電力應急指揮通信系統的設計與實現

陳琛+莫勛+張來勝

[摘 要]本文提出了一種電力應急指揮通信系統的設計方案，并分析了各分系統的組成，還將衛星通信及北斗導航定位技術應用于電力應急通信系統，擴展了電力應急指揮通信手段，對電力行業在提高抵御災害方面，具有重要的參考意義，以期給提供大家參考討論的理論基礎。

[關鍵詞]電力；應急；指揮；通信

doi：10.3969/j.issn.1673 - 0194.2017.06.107

[中圖分類號]TP311.52 [文獻標識碼]A [文章編號]1673-0194（2017）06-0-02

1 電力應急指揮通信系統

電力應急指揮通信管理系統就是將實時數據及語音進行提取整合，在確保系統信息穩定性及安全性的前提條件下，充分滿足電力公司系統內部的通信工作需求和人員調度指揮業務的開展，從而實現每個服務小組和每個工作人員的多層級、多維度、多數據之間的信息流轉、實時采集、工作數據收發，實現指令、圖像語音、消息的實時傳送及發布，從而完成各個部門之間的信息高效傳送。電力應急指揮通信系統拓撲圖如圖1所示。

系統通過調度應急車載通信系統、視頻會議系統、衛星通信系統、北斗衛星導航定位系統等實時采集現場的視頻、語音數據，通過信息流調度平臺及可視化調度指揮平臺，將現場的圖像、聲音在顯示系統實時播放，用于電力指揮調度人員對綜合情況的分析、研判，及時確定處置行動方案。

系統主要包括以下設備。

顯示系統：配置有大屏幕系統、液晶顯示屏、標準配置4 500ANSI流明720 P投影機一臺、100英寸投影幕一套以及1 080 P高清攝像機一臺。

音響系統：配置有數字音頻處理器、各類音箱及功放等。

會議系統：配置有控制主機、主席發言單元與代表發言單元、高清攝像機。

信息互傳：配置高清通信終端一臺，作為各級電力調度指揮中心音視頻信息流互傳的主要通信方式。

2 電力應急車載通信系統

由于信息化社會不斷發展，且企業周邊環境的變化迅速，各類型突發事件的觸發概率及頻次逐步增加，同時電力行業也在不斷提升抵御各類自然災害和危機應對的能力，因此，國家電網公司在編制完成的“十三五”通信規劃中明確“必須要完善應急通信手段”的工作要求。電力應急指揮通信車載管理平臺系統就是滿足這一要求的最佳選擇。該系統以解決電力應急通信中的音頻及視頻傳輸互動應用與數據傳輸為主要設計出發點，對電力作業與指揮調度進行了充分的調研和分析。而作為一種全新的應急通信方式及手段，電力應急指揮通信車載管理系統有效地解決了目前電力應急搶險、工程施工勘查、現場監測評估等各類型環境下所需解決的臨時音頻、視頻通訊傳輸問題，是電力系統內部通信網絡與信息化應用系統的有效延伸。電力應急指揮通信車載管理平臺系統的應用將有效提升電力應急通信裝備水平與反應速度，為電力行業對抗各種突發事件和突發狀況提供堅實的通信保障。

系統通過車載式攝像機，對現場環境的圖像、聲音進行實時采集、傳輸、錄像和回放，并可用有線、無線、衛星等通信手段傳輸到其他場所。系統的集中顯示、音響系統可以顯示、播放計算機輸出的視、音頻信息，也可顯示、播放攝像機輸出的視、音頻信息，各種信息可集中控制，便于操作。電力應急指揮通信車載管理系統能夠構建出應急指揮小組工作平臺，通過無線通信、衛星傳輸、有線通信等通信方式手段及時接收應急指揮命令，從而確保指揮和部署現場各種救援力量實施，并且能夠通過系統實時監控現場狀態，確保應急指揮中心對事件現場實施有效地指揮調度，并能與電力應急指揮通信中心及時形成指揮網絡，實現遠程文字、數據、語音、圖像的有效溝通和實時調度。系統具有有線、無線、衛星等多種通信手段，確保與各級電力應急指揮中心之間的聯網，實現圖像、數據和話音通信。

3 衛星通信系統

衛星通信系統主要用于保障各級電力應急指揮中心和電力應急車的通信。覆蓋范圍：以國土范圍為主。傳輸業務種類：話音、數據、視頻等。傳輸速率：2.4 kbps～2 Mbps，最高傳輸速率可按需提升。服務形式：可按需提供話音通信、數據通信、視頻傳輸、會議電視、數據廣播等各種服務形式。組網：組網靈活，可按需構成點到點、點到多點、多點到多點等各種網絡形式。

3.1 地面站

地面站配置：1面4.5米Ku頻段天線；1套20瓦Ku頻段ODU室外射頻子系統，普通地面站為4 W；1個SkyWAN IDU主控單元：提供1個局域網（LAN）端口和4個串行數據端口，可直接支持用戶的TCP或IP、幀中繼和同步透明數據傳輸。配有1枚FPG（幀計劃生成器）卡，以提供全網的網絡控制功能；1套70米L頻段中頻電纜。

3.2 車載站

車載站配置：1套25瓦Ku頻段ODU室外射頻子系統；1面1.2米Ku頻段車載型天線；1個SkyWAN IDU從控單元：提供4個串行數據端口和1個局域網（LAN）端口，可直接支持用戶的幀中繼、TCP或IP和同步透明數據傳輸；1套L頻段中頻電纜。

4 視頻會議系統

本系統由多點控制單元MCU、視頻會議終端、高清攝像機與高清錄播等設備組成。MCU設置在一級電力應急指揮中心，通過數字專線與下級供電分局、變電站召開視頻會議，實現即時聲音和圖像的實時互傳。

5 北斗衛星導航定位系統

我國北斗衛星導航系統是我國自行研制、具有國際先進水平的全球衛星定位及通信傳輸系統，是繼俄羅斯全球衛星導航系統和美國全球衛星定位系統之后的第三個成熟衛星導航系統。該系統由地面端、空間端和用戶端組成，可在全球范圍內全天時、全天候為各類用戶提供高可靠、高精度的導航、定位、授時服務，并具短報文通信能力，已經具備區域定位、導航和授時能力，授時精度優于100納秒，定位精度優于20 m。

電力北斗導航定位系統可在一級電力應急指揮中心配備中心指揮機，在供電分局和變電站配備普通指揮機、車載機及手持機。該系統是運用GPS和北斗導航技術，集成了定位導航、移動監控等多種功能的一體化指揮平臺。利用北斗導航定位系統提供的定位功能，可以將電力企業內部的各種主要關鍵設備進行位置標志，如輸電線路、變電站設備、輸電桿塔等設備設施，利用這些電力設施管理的規范性信息開展運行維護及檢修工作管理。同時，通過在電力應急搶修車輛上安裝北斗衛星數據接收機和發射機，相關車輛的實時位置信息就能在幾秒內自動傳輸到電力應急指揮中心，這些實時的位置信息可以被應用于應急指揮調度和決策支撐。此外，該系統還可以利用北斗衛星導航系統所獨有的短報文通信傳輸功能，通過衛星導航終端設備的定位及數據處理，及時報告所處位置和故障情況，有效的縮短了故障的定位時間，確保了搶修的時效性。

主要參考文獻

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