卫星通信技术在海上电力作业中的应用研究

摘要；随着海上电力产业的蓬勃发展，复杂海洋环境与特殊作业需求对通信技术提出严苛要求。传统通信方式难以满足海上电力作业广域覆盖、高速传输、低延迟及高可靠性的通信需求。本文深入剖析海上电力作业场景特征、关键性能指标及技术挑战，系统阐述卫星通信技术在海上电力平台与陆地连接、作业船舶通信、设备运维等环节的具体应用。研究表明，卫星通信技术凭借其覆盖范围广、抗环境干扰能力强等优势，有效解决了海上电力作业通信难题，但也面临信号延迟、设备成本高、技术标准不统一等挑战。

关键词：卫星通信技术；海上电力作业；通信需求；技术挑战；优化策略

引言

近年来，全球海上电力行业迎来高速发展期，海上风电装机容量持续攀升，海底电缆铺设工程规模不断扩大。卫星通信技术凭借其覆盖范围广、通信距离远、不受地理环境限制等独特优势，为海上电力作业通信提供了新的解决方案。从海上电力平台与陆地的远程数据传输，到作业船舶的实时调度指挥，再到设备运维的远程监控与故障诊断，卫星通信技术在多个环节展现出重要应用价值。但与此同时，卫星通信在实际应用中也暴露出诸多问题，如通信延迟影响实时业务、设备成本高导致企业负担重、技术标准缺失引发系统兼容性差等。因此，深入研究卫星通信技术在海上电力作业中的应用，分析其优势与挑战，并提出针对性的优化策略，对保障海上电力作业安全、提升产业运行效率、推动行业高质量发展具有重要的理论与现实意义。

一、海上电力作业通信需求与技术挑战

1.1 作业场景特征分析

海上电力作业涵盖海上风电场建设运维、海底电缆铺设检修、海上平台供电等场景，具有显著的环境复杂性与作业特殊性。在环境层面，海洋环境恶劣，强风、巨浪、高盐雾以及极端温度等因素，不仅对通信设备的稳定性和耐久性构成威胁，还会干扰通信信号传输 。海上作业常需多工种、多设备协同，如海上风电安装需运输船、起重机、调试设备等配合，对通信的实时性、准确性和可靠性提出了极高要求。

1.2 关键性能指标

海上电网作业数据通信应达到以下指标：范围指标，海上电网通信系统满足作业面积广的特点，实现远程海面无人作业覆盖区域的通信数据传输；速率指标，作业的机器设备需要监测的数据点在1000以上，进而实现高清视频的指挥调度，因此海上电网通信系统的通信速率不能很低；时间指标，以机器设备控制命令下达为周期进行考虑，控制海上电网通信系统的延时要控制在一定指标内；稳定性指标，海上风力发电机组作业环境恶劣，海上电网通信系统无法中断，中断时间必须控制在较低的范围值，否则将导致人员安全及作业效率损失。

1.3 技术挑战

目前海上风电建设通信主要存在以下技术难点。在信号可靠传输方面，海水对电磁波的散射以及多普勒效应使得海上信号易于衰减和干扰；受海洋环境影响的无线电波极难传输，加之海上复杂环境、电磁干扰，往往使海上信号衰减、丢失；海上环境高盐雾、高湿度、高腐蚀，给海上通信设备及附件带来较大的防护要求、耐腐蚀设计等高成本压力，一般通信设备难以长期、稳定可靠运行。在通信成本方面，传统的建设手段如海上铺设海底光缆等信号传输成本比较高，另外卫星通信传输范围广，设备及租赁费用较高。不同通信技术兼容性差，尚未形成统一标准，导致不同类型、不同通信主体之间设备、系统的融合力度低，从而影响通信效益的提高。

二、卫星通信技术在海上电力作业中的具体应用

2.1 海上电力平台与陆地的通信连接

海洋电力平台与地面可通过卫星通信技术实现通信系统，语音传输可通过卫星电话系统，及时为平台人员与地面指挥中心之间建立语音通信链路，保障指令传递的时效性，数据通信支持将平台生产中的实时数据信息，例如发电机出力信息、变电设备参数信息等发送到地面监控指挥中心，以便技术人员实施远程的监控与分析。视频信号信息也可以通过卫星通信系统实施视频回传，指挥人员通过实施对海洋电力平台作业状况的直接感知，实施远程的指挥决策，提高管控能力。

2.2 海上电力作业船舶通信

卫星通信的应用为海上电力作业船舶的作业协同和航行安全提供了支撑。对于作业协同通信，施工船舶、运维船之间或船舶与海上平台之间的作业指令通过卫星通信实现语音及数据传输，确保作业指挥指令的下达、作业设备的指挥调度运行井井有条；对于航行安全通信，船舶通过与卫星导航系统的结合，实现船舶接收海况信息、气象信息和提前部署规避航行线路，预报避碰和接收到遇险船舶信息时可以快速发送求救信号。卫星通信为保障船舶内部视频监控和管理信息系统运行，实现船舶运营高效可靠提供通信保障。

2.3 海上电力设备运维通信

卫星通信在海上电力设备运行维护阶段的应用。针对无人机巡检回传数据，在海上巡检过程中，由搭载传感器以及摄像头的无人机对海上风机、海底电缆进行巡检时，借助卫星通信进行数据回传，将采集的数据、振动数据等传递至设备运维中心，设备技术人员能够根据这些数据确定设备的状态，制定维修策略。针对远程故障诊断以及远程维修指导。

三、卫星通信技术应用的优化策略

3.1 技术创新与性能提升

加强对卫星通信技术的应用，加大技术创新力度。在通信协议上，开发低时延、高可靠性的卫星通信协议，降低延迟，提升卫星通信数据传输速率。卫星通信与5G、物联网深度融合技术，发展卫星与5G通信一体化，实现卫星与5G融合通信，更好发挥各自优势，提升卫星通信网络的覆盖能力及性能；注重卫星通信终端设备的研究，通过高集成、低功耗、抗干扰的终端产品国产化，降低终端设备造价，提升终端设备性能。

3.2 安全防护与成本控制

从安全和经济两个角度，保障卫星通信安全、应用通信安全，推进卫星通信设备特别是配套终端的规模化采购，推进卫星通信设施的共建共享，降低卫星通信设备的成本和运维支出；精细化规划应用的卫星通信带宽，对通信能力开展精确管理，合理控制带宽配置，减少通信资源浪费，降低卫星通信的成本支出。

3.3 人才培养与政策支持

应用卫星通信技术需要大量人才作支撑，高校要提供一些与卫星通信及海上电力交叉的学科，培养更多既懂卫星通信又熟悉海上电力相关行业工作的技术性复合人才。企业要重视单位内部员工培训工作，定期组织技术人员学习及实践，提高员工对卫星通信系统使用的应用水平及维护工作质量。政府要实施特殊补贴机制，对应用卫星通信技术的海上电力项目进行适当补贴，在标准制定方面进行规定，方便对卫星通信技术使用相关行业实施管理。

结语

卫星通信技术具有通信距离远、安全性高、可靠性高等优点，在海上电力施工中有很大的运用价值，同时也存在很多技术、成本等方面的问题，通过合理的技术优化、安全保障、人员培训、政策扶持的手段来完善卫星通信技术在海上电力施工中的应用，改善其应用现状，保障海上电力行业的发展。

参考文献

[1]杨晓艺，谭阿妮，王雨晨，等.卫星通信技术在海上电力作业中的应用研究[J].山东电力高等专科学校学报，2025，28（01）：21-26.

[2]徐海强.卫星通信技术在消防应急通信中的应用与实践研究[J].高科技与产业化，2025，31（02）：38-40.