電網(wǎng)企業(yè)參與5G共建共享方案分析案例1.1電力鐵塔與5G通信基站共享方案在電力鐵塔上加裝5G通信基礎(chǔ)設(shè)施就是電力鐵塔與5G通信基站共享。利用電力鐵塔覆蓋范圍廣、加裝通信基站技術(shù)難度低等優(yōu)勢可以將光纜、通信基站、移動(dòng)天線等5G基礎(chǔ)設(shè)施安裝在全國各地的電力鐵塔上，利用了現(xiàn)有的電力鐵塔的資源優(yōu)勢，避免了重復(fù)建設(shè)。在目前，與電網(wǎng)公司展開電力鐵塔上安放通信基站的方案，成為了5G快速發(fā)展最有效、最環(huán)保、最快速的方法。將電力鐵塔用作5G通信基站的具體方案需要根據(jù)光纜、天線以及通信基站的安放位置等等來確定。其主要包括的技術(shù)方案有：基站天線的尺寸以及安放位置、基站天線與電力鐵塔的連接方式、電力鐵塔可負(fù)載分析、基站的基礎(chǔ)設(shè)施等的防雷防風(fēng)接地問題、具體供電方案以及通信機(jī)房具體設(shè)置位置的方案。1.1.1基站天線安裝位置5G基站建設(shè)初期，主要覆蓋大城市集群以及人群聚集的地區(qū)。將基站所用天線加裝在電力桿塔時(shí)，高壓電力線路和普通電力線路之間的距離是主要影響基站天線安裝的阻礙。天線安裝的距離需要滿足大于等于絕緣子串長和安全裕度以及與之相對(duì)應(yīng)的電氣間隙數(shù)值。根據(jù)這個(gè)公式可以得到：我們?cè)诎惭b基站天線時(shí)候需要考慮基站天線的具體安裝位置與周邊的電力線路需要滿足相應(yīng)的安全距離，需要考慮天線最低安裝位置，還需要在安裝過程中考慮到天線的跳線串長、安全裕值以及相應(yīng)線路的間隔值等等。天線安裝位置具體如圖4-1所示。圖4-1天線安裝位置圖各主要電壓等級(jí)的安全距離可參照表4-1確定。表4-1安全距離計(jì)算1.1.2通信基站連接鐵塔具體構(gòu)造方式電力鐵塔上連接通信基站，需要注意通信基站各個(gè)基礎(chǔ)設(shè)施其特有的連接方式和連接特點(diǎn)，選取合適恰當(dāng)?shù)臉?gòu)造方式讓通信基站與鐵塔的連接更加穩(wěn)定。連接位置必須要符合掛高要求，掌握好安全距離，為未來施工和維護(hù)做好鋪墊。連接方式最好在符合規(guī)范的前提下盡量造型簡單，連接穩(wěn)固。（3）參與連接的器件的材質(zhì)、焊接等等都需要滿足相關(guān)規(guī)范的要求。（4）天線安裝在電力鐵塔上最重要的是要留意固定問題，天線一定需要用固定卡匝將天線固定在天線桿上，而且天線與天線桿之間的固定連接處至少有兩個(gè)來保證連接的可靠性。1.1.3?基站及其附屬設(shè)備防雷及接地根據(jù)國家對(duì)通信行業(yè)防雷及接地的相關(guān)規(guī)定，它規(guī)定了通信基站所需要的基站天饋線等等基礎(chǔ)設(shè)施都需要有避雷裝置來保護(hù)。目前電力鐵塔自身也有防雷保護(hù)屬性，可以借助電力鐵塔自身的防雷實(shí)施來支撐天線等設(shè)施的防雷問題。但是通信基站有些基礎(chǔ)設(shè)施也需要新建一些接地防雷設(shè)施，新建接地防雷網(wǎng)需要每隔3~5米與電力鐵塔自身的接地網(wǎng)連接起來，要求不少于兩次連接，這樣方便未來可以統(tǒng)一管理接地網(wǎng)。1.1.4?通信基站供電方案由于5G基站需要消耗大量電力，且現(xiàn)有的5G有線天線單元需要用-48V的直流電壓供電。目前的供電方案是將市區(qū)電力接入通信基站，然后安裝開關(guān)轉(zhuǎn)換電源來對(duì)電力鐵塔上的設(shè)備進(jìn)行供電。但是由于5G組網(wǎng)密集的屬性，上述引進(jìn)市電的方案需要大量前期準(zhǔn)備工作而且后期維護(hù)比較困難，所以5G基站一般會(huì)采取“微網(wǎng)格供電”，以便于方便后期運(yùn)行維護(hù)，也減少了基站供電方面的建設(shè)成本和建設(shè)時(shí)間。“微網(wǎng)格供電”方式如圖4-2。通過微網(wǎng)節(jié)點(diǎn)站來控制多個(gè)微網(wǎng)共享站來進(jìn)行微網(wǎng)格供電，將供電難度減小，使得供電工作更加快捷。目前由于我國地廣物博，對(duì)于有些因?yàn)橹苓叚h(huán)境的影響而使得后期維護(hù)困難的基站，我們可以安裝自動(dòng)重合閘配電箱來進(jìn)行一些故障自動(dòng)檢測以解決維護(hù)困難的問題。自動(dòng)重合閘配電箱如圖4-3。圖4-2微網(wǎng)格供電示意圖圖4-3自動(dòng)重合閘配電箱圖1.1.5通信機(jī)房布置方案電力鐵塔的防雷接地網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)完善，而且電力鐵塔底部有較大空間，可以將通信機(jī)房布置在電力鐵塔底部的空間，將電力鐵塔看成通信機(jī)房的外殼，這樣可以很好地解決通信機(jī)房防雷接地的問題，也可以有效屏蔽外部電場以及電磁波，使得通信機(jī)房的安全性大大提高。而且電力鐵塔目前是在全國范圍都有，這樣可以有效的節(jié)省土地資源，實(shí)現(xiàn)土地資源共享，減輕了經(jīng)濟(jì)方面的壓力，也很好地響應(yīng)了國家保護(hù)農(nóng)用耕地的政策。所以以圖4-4的布置方案，將通信機(jī)房放置在電力鐵塔內(nèi)部，可以有效減少通信機(jī)房建設(shè)時(shí)間。在通信機(jī)房具體安放期間，我們還需要密切關(guān)注鐵塔內(nèi)部的土壤結(jié)構(gòu)、通信機(jī)房安裝大小以及防雷等技術(shù)點(diǎn)。圖4-5通信機(jī)房布置方案.25G通信技術(shù)與電網(wǎng)企業(yè)的共建共享實(shí)例1.2.1共建共享新模式從現(xiàn)有5G發(fā)展趨勢來看，電網(wǎng)企業(yè)參與5G共建共享已經(jīng)進(jìn)入了快速發(fā)展的新階段，國內(nèi)就有很多電網(wǎng)企業(yè)與5G技術(shù)共建共享的實(shí)例。這些實(shí)例充分闡述了5G時(shí)代的到來對(duì)于電網(wǎng)企業(yè)產(chǎn)生的積極影響，以及給電網(wǎng)企業(yè)帶來更大的未來發(fā)展方向。國家電網(wǎng)在參與5G共建共享方面展開了多方面的合作，其中就有江門供電局和中國電信雙方關(guān)于5G在智能電網(wǎng)領(lǐng)域中深化了合作項(xiàng)目，利用5G現(xiàn)有的技術(shù)手段展開多方位的合作。電網(wǎng)企業(yè)首先將AI智能、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、大數(shù)據(jù)技術(shù)、云計(jì)算等等5G領(lǐng)先技術(shù)應(yīng)用到電網(wǎng)實(shí)際運(yùn)行中，利用5G的優(yōu)勢在輸變電巡檢中產(chǎn)生了巨大的作用，利用5G低時(shí)延可以有效快速安全的傳輸數(shù)據(jù)，利用人臉識(shí)別、智能監(jiān)控等智能化技術(shù)加快了國家電網(wǎng)在智能電網(wǎng)領(lǐng)域的研究，給電網(wǎng)企業(yè)帶來了很多基礎(chǔ)工作中的便捷。而中國電信在國家電網(wǎng)現(xiàn)有的電力鐵塔上建立了5G通信基站，雙方互利互惠，試點(diǎn)完成5G技術(shù)與電網(wǎng)企業(yè)跨行業(yè)共建共享合作。這個(gè)項(xiàng)目的意義在于5G運(yùn)營商企業(yè)利用國家電網(wǎng)現(xiàn)有的鐵塔資源更快的完成了5G通信基站建設(shè)；而國家電網(wǎng)則利用建立好的5G基站結(jié)合5G技術(shù)高帶寬、低時(shí)延等優(yōu)點(diǎn)，更好地實(shí)現(xiàn)了電網(wǎng)智能化目標(biāo)，加快了國家電網(wǎng)建設(shè)世界一流能源互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)。在去年疫情期間，5G技術(shù)與國家電網(wǎng)合作的優(yōu)勢凸顯，利用5G技術(shù)，國家電網(wǎng)在供電局通過智能識(shí)別等技術(shù)對(duì)工作人員進(jìn)行體溫監(jiān)控，利用智能機(jī)器人來進(jìn)行輸變電巡檢，減少了人員流動(dòng)，降低了工作人員感染新冠病毒的可能，也很好地在疫情期間讓中國人民家家戶戶用到的電，沒有出現(xiàn)停電斷電的情況，履行了作為國有企業(yè)的義務(wù)。目前，國家電網(wǎng)將會(huì)和5G運(yùn)營商持續(xù)合作，深化合作內(nèi)容，早日通過5G通信技術(shù)實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)智能化。后續(xù)將在更多場景應(yīng)用5G技術(shù)，將國家電網(wǎng)與5G技術(shù)發(fā)展始終放在一起，共同進(jìn)步，一起助力電網(wǎng)和地方經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展，給用戶提供更好更便捷的服務(wù)。1.2.2智能電網(wǎng)新發(fā)展目前，智能電網(wǎng)和5G的匹配程度如表4-2所示。表4-2業(yè)務(wù)類型通信需求業(yè)務(wù)名稱時(shí)延帶寬可靠性連接數(shù)控制類智能分布式配電自動(dòng)化≤10ms≥2Mbps99.999％X*10個(gè)/km2用電負(fù)荷需求側(cè)響應(yīng)≤50ms10kbps~2Mbps99.999％分布式能源調(diào)控采集類≤3s控制類≤1s≥2Mbps99.999％百萬-千萬級(jí)采集類高級(jí)計(jì)量≤3s1~2Mbps99.9％集抄模式X*10個(gè)/km2下沉到用戶后翻50~100倍變電站巡檢機(jī)器人≤200ms4-10Mbps99.9％集中在局部1~2個(gè)輸電線路無人機(jī)巡檢配電房視頻綜合監(jiān)控20-100Mbps局部區(qū)域內(nèi)5~10個(gè)移動(dòng)現(xiàn)場施工作業(yè)管控應(yīng)急現(xiàn)場自組網(wǎng)綜合應(yīng)用由表可知，對(duì)于電力系統(tǒng)生產(chǎn)控制類需求：需要達(dá)到99.999%的可靠性，時(shí)延需求從10ms到50ms不等。顯然這是5GuRLLC的需求。然后，對(duì)于電力系統(tǒng)采集類需求，這些需要在輸變電巡檢過程中用到的巡檢機(jī)器人以及無人機(jī)、視頻監(jiān)控、施工現(xiàn)場作業(yè)管控以及應(yīng)急現(xiàn)場自組網(wǎng)等工作，都需要大量的圖片、視頻以及媒體流的回傳，在傳輸過程中需要利用5G低時(shí)延的優(yōu)勢使工作更加精準(zhǔn)，這些都符合eMBB的場景。除此之外，對(duì)于電網(wǎng)需要的基礎(chǔ)設(shè)備的信息實(shí)時(shí)采集傳輸要求，比如智能抄表、能耗控制等基礎(chǔ)設(shè)備的業(yè)務(wù)需要海量連接數(shù)，但是對(duì)于帶寬、時(shí)延的要求普通，5GmMTC的業(yè)務(wù)也正好符合要求。而在2019年以來，江門供電局打造以“狀態(tài)感知實(shí)時(shí)化、設(shè)備信息數(shù)字化、設(shè)備巡檢高效化、診斷評(píng)估智能化”為目標(biāo)的智能電網(wǎng)示范區(qū)。通過大規(guī)模運(yùn)用5G通信新技術(shù)來建立一個(gè)擁有可靠通信、支持多種業(yè)務(wù)接入并且實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)資源共享的智能電網(wǎng)體系，江門供電局也引入了配電自動(dòng)化、輸電自動(dòng)巡檢等技術(shù)，減少了人力資源的浪費(fèi)，加強(qiáng)了工作效率。自動(dòng)巡檢機(jī)器人和無人機(jī)的應(yīng)用也幫助國家電網(wǎng)工作人員在線路巡檢上有很大的幫助，減少了工作時(shí)間，自動(dòng)巡檢無人機(jī)一小時(shí)工作量相當(dāng)于人工巡檢六小時(shí)的工作總量，降低了工作人員外出時(shí)間。目前，國家電網(wǎng)在逐步推進(jìn)無人機(jī)巡航技術(shù)在具體工作中的應(yīng)用。1.2.35G基站新格局在如今這個(gè)5G飛速發(fā)展的階段，我國5G建設(shè)與技術(shù)創(chuàng)新已經(jīng)領(lǐng)先世界，作為5G新格局的領(lǐng)跑者，我國現(xiàn)在在加速5G通信項(xiàng)目在實(shí)際生活中的應(yīng)用。在