众所周知，“西电东送”是平衡能源分布的重要工程。云南省是绿色能源大省，需要建设大量的输电线路将绿色电力（水电、风电、光伏）输出到沿海城市。而输电线路及架空入地后电缆隧道的网络覆盖同样非常重要。输电线路覆盖区域广、穿越区域地形复杂且自然环境恶劣，为通信网络覆盖带来了很大压力。如今，智能电网可通过现代化在线监测手段解决输电全线安全运行、远程监控、综合管控，而智能电网的网络覆盖是当下最迫切要解决的问题之一。
目前电力行业的千兆光网络是工业PON网络中的一类，可避免外部设备的电磁干扰和雷电影响，减少线路和外部设备的故障率，提高系统可靠性，节省维护成本，但受到地理环境限制，绝大多数的光纤网络无法伴随输电线路共同覆盖，即便是广泛覆盖的4G、5G网络也无法覆盖到深山、峡谷的输电线路及运维管理的输电线路走廊周边。
解决方案
本项目是基于运营商多年通信行业运营管理的经验，提供了一套能长期稳定运行、同时能提供高带宽、建设运营成本低的全连接网络，基于这张网络的信号补盲、边缘智能、离线工作等特点为智能电网提供了丰富的应用，其综合解决方案如下图。
基于光网+5G+相控阵天线的全连接智能电网综合解决方案
本项目中运用的相控阵天线，其电磁波的可控制特性，恰好弥补了“空中光网络难连接”的问题，应用在输电线路的相控阵天线按照最高网速1000M、最长距离100公里来设计，其整个设备体积小、智能化、成本低、重量轻、功耗低、效率高、远距离、大带宽、低延时、可移动、波束扫描、波束赋形等优点，是匹配光网络进行无线网络延伸的不二之选，同时相控阵天线还可结合电信5G切片专网进行全网络覆盖，实现输电线路走廊的网络覆盖，最终形成架空线+地下电缆全输电线路通道的智能全连接光网覆盖。
相控阵天线在输电线路中的补盲应用
本项目的千兆光网基础满足电力规约，前端提供的通信管理机支撑电力行业通信管理，能实时感知南向设备状态，第一时间得知网络、五遥的故障点；同时本项目的“电缆隧道在线监测主机”能管理南向的“融合终端”，提供调度受令，即使光网络断了，融合终端也能自动执行边缘控制（例如：下雨自动抽水、有硫化氢自动新风、有人来自动照明、单机管控出入口等）。
基于边缘智能的输电线路运维管理创新
项目成效
经过一年的发展，云南电信与云南电网已经在多条输电线路进行了网络应用。楚雄供电局碧拉乍输电线、迪庆供电局格迪线都是在无人区，长期线路运维都要依靠人工。自从覆盖高带宽、低时延的光网及相控阵天线提供的无线网络之后，彻底解决山区（无人区）网络盲区管理难的问题，最终实现了远程监测输电线路的综合运行状态监测（例如：覆冰、山火、大风、外力破坏、雷电、环流、综合环境等），同时山区监控到的高清视频还扩展了丰富的日常应用，为森林防火、野生动物保护、地质灾害监测、雪山植被监测提供了视频数据。
迪庆州220kV格迪线路高清视频监控
迪庆州220kV格迪线路高清视频监控
本项目使用的相控阵天线技术均为国产技术，由清华大学提供了不用芯片控制的方案，为今后产品批量化提供了技术支持，同时该项技术也获得了中国发明展览会“金”奖、日内瓦发明展览会“金”奖。整个项目也获得首届“光华杯”千兆光网应用创新大赛复赛—上海赛区二等奖晋级全国总决赛。
中国发明展览会“金”奖 日内瓦发明展览会“金”奖
供稿人：云南公司云中台（解决方案及支撑中心） 陈霍兴
编辑：张琳、刘畅
执行主编：陈丽媛、茹彦杰、刘晓通
主编：高扬
