目前，北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)（BDS）已全方位應(yīng)用于各行各業(yè)。常規(guī)的北斗定位技術(shù)采用衛(wèi)星信號定位，定位精度達(dá)米級，可滿足導(dǎo)航等生活應(yīng)用需求。然而，在電力行業(yè)的一些業(yè)務(wù)應(yīng)用中，米級定位精度難以滿足需求。

“我們迫切需要更高的定位精度來更好地保證供電可靠性和作業(yè)可靠性，定位偏差*好能小于10厘米。”

目前，厘米級的高精度定位主要依靠北斗差分定位技術(shù)實現(xiàn)。預(yù)先設(shè)置的北斗基準(zhǔn)站對外發(fā)布差分定位數(shù)據(jù)，“告知”周邊的北斗終端如何校正自身的定位坐標(biāo)，使北斗終端將定位精度細(xì)化至厘米級。

江蘇電科院從2020年開始研究北斗差分定位技術(shù)在電力行業(yè)的應(yīng)用，牽頭研制了6款高精度電力北斗業(yè)務(wù)終端，建成了電力北斗終端產(chǎn)品級性能檢測試驗場，參與了國網(wǎng)江蘇電力北斗地基增強(qiáng)網(wǎng)建設(shè)工作。

2021年年初，江蘇電科院在南京江北新區(qū)、無錫等地調(diào)研北斗技術(shù)在電力行業(yè)的應(yīng)用需求，發(fā)現(xiàn)北斗差分定位技術(shù)可有效提升輸電通道巡檢等業(yè)務(wù)可靠性，但技術(shù)推廣受到制約。在變電站、重點輸電通道等區(qū)域，往往有多臺北斗終端同時工作。每臺北斗終端必須配置符合電力可靠要求的遠(yuǎn)程通信模塊、獲取差分定位服務(wù)授權(quán)信息，才能接入北斗系統(tǒng)。這些通信模塊功耗較高，需要更大容量的電池，增加了北斗終端的體積、重量和造價。每臺北斗終端都需要進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)和差分定位服務(wù)設(shè)置，在工程應(yīng)用中存在一定困難。

1、高壓母線槽長期運行時至少每年定期檢修一次。高壓母線槽的修理及維護(hù)

2、 檢查總的負(fù)載電流不得超過設(shè)計電流和主母線槽的額定電流。高壓母線槽的修理及維護(hù)

3、高壓母線槽檢修前需對母線槽系統(tǒng)進(jìn)行停電檢查！全部切斷母線槽所有電源！并用萬用電表測量導(dǎo)電體有無電壓，確認(rèn)母線槽系統(tǒng)未帶電方可例行檢修。防止高電壓對操作人員構(gòu)成身體傷害甚至死亡的嚴(yán)重事故！高壓母線槽的修理及維護(hù)

4、高壓母線槽運行中，應(yīng)不間斷查看整條系統(tǒng)的四周是否存在滲漏、噴水、潛在潮氣源，是否存在對系統(tǒng)構(gòu)成威脅的重物，以及對母線槽系統(tǒng)溫升構(gòu)成影響的熱源，檢查有無異物進(jìn)入母線槽內(nèi)部。檢查母線槽系統(tǒng)零部件有無缺損、銹蝕現(xiàn)象、支架彈簧是否有合適的彈力，發(fā)現(xiàn)問題后立即更換。

5、高壓母線槽長期運行時每年定期檢測一次接頭溫升，接頭溫升按照GB7251標(biāo)準(zhǔn)不超過70K為合格（環(huán)境溫度為40℃）。檢查所有母線槽接頭連接螺栓及導(dǎo)電體接觸部分是否有松動現(xiàn)象。防止因松動產(chǎn)生的阻值增高而使接頭發(fā)熱現(xiàn)象。檢查絕緣材料是否有老化現(xiàn)象。導(dǎo)電部分是否有熔化變形現(xiàn)象。如發(fā)現(xiàn)有相間接地、絕緣擊穿現(xiàn)象，應(yīng)分段拆除并用耐壓測試儀分段檢查，找出故障，或重新更換母線槽，或重新進(jìn)行絕緣包覆處理。檢查母線槽系統(tǒng)的插接箱插腳與母排接觸是否良好。高壓母線槽的修理及維護(hù)

6、定期清理母線槽系統(tǒng)表面積塵，確保散熱良好。高壓母線槽的修理及維護(hù)

7、 母線槽系統(tǒng)檢修完畢，重新送電前，應(yīng)檢查絕緣電阻并有完整的檢修記錄。 

電力北斗業(yè)務(wù)應(yīng)用大多集中在一個區(qū)域內(nèi)，是否可以實時獲取差分定位數(shù)據(jù)，共享給區(qū)域內(nèi)其他北斗終端使用呢？如果這個方案可行，就可以實現(xiàn)終端低功耗、小型化、免設(shè)置，使用成本將大幅下降。因此，解決差分定位數(shù)據(jù)的共享問題成為研究團(tuán)隊的主攻方向。

2022年，研究團(tuán)隊開始探索北斗差分定位數(shù)據(jù)共享技術(shù)。在一次頭腦風(fēng)暴中，會議桌上擺放的路由器激發(fā)了朱道華的靈感。“我們能否研發(fā)一臺北斗‘路由器’，利用電力物聯(lián)網(wǎng)感知層通信網(wǎng)絡(luò)分發(fā)差分定位數(shù)據(jù)，實現(xiàn)多個終端共享一份數(shù)據(jù)呢？”

研究團(tuán)隊首先研究了北斗終端與電力北斗系統(tǒng)之間的交互協(xié)議，再結(jié)合近年來電力物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的研究成果，搭建了電力北斗差分定位數(shù)據(jù)共享應(yīng)用原型系統(tǒng)進(jìn)行實驗，測試了使用同一份數(shù)據(jù)對一個區(qū)域內(nèi)多臺北斗終端定位性能的影響，測試了不同物聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)的性能。

經(jīng)過近百次測試和參數(shù)調(diào)整，研究團(tuán)隊實現(xiàn)了從電力北斗系統(tǒng)實時獲取差分定位數(shù)據(jù)，再利用本地微功率無線網(wǎng)絡(luò)發(fā)送給北斗終端。這樣一來，其他北斗終端本身無須具備遠(yuǎn)程通信功能，只需要使用一個本地微功率無線通信單元作為數(shù)據(jù)共享裝置，就可以實現(xiàn)高精度定位。這一裝置就像一臺北斗信號“路由器”，起到了分發(fā)差分定位數(shù)據(jù)的作用。

為了保障網(wǎng)絡(luò)不暢或者差分信號不佳時定位不受影響，研究團(tuán)隊開發(fā)了本地基站自動切換功能。北斗信號“路由器”會實時校驗自身坐標(biāo)，判斷電力北斗系統(tǒng)的差分定位數(shù)據(jù)是否正常。一旦出現(xiàn)異常，該裝置可自動轉(zhuǎn)入基站模式，利用自身的準(zhǔn)確坐標(biāo)計算出當(dāng)?shù)氐牟罘侄ㄎ粩?shù)據(jù)，為北斗終端提供本地差分定位服務(wù)。該裝置還可以根據(jù)實時定位判斷附近是否存在異常的衛(wèi)星定位信號并發(fā)出告警，防止欺騙信號影響北斗終端正常工作。

研究團(tuán)隊在本地?zé)o線通信網(wǎng)絡(luò)中使用了鑒權(quán)接入和數(shù)據(jù)加密等技術(shù)，使北斗信號“路由器”和北斗終端之間通過加密網(wǎng)絡(luò)連接，保障差分定位數(shù)據(jù)和北斗終端位置數(shù)據(jù)可靠傳輸。

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