《中国经济周刊》首席摄影肖翊|摄
从技术到产业,万亿级市场按下启动键
当然,看到通导融合这一发展趋势的不只是中国。美国也很早就将发展定位导航授时一体的PNT体系上升至国家战略的地位,以弥补原有GPS系统的问题和不足。但除了技术上较量,通导融合“哪家强”,最终还是要在应用上见真章。
“我国建成覆盖4G网络,投资规模超过6000亿元,5G网络的投资规模更是超过了1.2万亿元,但也只能覆盖我国的人口密集区域。而北斗卫星实现全球覆盖投资规模约为600多亿元。我国的5G网络建设投资巨大,也需要在更多的应用场景下寻找更多的商业模式,从而让其为经济社会的发展创造更大的价值。”邓中亮介绍说。
但在邓中亮看来,实验室里的技术创新突破只是第一步,要想让“5G+北斗”产生更大的经济社会价值,需要社会各方面的通力合作,推动商业模式创新和产业化进程,共同挖掘。
《新时代的中国北斗》白皮书也指出,截至2021年,中国卫星导航与位置服务总体产业规模达到约4700亿元,年均复合增长率超过20%。中国北斗广泛应用于经济社会发展各行业各领域,进入交通、能源、农业、通信、气象、自然资源、生态环境、应急减灾等重点行业。中国北斗与大数据、物联网、人工智能等新兴技术深度融合,催生“北斗+”和“+北斗”新业态,支撑经济社会数字化转型和提质增效。
而多家第三方机构预测,按照目前北斗系统的产值增加速度,预计2025年其产业规模有望达到万亿元。来自高德地图的数据也显示,截至2022年11月,高德地图调用北斗卫星日定位量已超过2100亿次,且在定位时北斗的调用率已超越了GPS等其他卫星导航系统。
邓中亮表示,实际上,智慧物流、智慧医疗、智慧城市、智慧交通、工业互联网、智慧农业……北斗已经发挥着巨大的作用。以重点和焦点所在的工业互联网领域为例,这本身就是一个万亿级别的大市场,特别希望有更多有志之士将北斗和5G与人工智能、新兴技术等融合,发展出更多新兴产业,创造更多新的商业模式,为经济发展带来新的增长点。
已经有先行者尝到了甜头。以全国北斗卫星导航应用三大示范区域之一的湖南长沙为例。据长沙市人民政府副市长彭涛在“2022北斗规模应用高峰论坛”上透露,在长沙,北斗技术已成功应用到智能驾驶、驾考驾培、桥梁监测、野生动物追踪、水路安全、防灾减灾、司法、邮政运输、工程机械、公共安全等诸多领域。
长沙正在加快推动“北斗+5G”在智能网联汽车领域应用示范,通过5G网络融合北斗卫星导航系统定位技术,长沙的电动智能网联汽车能够对车辆进行高精度厘米级定位,为自动驾驶进行定位护航。目前,这套系统已在全国400多个城市上千个驾考场地中投入使用。驾考中,车辆是否压线、靠边停车是否在规定范围内,都能轻松判定。
“力争到2025年,长沙市北斗及相关产业规模突破500亿元,其中北斗核心产业规模突破200亿元,创建省级先进制造业集群,力争创建先进制造业集群。”彭涛说。
我国首个全息数字电网建成******
1月5日,我国首个全息数字电网在江苏建成。通过采集输变电设施的物理数据,技术人员在网络云端构建了一个数字孪生电网,全面提升了电网的智慧运检水平。这也是世界上首次对亿千瓦级负荷大电网进行全息数字化呈现。
据悉,这张虚拟电网覆盖了10万公里架空输电线路、28万座输电杆塔以及地形地貌地物等数据,将真实电网在数字空间以数字孪生的方式,一比一三维立体还原和数字化全景呈现。国网江苏省电力有限公司运用三维激光点云采集、数字高程模型、高精度测绘等技术,为每一条线路、每一座杆塔、每一个部件都赋予了专属的三维坐标,定位精度达到厘米级。
实现无人巡检与智能管控
“每一座杆塔都设有20个以上无人机巡检点位,通过航迹自动规划、一键自主飞行、全程实时监控、遇险自动规避等功能,无人机可实现全自动巡检作业,全程无须人工操作。”江苏方天电力技术有限公司副总经理姜海波介绍,全息数字电网相当于给整个江苏电网装上了“千里眼”,能够引导巡检作业人员足不出户,即可实时掌握无人机的适航区域、飞行轨迹、被检设备、巡检影像等现场实际工况,完成一座铁塔的全面巡检仅6分钟,比人工操作无人机巡检耗时减少一半,效率比传统人工巡检提升4到6倍。
在国网江苏电力无人机巡检管控中心的大屏上,可见当前正在作业的无人机,其飞行轨迹、飞机状态、拍摄画面都可以在数字电网中实时展现、动态跟踪。巡检无人机还嵌入了电力北斗地图导航和前端识别模块,巡检作业结束后,图片会自动上传至管控平台,并通过人工智能算法对图像进行精准识别,可以及时发现指甲盖大小的螺帽裂纹等细小缺陷。
“依托全息数字电网,江苏电网已经实现大规模无人机巡检协同应用与智能管控,可以支持上千架无人机同时作业,全年自动巡检作业量超过52万架次,提前发现消除输电铁塔缺陷及通道隐患4.2万处,严重缺陷发现率提升3倍,每年可以节约电网运维成本约2亿元。”国网江苏省电力公司设备部副主任吴强介绍。
通过加载气象、空域等信息,数字电网还可以高度仿真和预测台风、覆冰等极端情况下的电网运行环境。在数字电网的工况模拟模块中,只要同步风速、风向、温度、导线直径等基础数据,系统就会结合历史数据,通过模型算法以三维图像形式直观展示线路状态,各类风险隐患会用不同颜色的警示图标标出,为电网细化防灾减灾、灾后恢复的预案措施提供准确依据。
数据+算力+算法打造智慧电网
当前正处于迎峰度冬的关键时期,江苏电网的最大用电负荷已超过1亿千瓦,今冬用电负荷最高或将达到1.12亿千瓦。全息数字电网的全面建成,可将电网故障的处理时间再缩短约10%。
“如果说数字电网是数字能源的现代化底座和数据‘骨架’,那么人工智能技术就是它的‘眼睛’,AI算法分析技术则是‘大脑’。”吴强说,在“数字中国”战略引导下,数字科技加速了电网信息化建设进程,“数字新基建”项目不断在电网运营管理中落地。通过“数据+算力+算法”,全息数字电网实现了虚拟电网与现实电网的深度感知交互与双向智慧控制,真正做到足不出户而现场可观、可测、可控,极大提升电网智慧运营水平。
同时,全息数字电网是我国新型电力系统建设的重要试点,将推动电力系统的加速转型升级,为我国乃至全世界通过数字技术提升系统安全运行水平贡献了新的技术方案。
据悉,目前国网江苏电力正在积极扩展全息数字电网在规划设计、基建管理等更多领域的应用,并将带动装备制造、人工智能、地图导航、5G通信、数据服务、自动驾驶、储能充电等跨越式发展。(科技日报记者 张晔)
(文图:赵筱尘 巫邓炎)