個社會和行業的數字化轉型，這是5G的最大價值所在，也是5G跟過去不一樣的地方。

　　5G的技術特性跟當今經濟社會數字化轉型的這種內在需求結合起來，將能夠改變產業發展形態，就像大家經常說的5G改變社會。

　　■ 5G應用前瞻

　　消息

　　3G/4G時代，微信等社交應用把短信徹底邊緣化，但5G時代，運營商“隆重”推出5G消息，希望能夠重塑“短信”昔日輝煌。

　　5G消息業務是終端原生基礎短消息服務的全新升級，依照交互方式大致可分為兩類：即個人用戶之間，以及企業與個人用戶之間的信息交互。對于個人用戶而言，5G消息將打破傳統短信對每條信息的長度限制，內容方面也將突破文字局限，實現文字、圖片、音頻、視頻、位置等信息的有效融合。

　　在5G時代，功能更強大兼具互聯網屬性的5G消息，將幫助運營商把短信業務重新喚醒，由于其同樣具有社交屬性，有可能幫助運營商打出一片新天地，蠶食第三方社交應用的部分蛋糕。

　　視頻

　　5G高帶寬帶來視頻傳輸的便利，這為5G視頻的爆發創造了條件。4G時代，抖音、快手等小視頻應用已經廣受歡迎，在5G時代，有更好的網絡條件，5G視頻是最被期待的5G應用之一。

　　游戲

　　5G網絡的大帶寬、低時延，被認為將顛覆傳統游戲行業，會出現大量的云端游戲。

　　游戲放在云端平臺處理好，玩家們無需購買昂貴的高性能設備就可以體驗一些大型重度游戲。手游、PC游戲、主機游戲等游戲有望在5G時代都被云端化。

　　智能制造

　　為了更好地迎合消費者的需求、處理各式各樣的狀況，制造業需要對生產流程進行更精細的控制，近年來出現了柔性制造的概念。

　　智能制造融合了5G、云計算和AI等技術，通過更加靈活高效的生產系統，能夠滿足柔性制造的需求，讓企業快速應對快速變化的市場。

　　工業互聯網

　　工業互聯網的本質和核心是通過工業互聯網平臺把設備、生產線、工廠、供應商、產品和客戶緊密地連接融合起來。5G可以幫助制造業拉長產業鏈，形成跨設備、跨系統、跨廠區、跨地區的互聯互通，從而提高效率，推動整個制造服務體系智能化。

　　無人駕駛

　　無人駕駛，顧名思義，全靠信息化系統的智能駕駛來掌控車輛。在工業領域、特定園區，5G無人駕駛已經得到了很多應用。

　　智慧醫療

　　今年因為新冠疫情，5G等新科技被大量應用在疫情防控和醫療領域。很多5G智慧醫療方案得到了應用。多家醫院開展了基于5G網絡支持的遠程手術、專家遠程會診等等。

　　特定行業、特定企業定制解決方案

　　5G作為信息基礎設施，未來各行各業都將陸續用上5G、AI、大數據等新科技，從而形成針對特定行業、特定企業度身定制的解決方案。

　　如果說三大運營商5G網絡投資更多是拉動通信行業的投資機會，那么5G應用需要通信和IT技術融合來形成解決方案，這給IT行業帶來大量的機會。

　　南網傳媒全媒體記者 韓曉彤 綜合整理