CN116133045A - 一种基于5g通信的继电保护通信系统及通信方法 - Google Patents

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Abstract

本申请提供一种基于5G通信的继电保护通信系统及通信方法，涉及5G通信技术领域。该系统包括监测设备、被监测设备、继电保护装置以及通讯终端；多个被监测设备形成被监测设备组；被监测设备组与监测设备通过5G实现空口无线连接；每个被监测设备连接继电保护装置；继电保护装置经通讯终端与监测设备通过5G实现空口无线连接。其保证了监测设备获取监测数据的实时性，一定程度上提高了从获取数据到形成继电控制命令这一过程的效率，也大大提高了监测设备传递继电保护控制指令的速率，进一步提升了监测设备进行继电控制的实效性，有利于对设备进行监测和保护。

Description

一种基于5G通信的继电保护通信系统及通信方法
技术领域
本申请涉及5G通信技术领域，具体而言，涉及一种基于5G通信的继电保护通信系统及通信方法。
背景技术
5G技术作为当下最前沿的通信技术，其具有高速率、低延时和大连接的特点。基于这些特点，5G通信技术越来越广泛的应用于多元化的场景，为制造业、服务业等行业提供了更加高效稳定的基础技术服务，使得社会生发展不断加快，加速了社会的工业化进程。
在现代工业中，为了保证各个设备的正常运行，通常会采用监测手段对设备的运行状况进行实时监测，并在监测到设备出现故障或者故障前兆时，利用继电保护手段对设备进行运行控制，以确保设备不会继续以故障的方式运行，为生产作业提供了坚实的保障。
对于大型工程来说，如果在监测到设备出现故障情况时，去现场进行继电保护装置的操作不仅不能及时的对故障设备进行控制，还会因为控制不及时造成这个生产系统的故障。因此，为了提高继电保护功能的实时性，采用无线传输控制信号对继电保护装置进行操作的方式。控制信号通过无线网络进行传输，大大提高了进行继电保护装置操作的时效性，有利于实现对故障的实施控制。
目前的继电保护装置远程控制，基本采用现有的无线传输模式，在对继电保护时效性要求较高的监测系统下，并不能完全胜任。进而也同样地表现出延时性，严重影响生产生活。随着5G技术的发展，该问题逐渐得到解决。
因此，设计一种基于5G通信的继电保护通信系统或方法，能够大大提高对于设备采取继电保护控制的时效性，是目前亟待解决的问题。
发明内容
本申请实施例的目的在于提供一种基于5G通信的继电保护通信系统，该系统通过在监测设备和被监测设备之间通过5G通信实现空口无线连接，大大提升监测设备与被监测设备之间的数据传输效率，保证了监测设备获取监测数据的实时性，一定程度上提高了从获取数据到形成继电控制命令这一过程的效率。同时，在监测设备与控制继电保护设备的通讯终端之间也通过5G通信实现空口无线连接，大大提高了监测设备传递继电保护控制指令的速率，进一步提升了监测设备进行继电控制的实效性，有利于对设备进行监测和保护。
本申请实施例的目的还在于提供一种基于5G通信的继电保护通信方法，该方法通过5G通信技术实现对监测数据的接收，同时分析监测数据，形成继电控制信息，并将继电控制信息通过5G通信技术发送给第二终端，实现继电保护控制。整个继电保护控制过程全采用5G通信技术，因为5G存在高效率，高时效性的特点，大大提高了整个继电保护控制的时效性，避免因为出现延时造成的继电保护控制不及时的情况，一定程度上保证了生产运营的正常进行。
第一方面，本申请实施例提供一种基于5G通信的继电保护通信系统，包括监测设备、被监测设备、继电保护装置以及通讯终端；多个被监测设备形成被监测设备组；被监测设备组与监测设备通过5G实现空口无线连接；每个被监测设备连接继电保护装置；继电保护装置经通讯终端与监测设备通过5G实现空口无线连接。
在本申请实施例中，通过在监测设备和被监测设备之间通过5G通信实现空口无线连接，大大提升监测设备与被监测设备之间的数据传输效率，保证了监测设备获取监测数据的实时性，一定程度上提高了从获取数据到形成继电控制命令这一过程的效率。同时，在监测设备与控制继电保护设备的通讯终端之间也通过5G通信实现空口无线连接，大大提高了监测设备传递继电保护控制指令的速率，进一步提升了监测设备进行继电控制的实效性，有利于对设备进行监测和保护。
作为一种可能的实现方式，还包括区域性5G基站；区域性5G基站接收被监测设备发送的监测数据，并将监测数据发送给监测设备；监测设备将继电控制信息发送给区域性5G基站，区域性5G基站接收继电控制信息后将继电控制信息发送给通讯终端。
在本申请实施例中，5G基站作为5G通讯的中转点，根据区域进行站点的设置，在通信的数据上行中，不断的接收被监测设备发生的监测数据，同时也不断的将接收的数据发送给监测设备。在通讯的数据下行中，不断的接收监测设备发送的继电控制指令，并不断的将继电控制指令发送给通讯终端，实现高时效性的对继电保护设备的控制。
作为一种可能的实现方式，区域性5G基站为多个；被监测设备通过多个区域性5G基站与监测设备连接。
在本申请实施例中，监测设备和被监测设备之间的通讯路径可以多样。具体可以根据被监测设备的分布特点来确定每个被监测设备可通讯的5G基站，并借由基站与基站之间的信息传递实现整个监测控制过程的实时作业。当然，对于监测设备对被监测设备的控制指令传输，同样也可以根据区域进行基站选择的划分。这样，能够顺利的进行大范围的监测和继电保护控制。一方面，增大了继电保护控制在保证时效性的情况下的控制范围，另一方面，通过在不同区域进行基站与基站之间的信息传递，避免了被监测设备与监测设备较远而无法确定选用哪一个基站进行信息传递的困难情况，保证传输过程中信息不会因为传输距离过远而失真的情况。
作为一种可能的实现方式，监测设备与被监测设备组之间建立协议数据单元会话；监测设备与被监测设备组中的每个被监测设备通过一一对应的服务质量流进行数据交互。
在本申请实施例中，监测设备与被检测设备之间的通讯采用建立协议数据单元会话的形式进行。这样可以优化监测设备和被监测设备之间的通讯效率。另外，对于每个被监测设备，设定对应的服务质量流来实现与监测设备的数据交互，这样可以充分考虑在同时获取监测数据时如何从保障设备的角度来进行对监测数据有主次的接收和分析，以实现继电控制的有效性和实时性。
第二方面，本申请实施例提供一种基于5G通信的继电保护通信方法，该方法应用于第一方面所说的基于5G通信的继电保护通信系统，包括以下步骤：第一设备接收来自第一终端的监测数据，并对监测数据进行分析，形成继电控制信息；第一设备将继电控制信息发送给第二终端；第二终端接收继电控制信息，并形成继电控制信号，实现继电控制。
在本申请实施例中，通过5G通信技术实现对监测数据的接收，同时分析监测数据，形成继电控制信息，并将继电控制信息通过5G通信技术发送给第二终端，实现继电保护控制。整个继电保护控制过程全采用5G通信技术，因为5G存在高效率，高时效性的特点，大大提高了整个继电保护控制的时效性，避免因为出现延时造成的继电保护控制不及时的情况，一定程度上保证了生产运营的正常进行。
作为一种可能的实现方式，第一设备接收来自第一终端的监测数据，包括：当多个监测数据为同类数据时：设定第一通信阈值，将多个监测数据与第一通信阈值进行对比：若存在监测数据大于第一通信阈值，则将大于第一通信阈值的监测数据发送给第一设备；若多个监测数据均不大于第一通信阈值，则对第一通信阈值进行更新，形成更新阈值，再将更新阈值与多个监测数据进行对比判断；重复次更新和对比的过程，直到确定出超出更新阈值的监测数据，并将超过更新阈值的监测数据发送给第一设备。
在本申请实施例中，监测设备与被监测设备之间通过对应的服务质量流来进行数据交互时，会遇到同时进行数据交互的情况，这时需要根据需求进行数据顺序传输的判断，以保证继电保护控制的准确性和时效性。对于发送的监测数据均为同一类型的数据情况，可以根据设定的第一通信阈值进行判断，当监测数据超过第一通信阈值时，很有可能该数据已超出正常的监测水平，需要立即进行继电保护控制，因为将超过该第一通信阈值的监测数据作为优先传输的监测数据，有力的保证了继电保护控制的时效性。对于均为超过或未发生超过第一通信阈值的监测数据，需要进行顺位的判断，通过对第一通信阈值进行规律性的更新来持续判断超出更新阈值的监测数据，并将超出更新阈值的监测数据优先发送，这样在高效利用传输通道的同时有力的保证了继电保护控制的时效性，达到对于资源的最大化利用的效果。
作为一种可能的实现方式，第一通信阈值进行更新，形成更新阈值，包括：建立阈值更新模型，并根据阈值更新模型对第一通信阈值进行更新，形成更新阈值。
在本申请实施例中，对于第一通信阈值的更新，更新的方式多样，本实施提供建立更新模型的形式进行，由于同类型的监测数据具有一定的数据变化规律，根据这样的数据变化规律来定义阈值更新的模型，可以做到获取的更新阈值的有效性和准确性，有力的保证监测数据发送顺序的正确性和实时性，为继电保护操作的时效性和准确定提供基础保障。
作为一种可能的实现方式，当多个监测数据为不同类的数据时：建立继电保护数据的关联性分析模型；根据关联性分析模型，对不同监测数据进行继电风险评估，形成风险类监测数据和非风险类监测数据；将风险类监测数据发送给第一设备。
在本申请实施例中，对于所要传输的监测数据属于不同种类的参数数据，需要根据监测数据影响继电保护的关联程度来确定监测数据优先发送的顺序。通过进行关联性分析模型的分析，可以确定出不同的监测数据是否处于可能的非正常状态，进而有引发继电保护的风险。风险类监测数据则优于非风险类监测数据进行发送，保证设备能够作出正确及时的继电保护操作。
作为一种可能的实现方式，将风险类监测数据发送给第一设备，包括：建立关联性数据判断顺序模型；根据关联性数据判断顺序对风险类监测数据进行由高风险到低风险的顺序排列；将排序后的风险类监测数据按照高风险到低风险的顺序发送给第一设备。
在本申请实施例中，在确定风险类监测数据后，为了进一步明确风险类监测数据中不同监测数据发送的优先顺序，可根据不同监测数据的性能或者分析判断建立关联性数据判断顺序模型，根据关联性数据判断判断顺序，在风险类监测数据中优先发送最有可能进行继电保护的监测数据，保证继电保护控制的时效性和准确定。
作为一种可能的实现方式，第一设备将继电控制信息发送给第二终端，包括：第一设备按照风险类监测数据由高风险到低风险的顺序形成继电控制信息，并依次发送给第二终端。
在本申请实施例中，在获取到继电控制信息后，采用5G通信技术将继电控制信息发送给终端进行继电保护操作的控制，达到实时控制继电保护的目的。
第三方面，本申请实施例提供一种第一设备，第一设备用于接收来自第一终端的监测数据，并对所述监测数据进行分析，形成继电控制信息，并将所述继电控制信息发送给第二终端。
本申请中第一设备与第一种端之间通过区域性5G基站进行数据的传递，区域性5G基站可以是为终端提供接入的设备，如无线接入网设备(radio access network，RAN)设备。RAN设备也可以包括5G，如新空口(new radio，NR)系统中的gNB，或，5G中的基站的一个或一组(包括多个天线面板)天线面板，或者，还可以为构成gNB、传输点(transmission andreception point，TRP或者transmission point，TP)或传输测量功能(transmissionmeasurement function，TMF)的网络节点，如基带单元(building base band unit，BBU)，或，集中单元(centralized unit，CU)或分布单元(distributed unit，DU)、具有基站功能的RSU，或者有线接入网关，或者5G的核心网网元。或者，RAN设备还可以包括无线保真(wireless fidelity，WiFi)系统中的接入点(access point，AP)，无线中继节点、无线回传节点、各种形式的宏基站、微基站(也称为小站)、中继站、接入点、可穿戴设备、车载设备等等。或者，RAN设备可以也可以包括下一代移动通信系统，例如6G的接入网设备，例如6G基站，或者在下一代移动通信系统中，该网络设备也可以有其他命名方式，其均涵盖在本申请实施例的保护范围以内，本申请对此不做任何限定。
第四方面，本申请实施例提供一种第一终端，第一终端用于发送监测数据，并接收第二终端的继电保护控制。
本申请中，第一终端可以为具有收发功能的终端，或为可设置于该终端的芯片或芯片系统。该终端也可以称为用户装置(uesr equipment，UE)、接入终端、用户单元(subscriber unit)、用户站、移动站(mobile station，MS)、移动台、远方站、远程终端、移动设备、用户终端、终端、无线通信设备、用户代理或用户装置。本申请的实施例中的终端可以是手机(mobile phone)、蜂窝电话(cellular phone)、智能电话(smart phone)、平板电脑(Pad)、无线数据卡、个人数字助理电脑(personal digital assistant，PDA)、无线调制解调器(modem)、手持设备(handset)、膝上型电脑(laptop computer)、机器类型通信(machine type communication，MTC)终端、带无线收发功能的电脑、虚拟现实(virtualreality，VR)终端、增强现实(augmented reality，AR)终端、工业控制(industrialcontrol)中的无线终端、无人驾驶(self driving)中的无线终端、远程医疗(remotemedical)中的无线终端、智能电网(smart grid)中的无线终端、运输安全(transportationsafety)中的无线终端、智慧城市(smart city)中的无线终端、智慧家庭(smart home)中的无线终端、车载终端、具有终端功能的路边单元(road side unit，RSU)等。本申请的终端还可以是作为一个或多个部接入网设备也可以称为无线接入网设备(radio accessnetwork，RAN)设备。
本实施例提供的一种基于5G通信的继电保护通信系统及通信方法的有益效果有：
基于5G通信的继电保护通信系统通过在监测设备和被监测设备之间通过5G通信实现空口无线连接，大大提升监测设备与被监测设备之间的数据传输效率，保证了监测设备获取监测数据的实时性，一定程度上提高了从获取数据到形成继电控制命令这一过程的效率。同时，在监测设备与控制继电保护设备的通讯终端之间也通过5G通信实现空口无线连接，大大提高了监测设备传递继电保护控制指令的速率，进一步提升了监测设备进行继电控制的实效性，有利于对设备进行监测和保护。
基于5G通信的继电保护通信方法通过5G通信技术实现对监测数据的接收，同时分析监测数据，形成继电控制信息，并将继电控制信息通过5G通信技术发送给第二终端，实现继电保护控制。整个继电保护控制过程全采用5G通信技术，因为5G存在高效率，高时效性的特点，大大提高了整个继电保护控制的时效性，避免因为出现延时造成的继电保护控制不及时的情况，一定程度上保证了生产运营的正常进行。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为本申请实施例提供的基于5G通信的继电保护通信系统的逻辑图；
图2为本申请实施例提供的基于5G通信的继电保护通信方法的步骤图；
图3为本申请实施例提供的基于5G通信的继电保护通信方法的装置示意图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行描述。
5G技术作为当下最前沿的通信技术，其具有高速率、低延时和大连接的特点。基于这些特点，5G通信技术越来越广泛的应用于多元化的场景，为制造业、服务业等行业提供了更加高效稳定的基础技术服务，使得社会生发展不断加快，加速了社会的工业化进程。
在现代工业中，为了保证各个设备的正常运行，通常会采用监测手段对设备的运行状况进行实时监测，并在监测到设备出现故障或者故障前兆时，利用继电保护手段对设备进行运行控制，以确保设备不会继续以故障的方式运行，为生产作业提供了坚实的保障。
对于大型工程来说，如果在监测到设备出现故障情况时，去现场进行继电保护装置的操作不仅不能及时的对故障设备进行控制，还会因为控制不及时造成这个生产系统的故障。因此，为了提高继电保护功能的实时性，采用无线传输控制信号对继电保护装置进行操作的方式。控制信号通过无线网络进行传输，大大提高了进行继电保护装置操作的时效性，有利于实现对故障的实施控制。
目前的继电保护装置远程控制，基本采用现有的无线传输模式，在对继电保护时效性要求较高的监测系统下，并不能完全胜任。进而也同样地表现出延时性，严重影响生产生活。随着5G技术的发展，该问题逐渐得到解决。
参考图1，本申请实施例提供一种基于5G通信的继电保护通信系统。该系统包括监测设备、被监测设备、继电保护装置以及通讯终端；多个被监测设备形成被监测设备组；被监测设备组与监测设备通过5G实现空口无线连接；每个被监测设备连接继电保护装置；继电保护装置经通讯终端与监测设备通过5G实现空口无线连接。
其中，通讯终端可以为具有收发功能的终端，或为可设置于该终端的芯片或芯片系统。该终端也可以称为用户装置(uesr equipment，UE)、接入终端、用户单元(subscriberunit)、用户站、移动站(mobile station，MS)、移动台、远方站、远程终端、移动设备、用户终端、终端、无线通信设备、用户代理或用户装置。本申请的实施例中的终端可以是手机(mobile phone)、蜂窝电话(cellular phone)、智能电话(smart phone)、平板电脑(Pad)、无线数据卡、个人数字助理电脑(personal digital assistant，PDA)、无线调制解调器(modem)、手持设备(handset)、膝上型电脑(laptop computer)、机器类型通信(machinetype communication，MTC)终端、带无线收发功能的电脑、虚拟现实(virtual reality，VR)终端、增强现实(augmented reality，AR)终端、工业控制(industrial control)中的无线终端、无人驾驶(self driving)中的无线终端、远程医疗(remote medical)中的无线终端、智能电网(smart grid)中的无线终端、运输安全(transportation safety)中的无线终端、智慧城市(smart city)中的无线终端、智慧家庭(smart home)中的无线终端、车载终端、具有终端功能的路边单元(road side unit，RSU)等。
基于5G通信的继电保护通信系统通过在监测设备和被监测设备之间通过5G通信实现空口无线连接，大大提升监测设备与被监测设备之间的数据传输效率，保证了监测设备获取监测数据的实时性，一定程度上提高了从获取数据到形成继电控制命令这一过程的效率。同时，在监测设备与控制继电保护设备的通讯终端之间也通过5G通信实现空口无线连接，大大提高了监测设备传递继电保护控制指令的速率，进一步提升了监测设备进行继电控制的实效性，有利于对设备进行监测和保护。
另外，基于5G通信的继电保护通信系统还包括区域性5G基站。其中，区域性5G基站可以是为终端提供接入的设备，如无线接入网设备(radio access network，RAN)设备。RAN设备也可以包括5G，如新空口(new radio，NR)系统中的gNB，或，5G中的基站的一个或一组(包括多个天线面板)天线面板，或者，还可以为构成gNB、传输点(transmission andreception point，TRP或者transmission point，TP)或传输测量功能(transmissionmeasurement function，TMF)的网络节点，如基带单元(building base band unit，BBU)，或，集中单元(centralized unit，CU)或分布单元(distributed unit，DU)、具有基站功能的RSU，或者有线接入网关，或者5G的核心网网元。或者，RAN设备还可以包括无线保真(wireless fidelity，WiFi)系统中的接入点(access point，AP)，无线中继节点、无线回传节点、各种形式的宏基站、微基站(也称为小站)、中继站、接入点、可穿戴设备、车载设备等等。或者，RAN设备可以也可以包括下一代移动通信系统，例如6G的接入网设备，例如6G基站，或者在下一代移动通信系统中，该网络设备也可以有其他命名方式，其均涵盖在本申请实施例的保护范围以内，本申请对此不做任何限定。
区域性5G基站接收被监测设备发送的监测数据，并将监测数据发送给监测设备；监测设备将继电控制信息发送给区域性5G基站，区域性5G基站接收继电控制信息后将继电控制信息发送给通讯终端。5G基站作为5G通讯的中转点，根据区域进行站点的设置，在通信的数据上行中，不断的接收被监测设备发生的监测数据，同时也不断的将接收的数据发送给监测设备。在通讯的数据下行中，不断的接收监测设备发送的继电控制指令，并不断的将继电控制指令发送给通讯终端，实现高时效性的对继电保护设备的控制。
可以理解的是，区域性5G基站为多个；被监测设备通过多个区域性5G基站与监测设备连接。监测设备和被监测设备之间的通讯路径可以多样。具体可以根据被监测设备的分布特点来确定每个被监测设备可通讯的5G基站，并借由基站与基站之间的信息传递实现整个监测控制过程的实时作业。当然，对于监测设备对被监测设备的控制指令传输，同样也可以根据区域进行基站选择的划分。这样，能够顺利的进行大范围的监测和继电保护控制。一方面，增大了继电保护控制在保证时效性的情况下的控制范围，另一方面，通过在不同区域进行基站与基站之间的信息传递，避免了被监测设备与监测设备较远而无法确定选用哪一个基站进行信息传递的困难情况，保证传输过程中信息不会因为传输距离过远而失真的情况。
监测设备与被监测设备组之间建立协议数据单元会话；监测设备与被监测设备组中的每个被监测设备通过一一对应的服务质量流进行数据交互。监测设备与被检测设备之间的通讯采用建立协议数据单元会话的形式进行。这样可以优化监测设备和被监测设备之间的通讯效率。另外，对于每个被监测设备，设定对应的服务质量流来实现与监测设备的数据交互，这样可以充分考虑在同时获取监测数据时如何从保障设备的角度来进行对监测数据有主次的接收和分析，以实现继电控制的有效性和实时性。
参考图2，本申请实施例还提供一种基于5G通信的继电保护通信方法，该方法应用于本申请实施例中所说的基于5G通信的继电保护通信系统，其包括以下步骤：第一设备接收来自第一终端的监测数据，并对监测数据进行分析，形成继电控制信息；第一设备将继电控制信息发送给第二终端；第二终端接收继电控制信息，并形成继电控制信号，实现继电控制。
该方法通过5G通信技术实现对监测数据的接收，同时分析监测数据，形成继电控制信息，并将继电控制信息通过5G通信技术发送给第二终端，实现继电保护控制。整个继电保护控制过程全采用5G通信技术，因为5G存在高效率，高时效性的特点，大大提高了整个继电保护控制的时效性，避免因为出现延时造成的继电保护控制不及时的情况，一定程度上保证了生产运营的正常进行。
对于第一设备接收来自第一终端的监测数据，包括：当多个监测数据为同类数据时：设定第一通信阈值，将多个监测数据与第一通信阈值进行对比：若存在监测数据大于第一通信阈值，则将大于第一通信阈值的监测数据发送给第一设备；若多个监测数据均不大于第一通信阈值，则对第一通信阈值进行更新，形成更新阈值，再将更新阈值与多个监测数据进行对比判断；重复次更新和对比的过程，直到确定出超出更新阈值的监测数据，并将超过更新阈值的监测数据发送给第一设备。
监测设备与被监测设备之间通过对应的服务质量流来进行数据交互时，会遇到同时进行数据交互的情况，这时需要根据需求进行数据顺序传输的判断，以保证继电保护控制的准确性和时效性。对于发送的监测数据均为同一类型的数据情况，可以根据设定的第一通信阈值进行判断，当监测数据超过第一通信阈值时，很有可能该数据已超出正常的监测水平，需要立即进行继电保护控制，因为将超过该第一通信阈值的监测数据作为优先传输的监测数据，有力的保证了继电保护控制的时效性。对于均为超过或未发生超过第一通信阈值的监测数据，需要进行顺位的判断，通过对第一通信阈值进行规律性的更新来持续判断超出更新阈值的监测数据，并将超出更新阈值的监测数据优先发送，这样在高效利用传输通道的同时有力的保证了继电保护控制的时效性，达到对于资源的最大化利用的效果。
第一通信阈值进行更新，形成更新阈值，包括：建立阈值更新模型，并根据阈值更新模型对第一通信阈值进行更新，形成更新阈值。对于第一通信阈值的更新，更新的方式多样，本实施提供建立更新模型的形式进行，由于同类型的监测数据具有一定的数据变化规律，根据这样的数据变化规律来定义阈值更新的模型，可以做到获取的更新阈值的有效性和准确性，有力的保证监测数据发送顺序的正确性和实时性，为继电保护操作的时效性和准确定提供基础保障。
这里提供一种具体的实施方式：监测数据均为各个被监测设备的功率，在第一通信阈值都大于各个监测数据的情况下，可以根据被监测设备的功率变化情况确定随着监测设备使用功率下降的比例，每次根据该比例确认新的更新阈值，将更新阈值与监测数据进行判断，直到获取到大于更新阈值的监测数据。
同样地，当多个监测数据为不同类的数据时：建立继电保护数据的关联性分析模型；根据关联性分析模型，对不同监测数据进行继电风险评估，形成风险类监测数据和非风险类监测数据；将风险类监测数据发送给第一设备。
对于所要传输的监测数据属于不同种类的参数数据，需要根据监测数据影响继电保护的关联程度来确定监测数据优先发送的顺序。通过进行关联性分析模型的分析，可以确定出不同的监测数据是否处于可能的非正常状态，进而有引发继电保护的风险。风险类监测数据则优于非风险类监测数据进行发送，保证设备能够作出正确及时的继电保护操作。
进一步地，将风险类监测数据发送给第一设备，包括：建立关联性数据判断顺序模型；根据关联性数据判断顺序对风险类监测数据进行由高风险到低风险的顺序排列；将排序后的风险类监测数据按照高风险到低风险的顺序发送给第一设备。
在确定风险类监测数据后，为了进一步明确风险类监测数据中不同监测数据发送的优先顺序，可根据不同监测数据的性能或者分析判断建立关联性数据判断顺序模型，根据关联性数据判断判断顺序，在风险类监测数据中优先发送最有可能进行继电保护的监测数据，保证继电保护控制的时效性和准确定。
这里提供一种具体实施方式：所获取的不同监测数据包括功率、电流、电压、温度；首先根据每种类型的监测数据的变化规律建立继电保护数据的关联性分析模型，即确定判断每类监测数据是否处于正常状态的分析式，若监测数据超出了该类监测数据的正常值，则定义为风险类监测数据，需要优先进行传输。
假定最后确定的风险类监测数据为功率、电压和温度。对于这样的存在多个风险类监测数据的情况，根据历史分析确定功率为影响继电保护最大的加测数据，其次是温度，最后是电压，那么在传输风险类监测数据时，首先传输功率类监测数据，在传输温度类监测数据，最后传输电压类监测数据。
另外，第一设备将继电控制信息发送给第二终端，包括：第一设备按照风险类监测数据由高风险到低风险的顺序形成继电控制信息，并依次发送给第二终端。在获取到继电控制信息后，采用5G通信技术将继电控制信息发送给终端进行继电保护操作的控制，达到实时控制继电保护的目的。
综上所述，本申请实施例提供的一种基于5G通信的继电保护通信系统及通信方法的有益效果有：
基于5G通信的继电保护通信系统通过在监测设备和被监测设备之间通过5G通信实现空口无线连接，大大提升监测设备与被监测设备之间的数据传输效率，保证了监测设备获取监测数据的实时性，一定程度上提高了从获取数据到形成继电控制命令这一过程的效率。同时，在监测设备与控制继电保护设备的通讯终端之间也通过5G通信实现空口无线连接，大大提高了监测设备传递继电保护控制指令的速率，进一步提升了监测设备进行继电控制的实效性，有利于对设备进行监测和保护。
基于5G通信的继电保护通信方法通过5G通信技术实现对监测数据的接收，同时分析监测数据，形成继电控制信息，并将继电控制信息通过5G通信技术发送给第二终端，实现继电保护控制。整个继电保护控制过程全采用5G通信技术，因为5G存在高效率，高时效性的特点，大大提高了整个继电保护控制的时效性，避免因为出现延时造成的继电保护控制不及时的情况，一定程度上保证了生产运营的正常进行。
第三方面，本申请实施例提供一种第一设备，第一设备用于接收来自第一终端的监测数据，并对所述监测数据进行分析，形成继电控制信息，并将所述继电控制信息发送给第二终端。
本申请中，第一设备与第一种端之间通过区域性5G基站进行数据的传递，区域性5G基站可以是为终端提供接入的设备，如无线接入网设备(radio access network，RAN)设备。RAN设备也可以包括5G，如新空口(new radio，NR)系统中的gNB，或，5G中的基站的一个或一组(包括多个天线面板)天线面板，或者，还可以为构成gNB、传输点(transmission andreception point，TRP或者transmission point，TP)或传输测量功能(transmissionmeasurement function，TMF)的网络节点，如基带单元(building base band unit，BBU)，或，集中单元(centralized unit，CU)或分布单元(distributed unit，DU)、具有基站功能的RSU，或者有线接入网关，或者5G的核心网网元。或者，RAN设备还可以包括无线保真(wireless fidelity，WiFi)系统中的接入点(access point，AP)，无线中继节点、无线回传节点、各种形式的宏基站、微基站(也称为小站)、中继站、接入点、可穿戴设备、车载设备等等。或者，RAN设备可以也可以包括下一代移动通信系统，例如6G的接入网设备，例如6G基站，或者在下一代移动通信系统中，该网络设备也可以有其他命名方式，其均涵盖在本申请实施例的保护范围以内，本申请对此不做任何限定。
第四方面，本申请实施例提供一种第一终端，第一终端用于发送监测数据，并接收第二终端的继电保护控制。
本申请中，第一终端可以为具有收发功能的终端，或为可设置于该终端的芯片或芯片系统。该终端也可以称为用户装置(uesr equipment，UE)、接入终端、用户单元(subscriber unit)、用户站、移动站(mobile station，MS)、移动台、远方站、远程终端、移动设备、用户终端、终端、无线通信设备、用户代理或用户装置。本申请的实施例中的终端可以是手机(mobile phone)、蜂窝电话(cellular phone)、智能电话(smart phone)、平板电脑(Pad)、无线数据卡、个人数字助理电脑(personal digital assistant，PDA)、无线调制解调器(modem)、手持设备(handset)、膝上型电脑(laptop computer)、机器类型通信(machine type communication，MTC)终端、带无线收发功能的电脑、虚拟现实(virtualreality，VR)终端、增强现实(augmented reality，AR)终端、工业控制(industrialcontrol)中的无线终端、无人驾驶(self driving)中的无线终端、远程医疗(remotemedical)中的无线终端、智能电网(smart grid)中的无线终端、运输安全(transportationsafety)中的无线终端、智慧城市(smart city)中的无线终端、智慧家庭(smart home)中的无线终端、车载终端、具有终端功能的路边单元(road side unit，RSU)等。本申请的终端还可以是作为一个或多个部接入网设备也可以称为无线接入网设备(radio accessnetwork，RAN)设备。
示例性地，图3为本申请实施例提供的装置的结构示意图。该装置可以是上述系统实施例中的任意设备。如图3所示，装置300可以包括处理器301。可选地，装置300还可以包括存储器302和/或收发器303。其中，处理器301与存储器302和收发器303耦合，如可以通过通信总线连接。
下面结合图3对装置300的各个构成部件进行具体的介绍：
其中，处理器301是装置300的控制中心，可以是一个处理器，也可以是多个处理元件的统称。例如，处理器301是一个或多个中央处理器(central processing unit，CPU)，也可以是特定集成电路(application specific integrated circuit，ASIC)，或者是被配置成实施本申请实施例的一个或多个集成电路，例如：一个或多个微处理器(digital signalprocessor，DSP)，或，一个或者多个现场可编程门阵列(field programmable gate array，FPGA)。
可选地，处理器301可以通过运行或执行存储在存储器302内的软件程序，以及调用存储在存储器302内的数据，执行装置300的各种功能。
在具体的实现中，作为一种实施例，处理器301可以包括一个或多个CPU，例如图3中所示出的CPU0和CPU1。
在具体实现中，作为一种实施例，装置1200也可以包括多个处理器，例如图3中所示的处理器301和处理器304。这些处理器中的每一个可以是一个单核处理器(single-CPU)，也可以是一个多核处理器(multi-CPU)。这里的处理器可以指一个或多个设备、电路、和/或用于处理数据(例如计算机程序指令)的处理核。
其中，所述存储器302用于存储执行本申请方案的软件程序，并由处理器301来控制执行，具体实现方式可以参考上述方法实施例，此处不再赘述。
可选地，存储器302可以是只读存储器(read-only memory，ROM)或可存储静态信息和指令的其他类型的静态存储设备，随机存取存储器(random access memory，RAM)或者可存储信息和指令的其他类型的动态存储设备，也可以是电可擦可编程只读存储器(electrically erasable programmable read-only memory，EEPROM)、只读光盘(compactdisc read-only memory，CD-ROM)或其他光盘存储、光碟存储(包括压缩光碟、激光碟、光碟、数字通用光碟、蓝光光碟等)、磁盘存储介质或者其他磁存储设备、或者能够用于携带或存储具有指令或数据结构形式的期望的程序代码并能够由计算机存取的任何其他介质，但不限于此。存储器302可以和处理器301集成在一起，也可以独立存在，并通过装置300的接口电路(图3中未示出)与处理器301耦合，本申请实施例对此不作具体限定。
收发器303，用于与其他装置之间的通信。例如，装置300为终端，收发器303可以用于与网络设备通信，或者与另一个终端设备通信。又例如，装置300为网络设备，收发器303可以用于与终端通信，或者与另一个网络设备通信。
可选地，收发器303可以包括接收器和发送器(图3中未单独示出)。其中，接收器用于实现接收功能，发送器用于实现发送功能。
可选地，收发器303可以和处理器301集成在一起，也可以独立存在，并通过装置300的接口电路(图3中未示出)与处理器301耦合，本申请实施例对此不作具体限定。
需要说明的是，图3中示出的装置300的结构并不构成对该装置的限定，实际的装置可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。
此外，装置300的技术效果可以参考上述方法实施例所述的通信方法的技术效果，此处不再赘述。
应理解，在本申请实施例中的处理器可以是中央处理单元(central processingunit，CPU)，该处理器还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(digital signalprocessor，DSP)、专用集成电路(application specific integrated circuit，ASIC)、现成可编程门阵列(field programmable gate array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。
还应理解，本申请实施例中的存储器可以是易失性存储器或非易失性存储器，或可包括易失性和非易失性存储器两者。其中，非易失性存储器可以是只读存储器(read-only memory，ROM)、可编程只读存储器(programmable ROM，PROM)、可擦除可编程只读存储器(erasable PROM，EPROM)、电可擦除可编程只读存储器(electrically EPROM，EEPROM)或闪存。易失性存储器可以是随机存取存储器(random access memory，RAM)，其用作外部高速缓存。通过示例性但不是限制性说明，许多形式的随机存取存储器(random accessmemory，RAM)可用，例如静态随机存取存储器(static RAM，SRAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、同步动态随机存取存储器(synchronous DRAM，SDRAM)、双倍数据速率同步动态随机存取存储器(double data rate SDRAM，DDR SDRAM)、增强型同步动态随机存取存储器(enhanced SDRAM，ESDRAM)、同步连接动态随机存取存储器(synchlink DRAM，SLDRAM)和直接内存总线随机存取存储器(direct rambus RAM，DR RAM)。
上述实施例，可以全部或部分地通过软件、硬件(如电路)、固件或其他任意组合来实现。当使用软件实现时，上述实施例可以全部或部分地以计算机程序产品的形式实现。所述计算机程序产品包括一个或多个计算机指令或计算机程序。在计算机上加载或执行所述计算机指令或计算机程序时，全部或部分地产生按照本申请实施例所述的流程或功能。所述计算机可以为通用计算机、专用计算机、计算机网络、或者其他可编程装置。所述计算机指令可以存储在计算机可读存储介质中，或者从一个计算机可读存储介质向另一个计算机可读存储介质传输，例如，所述计算机指令可以从一个网站站点、计算机、服务器或数据中心通过有线(例如红外、无线、微波等)方式向另一个网站站点、计算机、服务器或数据中心进行传输。所述计算机可读存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质或者是包含一个或多个可用介质集合的服务器、数据中心等数据存储设备。所述可用介质可以是磁性介质(例如，软盘、硬盘、磁带)、光介质(例如，DVD)、或者半导体介质。半导体介质可以是固态硬盘。
应理解，本文中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况，其中A,B可以是单数或者复数。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系，但也可能表示的是一种“和/或”的关系，具体可参考前后文进行理解。
本申请中，“至少一个”是指一个或者多个，“多个”是指两个或两个以上。“以下至少一项(个)”或其类似表达，是指的这些项中的任意组合，包括单项(个)或复数项(个)的任意组合。例如，a,b,或c中的至少一项(个)，可以表示：a,b,c,a-b,a-c,b-c,或a-b-c，其中a,b,c可以是单个，也可以是多个。
应理解，在本申请的各种实施例中，上述各过程的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本申请实施例的实施过程构成任何限定。
本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本申请的范围。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统、装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统、装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。
所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(read-only memory，ROM)、随机存取存储器(random access memory，RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种基于5G通信的继电保护通信系统，其特征在于，包括监测设备、被监测设备、继电保护装置以及通讯终端；多个所述被监测设备形成被监测设备组；所述被监测设备组与所述监测设备通过5G实现空口无线连接；每个所述被监测设备连接所述继电保护装置；所述继电保护装置经所述通讯终端与所述监测设备通过5G实现空口无线连接。
2.根据权利要求1所述的基于5G通信的继电保护通信系统，其特征在于，还包括区域性5G基站；所述区域性5G基站接收所述被监测设备发送的监测数据，并将所述监测数据发送给所述监测设备；所述监测设备将继电控制信息发送给所述区域性5G基站，所述区域性5G基站接收所述继电控制信息后将所述继电控制信息发送给所述通讯终端。
3.根据权利要求2所述的基于5G通信的继电保护通信系统，其特征在于，所述区域性5G基站为多个；所述被监测设备通过多个所述区域性5G基站与所述监测设备连接。
4.根据权利要求1所述的基于5G通信的继电保护通信系统，其特征在于，所述监测设备与所述被监测设备组之间建立协议数据单元会话；所述监测设备与所述被监测设备组中的每个所述被监测设备通过一一对应的服务质量流进行数据交互。
5.一种基于5G通信的继电保护通信方法，应用于权利要求1-4任一一项所述的基于5G通信的继电保护通信系统，其特征在于，包括以下步骤：
第一设备接收来自第一终端的监测数据，并对所述监测数据进行分析，形成继电控制信息；
所述第一设备将所述继电控制信息发送给第二终端；
所述第二终端接收所述继电控制信息，并形成继电控制信号，实现继电控制。
6.根据权利要求5所述的基于5G通信的继电保护通信方法，其特征在于，所述第一设备接收来自第一终端的监测数据，包括：
当多个所述监测数据为同类数据时：
设定第一通信阈值，将多个所述监测数据与所述第一通信阈值进行对比：
若存在所述监测数据大于所述第一通信阈值，则将大于所述第一通信阈值的所述监测数据发送给所述第一设备；
若多个所述监测数据均不大于所述第一通信阈值，则对所述第一通信阈值进行更新，形成更新阈值，再将所述更新阈值与多个所述监测数据进行对比判断；
重复次更新和对比的过程，直到确定出超出所述更新阈值的所述监测数据，并将超过所述更新阈值的所述监测数据发送给所述第一设备。
7.根据权利要求6所述的基于5G通信的继电保护通信方法，其特征在于，所述第一通信阈值进行更新，形成更新阈值，包括：
建立阈值更新模型，并根据所述阈值更新模型对所述第一通信阈值进行更新，形成所述更新阈值。
8.根据权利要求5所述的基于5G通信的继电保护通信方法，其特征在于，当多个所述监测数据为不同类的数据时：
建立继电保护数据的关联性分析模型；
根据所述关联性分析模型，对不同所述监测数据进行继电风险评估，形成风险类监测数据和非风险类监测数据；
将所述风险类监测数据发送给所述第一设备。
9.根据权利要求8所述的基于5G通信的继电保护通信方法，其特征在于，所述将所述风险类监测数据发送给所述第一设备，包括：
建立关联性数据判断顺序模型；
根据所述关联性数据判断顺序对所述风险类监测数据进行由高风险到低风险的顺序排列；
将排序后的风险类监测数据按照高风险到低风险的顺序发送给所述第一设备。
10.根据权利要求8所述的基于5G通信的继电保护通信方法，其特征在于，所述第一设备将所述继电控制信息发送给所述第二终端，包括：
所述第一设备按照所述风险类监测数据由高风险到低风险的顺序形成所述继电控制信息，并依次发送给所述第二终端。
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