軟交換技術(shù)在電力行業(yè)應(yīng)用模式綜述

【摘要】軟交換技術(shù)是相對(duì)于硬交換提出來的新的網(wǎng)絡(luò)分組交換技術(shù)，是以技術(shù)手段來實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交換以及附加的管理控制功能。軟交換技術(shù)在電力行業(yè)的各個(gè)領(lǐng)域均有應(yīng)用，例如電力通信領(lǐng)域、系統(tǒng)自動(dòng)化領(lǐng)域等等。本文是根據(jù)相關(guān)已有研究的基礎(chǔ)上，對(duì)軟交換技術(shù)在電力行業(yè)的應(yīng)用進(jìn)行綜述，探索軟交換技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用情況，發(fā)現(xiàn)軟交換技術(shù)應(yīng)用的趨勢(shì)。

【關(guān)鍵詞】 軟交換技術(shù) 網(wǎng)絡(luò)分組 電力行業(yè)

軟交換技術(shù)成立于上個(gè)實(shí)際80年代，直到1999年軟交換論壇的成立標(biāo)志著軟交換技術(shù)正式推廣的開始。軟交換技術(shù)的發(fā)展總共分為5個(gè)部分：一是網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)部分；二是業(yè)務(wù)應(yīng)用部分；三是設(shè)備控制模塊；四是網(wǎng)絡(luò)管理；五是SIP協(xié)議。在軟交換技術(shù)包含的5個(gè)部分里，業(yè)務(wù)應(yīng)用是我國(guó)企業(yè)關(guān)注軟交換技術(shù)最多的領(lǐng)域，軟交換技術(shù)相比較之前的硬交換具有顯著優(yōu)勢(shì)。它不需要依附硬件條件，完全可以通過軟件來實(shí)現(xiàn)管理控制，通過軟交換平臺(tái)的搭建來溝通信息，信息系統(tǒng)的控制起到關(guān)鍵性作用。軟交換技術(shù)對(duì)于電力行業(yè)來說意義重大，電力系統(tǒng)的各個(gè)業(yè)務(wù)模塊以及公司的管理方面都需要軟交換技術(shù)支撐。

一、軟交換技術(shù)在電力通信網(wǎng)中的應(yīng)用

1.1電力通信網(wǎng)現(xiàn)狀

電力通信網(wǎng)是為了保證電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行而應(yīng)運(yùn)而生的，它為電力調(diào)度、繼電保護(hù)、安全自動(dòng)裝置、遠(yuǎn)動(dòng)、計(jì)算機(jī)通信、生產(chǎn)管理等提供多種信息通道并進(jìn)行信息交換。它同電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定控制系統(tǒng)、調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)被人們合稱為電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的三大支柱。電力通信網(wǎng)提供的業(yè)務(wù)也從最初的語音、窄帶數(shù)據(jù)專線等逐漸發(fā)展到語音、數(shù)據(jù)、視頻等多種業(yè)務(wù)。各種業(yè)務(wù)所需要的通道模式各不相同，可以分為E1專線通道和IP數(shù)據(jù)通道兩大類。所以軟交換系統(tǒng)在電力通信中的應(yīng)用主要有行政電話、調(diào)度電話、數(shù)據(jù)傳輸保護(hù)以及視頻多媒體業(yè)務(wù)等。

1.2軟交換技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用

軟交換技術(shù)主要由行政調(diào)度控制中心應(yīng)用和各營(yíng)業(yè)所、變電站的應(yīng)用為主。首先介紹在供電部門的行政調(diào)度控制中心中的應(yīng)用，主要有以下幾點(diǎn)：

（1）在行政調(diào)度控制中心的通信中心機(jī)房設(shè)置軟交換核心服務(wù)器，如哈里斯SW9000，主要實(shí)現(xiàn)軟交換業(yè)務(wù)及呼叫處理，網(wǎng)關(guān)注冊(cè)管理等功能。注冊(cè)容量由License確定，最大可達(dá)100，000個(gè)；

（2）支持視頻電話功能：各點(diǎn)可配置標(biāo)準(zhǔn)SIP視頻話機(jī)，實(shí)現(xiàn)行政調(diào)度控制中心、營(yíng)業(yè)所和變電站的語音視頻通話，并支持音頻會(huì)議功能；

（3）程控交換機(jī)接入：軟交換技術(shù)的維護(hù)管理方式可由Web方式實(shí)現(xiàn)配置、維護(hù)和管理，傳輸通道的設(shè)置主要有兩個(gè)，分別為2M連接通信中心與各營(yíng)業(yè)所/變電站，配置網(wǎng)橋或者路由器，實(shí)現(xiàn)由IP網(wǎng)傳輸；通信中心軟交換設(shè)備和各營(yíng)業(yè)所、變電站設(shè)備均接入電力系統(tǒng)內(nèi)部IP數(shù)據(jù)網(wǎng)。

各營(yíng)業(yè)所/變電站應(yīng)用部分有以下幾個(gè)部分：（1）模擬話機(jī)接入功能：各營(yíng)業(yè)所/變電站分別配置哈里斯AD1000綜合接入網(wǎng)關(guān)，提供8/16/32端口的普通模擬話機(jī)接入，實(shí)現(xiàn)語音通話；（2）視頻話機(jī)接入功能：各營(yíng)業(yè)所/變電站可配置標(biāo)準(zhǔn)SIP視頻話機(jī)，實(shí)現(xiàn)視頻通信。

二、軟交換技術(shù)在電力系統(tǒng)自動(dòng)化中的應(yīng)用

2.1電力系統(tǒng)自動(dòng)化現(xiàn)狀

對(duì)于電力系統(tǒng)自動(dòng)化而言，是一種建立在電力能源管理的基礎(chǔ)之上的。隨著科技的發(fā)展，自動(dòng)化的理念開始不斷被人們所接受。為了能夠更加安全、高效、智能化的對(duì)電力資源進(jìn)行管理。因此，在電力系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的管理方式，從而進(jìn)一步加強(qiáng)電力系統(tǒng)的自動(dòng)化進(jìn)程。目前的電力系統(tǒng)一般根據(jù)電力能源的不同而區(qū)分于不同種類，也根據(jù)制造的來源進(jìn)行分類，所以盡管電力系統(tǒng)整體是比較大的，可是管理系統(tǒng)針對(duì)于已經(jīng)分類的電力系統(tǒng)也會(huì)有所不同，所以，針對(duì)于所對(duì)應(yīng)管理的電力系統(tǒng)也會(huì)有不同的自動(dòng)化管理系統(tǒng)，主要分為電網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)、火力發(fā)電站的自動(dòng)化系統(tǒng)以及水力發(fā)電站的自動(dòng)化系統(tǒng)。

2.2軟交換技術(shù)在電力系統(tǒng)自動(dòng)化中的應(yīng)用

電力系統(tǒng)自動(dòng)化中的軟交換技術(shù)，依然利用了軟交換的理念，將呼叫控制和媒體處理進(jìn)行了有效的分割。硬件控制部分，作為呼叫控制部分。這部分主要是指令的發(fā)出，并通過計(jì)算機(jī)的核心控制進(jìn)行解碼交換。媒體處理則是電力系統(tǒng)自動(dòng)化中軟交換技術(shù)的核心，將呼叫指令進(jìn)行解碼并進(jìn)行傳輸，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)遠(yuǎn)程端硬件的控制。因此，軟交換技術(shù)實(shí)際上是通過一種分離理念，然后讓工作更加便捷高效。在電力系統(tǒng)自動(dòng)化中，采用軟交換技術(shù)，通過將呼叫控制與媒體處理進(jìn)行有效的分離，從而最大限度的實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)自動(dòng)化的資源高效利用。利用軟交換技術(shù)的理念和思想，在控制層對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行有效控制。

三、軟交換技術(shù)在電力調(diào)度交換網(wǎng)中的應(yīng)用

3.1電力調(diào)度交換網(wǎng)現(xiàn)狀

電力系統(tǒng)調(diào)度交換網(wǎng)是電力安全生產(chǎn)的重要保障網(wǎng)絡(luò)之一，電網(wǎng)的發(fā)展對(duì)調(diào)度電話的數(shù)量、功能和可靠性提出了更高的要求，調(diào)度交換組網(wǎng)是電力通信發(fā)展的必然趨勢(shì)。實(shí)現(xiàn)調(diào)度聯(lián)網(wǎng)最常用的方法是通過E1接口直接聯(lián)網(wǎng)，其優(yōu)點(diǎn)是技術(shù)成熟穩(wěn)定，但也存在系統(tǒng)利用率低、信令統(tǒng)一困難、聯(lián)網(wǎng)投資大、路由設(shè)置復(fù)雜等缺點(diǎn)。軟交換基于IP網(wǎng)絡(luò)的通信平臺(tái)，是語音通信技術(shù)的發(fā)展方向，它彌補(bǔ)了PSTN電話的缺陷，可以實(shí)現(xiàn)語音、視頻和數(shù)據(jù)的相互融合，實(shí)現(xiàn)多媒體新業(yè)務(wù)，使網(wǎng)絡(luò)更加優(yōu)化、安全、可靠。

3.2軟交換技術(shù)在電力調(diào)度交換網(wǎng)中的應(yīng)用

隨著IP網(wǎng)絡(luò)的不斷成熟，為在IP網(wǎng)絡(luò)上開發(fā)新技術(shù)，發(fā)展新業(yè)務(wù)創(chuàng)造了條件。軟交換設(shè)備是多種邏輯功能實(shí)體的集合體，是下一代網(wǎng)絡(luò)中語音、數(shù)據(jù)、視頻業(yè)務(wù)提供呼叫、控制等功能的核心設(shè)備，也是目前電路交換網(wǎng)向基于IP的分組網(wǎng)演進(jìn)的重要設(shè)備之一。進(jìn)入21世紀(jì)以來，以SIP協(xié)議作為主導(dǎo)的呼叫控制技術(shù)獲得了較快的發(fā)展。SIP協(xié)議以其呼叫流程簡(jiǎn)單靈活，系統(tǒng)的可擴(kuò)展性好等諸多方面的優(yōu)點(diǎn)，成為了軟交換系統(tǒng)中核心控制協(xié)議。電力調(diào)度軟交換組網(wǎng)設(shè)計(jì)中，采用SIP協(xié)議作為其標(biāo)準(zhǔn)通信協(xié)議。

軟交換技術(shù)應(yīng)用到電力調(diào)度交換網(wǎng)中，首先是建立一個(gè)軟交換核心平臺(tái)，使得電力調(diào)度系統(tǒng)的呼叫和連接可以進(jìn)行管理控制，提供媒體網(wǎng)關(guān)控制功能、業(yè)務(wù)提供功能、信令互通功能等。其次是對(duì)網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)端規(guī)模放好，實(shí)現(xiàn)靈活的放號(hào)功能。最后是實(shí)現(xiàn)可視通信，提升用戶體驗(yàn)和工作效率。

四、軟交換技術(shù)在電力調(diào)度視頻指揮系統(tǒng)中的應(yīng)用

4.1電力調(diào)度視頻指揮系統(tǒng)現(xiàn)狀

電力公司的調(diào)度指揮系統(tǒng)很多還是依靠傳統(tǒng)的電話來進(jìn)行，在總網(wǎng)、中調(diào)網(wǎng)、地方組網(wǎng)以及縣級(jí)的分網(wǎng)建立了4級(jí)電話調(diào)度指揮系統(tǒng)，各級(jí)之間已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)互聯(lián)。目前的技術(shù)是部署了西門子調(diào)度交換機(jī)（調(diào)度交換機(jī)基本是基于電路交換，核心設(shè)備是電話調(diào)度交換機(jī)。電話調(diào)度交換機(jī)成熟可靠，基本滿足調(diào)度指揮要求，但技術(shù)陳舊。傳統(tǒng)的電話調(diào)度指揮系統(tǒng)只聞其聲、不見其人，調(diào)度員只能通過判斷分析前方反饋的語音信息后，進(jìn)行決策、下達(dá)命令。由于語音信息是一種描述性的信息，它不像視頻信息那樣直觀、具體，缺乏一定的準(zhǔn)確性，在電網(wǎng)調(diào)度中，特別是在電網(wǎng)出現(xiàn)問題、以非正常方式運(yùn)行時(shí)，容易影響調(diào)度員實(shí)施及時(shí)、有效地正確指揮，無法真正滿足調(diào)度生產(chǎn)安全管理對(duì)事故預(yù)防$應(yīng)急響應(yīng)和安全事故的事后處置等一系列安全生產(chǎn)工作的需求。

4.2軟交換技術(shù)在電力調(diào)度視頻指揮系統(tǒng)中的應(yīng)用

電力系統(tǒng)使用軟交換技術(shù)來構(gòu)建調(diào)度視頻指揮系統(tǒng)，一般是建立軟交換多媒體綜合業(yè)務(wù)平臺(tái)采用H.323協(xié)議，除了能提供調(diào)度指揮對(duì)傳統(tǒng)調(diào)度語音、行政語音統(tǒng)一的業(yè)務(wù)需求之外，還能提供如電子白板、應(yīng)用共享、數(shù)據(jù)會(huì)議等網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)需求和會(huì)議電視、圖像監(jiān)視等視頻業(yè)務(wù)需求。統(tǒng)各節(jié)點(diǎn)間的傳輸數(shù)據(jù)均通過了底層加密（ITU-T H.235），可以有效隔絕來自外部網(wǎng)絡(luò)的攻擊，杜絕信息在傳輸過程中可能的泄漏情況。

系統(tǒng)的多媒體調(diào)度臺(tái)硬件設(shè)備采用無風(fēng)扇高性能IPC，采用嵌入式操作系統(tǒng)，穩(wěn)定性強(qiáng)。軟交換核心、各種應(yīng)用服務(wù)器硬件采用IBM、DELL等公司的高性能服務(wù)器，采用LINUX操作系統(tǒng)，有效地保證了系統(tǒng)的高穩(wěn)定性。語音網(wǎng)關(guān)（MDS-E1）支持?jǐn)?shù)字一號(hào)信令DSSI（適合于ISDN綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)）、中國(guó)一號(hào)信令SSI（符合國(guó)際GF002-9002的DL信令和MFC信令標(biāo)準(zhǔn)）或七號(hào)信令SS7，用于和傳統(tǒng)調(diào)度系統(tǒng)的PBX或ISDN/PSTN網(wǎng)絡(luò)互連。

五、總結(jié)

運(yùn)用軟交換技術(shù)解決電力行業(yè)的通信網(wǎng)絡(luò)需求、系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)安全以及高效網(wǎng)絡(luò)服務(wù)具有重要意義。電力系統(tǒng)隨著信息化的不斷推進(jìn)，網(wǎng)絡(luò)時(shí)代的到來以及無紙化辦公等成本節(jié)約戰(zhàn)略的實(shí)施，需要在網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，內(nèi)部信息化建設(shè)上面有所突破。而軟交換技術(shù)迎合了電子行業(yè)的智能網(wǎng)需求，并且在理論實(shí)踐上都有了深入的研究和合作。

參 考 文 獻(xiàn)

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