一城一北斗|塔什庫爾干縣高原地區的電力北斗綜合應用與研究

申報單位：國網新疆電力有限公司喀什供電公司

聯合申報單位：

主要完成人：孫海梅、謝君鵬、張雁楠、郝夢玲、雷宇、白雪

一、案例簡介

塔什庫爾干縣地理位置偏遠，地形復雜多變，自然環境惡劣，一方面運營商無線公網通信覆蓋率低、 基礎設施建設薄弱；另一方面山區運營商基礎設施建設采用“鋪地”方式實現線路部署，山體滑坡等自然 災害可能導致線路故障嚴重，造成通信網絡中斷，對電力設備終端采集、線路巡視及監測、應急救援等方 面造成極大困擾，同時對公司生產、經營及安全帶來嚴重影響。隨著公司發展需要，運營商無法滿足日益 增長的通信及數據傳輸需求，塔縣亟需經濟高效、安全可靠的通信方式支撐。北斗系統是關乎國家安全的 關鍵時空基礎設施，可提供全天候、全天時、高精度的定位導航、短報文通信和授時服務，電力北斗能更 好適應新疆塔縣地域情況，助力國網喀什供電公司電網建設和數字化轉型。本案例通過新增北斗基準站建 設，解決塔縣電力北斗高精度服務覆蓋范圍不足問題，為塔縣地區北斗+配電網、營銷用電信息采集、輸 配電線路無人機自主巡檢、應急通信、數字化五防業務應用奠定了堅實基礎。

二、技術方案

1)電力北斗基準站補強：塔縣電網內有多條重要輸、配電線路，多數線路橫跨山區、河谷等地形， 線路所穿越的地方多為無公網信號覆蓋區域，塔縣現有的塔縣供電所基準站無法滿足塔縣全域的北斗基準 服務能力，導致部分區域北斗終端設備無法接收北斗高精度定位數據，制約了塔縣北斗應用推廣與發展。 參照塔縣重要輸、配電線路、變電站空間地理位置信息，在塔縣區域新增公主堡、馬爾洋等2座北斗地基 增強站。

2)配電網終端北斗采集應用：基于北斗三號短報文電力自動化數傳系統建設方案，讓北斗三號短報 文數據傳輸信道為配網設備業務數據回傳提供可行的低成本的實現方式，不僅可以實現遙信遙測監測數據 的上傳，還可以實現遙控指令的下達。

3)無公網地區用電信息數據采集：基于北斗三號短報文通信技術，開展北斗三號短報文用電信息全 量采集技術應用，通過北斗短報文用電信息采集設備，實現無信號區的用電信息數據有效采集，數據處理 后接入用電信息采集主站，獲取電能表總、峰、平、谷、尖時段電量等數據，提升全量數據采集水平。

4)基于北斗定位的桿塔傾斜監測應用：輸電線路經過軟土質區、山坡地、河床地帶等不良地質區時， 受自然災害因素影響，可能引發桿塔變形、傾斜、倒塌現象。在輸電桿塔部署北斗桿塔傾斜監測終端，融 合絕對測量和相對測量數據，實時監測桿塔姿態變化，在無公網地區支持選配北斗短報文通信終端，對輸 電桿塔全時段實時監測，有效提高電網輸電線路的可靠性。

5)輸配電線路無人機自主巡檢：電力在北斗精網的支持下，帶有RTK功能的無人機，可以達到厘米 級定位精度，無人機巡檢相較于人工巡檢，具備受地形限制小、塔頭巡檢效果好、成本低、操作簡單、可 快速部署、巡檢效率高等優點。在巡檢范圍、內容和頻次上對人工巡檢進行有效補充，較傳統巡檢方式設 備本體巡檢效率和質量顯著提高。

6)基于北斗定位的安監場景應用：高壓輸電線路需要穿越各種復雜的地理環境，當在無信號區域作業情況下，巡檢人員無法通過常規網絡進行通信，影響作業效果。通過給巡檢人員配備具備北斗三號短報 文通信終端和北斗安全帽，實現無公網地區的實時短報文應急通信，助力無公網區域高效巡檢作業。

7)基于北斗定位接地線的配電線路數字化五防應用：利用現有的計算機和網絡技術平臺，采用數據 信息化的方式替代傳統的管理模式，完成接地線數據的智能化采集。同時，采用高精度定位設備、狀態感 知設備，對于線路掛接狀態、定位及空間角度等進行感知監測，并支持Cat.1無線通訊，將作業現場數據 傳輸至作業管理平臺，實現平臺與感知設備、智能設備互聯互通，統一管控。

三、創新亮點

1)北斗技術與電力系統的深度融合，推動了新型電力系統的智能化、網絡化發展。本案例充分利用 北斗系統高精度、廣覆蓋的技術優勢，推進北斗服務基礎能力建設和業務場景應用，圍繞北斗定位、授時、 星基增強、地基增強、短報文通信等北斗系統特色，以高原縣域典型業務需求為導向，全面調研分析塔縣 全域運檢、營銷、安監、配網等專業需求，因地制宜打造電力北斗綜合應用，推動電力北斗技術創新發展， 切實解決電網生產、客戶服務面臨的痛點、難點，提升電力北斗應用水平，也為北斗規模化應用與發展提 供了典型樣板。

2)通過北斗衛星導航技術，實現高原縣城無人機巡檢智能化、自主化。通過北斗高精度定位，實現 高原山區輸配電桿塔運行狀態及巡檢人員位置實時監測，提升大電網安全、保供及人員管控水平。通過將 北斗與物聯網、人工智能技術融合應用，創新打造數字化五防應用，提高了作業計劃的科學性和準確性， 提升了現場作業的安全性。通過利用北斗獨有的短報文功能，實現了關鍵技術、核心信息的交互處理。在 無穩定移動信號區域，這一功能對于營銷采集、配電網運行檢修、應急管理等業務至關重要。本案例也為 新型電力系統和數智化堅強電網建設提供了典型經驗。