基于5G通信多业务融合的大芯数OPGW接续点布置的方法技术

本发明专利技术提出一种基于5G通信多业务融合的大芯数OPGW接续点布置的方法，包括：步骤S1：形成杆塔类型分布矩阵和杆塔距离分布矩阵；步骤S2：形成监测装置杆塔分布矩阵和5G基站杆塔分布矩阵；步骤S3：根据杆塔类型分布矩阵和杆塔距离分布矩阵，以及监测装置杆塔分布矩阵和/或5G基站杆塔分布矩阵，以线路中点为基准，确定第一个OPGW接续点；步骤S4：根据监测装置杆塔分布矩阵和/或5G基站杆塔分布矩阵，以及杆塔类型分布矩阵和杆塔距离分布矩阵，依次确定其余OPGW接续点。其一方面将接续点选择问题转换为与耐张段的设置的相关性问题，从最底层保证了扩容后的OPGW线路的安全性；另一方面，大大降低了改造工程的工作量和物料成本。

【技术实现步骤摘要】
基于5G通信多业务融合的大芯数OPGW接续点布置的方法
本专利技术涉及电力工程、通信工程领域，尤其涉及一种基于5G通信多业务融合的大芯数OPGW接续点布置的方法。
技术介绍
第五代移动通信系统(5thgenerationmobilenetworks，简称5G)，5G技术的高数据速率、减少延迟、节省能源、大规模设备连接等技术优势，将渗透到当社会的各个领域，也为建设国际领先的能源互联网提供强有力的通信技术支撑。目前国内首个500千伏级以上高压/特高压变电站5G测试站已建成投入使用，通过5G网络成功实现了变电站与省电力公司的远程高清视频交互。5G网络满足了智能电网发展的需求，为配网通信业务提供了一种更优的解决方案，特别是满足泛在化和全覆盖的要求。5G三大技术特性，为电网的不同业务提供了差异化网络的服务能力，目前，已开展的智慧电网探索包括分布式配网差动保护、应急通信、配网计量、在线监测等方面。特别是5G网络切片技术为不同的业务分区提供了安全的隔离能力，现已完成了全球首个基于5GSA网络的电力切片测试。测试证实切片具备安全隔离性，能够实现电网对于负荷单元毫秒级精准管理的业务需求。利用分布全国各地大量输电线路优质杆塔资源搭载5G通信基站，就近接入光纤复合架空地线(OPGW)，实现5G网络光纤传输，具有安全可靠、简捷方便等优势，为5G网络建设提供一种投资省、见效快、配网通信业务的更优解决方案。光纤复合架空地线(Opticalfibercompositeoverheadgroundwires,简称OPGW)是用于高压输电系统通信线路的新型结构地线，具有普通架空地线和通信光缆的双重功能。承载OPGW的高压输电线路的杆塔主要分直线杆塔和耐张杆塔，直线杆塔只承受垂直荷载和风造成水平荷载，而耐张塔除此之外还要承受纵向荷载和角度荷载。断线时，耐张塔要能够承受住断线张力，缩小事故范围。一般终端塔、转角超过3度、承受上拔力时都要使用耐张塔。两基耐张杆塔之间就是一个耐张段，无论中间有多少直线杆塔。即使线路直线段比较长，一般情况下，也要控制至少3-5公里要有一个耐张段。有时连续两基耐张塔，这一段就叫孤立档，哪怕只有几十米，一个孤立档也是一个耐张段。目前，OPGW接续点位置设计上，通常在可以承受纵向荷载和角度荷载的耐张铁塔作为光纤接续点，在耐张塔上布置安装OPGW接续盒，以方便OPGW接续和熔接作业。直线杆塔由于OPGW开断受力等问题，不作为光纤的接续点而设置接续盒。OPGW沿着不同电压等级的输电线路不断接续延伸，形成了连续几公里至几百公里、特高压线路甚至几千公里的变电站之间点对点专用电力系统通信光纤传输通道。一旦OPGW所在的输变电工程投入运行，OPGW就同步传输电网输电线路的继电保护、调度自动化和发电厂的安全稳定控制等电网运行实时信息，无法再对OPGW光纤进行开断、转接等运行方式变更。输电力线路运行状态实时在线监测的传感元件、无线通信设备和安全监控视频装置，通常选择安装在电力线路的制高点或视野开阔的相对海拨高点的铁塔上，以扩大输电线路视频监控有效范围，提高监测效果；中国铁塔的4G/5G通信网络业务面对人口相对稠密的社会公众用户，5G网络基站主要部署在城乡结合部地形地势相对开阔的高处的输电铁塔上。而现有OPGW光纤接续点的设计原则只要求是耐张塔以方便安装接续盒，采用由若干个耐张段累计3-5公里范围内随机选择耐张铁塔的方法，多数无法满足搭挂5G通信基站设备、智慧输电线路状态监测监控设备的对位置的特殊要求，难以通过抽取OPGW接续盒中的光纤，连接组成光纤通信传输网络，无法实现利用OPGW传输新的通信业务的预期目标。由于OPGW投入运行后，传输着电网安全稳定运行的实时信息，无法再对OPGW光纤进行开断、转接等操作，要求OPGW接续点的位置必需与搭挂新增通信设备在同一基输电铁塔上。因此，现有输电线路OPGW的接续点位置、光纤接续方式等通用设计方式，已经难以满足输电铁塔挂载通信4G/5G基站的传输光纤接入和输电力线路运行状态在线监测、辅助视频监控等应用特点，无法实现新增业务对OPGW接入的特殊要求，将严重制约大芯数OPGW实际应用效果。
技术实现思路
本专利技术针对现有技术存在的缺陷和不足，并考虑到5G通信多业务融合的重大战略意义，本专利技术提出一种基于5G通信多业务融合的大芯数OPGW接续点布置的方法，充分利用现有OPGW耐张段的结构特点，在保证扩充设备和接续线路安全性的前提下，提供了有效节约成本及降低施工量的OPGW接续点布置的方法。其具体采用以下技术方案：一种基于5G通信多业务融合的大芯数OPGW接续点布置的方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤S1：提取输电线路杆塔信息，包括：杆塔类型和杆塔距离分布，并形成杆塔类型分布矩阵和杆塔距离分布矩阵；步骤S2：提取杆塔是否安装监测装置和/或5G基站的信息，形成监测装置杆塔分布矩阵和5G基站杆塔分布矩阵；步骤S3：根据杆塔类型分布矩阵和杆塔距离分布矩阵，以及监测装置杆塔分布矩阵和/或5G基站杆塔分布矩阵，以线路中点为基准，确定第一个OPGW接续点；步骤S4：根据监测装置杆塔分布矩阵和/或5G基站杆塔分布矩阵，以及杆塔类型分布矩阵和杆塔距离分布矩阵，从第一个OPGW接续点执行向前搜索和向后搜索，在5km的范围内确定下一OPGW接续点，并依次确定其余OPGW接续点。优选地，步骤S3具体包括以下步骤：步骤S31：根据杆塔类型分布矩阵和监测装置杆塔分布矩阵，提取安装有监测装置的耐张塔的杆塔集合；如果该集合为空，则执行步骤S33，如果该集合非空，则执行步骤32；步骤S32：选取安装有监测装置的耐张塔的杆塔集合中，距离线路中点最近的杆塔作为第一个OPGW接续点；步骤S33：根据杆塔类型分布矩阵和5G基站杆塔分布矩阵，提取安装有5G基站的耐张塔的杆塔集合；如果该集合为空，则执行步骤S35，如果该集合非空，则执行步骤S34；步骤S34：选取安装有5G基站的耐张塔的杆塔集合中，距离线路中点最近的杆塔作为第一个OPGW接续点；优选地，步骤S4具体包括以下步骤：步骤S41：执行向前搜索或向后搜索，根据杆塔距离分布矩阵提取在第一个OPGW接续点的5km范围内的杆塔作为本次搜索的目标杆塔集合；步骤S41：判断安装有监测装置的耐张塔的杆塔集合与目标杆塔是否存在交集，如果交集非空，则以交集中最远的杆塔作为下一个OPGW接续点，如果交集为空，则判断监测装置杆塔分布矩阵所对应的集合与目标杆塔是否存在交集，如果交集非空，则以交集中最远的杆塔作为下一个OPGW接续点，如果交集为空，则执行步骤S42；步骤S42：判断安装有5G基站的耐张塔的杆塔集合与目标杆塔是否存在交集，如果交集非空，则以交集中最远的杆塔作为下一个OPGW接续点，如果交集为空，则判断5G基站杆塔分布矩阵所对应的集合与目标杆塔是否存在交集，如果交集非空，则以交集中最远的杆塔作为下一个OPGW接续点，如果交集为空，则执行步骤S本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于5G通信多业务融合的大芯数OPGW接续点布置的方法，其特征在于，包括以下步骤：/n步骤S1：提取输电线路杆塔信息，包括：杆塔类型和杆塔距离分布，并形成杆塔类型分布矩阵和杆塔距离分布矩阵；/n步骤S2：提取杆塔是否安装监测装置和/或5G基站的信息，形成监测装置杆塔分布矩阵和5G基站杆塔分布矩阵；/n步骤S3：根据杆塔类型分布矩阵和杆塔距离分布矩阵，以及监测装置杆塔分布矩阵和/或5G基站杆塔分布矩阵，以线路中点为基准，确定第一个OPGW接续点；/n步骤S4：根据监测装置杆塔分布矩阵和/或5G基站杆塔分布矩阵，以及杆塔类型分布矩阵和杆塔距离分布矩阵，从第一个OPGW接续点执行向前搜索和向后搜索，在5km的范围内确定下一OPGW接续点，并依次确定其余OPGW接续点。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于5G通信多业务融合的大芯数OPGW接续点布置的方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤S1：提取输电线路杆塔信息，包括：杆塔类型和杆塔距离分布，并形成杆塔类型分布矩阵和杆塔距离分布矩阵；
步骤S2：提取杆塔是否安装监测装置和/或5G基站的信息，形成监测装置杆塔分布矩阵和5G基站杆塔分布矩阵；
步骤S3：根据杆塔类型分布矩阵和杆塔距离分布矩阵，以及监测装置杆塔分布矩阵和/或5G基站杆塔分布矩阵，以线路中点为基准，确定第一个OPGW接续点；
步骤S4：根据监测装置杆塔分布矩阵和/或5G基站杆塔分布矩阵，以及杆塔类型分布矩阵和杆塔距离分布矩阵，从第一个OPGW接续点执行向前搜索和向后搜索，在5km的范围内确定下一OPGW接续点，并依次确定其余OPGW接续点。


2.根据权利要求1所述的基于5G通信多业务融合的大芯数OPGW接续点布置的方法，其特征在于，步骤S3具体包括以下步骤：
步骤S31：根据杆塔类型分布矩阵和监测装置杆塔分布矩阵，提取安装有监测装置的耐张塔的杆塔集合；如果该集合为空，则执行步骤S33，如果该集合非空，则执行步骤32；
步骤S32：选取安装有监测装置的耐张塔的杆塔集合中，距离线路中点最近的杆塔作为第一个OPGW接续点；
步骤S33：根据杆塔类型分布矩阵和5G基站杆塔分布矩阵，提取安装有5G基站的耐张塔的杆塔集合；如果该集合为空，则执行步骤S35，如果该集合非空，则执行步骤S34；
步骤S34：选取安装有5G基站的耐张塔的杆塔集合中，距离线路中点最近的杆塔作为第一个OPGW接续点；
步骤S35：选取距离线路中点最近的耐张塔作为第一个OPGW接续点。


3.根据权利要求2所述的基于5G通信多业务融合的大芯数OPGW接续点布置的方法，其特征在于，步骤S4具体包括以下步骤：
步骤S41：执行向前搜索或向后搜索，根据杆塔距离分布矩阵提取在第一个OPGW接续点的5km范围内的杆塔作为本次搜索的目标杆塔集合；
步骤S41：判断安装有监测装置的耐张塔的杆塔集合与目标杆塔是否存在交集，如果交集非空，则以交集中最远的杆塔作为下一个OPGW接续点，如果交集为空，则判断监测装置杆塔分布矩阵所对应的集合与目标杆塔是否存在交集，如果交集非空，则以交集中最远的杆塔作为下一个OPGW接续点，如果交集为空，则执行步骤S42；
步骤S42：判断安装有5G基站的耐张塔的杆塔集合与目标杆塔是否存在交集，如果交集非空，则以交集中最远的杆塔作为下一个OPGW接续点，如果交集为空，则判断5G基站杆塔分布矩阵所对应的集合与目标杆塔是否存在交集，如果交集非空，则以交集中最远的杆塔作为下一个OPGW接续点，如果交集为空，则执行步骤S43；
步骤S43：判断杆塔距离分布矩阵与目标杆塔的交集中是否存在耐张塔，如果存在，则选取最远的耐张塔作为下一个OPGW接续点，如果不存在，则选取最远的杆塔作为下一个OPGW接续点；
步骤S45：下一个OPGW接续点选取完毕后，回到步骤S41，以当前OPGW接续点作为第一个OPGW接续点，继续执行下一次相同的向前搜索或向后搜索。


4.根据权利要求3所述的基于5G通信多业务融合的大芯数OPGW接续点布置的方法，其特征在于：所述杆...

【专利技术属性】
技术研发人员：张芬芬，卓秀者，吴飞龙，徐豪，林晨鹭，
申请(专利权)人：福建永福电力设计股份有限公司，
类型：发明
国别省市：福建;35