吳啟明（廣東電網(wǎng)有限責任公司佛山供電局）

淺談電力應急通信系統(tǒng)規(guī)劃

吳啟明（廣東電網(wǎng)有限責任公司佛山供電局）

通過分析自然災害對電力通信系統(tǒng)的影響，分析了電力應急通信系統(tǒng)的應用需求，引入了移動應急通信技術的主要應用。介紹了VSAT衛(wèi)星通信系統(tǒng)，短波通信系統(tǒng)和應急通信車輛的應用的要點。提出了高清視頻的應用業(yè)務需求，差異化配置系統(tǒng)和增強應急支持能力。

電力；應急通信；系統(tǒng)；規(guī)劃

前言

針對當前國內緊急情況頻繁發(fā)生、電廠遭受重大破壞的極端情況，暫停供電，常規(guī)通信手段處于癱瘓狀態(tài)，需要建設強大，綜合的電力緊急綜合通信系統(tǒng)。當前應急通信系統(tǒng)建設水平以及智能電網(wǎng)強大戰(zhàn)略目標和要求的實現(xiàn)仍然十分迫切，需要利用新網(wǎng)絡技術和多媒體技術改善應急通信集成通信系統(tǒng)之間的巨大差距，網(wǎng)絡多元化水平，以滿足智能電網(wǎng)的要求，為智能電網(wǎng)提供必要的后備保障。

1 應急通信系統(tǒng)的應用現(xiàn)狀

電力系統(tǒng)20世紀90年代開始配置的海上衛(wèi)星電話主要用于線路巡邏而不是通信系統(tǒng)。從20世紀80年代開始，短波通信開始用于水文數(shù)據(jù)傳輸。2000年左右，少數(shù)VSAT（Very Small Aperture Terminal，甚小孔徑終端）衛(wèi)星通信系統(tǒng)被投入使用，以解決遠程電廠的生產通信問題?！笆晃濉逼陂g，各個省網(wǎng)公司開展應急通信系統(tǒng)建設研究，并開始小規(guī)模建設VSAT衛(wèi)星系統(tǒng)。同時，超短波和無線集群通信系統(tǒng)開始在一些省份應用。2008年，國家電網(wǎng)公司將基于VSAT的衛(wèi)星通信建設應急車輛作為攜帶應急通信系統(tǒng)的主要手段，標志著電力移動應急通信系統(tǒng)的正式建立。網(wǎng)絡公司還發(fā)起了應急通信系統(tǒng)的積極研究和應用。充分利用現(xiàn)有光纖和微波系統(tǒng)提供緊急通信支持的工作特別有效，擴大了應急通信系統(tǒng)的范圍，有效地整合了資源，而且與生產系統(tǒng)緊密結合。同時，在移動應急通信系統(tǒng)、視頻會議和視頻監(jiān)控系統(tǒng)技術得到了廣泛的運用。2010年，在玉樹地震救災工作中，對應急通信車的配置及應用又提出了思考和進一步的改善。

2 應急通信系統(tǒng)應用需求分析

在自然災害的情況下，需要通過緊急通信裝置恢復緊急通信系統(tǒng)生產調度信息的發(fā)送?？傊饕鉀Q了調度電話，調度自動化和部分繼電保護和安全控制信息（如果電源中斷，保護和安全控制信息傳輸有其嚴格要求）傳輸?shù)膯栴}。隨著電力系統(tǒng)生產日益復雜，集中管理和管理信息的變化，以及視頻技術在通信行業(yè)的廣泛應用，應急通信系統(tǒng)的需求也在逐漸改變。

（1）分析緊急通信裝置。中國有廣闊的領土，地理條件的巨大變化，自然災害，電力系統(tǒng)通信的影響是不一樣的。根據(jù)調查數(shù)據(jù)，當省級干線光纖路由（國家網(wǎng)絡干線路由經常疊加在其上）由于受到凍結災害的損害時，區(qū)域光纖路有的低電壓電平也具有很大的提供備用路由的能力。其他緊急通信手段主要有衛(wèi)星，短波，超短波，無線群等等。衛(wèi)星因其比較方便，具有一定的帶寬和應用優(yōu)勢。除了手持衛(wèi)星終端電話，VSAT衛(wèi)星系統(tǒng)可以提供標準的網(wǎng)絡接口，使得應用特別方便，可以連接VoIP語音，高清視頻會議，視頻監(jiān)控等多種系統(tǒng)，并可以加載到緊急通信車輛以增加移動性，同時通過無線集群擴展其覆蓋范圍。

（2）應急通信系統(tǒng)的業(yè)務分析，除了調度電話，自動化信息，繼電保護和安全控制信息，生產管理和管理信息也可以逐步進入應急通信服務范圍。這些服務還包括非災害情況下的緊急支持任務，通常需要應急通信車輛到現(xiàn)場，將各種系統(tǒng)連接到后方應急指揮中心。這種類型服務的一個要求就是緊急指揮車輛，其不僅配備有應急通信設備，而且還具有在車輛中進行直接會議的能力。這兩種類型的需求有時不是嚴格區(qū)分，如應急通信車輛到現(xiàn)場指揮，而救援人員從其延伸，執(zhí)行救災任務。緊急通信還包括形成前后兩個臨時固定地址的救災總部，如汶川地震，四川公司在都江堰，成都等地設置了幾個地震救援總部，采用手段通信，包括光纖，微波等。

3 應急通信系統(tǒng)的技術手段

在此不描述傳統(tǒng)的光纖和微波通信系統(tǒng)，集中于相對少量的移動應急通信裝置的應用。VSAT系統(tǒng)是一種基于非常小孔徑衛(wèi)星終端站的衛(wèi)星通信系統(tǒng)。它具有高柔性，高可靠性和易于使用的特點。它可以直接與計算機連接，完成數(shù)據(jù)傳輸，文件交換和圖像傳輸?shù)韧ㄓ嵢蝿?。VSAT系統(tǒng)一般使用地球靜止軌道通信衛(wèi)星，可以在C和Ku波段工作。其地面站部分由中心站，終端站和網(wǎng)絡控制單元組成。主要的接入方式是TDMA和SCPC（單載波單載波，單載波）等。終端站天線直徑為1.2～1.8m（個人便攜式背包天線的直徑可小至0.3m），發(fā)射功率在1～3W。Ku波段的優(yōu)點如下：VSAT終端天線尺寸小，攜帶方便，但雨衰較差。C波段的優(yōu)點是雨衰優(yōu)于Ku波段，但天線直徑較大，攜帶不方便。如果選擇使用固定帶C波段，以及便攜式和車站選擇Ku波段（即非波段，網(wǎng)絡平臺情況），將大大增加站間通信的各種困難降低質量。

短波通信波長為10～100m，頻率范圍為3～30MHz，發(fā)射的無線電波經過電離層反射到達接收設備的通信距離。由于電離層的高度和密度易受日夜，季節(jié)，氣候等因素的影響，所以穩(wěn)定性差、噪音大。

無線集群系統(tǒng)是指大量無線用戶自動共享少量無線信道系統(tǒng)，主頻段為800MHz，采用大面積無線移動通信技術系統(tǒng)，雖然有效傳輸距離小，但易于在通信盲區(qū)的地區(qū)使用，主要為系統(tǒng)內用戶之間的通信提供便利，形成短距離無線接入系統(tǒng)。超短波通信采用 30～300MHz的頻段通信，頻率帶寬為270MHz，具有天線尺寸小，結構簡單，除了形成短距離無線接入系統(tǒng)外，還獨立形成小面積無線通信網(wǎng)絡。短距離無線通信技術和通信網(wǎng)絡近年來一直在迅速發(fā)展。當前的熱點技術是Wi-Fi，藍牙，ZigBee等 （WiMax技術使用頻段和商業(yè)頻段沖突，目前不開放）。其中一種基于802.11n協(xié)議的Wi-Fi技術，在使用大功率放大器和定向平板天線等方面，可以提供高達300Mbit/s的帶寬和20km的傳輸距離。

4 應急通信系統(tǒng)功能與應用

4.1 應急指揮智能調度系統(tǒng)

4.1.1 系統(tǒng)結構

應急智能調度系統(tǒng)包括主控制部分，視頻處理部分和存儲部分三部分。這三個部分有一定的相關性，但也有一定的獨立性。主處理部分是系統(tǒng)的核心，視頻處理部分和存儲處理部分是主控制部分的強大補充。這三個部分使得多媒體協(xié)作通信系統(tǒng)具有更好的多媒體協(xié)作通信能力和優(yōu)良的多媒體協(xié)作通信性能。

4.1.2 系統(tǒng)功能

本系統(tǒng)由智能調度，視頻調度，協(xié)同管理，數(shù)據(jù)中心等6個輔助功能模塊組成，是撥號，通訊錄，呼叫記錄，信息記錄，系統(tǒng)設置和系統(tǒng)日志的功能模塊。

4.2 應急指揮態(tài)勢標繪系統(tǒng)

4.2.1 系統(tǒng)結構

應急指揮情況繪圖系統(tǒng)由三部分組成：主控制部分的視頻處理部分地理信息系統(tǒng)。

主控制部分是系統(tǒng)的邏輯核心，實現(xiàn)系統(tǒng)的整體邏輯和管理功能。

視頻處理部分負責視頻數(shù)據(jù)分發(fā)和顯示處理。

地理信息系統(tǒng)負責GPS定位和態(tài)勢管理相關功能。

4.2.2 系統(tǒng)功能

本系統(tǒng)由新繪圖標準，繪圖標準提交，協(xié)同繪圖，分析判斷，命令分發(fā)，情境專題，符號屬性和地圖查詢等新功能組成。

4.3 遠程交互呈現(xiàn)系統(tǒng)

4.3.1 系統(tǒng)結構

遠程交互式渲染系統(tǒng)由三部分組成：會議中心，移動客戶端，桌面客戶端。會議中心是系統(tǒng)的核心。它用于設置和管理視頻會議，以及管理和維護系統(tǒng)的正常運行。移動客戶端正在個人移動終端上運行iPad，蘋果手機，安卓手機系統(tǒng)等客戶端系統(tǒng)，用戶通過這個客戶端使用個人移動電子設備參與視頻會議。桌面客戶端是運行帶有個人計算機的計算機的客戶端系統(tǒng)?？蛻舳耸褂门_式PC和微型計算機參與視頻會議。

4.3.2 系統(tǒng)功能

遠程交互呈現(xiàn)系統(tǒng)具備以下功能：聯(lián)系人管理、會議管理、視頻呼叫、系統(tǒng)設置。

5 結束語

應急通信系統(tǒng)在電力系統(tǒng)中的應用越來越廣泛，其中救災指揮和應急支持任務應當充分關注高清視頻業(yè)務需求的應用。在電網(wǎng)建設中應充分考慮應急通信系統(tǒng)的功能，從規(guī)劃到項目實施都需要對系統(tǒng)進行充分考慮和設計；由于區(qū)域自然災害情況和危害情況相差很大。

應急通信系統(tǒng)的規(guī)劃和配置也應反映這種差異。應急通信系統(tǒng)的有效功能必須依靠一支具有完善的思想技術能力的應急通信支持。應平衡，建立和完善應急通信安全責任制，條件應設立專項應急通信支持組。加強應急響應隊伍，確保應急通信設備狀況良好，提高應急反應能力和全面支撐能力。此外，還應該及時制定和修訂應急通信支持系統(tǒng)。

[1]付 重.電力應急系統(tǒng)應用研究[J].電力系統(tǒng)通信，2011，32（223）：111～115.

[2]崔燕明，等.電力應急通信指揮系統(tǒng)的建設方案[J].電力系統(tǒng)通信，2009，30（200）：33～36.

[3]張國鋒，王照玉.淺談電力通信系統(tǒng)突發(fā)事件應急處理[J].科技信息，2012（35）：390.

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