基于MSCXP的電力多媒體調度系統研究

田文鋒，郭云飛

(國網電力科學研究院，江蘇 南京210003)

目前，電力指揮調度系統仍以數字程控交換技術為主，一般建立在調度交換網上。由于線路的故障極易造成調度的失效，此方式受制于線路，缺乏靈活性；并受制于底層傳輸網絡，新的應用擴展尤其是數據、音頻、視頻的融合應用無法實現。隨著IP通信技術和多媒體技術的高速發展，為滿足電力安全生產的需求，電力調度通信系統正向寬帶數字化、網絡化、多媒體化的方向發展。基于IP網絡構建集語音、視頻和數據于一體的多媒體調度系統順應了現代通信技術發展的潮流，電力調度網絡也將逐漸由基于電路交換的語音調度演變成以軟交換為核心的新一代調度系統。

1 調度系統概述

傳統的電力調度通信系統[1]的內部核心為基于64 Kb/s通信速率的數據交換，一般由調度交換機和調度臺構成，調度臺和交換機之間采用模擬接口，交換的信息量很有限，只適用于語音信息的傳送，不能傳遞數據、視頻圖像等其他應用信息。

隨著電力系統對應急管理效率、應用管理范圍等方面需求的不斷提升，傳統調度方式正在逐步轉向基于現代多媒體信息技術的指揮調度系統。目前，現有的多媒體調度系統雖然部分實現了數字多媒體調度，并且對遠程調度做出了相應設計，但是隨著智能電網的建設，現有的多媒體調度技術存在著一些需要改進的地方。譬如現有多媒體調度系統對數據協同功能支持不高，目前僅能實現一些簡單的文件傳輸和數據共享等功能，對共享的數據是只讀模式，不能進行修改，無法達到實時性交互。傳統只聞其聲、不見其人的純語音調度，指揮者只能通過前方反饋的語音信息進行判斷分析后，進行決策、下達命令，而無法獲取前方的視頻信息，缺乏一定的準確性，這給指揮者實施及時、有效的正確指揮帶來了一定的影響。因此研究多媒體調度系統越來越有必要。

2 多業務通信與交換平臺

本方案所涉及的多業務通信與交換平臺MSCXP（Multi-Service Communication and Exchange Platform）主要基于軟交換技術[2]，在此基礎上根據電力業務特點進行開發，實現包括網絡、數據、業務在內的多種融合解決方案，并支撐智能電網各環節的語音、數據及視頻等業務的融合，包括可視化調度通信、營銷互動服務、移動作業、智能巡檢、應急搶修、智能辦公等，該平臺的實現可以滿足智能電網各環節融合業務對電力通信網的新需求，對國家電網公司“三集五大”管理方式的推進具有重要的意義。基于MSCXP的系統框架圖如圖1所示。

多業務通信與交換平臺基于商用通信協議棧研發，用于語音、視頻、數據的呼叫管理與控制，完成數據交換，是構建通信系統的核心處理與管理單元。平臺主要包括呼叫控制、互聯互通、業務交換、資源控制等功能。底層利用下一代傳輸網絡作為承載網絡，支持各種終端和多種通信方式接入。上層為業務應用層提供豐富的、開放的API接口，應用層利用該接口容易實現語音、視頻、數據的多媒體通信融合，快速生成多種電力業務，如：多媒體調度、移動巡檢、應急搶修、互動營銷服務系統等。多媒體調度系統除提供基本語音通信功能外，還可以提供視頻通信、多方視頻會議、數據通信、協同辦公并支持移動性，能夠適合各種電力調度生產應用場景。框架體現了軟交換技術的業務、控制和承載相分離的思想。

3 基于MSCXT的多媒體調度系統的設計

基于MSCXT的電力調度交換系統，其設計理念是借助軟交換的技術特點，將軟交換基本設計原理運用到電力調度交換系統中，借助軟交換技術的特點和優勢，將現有基本語音調度業務進一步擴展到IP語音業務，實現現有語音業務的靈活高效運行；通過在系統設計中增加信息存儲與共享功能模塊，實現在安全保證前提下的調度信息共享，提高電力調度運行的效率；通過增加數據功能模塊和視頻功能模塊，實現視頻和數據調度；通過雙機運行模塊[3]，實現與現有調度系統的互通。

基于MSCXT的電力調度交換系統處理來自生產和運行等調度對象的數據信息，由業務開發接口模塊、軟交換調度模塊、IP語音調度模塊、視頻功能模塊、數據功能模塊、雙機運行接口模塊、信息存儲和共享功能模塊構成，系統功能框圖如圖2所示。基于MSCXT的電力多媒體調度系統能同時實現IP調度語音功能、雙機備份運行和調度信息共享功能。

3.1 IP語音調度功能實現

IP調度語音功能由軟交換調度和IP語音調度兩個功能模塊共同實現。基本流程如下：調度對象產生調度事件，調度事件觸發系統中軟交換調度模塊接收調度事件信息，系統通過IP語音調度模塊觸發IP語音調度業務；或通過現有程控交換PBX與現有電力系統調度電話網連接實現程控語音調度業務，實現電力調度中的基礎業務（包括來電顯示與應答、席間熱線呼叫與并席、呼叫轉接與保持、調度臺組、呼叫多級優先和強插強拆功能）。

3.2 數據功能實現

多媒體調度系統的數據業務主要分為文件傳輸、文件共享、即時信息、網頁推送、遠程同步瀏覽和電子白板等，它將電力調度指令數字化、文件化。數據功能主要由數據應用服務器完成，數據應用服務器將過濾數據采集與監視控制系統（SCADA系統）的實時數據信息，將調度系統所需要的信息通過IP網絡反映給調度人員，同時將調度指令和操作內容上傳數據應用服務器或直接發給調度對象。如圖3所示。

3.3 視頻功能實現

數字記錄系統對全部通信過程進行錄音、錄像、保存、備份等，能及時紀錄調度臺發送過來的音頻/視頻/數據媒體流（IP包），視頻服務器主要完成視頻壓縮，數據則由多業務通信與交換平臺管理和存儲，存儲就在本地進行，不受外部網絡影響，通過軟交換設備連接到IP網絡。系統還可以采用單播的形式將會議一方媒體數據上傳到數據服務器，數據服務器再根據MSCXT逐個轉發給會議的各方，從而實現多方會議功能。如圖4所示。

3.4 與現有調度系統的互通實現

基于MSCXP的電力多媒體調度交換系統，除完全支持現有電力調度程控交換網的基本調度功能，還通過雙機運行接口設計與現有電力調度交換系統有效融合，實現電力調度交換系統的1+1備份。互通功能主要由軟交換調度、IP語音調度和雙機運行接口三個功能模塊共同實現。

系統雙機運行接口設計連接示意如圖5所示。調度信息存儲在調度數據庫中，以備查看。在應用層，通過應用數據服務器連接軟交換設備和程控交換機，實現兩系統數據交互備份；在控制層，軟交換設備通過其網絡接口直接接入現有的電力IP專網，原有調度程控交換機通過軟交換語音接入網關接入到電力IP專用網絡中，實現雙機并網運行；在網絡層，軟交換設備同時接入到IP網和PSTN網中；在接入層，各終端通過相應接入設備接入到網絡中，IP調度電話接入IP網，普通調度電話接入PSTN網，兩個網絡之間可以實現互通。

本文提出的基于多業務通信與交換平臺的多媒體調度系統，除提供傳統基本語音調度業務之外，還可提供視頻和豐富的數據調度業務，可向各級調度員提供包括語音、圖像、視頻、數據、會議交互等全方位形式的調度方式，滿足各級調度員在實施調度工作中，能夠滿足現場感和交互感，使得他們能夠面對面般的交流，能夠隨手獲得需要的數據、信息、現場以及交流工作的平臺，從而比較完善、安全、精細化地完成每一項調度工作，確保電網運行的安全。

[1]趙高峰.多媒體電力調度通信系統[J].電力系統自動化，2001，25(18)：48-50.

[2]趙強，張成文，左榮國，等.基于軟交換的NGN技術與應用開發實例[M].北京：人民郵電出版社，2009.

[3]賀琪.基于軟交換技術的電力調度交換系統設計研究[J].中國電力教育，2010，25(1)：285-287.