广东电网有限责任公司惠州供电局516001
摘要：电力工业在国民经济发展中起着中流砥柱的角色，尤其随着社会的快速发展与科技的飞速进步，对电力的需要变得越来越大。为此，国家加大对电网的投资建设，但由于我国国土面积辽阔、地形相对复杂，且气象条件较为多变，电网规模的扩张也伴随着日常运维工作的日渐艰难。一旦用电出现问题，不管是日常生活还是商业活动、工业生产都将受到巨大影响。本文在基于5G技术上，研究了无人机进行电力巡维的技术方案，并以地市供电局实现的5G无人机电力巡维作为实例，为后续继续深入研究及推广提供了理论依据及实践经验。
关键词：电力巡检；无人机；5G技术
引言
无人机电力巡维在4G网络时代所受的掣肘，5G技术的到来已迎刃而解。基于5G的无人机电力巡维进一步解放了生产力，提升了巡维工作的质量与效率，降低巡检工作投入的人工、财力及物资等成本，为电力企业安全发展提供了重要的技术保障。
1、5G技术优势与发展
1.15G技术的概念
5G技术，也称为第五代移动通信技术，是第五代移动电话移动通信标准。日本ntt在2001年首次提出相关概念后，广为人知。在此之前，4G技术的普及大大改变了我们的生活，满足了视频通话、大型实时交互式游戏、高清晰度视频回放等基本要求，但随着互联网应用程序的迅速增长，现有的移动通信技术无法大大满足互联网用户不断增长的数据传输需求。简而言之，5G技术是无线网络的统称，本质上是4G的升级。与以前的移动通信技术相比，5G技术理论上最大传输速率达到10Gbps，完全解决了当前4G网络中的数据传输速率问题，从而更安全地恢复了前四代技术的漏洞，扩大了使用范围，大大满足了现代人的要求，逐渐引起了通信领域的技术革命。
1.25G技术的优点
(1)更快的传输速率。第五代移动电话移动通信标准使用更多的频谱资源，从而显着提高了传输效率，使您能够有效地解决当前移动通信中频谱不足导致的传输速率较慢的问题。(2)更高效的系统性能。传统的移动通信技术由更多的点和点传输而成，5G技术消除了这些限制，通过优化和提高体系结构和系统性能，允许多个用户、多个组共同使用，从而显着提高了使用效率。(3)更节约的资源使用。基于5G技术，移动数据运营商可以实时协调用户使用流量，并执行按需分配，从而高效地节约资源，提高移动通信利用率。能耗降低，功耗降低，设备寿命提高。(4)更强大的链接功能。在区域内使用此技术的用户可以直接从任何地方快速连接到网络。
1.35G技术的发展趋势
(1)5G技术属于新领域，我国逐渐推进商业应用，许多其他国家还处于研发阶段。5G技术的早期开发和利用有着非常重要的意义。第一，为国家自身发展提供技术和商机，第二，在国际关系中有助于本国的国际竞争力。最后，5G技术仍有很大的优化潜力，研究得越早，经验就越多。因此，各国为了在国际立场上获得更多的关注和优势，不断加快研发速度。(2)用户体验优于以前的移动通信技术，最新的4G通信技术大大提高了传输速度，但4G移动通信技术在使用网络的同时，由于其他软件的开放和操作，妨碍了数据传输效率，使用了占用更多流量和空间的软件，在这种情况下，运行和使用的软件越多，传输速度就越慢，并且通常反映在移但是，5G网络技术可以完全解决这些问题。因为5G技术可以研究和解决热点高容量技术问题，从而平均分配传输速率，不再使用大量人员，从而降低传输速率，并支持无缝地同时运行多个软件。因此，用户对5G和4G通信技术的数据传输体验将是两种完全不同的感觉，5G的优点将更加明显。(3)用户数更多。5G技术具有更强的可靠性和更高的能耗，同时使用移动设备的用户逐年增加，4G中的每个应用程序逐渐被5G取代，使用4G技术的地方越来越少，这种情况注定会吸引越来越多的用户加入5G通信技术。
2、5G无人机在输电线路巡视方面应用
（1）通过5G无人机巡视，实现在影像和图片采集。在5G无人机吊舱内设置固定的小型摄像机，可以对导线和绝缘子串进行拍摄，只需人工对飞机进行操控，5G无人机就能够拍摄制定部位的影像信息，经过数字转化后进行存储，方面工作人员对线路情况进行分析和判断，做出相应的决策。
（2）通过5G无人机巡视，实现数据的采集和传输。通过5G无人机对输电线路的巡视，将信号通过红外线热像技术传输到地面检测屏幕，使技术人员能够观察到实时图片和影响信息加以分析和处理，通过这些信息可以准确地确定输电线路出现问题的部位，由地面工作人员有针对性地进行修复和维护，提高人员工作的精确性和有效性。通过实现数据的采集和传输，还能够为数据库提供更准确的信息，作为后期智能化发展的基础数据，给未来电力智能化管理奠定基础。
（3）通过5G无人机巡视，实现卫星导航控制。5G无人机还可以配备卫星导航控制系统，通过对地面匹配自动调整，对线路和杆塔进行自动飞行巡线，对发现问题的线路和设备通过卫星进行位置的划定，以便技术团队进行搜索，完成巡视后起的维护和养护工作。
3、变电站5G远程控制无人机定点巡航实例
实例中无人机为多旋翼无人机，根据地市电局无人机巡维5G覆盖需求，运营商在供电局的之间新增两个5G基站。变电站内各设备通过激光雷达扫描、三维建模，建成三维实景系统，建立了基于GPS的三维坐标系，无人机能根据这坐标系定位调试自主巡航。控制中心设在其中一个巡维中心，变电管理人员操作指令。随着操作人员按下操按钮，无人机已按设定的命令巡维，5分钟后，确认设备已转入既定状态。传统的操作模式下，常规操作平均需耗时40分钟，并且需要2名值班人员到站配合操作，而应用5G无人机配合程序化操作模式，耗时只需5分钟，全过程无需人工干预。5G无人机根据预设的程序自动实现了工业数据的自动化采集、智能化数据处理，能够自动识别操作步骤，完成设备状态校核，并检查是否正确操作，在确保安全的前提下极大了提高了停送电操作效率。
结束语
无人机在执行电力巡检工作时，替代工作人员到“需要的地方”去采集“需要的信息”，围绕目标进行360度零死角全方位拍摄，快速地传达给地面工作人员，供他们作分析、判断、制定解决方案。这个回传的过程中，在3G/4G时代，由于受带宽的限制，无法高清实时的传输，延迟卡顿，采集数据有效性和一致性不佳。本文针对这一情况，先介绍了目前5G的相关技术，在基于开通的5G基站上，研究了无人机运用5G技术进行电力巡维的技术方案，并在供电局电力巡维中予以实现，为后续继续深入研究及推广提供了技术支撑。
参考文献
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