北斗卫星导航定位系统将要电力行当落地应用,

北斗时空服务助力泛在电力物联网建设

据悉,国网泛在电力物联网2019年建设方案已于4月底下发至各省网公司,明确指出2019年将开展57项重点任务中的27项:网上电网应用构建、基建全过程综合数字化管理平台建设、配电物联网建设、电工装备智能物联与工业云网、智慧物联体系建设、国网“芯”和智能终端研发应用等。

图片 1签约仪式现场

2019年3月22日,福建省福信富通网络科技股份有限公司(股票代码:835213,以下简称福信富通)承接的国网福建省电力有限公司科技项目《输电线路杆塔全方位位移在线监测研究》课题顺利通过专家组鉴定验收。

2019年7月2日

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9月28日,中国卫星导航定位协会与国网信息通信产业集团有限公司在成都签署战略合作协议,双方将共同推动国家北斗精准服务网在电力行业的落地应用。据悉,作为我国自主研发的北斗卫星导航定位系统,自2012年为亚太地区提供服务,北斗系统深入各行业领域,行业合作从无到有、从萌芽到欣欣向荣,整个过程中合作应用的创新从未间断。

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北斗系统已进入行业应用阶段 时空信息是泛在电力物联网的重要基础数据。北斗卫星导航系统是我国重要的时空信息基础设施,可提供定位、导航、授时服务。依托于北斗系统的时空服务,电网企业衍生出了哪些应用场景?北斗时空服务又将从哪些方面助力泛在电力物联网的建设与发展? 全球导航卫星系统是能在地球表面或近地空间的任何地点,为用户提供全天候的三维坐标及速度和时间信息的空基无线电导航定位系统。GNSS不仅是国家安全和经济的基础设施,也是体现现代化大国地位和综合国力的重要标志。因此,世界主要军事大国和经济体都在竞相发展独立的卫星导航系统。目前,全球已经或正在建设的GNSS包括美国的全球定位系统、俄罗斯的“格洛纳斯”导航系统、欧盟的伽利略卫星导航系统和中国的北斗卫星导航系统。 北斗卫星导航系统是我国着眼于国家安全和经济社会发展需要,自主建设、独立运行的全球第四大卫星导航系统。2018年年底,北斗系统已完成19颗卫星发射组网,基本完成系统建设,向全球提供服务。北斗系统全球定位精度为10米,测速精度为0.2米每秒,授时精度为20纳秒,服务可用性优于95%,在亚太地区定位精度达5米。我国计划于2020年前后建成北斗三号系统,向全球提供服务。北斗系统的全面建成将使我们彻底摆脱对GPS的依赖,保障国家信息安全。 北斗与移动通信、移动互联网、物联网、大数据等技术正加速融合创新,深刻且深远地影响和改变着人们的生产和生活方式。以北斗提供的时空信息为核心的导航定位授时服务产品,被越来越多地应用到电子商务、移动智能终端、智能网联汽车、互联网位置服务中,大规模进入大众消费、共享经济和民生服务等领域。北斗“融技术、融网络、融终端、融数据”的全面发展,正形成一个个“北斗 ”创新和“ 北斗”应用的新生业态,成为北斗创新和应用发展的核心源动力。 在行业应用方面,目前,北斗卫星导航系统与基于时空数据的位置服务已广泛应用于交通、海事、电力、民政、气象、渔业、测绘、矿产、公安、农业、林业、国土、水利、金融等十几个行业,形成了较为完整的产业体系,产业规模持续扩大,产值稳步增长,保持了良好的发展态势。2018 年,我国卫星导航与位置服务产业总体产值达到3016亿元人民币,较2017 年增长18.3%。 随着北斗三号系统即将全面建成并面向全球化服务,以及国家宏观政策的有力支持,我国卫星导航与位置服务产业正迈向崭新的发展阶段。 泛在电力物联网的重要基础数据 2019年,国家电网有限公司正式提出建设“三型两网”世界一流能源互联网企业,全面部署建设泛在电力物联网,共同构成能源流、业务流、数据流“三流合一”的能源互联网。其中,数据流的构建是泛在电力物联网建设的关键。 时空信息是泛在电力物联网重要基础数据。北斗卫星系统与位置服务将从时空信息精准感知、时空数据分析等方面全面支撑泛在电力物联网的建设与发展。 北斗卫星导航系统的定位、导航、授时功能可以实现时空信息的精准、实时、动态感知,全面构建泛在电力物联网的时空信息全息感知能力。目前,公司“电力北斗精准服务网”地基增强系统正在建设。建成后,“电力北斗精准服务网”可具备为公司北斗应用提供全范围覆盖的广域实时米级、分米级、厘米级和后处理毫米级高精度定位服务及纳秒级高精度授时服务的能力。 此外,对时空数据的分析可将“数据”转化为“知识”,进而辅助或指导泛在电力物联网的业务应用。目前,电力行业已有的典型应用是“输电线路地质灾害监测预警系统”。该系统针对输电线路沿线地质灾害带来的安全隐患问题,以电网基础设施及周边地质灾变体为对象,布设北斗高精度监测设备。系统基于北斗高精度定位技术,通过实时监测监测点的空间位移和历史数据分析,可确定监测区的形变状况、几何线形等,自动、及时、准确地监测电力铁塔周边地质形变,及时发布地质灾害预警,为处理方案的制定提供支撑,保障输电线路的安全稳定运行。 依托北斗时空信息实现智能服务 北斗时空服务将从哪些方面推进泛在电力物联网的发展,改变未来电网服务的形态? 利用大云物移智等新技术,将时空信息与多源信息融合,在空间维和时间维上挖掘时空数据,实现从数据到信息、从信息到知识、从知识到智能的转变,最终构筑时空智能驱动能源互联的新格局。 目前,北斗时空智能服务在物联网领域已得到成功应用。其中,最典型的应用就是京东物流。京东在买家购物画像、商品仓储、物流调度、配送等各个环节大量应用时空数据与智能分析,使得物流服务打破行政区划的限制与壁垒,促进物流全局优化配置,提高物流效率,让用户有优质购物体验的同时大幅降低物流成本。 目前,国网信息通信产业集团有限公司所属思极位置公司基于营配时空大数据,探索时空智能服务,为供电服务指挥提供决策辅助。营配时空智能服务基于故障设备、抢修人员和物资的空间位置,结合电网拓扑、交通路网等大数据,进行空间分析,实现抢修自动智能派单、抢修人员高效调度、抢修物资合理调配、抢修路径最优规划导航,提高故障抢修的工作效率,做到抢修作业全过程监督管控,提升客户体验和供电服务水平。 随着北斗技术的深入研究与推广应用,时空信息将支撑泛在电力物联网的数字化、智能化发展,推动能源服务由二维拓展至三维,实现时空智能管理。

数据推动未来用电新生活

近年来,电网建设高度发展的同时,也对电力企业自身提出了更高要求。国家发改委、国家能源局发布的《关于促进智能电网发展的指导意见》提出,到2020年,初步建成安全可靠、开放兼容、双向互动、高效经济、清洁环保的智能电网体系。电网行业已站在新的发展起点上,需要不断提升供精细服务水平,为国家经济社会发展提供强劲的动力保证。

输电线路杆塔全方位位移在线监测项目验收会现场

今年1月份,国家电网有限公司提出要建设运营好坚强智能电网和泛在电力物联网,“泛在电力物联网”的概念首次与公众见面后,得到社会各界的关注。

电力设备设施的亚米级测绘、电力传输设备短报文方式的动态监测、全网电力设备的同步授时、全程精确定位的巡检/抢修,这将是“北斗 电网”的未来场景。

业内人士指出,这不但是北斗军民融合推进的成功典范,更是泛在电力物联网建设有力推进的最佳佐证,自此也开启了福信富通服务泛在电力物联网的全新篇章。

“泛在电力物联网”是指应用移动互联网、人工智能等现代信息技术,实现电力系统各环节万物互联、人机交互的智慧服务系统。可视化的能源流、信息流将光伏发电、储能、地源热泵、各种家电连接在一起,通过智慧能源控制系统,实现多种能源状态的感知和优化,实现电力公司全业务数据统一管理,内外部数据“即时获取”,提高我国一流配电网的数字化、信息化和智能化发展。

据介绍,目前,“国家北斗精准服务网”在全国25个省接近300多个城市建立了北斗精准服务站并进行联网。国家北斗精准服务网最早为中国城市燃气行业全产业链提供精准位置服务,并逐步延伸到中国供水排水行业,中国城镇供热行业等领域,为城市管网的建设、日常管理、维护、应急抢修等提供了更精准的位置服务,为智慧城市应用物联网和大数据提供可靠的时空保障,大力推进了智慧城市建设发展步伐。

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截止目前,国家电网公司全面推进泛在电力物联网建设,发布泛在电力物联网建设大纲,编制形成泛在电力物联网2019年建设方案,明确了全年建设任务,以及省、地市、县、园区4个层级、25项大型综合示范工程。今年,国家电网公司按照规划,做出两个阶段的战略安排,到2021年初步建成泛在电力物联网,基本实现业务协同和数据贯通,初步实现统一物联管理,各级智慧能源综合服务平台具备基本功能。到2024年建成泛在电力物联网,全面实现业务协同、数据贯通和统一物联管理,全面形成共建共治共享的能源互联网生态圈。

签约双方相关负责人表示,此次战略合作,是顺应时代发展潮流的跨界融合。北斗卫星导航系统将充分发挥其独有的优势,为我国电力行业提供更多的服务,全方位提升电力管网的精细化管理和服务水平。国网信息通信产业集团将引领北斗精准位置展开规模化应用,进一步推进北斗卫星导航系统的落地应用。

专家组认真听取输电线路杆塔全方位位移在线监测项目介绍

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一致通过!北斗物联见证军民融合

北斗系统已进入行业应用阶段

3月22日,国家电网公司科技项目《输电线路杆塔全方位位移在线监测研究》在莆田供电公司通过专家组鉴定验收。作为国网福建省电力有限公司重大科技项目,该项目去年5月由福信富通中标,并于去年11月成功上线运行,验收评审会前已顺利运行近半年。

时空信息是泛在电力物联网的重要基础数据。北斗卫星系统与位置服务将从时空信息精准感知、时空数据分析等方面全面支撑泛在电力物联网的建设与发展。北斗卫星导航系统的定位、导航、授时功能可以实现时空信息的精准、实时、动态感知,全面构建泛在电力物联网的时空信息全息感知能力。2018年年底,北斗系统已完成19颗卫星发射组网,基本完成系统建设,向全球提供服务。

参与验收会的专家有清华大学电机系高教授、福州大学电气学院刘教授、国网思极神往位置服务有限公司马博士、国网福建省电力有限公司设备部、安监部、电科院等高工,以及福州、三明地市供电公司专业专家等。国网莆田供电公司项目负责人应急管理专责傅炜向专家组汇报了项目研究情况,介绍了沿海台风区输电杆塔的位移形变风险防范以及电力杆塔位移形变监测系统部署以来的运行情况;福信富通董事兼副总裁黄凯代表公司项目组向专家组详细介绍了“北斗”定位系统和双天线载波相位高精度测量技术以及总体和未来的综合经济、社会效益等。

北斗与移动通信、移动互联网、物联网、大数据等技术正加速融合创新,深刻且深远地影响和改变着人们的生产和生活方式。以北斗提供的时空信息为核心的导航定位授时服务产品,被越来越多地应用到电子商务、移动智能终端、智能网联汽车、互联网位置服务中,大规模进入大众消费、共享经济和民生服务等领域。北斗“融技术、融网络、融终端、融数据”的全面发展,正形成一个个“北斗 ”创新和“ 北斗”应用的新生业态,成为北斗创新和应用发展的核心源动力。

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北斗系统如何推进泛在电力物联网的发展

清华大学电机系高胜友教授参加验收会

北斗时空服务将从哪些方面推进泛在电力物联网的发展,改变未来电网服务的形态?

专家组听取了项目完成情况汇报,审阅了工作报告、技术报告、决算报告、审计报告、支撑材料等项目资料,观看了视频资料和实物展示,充分肯定了该项目的研究成果。在对项目组成员提出询问与讨论后,专家组成员对项目进展和取得的研究成果表示肯定及满意,一致通过该项目的评审验收。

利用大云物移智等新技术,将时空信息与多源信息融合,在空间维和时间维上挖掘时空数据,实现从数据到信息、从信息到知识、从知识到智能的转变,最终构筑时空智能驱动能源互联的新格局。

会后,有关人士指出,该项目通过北斗的精准定位系统对电力杆塔进行全方位位移的在线监测,这是北斗技术在电网架空线路杆塔监测方面的成功应用,也是北斗军民融合的有益尝试和领域探索。同时,也为国网提出的建设泛在电力物联网的重大战略决策提供了有力技术支持,体现了北斗物联网对泛在电力物联网建设的宏观战略意义。

目前,北斗时空智能服务在物联网领域已得到成功应用。其中,最典型的应用就是京东物流。京东在买家购物画像、商品仓储、物流调度、配送等各个环节大量应用时空数据与智能分析,使得物流服务打破行政区划的限制与壁垒,促进物流全局优化配置,提高物流效率,让用户有优质购物体验的同时大幅降低物流成本。

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随着北斗技术的深入研究与推广应用,时空信息将支撑泛在电力物联网的数字化、智能化发展,推动能源服务由二维拓展至三维,实现时空智能管理。

输电线路杆塔全方位位移在线监测项目验收会现场

四大创新,服务泛在电力物联网

“该项目在创新性研究方面相当突出,以北斗定位为核心的北斗物联网,将在泛在电力物联网建设中发挥重要作用。”验收评审会专家指出,本次输电线路杆塔全方位位移在线监测研究项目的创新性主要体现在以下四个方面:

一是形态感知与物联传输:“北斗”物联网对于输电杆塔的位姿形态感知,搭建泛在电力物联网的感知层,利用卫星差分算法实现对输电杆塔位移的实时在线监测,计算偏移角度;网络层则基于高通讯质量的4G网络,将前端偏移报警报文信息及时上传到后端平台层;而平台的大数据分析能力则对信息进行处理、比较、筛选;不同因素对杆塔的影响,并绘制形态变化模型;构建适合现场管控的设备状态“大监测”基础传感网;

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专家组成员一致通过该项目的评审验收

二是分析了“一带一路”架构下全球能源互联网建设的风险与防范机制,提出了推进“中国-中亚”能源互联网建设的政策措施及全球能源互联网建设中我国能源治理能力提升路径和策略;

三是利用宏观分析与微观分析相结合的方法对电力互联网建设社会效益进行研究,指出电力输电杆塔人防到技防过渡对我国安全生产、产业升级的推动作用;

四是响应2018年末国务院新闻办公室发布北斗将提供全球商用化,作为国务院下属的职能机构,国家电网率先提出与福信富通及其下属海峡北斗导航科技研究院共建的北斗开放实验室合作,依托国防科大与福信富通的科研力量,同时加载国网信息安全芯片,在应用泛在物联网数据传输的基础上,可靠实现了信息安全加密保障,推出了适合电力系统的塔杆全方位位移在线监测系统及终端设备。

延伸阅读

什么是泛在电力物联网?

泛在电力物联网,就是围绕电力系统各环节,充分应用移动互联、人工智能等现代信息技术、先进通信技术,实现电力系统各环节万物互联、人机交互,具有状态全面感知、信息高效处理、应用便捷灵活特征的智慧服务系统,包含感知层、网络层、平台层、应用层四层结构。通过广泛应用大数据、云计算、物联网、移动互联、人工智能、区块链、边缘计算等信息技术和智能技术,汇集各方面资源,为规划建设、生产运行、经营管理、综合服务、新业务新模式发展、企业生态环境构建等各方面,提供充足有效的信息和数据支撑。坚强智能电网和泛在电力物联网,二者相辅相成、融合发展,形成强大的价值创造平台,共同构成能源流、业务流、数据流“三流合一”的能源互联网。

今年3月8日,国家电网有限公司泛在电力物联网建设工作部署电视电话会议在京召开,对建设泛在电力物联网作出全面部署安排。国家电网公司董事长、党组书记寇伟在会议上指出,加快推进泛在电力物联网建设是国家电网当前最紧迫、最重要的任务。到2021年将初步建成泛在电力物联网,基本实现业务协同和数据贯通,初步实现统一物联管理,各级智慧能源综合服务平台具备基本功能,支撑电网业务与新兴业务发展。到2024年建成泛在电力物联网,全面实现业务协同、数据贯通和统一物联管理,公司级智慧能源综合服务平台具备强大功能,全面形成共建共治共享的能源互联网生态圈。

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