電力應急通信系統建設探討

陳 曦，劉 倩，楊 斌，唐中偉

(國網四川省電力公司德陽供電公司，四川 德陽 618000)

0 引言

應急通信能力是供電企業在突發事件和自然災害情況下迅速應對危機、減少損失、穩定局勢的重要支撐和基礎手段。以德陽供電公司為例，探索多種技術手段的結合應用來提升供電企業的應急通信保障能力。

1 傳統應急通信手段

德陽供電公司傳統的應急通信方式主要是借助現有的電力通信手段實現，其特點是設備簡單、組網方式單一、覆蓋范圍小，以及網絡抗災能力較差。傳統的應急通信方式主要由視頻監控系統和短波通信系統構成。視頻監控系統通過自有的光通信網絡進行傳輸，實現地調監控中心與變電站之間的通信；短波通信系統以省公司為核心，各地市公司為節點進行組網，可實現省級調度與地市調度之間的通信。

1.1 視頻監控系統

視頻監控系統是提高電網安全監測水平及預防電力突發事件發生的有效手段。按照省公司統一部署，德陽供電公司建成了視頻監控系統，在地調建設了視頻監控中心平臺，在各變電站建設了前端系統，從而實現了德陽地區12 座220 kV 變電站、52座110 kV 變電站及49 座35 kV 變電站的100 %全覆蓋。變電站視頻信息主要是針對變電站集中控制中心對無人值班變電站一定區域場景的實時監視信息，可用性要求為99.9 %，以數據通信網為載體傳回至集中控制中心。

視頻監控系統的建設和運行實現了規范化管理，保障了人身及電網設備安全。然而，由于視頻監控系統依靠光通信網絡傳輸，當出現地震、暴雨等自然災害導致光傳輸網絡中斷的情況下，視頻監控系統就無法實現通信。

1.2 短波通信系統

短波通信系統以省公司為核心構建星型網絡結構，覆蓋半徑可達600 km，主要承載語音和數字報文業務。德陽供電公司作為四川省電力公司的一個端局，在地調大樓部署了一套短波無線電臺。一個基本的短波通信站由電臺、天線和電源組成。短波電臺的使用只需在當地無線電管理委員會申請持臺證即可。短波通信具有抗毀能力強、設備簡單、通信距離遠、應用靈活、運行成本低等特點，在應急通信中運用短波通信有著很強的促進作用。但是，短波信道易受多徑衰落和節點移動的影響，導致短波通信環境較差，從而顯著影響系統性能。

2 電力應急通信系統建設與應用

由于德陽地處龍門山脈向四川盆地的過渡地帶，清平、縈華、紅白等山區地處地質活動頻繁地帶，是地震、泥石流等自然災害易發地帶，因此，加快電力應急通信系統建設是一項必要且緊迫的任務。

2.1 應急通信系統建設

近幾年來，德陽供電公司采用有線與無線技術相結合、專網與公網資源相結合，以及移動設備與固定設施相結合的靈活組網方式，完成了覆蓋變電站無線專網、衛星應急便攜站、4G 單兵系統、電力110 對講機、衛星電話等的電力通信應急體系建設。應急通信設備在一定地域范圍內可相互支援、統籌使用，同時吸納外部資源，實現了資源共享與優勢互補，從而進一步提升了電力通信網絡抵抗自然災害的能力。

2.1.1 變電站無線專網

變電站內傳統應急通信方式主要依靠視頻監控系統，但視頻監控的應用受覆蓋范圍的限制影響較大，變電站無線專網的建成可以彌補這一空白。在變電站視頻監控失效或者未覆蓋的地方，采用無線專網與視頻監控系統相輔相成，將變電站內實時畫面傳輸至應急指揮中心，從而實現變電站內監控全覆蓋。2019 年，德陽供電公司在10 座220 kV 變電站和7 座110 kV 變電站部署了無線專網。

2.1.2 衛星應急便攜站

衛星通信是電力應急通信系統的重要組成部分，不受地域和時間限制，具有其他通信方式無可替代的優勢。德陽供電公司當前配有一套衛星應急便攜站，并在此基礎上對衛星便攜站進行了“方舟”改造和設備整合，使之更加便于存放和快速部署。

衛星應急便攜站通過網關安全接入高清視頻會議系統，采用無線單兵圖傳、集群指揮對講等近程接入方式，結合遠程與近程通信及高速率與高可靠通信，以圖像、語音、數據等方式，滿足視頻會商、視頻監控、安全督查等業務需要，具有適應性強、機動性高的特點，可在任意時間、任意地點實現圖像、語音、數據等的快速接入。

公司秉承“實用、高效、可靠”和集約化原則，兼顧“平戰結合”，通過統一的資源管理平臺進行高效率管理，平時按照省公司的統一部署，每月開展衛星應急通信系統演練；非應急狀態下，運用衛星應急通信系統承擔偏遠廠站調度電話、自動化生產業務以及重點基建工程施工現場的視頻監控傳輸任務，充分利用衛星帶寬資源，為公司的生產和基建提供安全支撐和輔助服務，促進投資利益最大化。

2.1.3 4G 單兵系統

4G 單兵系統的終端設備通過公網與客戶端通信。德陽供電公司目前有4G 單兵設備31 套，分別部署在公司應急指揮中心、各級縣公司和生產中心。4G 單兵系統體積小，便于攜帶，具有快速機動反應能力，對于部分地理條件不便、難以架設有線通信及遠離衛星通信站的地區，可靈活移動地開展視頻監控，并將實時視頻數據傳回應急指揮中心。但是，4G 單兵系統要借助公網傳輸通道，在一些公網信號未覆蓋的偏僻區域仍無法使用。

2.1.4 電力110 網絡

結合德陽地區的地形來看，清平、縈華、紅白等山區自然災害發生頻率較高，而公網尚未覆蓋這些區域，當有突發狀況時，大型工程車輛很難到達現場，此時可使用對講機快速建立通信。

德陽供電公司經過與德陽市公安局積極協商，依托公安系統現有的350 M 集群網絡，通過劃分專用頻段，構建了電力110 網絡，共部署了60 臺對講機。采用電力110 網絡可以在偏遠地區實現語音通信和實時定位功能，傳輸距離可達上百千米，彌補了公網的空白。電力110 對講機成本低，便于攜帶，可作為衛星應急便攜站的補充通信手段，有助于迅速到達現場，建立語音通信和人員定位。

2.1.5 衛星電話

衛星通信系統覆蓋范圍廣，通信距離遠，通信質量好，服務無盲區，安全而可靠，有助于彌補現有衛星便攜站、4G 單兵系統、電力110 網絡等覆蓋面不足的問題，在上述通信方式均失效的情況下，可采用衛星電話實現語音通信和人員定位。

德陽供電公司電力應急通信系統采用有線與無線技術相結合、專網與公網資源相結合、移動設備與固定設施相結合的靈活組網方式，在優化通信運行方式和資源合理配置的同時，積極與其他運營商、公安網絡等機構開展有效合作，通過資源互換，實現資源優勢互補，電路互為備用，構建內外混合型電力通信網絡構架，從而實現網絡結構優化和安全能力提升，增強電力通信保障和抗風險能力。

2.2 應急通信系統應用

(1) 應急通信培訓常態化。應急通信培訓和演練是提升應急通信保障能力及現場搶險救援人員實戰技能的有效途徑。為建設形成協同力強、可靠性高、反應迅速的綜合通信保障體系，公司認真組織衛星通信、移動通信、傳輸網絡、音視頻系統等培訓，采取課堂講授、案例教學、實地操作、模擬演練、專題研討等多種手段相結合的方式，促進了團隊的知識技能水平和綜合業務素質提升。

(2) 應急通信系統演練常態化。及時更新系統設備相關的技術資料及崗位管理相關的工作標準等；將《德陽供電公司應急通信系統運行管理規定》和《德陽供電公司應急通信系統操作及演練規定》等要求落實到通信人員的日常工作習慣中；常態化開展隱患排查與整改、系統性能評估與優化，確保系統安全穩定優質運行；定期參加省公司組織的衛星系統應急演練，并且每年參加德陽公司防災減災綜合應急演練。

3 結束語

電力應急通信系統因機動性強，便于在救援現場構建無線專網，以背負式融合指揮系統為核心，通過衛星應急便攜站、衛星電話、4G 單兵等應急通信設備將各個搶險畫面實時傳回至指揮部，同時將指揮部的指令及時下達至前方搶險現場，為搶險救災指揮提有力支撐。

但是，德陽供電公司應急通信系統的4G 單兵、對講機等大多借助公網和其他專網，使用限制較多，有被關閉風險，后續公司將考慮在自有資源的基礎上擴展建設屬于自己的專網，以“打造天地空立體通信網”為目標，運用短波通信系統、視頻監控系統、4G 單兵、電力110 對講機、衛星電話等混合組網，對運營商網絡、專網、衛星網絡進行鏈路聚合，實現覆蓋后方指揮中心、前方指揮部和第一現場的三級通信保障。