5G切片技术在电力物联网方面的应用研究

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报警信息或用户远程开启报警通知警告管理员。
防盗模块:其主要是通过人体红外检测传感器,在系统启动的时候,如果有人在传感器前移动或者贴近模块时,人体红外检测传感器会根据人物的接近,将信号传送给单片机,并将通知发送到用户的移动端中,同时会及时将有入侵的信息发送到报警模块里,接着报警模块接受信息后根据预设工作模式进行工作。防盗模块中包括人体传感器:将其放在窗户、实验室门前,如有人强迫入室会直接触发警报。在日常生活中,还可以根据实际效果调整人体传感器的角度、方向、距离,以实现更好的传感效果。
烟雾检测模块:其是通过气敏电阻传感器在不同浓度的可燃气体下电阻值的变化来监测可燃气体浓度。通过单片机读取烟雾传感器的高低电平并根据电平判断是否有烟雾报警,当烟雾报警器监测到烟雾报警时,将消息传送到单片机,同时实验室中的报警电路开始工作,提示实验室中的教师和学生发生烟雾报警。
防火监控模块:其主要作用是火焰传感器监测到火焰信号时向主模块发出报警信号,及时提醒管理员第一时间到达实验室现场进行处理。
报警模块:主要由三个模块构成,监视模块、控制模块、远程通信模块,监视模块由外部设备的信号通过监视模块进入主体,开始监视;控制模块主要是控制外部设备的模块;报警模块里采用喇叭驱动完成内部报警,同时通过主控模块将报警信息通报给用户,使用户及时得知实验室的报警信息。
远程通信模块:主要由GSM/GPRS 模块和单片机组成,主控模块向GSM/GPRS 模块发送指令控制,GSM/GPRS 模块向用户发出短信并接收来自用户的控制短信。整个系统可以实现双向通道,从而达到用户可以利用互联网远程操控整个系统的目的。
终端模块:该安防系统的终端模块是由手机短信控制,这部分人机交互的核心,使其达到信息交互的效果,手机通过网络和链接达到对每个模块的状态信息的查询与监控。终端模块分为三个小部分:模块状态查询,模块控制,系统配置[2]。
3  系统运行流程
随着当代科技网络信息技术的发展和人们居住环境条件的变化,促使着人们对校园实验室安防的意识得到了进一步提升,实验室安防预警监控系统是由人力、信息、科技这三个方面组成的综合安防监控体系。
当用户在进入移动端程序后,用户首先需要登录。身份信息的登录能够让用户与实验室之间建立联系,
确保多个实验室的预警系统的并发运行。手机移动端通过网络对报警模块进行实时监控。用户可随时检查各个监测模块的运行情况,以确保每个监测模块都处于正常的运行状态中。设计中涉及的各种环境监测模块会持续监测不同种类的实况信息,从而起到采集报警信息的作用。如果发现报警信息,用户会通过手机短信的方式及时接收到预警系统的报警信息,便于用户在第一时间根据报警信息采取各种的应对措施。在报警模块工作结束后,会再次进入戒备状态[3]。4  结论
保证安全是任何生产工作的基础和前提,而基于物联网的校园实验室安防预警系统的设计,使校园实验室的安全得到了切实保障。推进安防预警系统朝着自动化、智能化和人性化的方向发展,实现了管理人员对实验室的实时监控,此类物联网安防系统的出现,不仅仅是技术上的革新,更为人们的生活带来了保障。【参考文献】
[1]林宇洪,陈清耀,巫志龙,等.基于物联网的实验室安防系统设计[J].江西科技师范大学学报,2015(6):70-74.
[2]孙涛,李娟,许有军,等.基于物联网技术的实验室安防监控系统设计与实现[J].大庆师范学院学报,2017,3(37):54-57.[3]王强.基于物联网的实践类教室安防监管系统[J].中国管理信息化,2016,6(6):166-167.
基金项目:2019年省级大学生创新创业训练计划项目(340)。作者简介:朱国旺(1996- ),男,甘肃
平凉,大专,研究方向:电子技术。
1  引言
近年来,物联网在电力行业已经实现了广泛的应用,用户终端数量显著增加,电力系统的各部门根据自身实际需求已经研发了一些具有特功能的物联网应用。虽然电力物联网体系取得了长足的发展进步,但在电力物联网的
建设过程中也存在很多亟待解决的问题。
传输时延是物联网的传输数据过程中的时间延迟,随着科学技术的发展进步,各种物联网应用对数据回传时延的要求越来越高,这就给数据传输技术提出了更大的挑战。鉴于此,科研工作者做了大量技术研究工作,以期解决时
5G 切片技术在电力物联网方面的应用研究
袁  栋
(广州杰赛科技股份有限公司  广东  广州  510000)
【摘要】本文对电力物联网各个模块的应用场景进行了分析,对其通信需求进行了讨论,阐述了全新的切片管理思路,从AI 与切片管理相互融合的角度研究了智能化管理步骤。【关键词】5G 切片;电力物联网;应用场景;通信需求
【中图分类号】TN87              【文献标识码】A              【文章编号】1009-5624(2021)03-0196-03
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间延迟问题,5G 网络切片技术应运而生。2  电力物联网的应用场景及通信需求分析
电力物联网技术广泛应用于各种场景中,涉及到电能生产、输送和使用的各个环节,还涵盖电能产业经营管理,智能物联网设备的成功研制对终端设备的接入提供了可能。该系统有三级技术架构,分别是设备、管理平台和主网站。本节将对电能生产和电能输送的各个环节特点进行讨论,就其应用场景和通信需求进行分析。
2.1 输电环节通信需求分析
陶崇斌电力物联网系统在输电环节的具体应用是线路监测,主要的线路监测手段采取视频实时回传的方式进行。除此之外,还借助各种监测设备采集输电线路相关硬件的数据信息,这些数据信息能够通过物联网发送到主站,电力企业工作人员在进行线路检查时,可以调取相关的数据信息进行分析研究。便于工作人员发现故障问题,及时排除安全隐患。
目前,各大电力企业对监控视频都有各自的要求,通常使用光纤传输或电缆传输监控视频信息,为保证监控视频图像质量,每路视频的带宽均不应低于4Mbps,少数企业利用无线监控视频传输技术,例如通用无线分组业务或4G 网络传输业务等。
对齐进行状态监测过程中,根据所监测数据所占的带宽不同,可以分为三类。宽带数据的流量需求较低,通常在1~3Mbps 之间,这种流量需求特点使其适用于视频采集设备。中等宽带数据流量一般不大于150Mbps,这种数据流量特点能够应用在图像采集设备上。窄带数据流量一般也不大于150Mbps,适用于一些导线的运行参数非实时测量传输,例如监测导线温度。
2.2 变电环节通信需求分析
变电站是电能生产过程中一个重要的节点,对电能的顺利安全生产具有重要意义。变电设备具有种类繁多、结构复杂的特点,变电站整体环境中磁场强度都比较高,有较大的安全风险。其电能通信功能主要通过有线通信实现,无线通信应用减少,仅在一些电力企业所配备的智能巡检机器人通信技术中
有所涉及。由于无线数据传输只能通过4G 网络和无线路由器网络来完成,导致智能机器人的无线通信无论从速度上或是移动范围上都有较大的局限性。因此构建稳定性高、数据传输时延小的网络数据传输体系是电力企业智能化发展过程中无法绕过的技术障碍。
2.3 配电环节通信需求
配电环节的基础性业务具有多样性的特点,涉及到自动化运行、实时监控等领域,进行自动化配电工作时需要较大的信息流量,具体信息流量如下。
配电自动化业务分为“三遥”业务和分布式馈线自动化业务,三遥业务设备主要有开关站、环网柜、箱变和柱上变/柱上开关。其中开关站终端有2个,共需要30kbps 的汇总流量;环网柜终端数量为8个,共需要24kbps 的汇总流量;相变的终端数量为30个,共需要90kbps 的汇总流量;柱上变/柱上开关的终端有65个,共需要97.5kbps 的汇总流量;分布式馈线自动化终端需
要400kbps 的汇总流量,以上为配电自动化业务共需要的通信流量大小。
配电自动化通信流量需求还包括电能质量监测流量需求、分布式能源接入流量需求、配变视频监控流量需求,分别为768kbps、64kbps、25600kbps。基本业务流量共1.47Mbps,含视频业务流量27.07Mbps。
基于城市中电缆和光纤基础建设成熟的先决条件,配电自动化业务在城市中能够较好的开展,农村由于传输线缆基础设施建设的严重不足导致“农村用网最后1公里”的问题无法得到实质性解决,无线网络通信技术则能够很好的解决农村网络通信问题。现阶段,我国电力行业进入全新的发展时期,逐渐发展的配电物联网体系迫切需要稳定、快速的无线网络技术支撑。
蜗轮蜗杆副2.4 电力物联网通信需求
根据电力业务的特点及电力业务相关设备的通信需求可以看出,传统的2G、3G、4G 通信技术能够在一定程度上满足设备使用需求和业务开展需求,但也暴露出几个方面问题。
第一方面,网络设备技术更新换代速度较快,电力物联网对网络速度的要求变高;第二方面,电缆和光纤作为主要数据传输载体仍然具有50~100ms 的网络时延,这种较大的网络实延特点,使得实时智能巡检等电力物联网实时监测技术无法实质性推进。
具备超低时延、大带宽、海量连接和多场景接入多种能力的5G 通信网络,依托其网络切片的虚拟逻辑隔离模式,更适应新形势下以及未来电网感知智能互联式的发展,支撑云边协同的电力物联网,智能化提升。3  电力物联网中5G 切片技术的应用
3.1 切片架构3.1.1感知接入侧
屋顶融雪装置在电力物联网组成架构中,感知接入侧属于电力物联网的信息采集端,应用场景中各个感知设备和物联装置能够感知具体工作情况,将所获取的信息通过5G 通信模块上传至网络中,该业务切片种类分别是输电切片、变电切片、配电切片和用电切片四种类型。它们能够依托电力物联系统实现线路工作情况监测、无人机巡视检查、配电侧各类业务数据实时传输、电信息采集等用电业务数据传输[1]。
3.1.2无线通道侧
无线通道侧5G 切片技术要实现网络数据无线传输的功能,无线通信远程终端中一个核心组件是通信模块,该组件能够将数据信息以无线方式传输至主网终端中,并能满足各种电力通信业务需求。借助于5G 无线传输模块带宽高的技术特点,能够为电力企业提供超清视频监控实时回传业务服务。高可靠性特点使得电力自动化监控系统的高科技智能机器人可靠巡视检查变成可能[2-3]。
不同业务切片类型能够满足不同的电力业需求,通道侧共享无线切片包括增强移动宽带切片,海量机器类通信切片和超可靠低延时通信切片三个切片类型。第一种切片提供了较大带宽的5G 切片技术,这种切片技术为高清视频实时回传提供了技术基础。第二种切片适用于静态设备,例
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如电力生产环节中核心站点的辅助监控、线路线缆运行数据接入和用电数据获取业务等。第三种切片技术则适用于精细化控制程度极高的电力物联业务,其超低时延(低于5ms 时延)的技术特点使自动化配电的准确实施成为可能。
3.1.3平台传输侧
平台传输侧的平台层分为基础元和业务主站集两个组成部分。其中基础云又分为生产控制云、公共服务云和企业管理云。传输层的核心网侧5G 核心网将数据上传至平台层的基础云中,基础云又将数据信息传输至。输电线路在线监测管理系统,变电站智能辅助管理系统配电主站和用电信息采集主站等业务主站中,实现平台传输侧5G 切片功能。
3.2 5G 切片的智能化管理
发动机飞轮壳
现阶段电网业务场景已经逐渐呈现出多样化、复杂化的发展趋势,电力传输过程也有较大的不确定性。基于这种特点,5G业务中对切片的管理应该以智能化为发展目标,智能化的切片管理对5G 网络能力开放具有重要价值。智能化5G 网络开放功能模块主要由AI 支持和5G 切片两个部分组成。切片管理模块中首先完成创建切片过程,而后切片实现5G 网络下的电力业务应用,在应用过程中5G 切
片可以进行更新,最后经历5G 切片释放、回收与再分配的过程。再分配的5G 切片与AI 支持模块相互
交联,进行电力物联流量收集、业务流量自学习和流量模型建立等流程,最后流量模型建立之后再用于5G 切片创建,形成闭环。4  结语
电力物联网建设是现代化电力行业建设的重点,对电力物联网技术和终端设备进行研究能够保证电能生产的各个环节实时高效传输数据信息,安全可靠稳定运行。5G 作为电力物联网体系中最重要的数据传输技术载体,担负着完成各种电力物联业务的重要任务。5G 切片是建立高速稳定无线传输通道的核心技术,从概念提出之时就受到科研学者的广泛关注。【参考文献】
[1]张然,张建洲,李建克.基于5G 的电力调控类应用方案研究[J].科学技术创新,2020(33):109-111.
[2]刘洪朕,赵钰锋.基于5G 切片技术的电力物联网应用[J].集成电路应用,2020,37(11):82-83.
[3]李亚光.5G 网络切片在智能电网领域应用探讨[J].通讯世界,2020,27(5):133,135.
1  引言
捕鱼网具在开展信息化基础设施的过程中,有线电视网发挥了至关重要的作用,同时与其它网络相比也具有明显的优势。当前,针对广电网络的HFC 网络双向化改造受到了越来越广泛地关注,只有有效完成有线网络双向化改造,才能进一步提升有线电视网的服务水平,因此HFC 也成为了宽带接入未来发展的必然趋势。2  HFC 系统主要特征
在HFC 的应用过程中,其主要特点有以下几个方面:一是传输容量的显著提升;二是双向传输的实现;三是有效提升了传输效率,最多可以达到150万路电话或者2000套电视节目;四是频率特性提升,在传输的过程中无需均衡就可以达到有效的传输效果;五是显著降低了传输损耗,进一步延长了传输距离;六是提升了传输质量,避免出现串音的现象。相较于传统的CATV 网络,其网络拓扑结构也产生了明显的差异:一是采用了星形或环状结构;二是配线网络的同轴电缆部分采用了树状或总线式结构;三是结合光结点实现服务区的划分,进而有效满足业务多样化的业务服务需求[1]。
3  广播电视系统网络创新设计技术分析
3.1 实施双向改造的原则
在实际进行改造的过程中,应有效保证网络信号的运转与双向传播,因此应遵循如下广播电视系统网络的改造原则:第一,在进行广播电视网络改造的时候必须要考虑到开放性与扩展性原则,进而有效确保有线电视网络在进行双向改造之后的安全性与稳定性,推动数字电视的有效升级;第二,在实施双向改造的过程中网络的稳定性与可靠性是其中最基本的原则,尤其是在交互式网络的运行中,其稳定性与可靠性更是对后续运行产生了至关重要的影响。
3.2 FTTH 技术分析
FTTH 作为重要的广播电视设施在开展广播电视业务的过程中发挥了至关重要的作用,其中所承载的业务主要广播电视系统网络的创新设计研究大花石上莲
姚本新
(江苏省广电有线信息网络股份有限公司苏州分公司  江苏  苏州  215000)
【摘要】广播电视网是国家重要的信息化基础设施,具有独特的信息内容资源优势、点对面的广播优势以及用户普及率高的受众优势,拥有庞大的传输覆盖网络、终端用户和最大的内容资源。与电信网和互联网相比,在传输高质量视音频信号方面具有优势,具有最大的网络接入带宽;从网络技术条件来看,广电网在带宽方面与其它网络相比具有很大优势;从网络安全来看,由于有线电视网络对传输内容具有可控性,与计算机互联网相比,是安全可控的信息传播通道。在“三网融合”中更多地依靠有线电视网络,是从实际出发的选择,是以较短的时间、较低的成本跨越数字鸿沟,实现进入千家万户的信息化和安全的信息化的有效途径。【关键词】广播电视;系统网络;创新设计
【中图分类号】TN94              【文献标识码】A              【文章编号】1009-5624(2021)03-0198-02

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