为加快5G发展决策部署,推动5G在能源领域的大规模应用,上海市发展改革委、上海市经信委、上海市通信管理局联合组织了上海市能源领域5G应用优秀案例征集评选活动。
上海联通选取了5个案例,分别是“上海天然气骨干网5G无人机智慧巡线”、“电力负荷管理系统5G技术试点应用——国家电网上海客服中心2x65专用变压器终端5G应用开发与实施”、“华能上海石洞口一电厂2x65万千瓦煤电替代5G+智慧电厂示范项目”、“5G+能源环境管理平台建设”、“智能视频监控预警研究项目”。
案例一:上海天然气骨干网5G无人机智能巡线
随着国内天然气消费量的快速增长,天然气在能源消费中的比重不断增加。天然气管网作为国民经济的生命线,也是安全生产的重点。在这种情况下,上海天然气主干管网无人机巡检系统依托联通5G通信网络和支撑设施,构建无人机综合测控网络。以经过国内外用户检验的长航时无人机平台为核心,以综合测控网为支撑,为天然气主管道的安全运行提供可靠保障。中国联通5G的广覆盖、大连接特性,有助于实现无人机巡线的连续覆盖。
该项目在上海崇明建设了“按需接入、高效灵活、安全可靠”的5G切片专网,定制研发了5G通信终端,实现了无人机巡逻业务的超低时延、超高可靠、高安全性信息传输,有效解决了无人机巡逻业务测控、视频传输等问题。同时,也将作为城市燃气管网传统人工巡检的管理创新,探索可持续、可推广的常态运行模式,确保上海市天然气运输安全可靠。
该案例的选取推动了未来燃气管道信息维护进入数字化、标准化和智能化时代。同时也验证了5G的超高带宽、低时延、高信号抗干扰能力。
案例2:5G技术在电力负荷管理系统中的试点应用
该项目重点开展5G关键技术在电力负荷管理系统中的应用研究,有效解决电力负荷管理系统的信息传输和实时控制,通过成果转化形成电力5G应用通信系统。将在上海作为试点应用,提升电力负荷管理水平,拓展电力5G应用,实现低时延、宽带宽的5G业务承载验证。
针对上海电网电力负荷多元交互的需求,通过5G广覆盖、大连接的特点,部署电力独立UPF,实现各类负荷数据的计量、采集和传输,为负荷管理系统业务构建“按需接入、高效灵活、安全可靠”的5G专网。定制开发了适应负荷管理系统终端的多形态电力5G通信终端,基于国家电网核心构建了端到端的安全架构体系。实现了负荷管理系统业务的超低延迟、超高可靠、高安全性信息传输,有效解决了上海负荷管理系统业务传输效率低、230MHz数传站退出的问题,助力负荷精细化管理和准确决策。
基于此案例,5G的创新应用可以实现电力负荷管理系统主站对专变终端的快速能耗感知。5G的高速低时延优势实现了负荷的快速数据采集,有助于实现负荷的精细化管理。
案例三:华能上海石洞口一电厂
2x65万千瓦等容量煤电替代5G+智能电厂示范项目
该项目以云技术、大数据、物联网、人工智能、5G网络等高新技术为支撑,提出了“1+7+N”的整体架构模式,即基于超融合架构的厂侧边缘云平台,贯穿5G组网和厂内主网。基于这七大功能模块,构建并安装了智慧基础设施、智慧安全、智慧运营、智慧维护、智慧燃料、智慧管理、智慧防疫七大功能模块。
通过一体化设计方案,建立了设备智能化、多功能协同、信息互通、生产经营共赢的电厂管理新模式。以电厂实际需求为导向,以提高工作效率和质量为出发点,集成智能感知与执行、智能控制与优化、智能管理与决策技术,形成自学习、自适应、自优化、自恢复、自组织的智能发电运行控制管理模式。通过现场辅助装配、设备故障诊断、厂区智能物流、无人智能巡检、生产现场监控、跨区域合作等应用场景,,可以实现更安全、更高效、更清洁、低碳、灵活的生产目标。
该项目可以显著提高电厂企业的决策质量,节约开支,促进行业技术的发展。在节能降耗减排等政策驱动下,基于5G通信技术、互联网技术和大数据资源,推广智能运行管理、智能维护安全、智能燃料管理等措施,助力推动电力行业可持续发展,为碳中和、二氧化碳峰值排放做出表率。
案例4:5G+能源与环境管理平台建设
该项目采用“5G和1+1+N”的整体架构,在5G泛在连接的基础上,构建区域能源环境管理平台+a华云网络综合服务平台+N个应用场景和服务:整合联通5G广域高可靠网络,开发区域能源环境管理平台,实现全景能源实时监控,建立生产侧和用户端业务场景在线闭环流程;开发了华云综合服务平台。com,实现了能源的在线交易和管理,搭建了能源生态、政府企业、内部用户的门户网站;依托联通5G网络,可实现电、气、冷、热等各类能源数据的灵活接入,开展生产总量数据采集、分布式能源管理、智能巡检、运维等业务场景的5G深度应用。
能源与环境管理平台的建设将进一步提高FTZ的能源利用效率,为满足环保要求发挥积极作用。该项目将对华电综合能源服务业务的发展起到示范和引领作用,也期待通过该项目的探索和尝试,进一步形成通用的解决方案乃至行业标准,从而提升行业整体生产力水平。
案例5:智能视频监控与预警研究项目
自2017年以来,西气东输管道公司开始建设管道沿线高后果区智能视频监控和预警研究项目。
通过在管道周边重点区域部署智能视频监控设备和智能监测预警系统,利用机器学习人工智能技术模拟“人眼功能”,结合态势分析和感知技术,实现对管道周边异常事件的实时感知。借助联通5G高速网络传输技术,辅助管道巡检人员及时处理异常事件,保障管道安全稳定运行。
管道沿线智能视频监控系统由部署在管道沿线高后果区的智能标杆站和平台组成。智能杆站利用太阳能电池板实现自供电,基于边缘计算设备实现前端威胁感知和识别,并通过联通5G网络传输到平台,从而对管道沿线可能出现的威胁情况进行报警,最终确保管道安全稳定运行,避免公共安全事故的发生。
智能视频监控预警研究项目将有效增强对险情的预警预报,减轻巡线压力,提高异常问题的应急处理能力,提升管道整体安全水平。四期工程已建成智能视频监控公共云平台,前端智能识别信息闭环处理,顺应边缘计算技术发展趋势,走在油气行业管道企业前列。该项目已完成初步推广应用,具备大规模推广的条件。
能源是经济社会发展的基础和动力,对国家的繁荣发展、人民生活的改善和社会的长治久安至关重要。越来越多的融合和创新应用出现在能源行业。5G技术作为千万行业数字化转型的加速器,也引领着能源行业的新变革。未来,上海联通将携手更多能源合作伙伴,在5G领域开展更多场景应用和突破,助力推动5G在能源领域的规模化应用。