北斗通信技术在电力行业中的研究与应用 - 信息谷 - ICITU

引言：电力行业中的很多业务都可以和北斗通信技术相结合，比如对现场作业的情况和进度实时的监控、对建设成本的控制等，都可以通过强大的北斗通信技术来协助进行。现在的电力企业大部分都是通过无线来进行数据的传输，正常情况下是可行的，但是在特殊地区和突发事故以及恶劣的天气面前则难以使用。为了不受这些情况的制约，将北斗通信技术应用到电力行业中，保障了电力工作人员的工作质量和效率。

北斗定位和GPS 定位在功能上基本上都是一样的，其水平精度是100 米（1σ），设立标校站以后是20 米（类似于差分的状态），工作频率为2491.75MHz，可以很好的应用在电力企业现场作业地点的导航以及作业轨迹的查询等方面。

电力企业的抢修车可以对其进行充分的利用，来标记电网的相关设备，并与地理信息系统相结合，以使这些设备可以进行图形化的标识，方便对电网相关设备数据的管理和检查。电力抢修车通过安装北斗系统的接收机与数据发射机，就可以在发射高精度的数据追踪后，能在几秒钟的时间内将车辆信息自动的转发到电力的应急指挥中心，使调度指挥决策更加高效。

这项功能在进行电力的巡检和抢修时，可以对现场实时的情况进行真实的反应以及进行故障的定位，以便故障能够得到更加及时的处理。而且由于车载导航更新的周期平均为四年左右，更新换代的速度太快，需求量较大，在公网无法覆盖的地区或者是基础的通信设施遭到严重损坏的情况下，车载终端导航系统无法将车辆的位置信息进行实时的反馈，但是北斗系统的定位搜索功能可以保障车辆和后台之间在任何地区、任何时间都能进行有效的通信，使车辆的位置信息实现实时的监控。

为了满足我国社会经济的发展需要，电力企业进行了生产规模的快速扩大，在建设时，电力系统的各个输送基站分布的都比较广泛和分散，且其内部都备有时钟以便实时的进行报时，时间方面难免会出现误差，随着时间的不断推进，误差也会逐渐增加，对时间正确的计量作用也会逐渐丧失，最终会致使风险产生的机率变得越来越大。因此，如何对时间误差进行有效的控制，使报时系统实现时间上的同步，是电力系统一直以来的追求目标，也是保证其安全运行最重要的一个环节。

我国出现了北斗系统的授时功能具有精确和同步的特点，若各个基站都能够依据北斗终端进行时间上的统一，那么北斗系统就可以以其高度精密的优势来保证各地的时间和世界协调时间之间的相对误差在20 ～ 100NS 之下。在电力系统检测以及测量的过程中，这种卫星覆盖范围内高精度的时间同步具有非常高的利用价值。

借助北斗通信技术作为通信手段，实现对电力杆塔塔型的在线监测，传入到卫星，然后转发到主站，实现对整个输电线路的监控。系统包括现场设备和局端设备，多种检测装置，安装在电力杆塔上的通信装置以及终端设备。北斗卫星可以实现输电位置和主站之间的数据处理和转换、传递，收集书店信息，传达主站制定，并且将所有数据传递到平台，方便工作人员的监测。

在一些没有公网信号覆盖的偏远地区，本身输电电路的外部环境较为恶劣，监测位置并不集中，很难采取专人定点监测的方式，借助北斗通信技术，就可以进行电力杆塔监测，并且实现数据传输。一基杆塔获取监测数据时，北斗通信模块安装在塔杆处进行监测。多基杆塔塔型监测时，可以选择无线通信，火鬃邻近塔杆采集的监测数据，传递到主站。北斗通信技术可以实现对电力杆塔的集中状态检测，能采集杆塔、导线、绝缘子等相关参数数据，经过数据的整合之后，传输到通信装置，数显数据的转换和运输，进行数据传递过程，完成塔型监测，解决了偏远地区监测环境恶劣，人员定点监测难度大的问题，更为及时的传递监测数据，掌握杆塔状态。

北斗卫星系统中的短报文功能是全球第一个除了定位和授时的功能外还兼备报文通信于一身的卫星导航系统，甚至连美国的GPS 系统以及俄罗斯的GLONASS 系统都没有这项特殊的功能。其工作原理为，指挥中单借助串口发送数据，然后编码程序接收处理数据，实现数据的应用过程。在短报文通信上，可以选择多种通信方式，包括用户机- 用户机、用户机- 手机、手机- 用户机、用户机- 平台。用户机- 用户机之间的通信借助卫星通道传送信息，子卡用户发送短报文可以同时传递给母卡一份，主卡指挥机能向其绑定的所有子卡发送短报文，以便发布相关通知。除此之外，借助指挥机的通信服务，可以实现用户机和收集互相传递短报文，短报文经过指挥机通信服务的处理之后，确定发送目标，然后发送到指定位置。值得一提的是，北斗通信技术在短报文通信中，有专门的紧急通道，并没有时间限制，一直发出求救信息，便于在紧急状况下使用。在电力行业应用中，可以对一些需要紧急电力救援的单位给予信息查询，尤其是信号中断时，提供相应的救援信息，查询电力网络运行状况。

电力企业的资产基本上都是分布在户外，电力企业主要的工作内容就是对电力资产进行的作业。当进行作业的地点是在高空或者是山区等信号比较弱的地方时，就可以对北斗短报文功能进行充分的利用，以使得信息可以有效的传输。

现阶段的电网行业主要是通过光线和微波以及手机公网等来实现对这些数据的远程抄表。为了使这些偏远地区的数据抄表采集的问题得以解决，提出来一种在北斗系统基础上产生的数据抄表采集系统。其工作原理为，借助小型数据交换装置，实现规约转换，并且在用电信息采集位置和用电现场利用电力集中器连接，实现TCP/IP 通信。

在具体应用上，北斗通信技术不会改变原本的设备和系统，直接添加专门线路，实现用电信息采集，主站直接发布指令到抄表终端，然后借助规约转换，将数据处理之后传递到抄表终端，再次规约转换之后完成指令。电力抄表可以将数据回复到终端，然后经过规约转换传递到主站。对于具体的报文长度会有一定限制，避免由于报文长度过长，分包发送时出现丢包情况，尤其是对于较小的数据量，可以选择重复发送方式，保证通信可靠性，保证用电信息采集质量。

这个系统的结构利用了北斗短报文功能中不因地理位置而受限的端到端通信的方式，使得在覆盖范围有局限性的无线通信可以克服其缺点，保证在露天的情况下没有通信的盲区，且成本也比较低廉，帮助供电部门能够实现远程抄表，而用户也可以事先将银行卡进行绑定，利用银行卡实现电费的远程缴纳，使一线抄表人员工作的强度可以有效的减少，节约人力和物力。

总结：综上所述，将北斗通信技术应用在电力企业的各项业务中，既是顺应时代发展的需求，又对以往电力行业中存在的问题进行了有效的解决，使北斗通信技术实现在电力行业的全面应用，让偏远的地区以及无线通信的盲区都能将现场作业的信息进行及时有效的反馈，保证电力工作人员现场作业时的安全和可控。