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北斗時空服務助力泛在電力物聯網建設

作者:夏傳福 馬軍 來源:國家電網報 發布時間:2019-07-02 瀏覽:
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北斗系統已進入行業應用階段

時空信息是泛在電力物聯網的重要基礎數據。北斗衛星導航系統是我國重要的時空信息基礎設施,可提供定位、導航、授時服務。依托于北斗系統的時空服務,電網企業衍生出了哪些應用場景?北斗時空服務又將從哪些方面助力泛在電力物聯網的建設與發展?

全球導航衛星系統(GNSS)是能在地球表面或近地空間的任何地點,為用戶提供全天候的三維坐標及速度和時間信息的空基無線電導航定位系統。GNSS不僅是國家安全和經濟的基礎設施,也是體現現代化大國地位和綜合國力的重要標志。因此,世界主要軍事大國和經濟體都在競相發展獨立的衛星導航系統。目前,全球已經或正在建設的GNSS包括美國的全球定位系統(GPS)、俄羅斯的“格洛納斯”導航系統、歐盟的伽利略衛星導航系統和中國的北斗衛星導航系統。

北斗衛星導航系統是我國著眼于國家安全和經濟社會發展需要,自主建設、獨立運行的全球第四大衛星導航系統。2018年年底,北斗系統已完成19顆衛星發射組網,基本完成系統建設,向全球提供服務。北斗系統全球定位精度為10米,測速精度為0.2米每秒,授時精度為20納秒,服務可用性優于95%,在亞太地區定位精度達5米。我國計劃于2020年前后建成北斗三號系統,向全球提供服務。北斗系統的全面建成將使我們徹底擺脫對GPS的依賴,保障國家信息安全。

北斗與移動通信、移動互聯網、物聯網、大數據等技術正加速融合創新,深刻且深遠地影響和改變著人們的生產和生活方式。以北斗提供的時空信息為核心的導航定位授時服務產品,被越來越多地應用到電子商務、移動智能終端、智能網聯汽車、互聯網位置服務中,大規模進入大眾消費、共享經濟和民生服務等領域。北斗“融技術、融網絡、融終端、融數據”的全面發展,正形成一個個“北斗+”創新和“+北斗”應用的新生業態,成為北斗創新和應用發展的核心源動力。

在行業應用方面,目前,北斗衛星導航系統與基于時空數據的位置服務已廣泛應用于交通、海事、電力、民政、氣象、漁業、測繪、礦產、公安、農業、林業、國土、水利、金融等十幾個行業,形成了較為完整的產業體系,產業規模持續擴大,產值穩步增長,保持了良好的發展態勢。2018 年,我國衛星導航與位置服務產業總體產值達到3016億元人民幣,較2017 年增長18.3%。

隨著北斗三號系統即將全面建成并面向全球化服務,以及國家宏觀政策的有力支持,我國衛星導航與位置服務產業正邁向嶄新的發展階段。

泛在電力物聯網的重要基礎數據

2019年,國家電網有限公司正式提出建設“三型兩網”世界一流能源互聯網企業,全面部署建設泛在電力物聯網,共同構成能源流、業務流、數據流“三流合一”的能源互聯網。其中,數據流的構建是泛在電力物聯網建設的關鍵。

時空信息是泛在電力物聯網重要基礎數據。北斗衛星系統與位置服務將從時空信息精準感知、時空數據分析等方面全面支撐泛在電力物聯網的建設與發展。

北斗衛星導航系統的定位、導航、授時功能可以實現時空信息的精準、實時、動態感知,全面構建泛在電力物聯網的時空信息全息感知能力。目前,公司“電力北斗精準服務網”地基增強系統正在建設。建成后,“電力北斗精準服務網”可具備為公司北斗應用提供全范圍覆蓋的廣域實時米級、分米級、厘米級和后處理毫米級高精度定位服務及納秒級高精度授時服務的能力。

此外,對時空數據的分析可將“數據”轉化為“知識”,進而輔助或指導泛在電力物聯網的業務應用。目前,電力行業已有的典型應用是“輸電線路地質災害監測預警系統”。該系統針對輸電線路沿線地質災害帶來的安全隱患問題,以電網基礎設施及周邊地質災變體(滑坡、泥石流)為對象,布設北斗高精度監測設備。系統基于北斗高精度定位技術,通過實時監測監測點的空間位移和歷史數據分析,可確定監測區的形變狀況、幾何線形等,自動、及時、準確地監測電力鐵塔周邊地質形變,及時發布地質災害預警,為處理方案的制定提供支撐,保障輸電線路的安全穩定運行。

依托北斗時空信息實現智能服務

北斗時空服務將從哪些方面推進泛在電力物聯網的發展,改變未來電網服務的形態?

利用大云物移智等新技術,將時空信息與多源信息融合,在空間維和時間維上挖掘時空數據,實現從數據到信息、從信息到知識、從知識到智能的轉變,最終構筑時空智能驅動能源互聯的新格局。

目前,北斗時空智能服務在物聯網領域已得到成功應用。其中,最典型的應用就是京東物流。京東在買家購物畫像、商品倉儲、物流調度、配送等各個環節大量應用時空數據與智能分析,使得物流服務打破行政區劃的限制與壁壘,促進物流全局優化配置,提高物流效率,讓用戶有優質購物體驗(最快當天發貨到貨)的同時大幅降低物流成本。

目前,國網信息通信產業集團有限公司所屬思極位置公司基于營配時空大數據,探索時空智能服務,為供電服務指揮提供決策輔助。營配時空智能服務基于故障設備、搶修人員和物資的空間位置,結合電網拓撲、交通路網等大數據,進行空間分析,實現搶修自動智能派單、搶修人員高效調度、搶修物資合理調配、搶修路徑最優規劃導航,提高故障搶修的工作效率,做到搶修作業全過程監督管控,提升客戶體驗和供電服務水平。

隨著北斗技術的深入研究與推廣應用,時空信息將支撐泛在電力物聯網的數字化、智能化發展,推動能源服務由二維拓展至三維,實現時空智能管理。

  (供圖及作者單位:國網信通產業集團)

關鍵字:泛在電力物聯網

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