C114訊 7月1日消息(水易) 近日,由未來移動通信論壇與鵬城實驗室聯合主辦的2025數字低空大會在蘇州召開。匯聚國內外院士、科研專家、產業領袖和企業代表,圍繞低空信息基礎設施建設和標準的總體規劃、低空經濟的場景與需求、空地智聯技術、低空經濟安全等內容搭建學術交流平臺。
南京航空航天大學副校長、長江學者特聘教授、IEEE Fellow吳啟暉表示,在能源安全和雙碳戰略的背景下,新型電力系統需要從“主站-終端”垂直采控向“云邊端”認知物聯模式變革。
創新電力認知物聯網,應用成果顯著
吳啟暉表示,電力認知物聯網的構建目前還存在異構終端大規模高效接入體系構建難,復雜環境多模態信息高可靠傳輸難,跨域控制并發數據高實時處理難,開放環境物聯邊界高安全防護難等挑戰。
針對大規模高效接入體系構建難,首創感傳算控閉環的認知物聯體系模型,將國際知名的OODA認知環與電力物聯深度融合,建立了具有雙層認知特征的感傳算控閉環的電力物聯全國基礎性體系架構。目前已經統一新型電力系統85類場景388種終端。
針對高可靠傳輸難,提出多網資源優化的認知物聯無線可靠傳輸技術,創新多頻段碎片化頻譜質量認知、多網資源優化預先決策和主被動故障定位等方法,突破全天候復雜環境下電力采控信息的高可靠傳輸難題。研制系列網絡裝備,建成全球最大電力無線專網。
針對實時處理難,提出云邊端協同的認知物聯數據實時處理技術,創新邊端協同的頻率自適應粒度可調整的按需采集、云邊協同的高并發按需處理和業務邏輯時序的微服務聯動控制等方法,突破新能源間歇波動下精準高實時調控難題。研制系列邊緣物聯代理、物聯管理平臺等云邊裝備,實現源網荷儲規模化秒級柔性精準調控。
針對安全防護難,提出多層級鏈式的認知物聯系統安全防護技術,創新動態可配置多策略強制訪問控制、攻擊行為認知的持續認證、雙域協同推演的主動防御等方法。研制自主可控的操作系統、安全接入網關、安全態勢平臺等裝備,運行以來未發生因物聯系統安全攻擊導致的停電事故。
據了解,目前電力認知物聯網已研發了物聯管控平臺等4大類36款成套產品,實現了系列產品的自主可控,覆蓋電力物聯系統的全環節;牽頭多項國際標準;規模化推廣至全國26個省(市、區),納管各類邊端設備997萬臺,實現新型電力系統全環節十大業務領域應用。
值得一提的是,相關成果還推廣至芬蘭、新西蘭等8個國家,搶占海外市場份額,提升行業國際影響力,同時拓展到交通、消防等其他領域。
推動低空巡檢與電力認知物聯耦合
除了構建電力認知物聯網,低空經濟的背景下,無人機巡檢等先進技術應用也是實現“源-網-荷-儲”協同防護,保障新型電力系統安全穩定與電力連續可靠供應的重要手段。吳啟暉表示,無論是發改委、還是中國電工技術學會都在強化無人機自主巡檢。
當前,無人機電力巡檢模式正在從傳統手動、半自動模式向著全自動智能巡檢模式演進,對巡檢無人機的數字化水平、智能化水平和安全性提出了更高要求,也對電力系統的感傳算控支撐能力要求越來越高。
然而,低空巡檢系統與電力物聯管理系統相互獨立:無人機缺乏地面物聯信息,巡檢智能化水平低;物聯管理系統缺乏無人機信息,安全風險高。吳啟暉強調,亟待增強無人機巡檢系統與電力物聯系統的耦合性。
針對電力系統與巡檢無人機雙向感知能力薄弱問題,構建電力低空認知智聯巡檢系統,增強巡檢無人機對電力設備及線路廣域實時感知能力,同時增強電力系統對作業無人機的信息感知及監控,增強電力低空巡檢作業的智能化水平與安全性。另外,還構建了機載快速識別,后臺智能研判的大小模型聯合分析模式,實現高效故障識別與分析。
針對巡檢無人機作業過程中實時視頻推流問題,集成邊緣實時感知SDK定制轉接板,設計即插即拔、可擴展性強的模塊化多功能接口,實現視頻推流接口對齊與電力巡檢AI算法部署。針對機載實時傳輸難,構建了5G/4G+語義壓縮的混合傳輸方案,保障無人機在不同硬件條件和網絡條件下實現實時回傳。
軟硬件開發方面,開發了無人機端模型部署方案;訓練了多類型電力故障識別模型;開發了機載多模通信模組;開發了無人機飛行遠程控制平臺。
安全性方面,采用無線虛擬專網(APN)等安全通信方式,通過身份認證和數據加密機制,防范無人機與主站或機巢間的交互數據被竊聽篡改,實現全內網安全流轉,外部攻擊難以直接滲透至內部網絡。同時,針對網絡流量引入人工智能分析,對無人機業務系統用戶異地登錄、無人機飛行和控制等異常行為進行實時分析,實現未知威脅的快速精準捕獲和處置。
據吳啟暉介紹,目前低空電力巡檢已應用于江蘇電力輸電線路桿塔本體精細化巡檢。實現了輸電巡檢桿塔52.4萬基、配電巡檢桿塔66.0萬余基、基建巡檢桿塔1.1萬基的巡檢任務。