近年来，国家高度重视工业互联网创新发展和“5G+工业互联网”融合应用。习近平总书记在2020中国5G+工业互联网大会的贺信中指出，5G与工业互联网的融合将加速数字中国、智慧社会建设，加速中国新型工业化进程，为中国经济发展注入新动能。

一、工业互联网技术与制造业的融合

当前，以数字化、网络化、智能化为本质特征的第四次工业革命正在兴起。工业互联网作为新一代信息技术与制造业深度融合的产物，通过对人、机、物的全面互联，构建起全要素、全产业链、全价值链全面连接的新型生产制造和服务体系，是数字化转型的实现途径，是实现新旧动能转换的关键力量。而5G具备高速率大带宽、低时延高可靠、大连接广覆盖的技术特性，可有效满足工业业务苛刻的安全性、传输时延及可靠性要求，支撑工业互联网快速落地。这也就意味着新型铝电系统对通信网络提出了新的要求，实现其由传统有线规划为主的网络，向无线、灵活扩张的网络转变。

一是亟需灵活有效的通信方式支撑。目前铝电骨干通信网主要以光纤方式覆盖各级变电站，但传统的光纤通信方式受到经济性、灵活性等因素的制约，在海量分布式电源信息采集、源网荷协同调度方面难以提供灵活有效的支撑。二是新型铝电系统对通信网络覆盖、带宽、确定性及安全性需求不断增长，对通信网覆盖范围、时延、安全性、可靠性等方面的要求更加严苛。一方面，随着分布式能源的大范围接入，数据流量的增长，大量终端设备的泛在接入及多元化业务类型，对现有通信网带宽的承载能力提出了新的挑战。另一方面，配电网保护与控制、智能配电网微型同步测量都要求低于10ms的超低时延。此外，为实现铝电系统全环节的统一协调管控，电网控制类业务对于可靠性要求高达99.999%，针对分布式能源采集类业务，需实时感知生产环境状况，并完成数据上传，数据传输可靠性要求高达99.9%。

二、5G技术在工厂中的广泛应用

5G技术融合云计算、大数据、人工智能等技术，为新型铝电系统构建升级版本的信息传输网络。首先，5G具有灵活性高、移动性强等技术优势，能够满足海量分布式电源、配用电网终端等分布广、采集点多、安全要求高的需求。其次，5G毫秒级低时延、微秒级高授时精度的特点，可满足配电自动化、精准负荷控制等业务的网络需求，实现海量资源高可靠性接入以及源网荷储一体化调度和稳定控制；5G网络低时延、大带宽的能力可将无人机、机器人等移动巡检设备采集到的高清视频数据实时回传至控制中心，实现铝电远程自主巡检、智能缺陷识别。

利用5G替换原有无线系统或有线网络，发挥5G大带宽、广连接作用，主要面向铝电行业的信息采集及移动巡检类业务，主要应用场景包括铝电充电桩、电能质量监测、变电站机器人巡检、输电线无人机巡检。该阶段管理信息实现大区铝电智能化管理，即无人机、巡检机器人、野外高清视频摄像装置和移动作业终端等逐步实现5G替换，实现远程实时监控、智能管理。

随着标准的逐渐成熟，5G与人工智能、大数据、云计算等技术融合加深，实现全天候、实时化的采集类业务和初步的精准控制类业务，主要应用场景包括高级计量、配电自动化、配网测量PMU和分布式能源控制等。该阶段实现生产控制大区铝电精准化调配，5G开始渗透至电网核心控制区，替代原有配电侧光纤、无线专网等连接方式，实现电网控制精准化、灵活化。

5G全面赋能智能电解铝工厂的建设，各类型5G铝电行业应用广泛应用到铝电行业中，与铝电核心的控制类业务深度融合，全面提升采集类业务的时效性和精准度。5G网络逐渐与铝电业务设施融合，实现铝电安全区、控制区下沉，提高电网主站数据处理能力，实现业务处理的实时化；提升电网终端数据处理及决策能力，拓展业务类型；降低对集中式数据中心的依赖，实现数据处理分布式高效化。

在电解铝工厂管理的过程中，5G通信为智能电解铝工厂的无线通信提供了更加可靠和高效的解决方案。传统的智能电解铝工厂中，大部分的设备和机器都需要通过有线网络进行连接，这给安装和维护带来了很大的困扰。而5G通信技术的出现，使得智能电解铝工厂可以摆脱有线连接的限制，实现设备之间的无线通信。5G通信的高带宽和低延迟让智能电解铝工厂中的设备可以快速、准确地进行数据的传输和交换，提高了生产的效率和可靠性；其次，5G通信在智能电解铝工厂中的应用还包括远程控制和维护。随着电解铝工厂规模的扩大和生产设备的复杂化，为了保障设备的正常运行，经常需要进行远程监控和控制。5G通信的高速传输和低延迟可以使电解铝工厂管理人员实时获取设备的状态和运行数据，并且可以通过远程操作来进行设备的控制和维护。这大大提高了设备维护的效率，降低了成本和风险；另外，5G通信还可以支持智能电解铝工厂中的物联网应用和大数据分析。智能电解铝工厂中的各种设备和传感器可以通过5G网络进行连接，实现设备之间的数据共享和智能化的交互。通过5G通信技术，智能电解铝工厂可以实现设备的实时监测和预测维护，提高生产效率和产品质量。同时，5G通信还可以支持大数据的传输和分析，为智能电解铝工厂提供更准确和全面的数据支持，为管理决策提供科学依据。

在未来的我们还可以利用5G通信在智能电解铝工厂中的应用还涉及到增强现实(AR)和虚拟现实(VR)技术的运用。AR和VR技术可以帮助电解铝工厂管理人员进行培训和操作，提高工作效率和质量，通过5G通信的支持，AR和VR技术可以实现实时的交互和高清的图像传输，为电解铝工厂人员提供更加通真和直观的体验。这不仅帮助他们更好地理解和掌握工艺流程和操作技巧，还可以减少对物理设备的依赖，提高生产效率和安全性。

三、结语

5G技术在电解铝工厂中的应用与远远不止这些，在5G技术与生产结合的过程中会不断的对电解铝工厂的智能应用提出新的要求，未来还需要进一步遗传新的态度做好5G技术与铝电行业应用的融合探索工作。

参考文献

[1]肖彤，孔庆元. 5G移动通信网络相关技术综述[J]. 中国新通信，2018，20（7）：14.

   作者简介：潘新刚，男，身份证号：142601198412218718，汉族，山西省临汾市，本科，工程师，电气自动化专业。