電力應急指揮通信系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)

　　本文提出了一種電力應急指揮通信系統(tǒng)的設計方案，并分析了各分系統(tǒng)的組成，還將衛(wèi)星通信及北斗導航定位技術(shù)應用于電力應急通信系統(tǒng)，擴展了電力應急指揮通信手段，對電力行業(yè)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(chǔ)。

　　《通信世界》創(chuàng)刊于1999年，由信息產(chǎn)業(yè)部主管，信息產(chǎn)業(yè)部人民郵電出版社主辦。在過去的8年里，始終堅持立足中國通信產(chǎn)業(yè)發(fā)展，全面反映中國通信產(chǎn)業(yè)發(fā)展變化，為中國通信產(chǎn)業(yè)的發(fā)展積極獻言獻策。我們的目標是，一個領(lǐng)先的，融合通信的積極推動者。一個權(quán)威的，傳播融合通信的綜合服務平臺。

　　1 電力應急指揮通信系統(tǒng)

　　電力應急指揮通信管理系統(tǒng)就是將實時數(shù)據(jù)及語音進行提取整合，在確保系統(tǒng)信息穩(wěn)定性及安全性的前提條件下，充分滿足電力公司系統(tǒng)內(nèi)部的通信工作需求和人員調(diào)度指揮業(yè)務的開展，從而實現(xiàn)每個服務小組和每個工作人員的多層級、多維度、多數(shù)據(jù)之間的信息流轉(zhuǎn)、實時采集、工作數(shù)據(jù)收發(fā)，實現(xiàn)指令、圖像語音、消息的實時傳送及發(fā)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(tǒng)拓撲圖如圖1所示。

　　系統(tǒng)通過調(diào)度應急車載通信系統(tǒng)、視頻會議系統(tǒng)、衛(wèi)星通信系統(tǒng)、北斗衛(wèi)星導航定位系統(tǒng)等實時采集現(xiàn)場的視頻、語音數(shù)據(jù)，通過信息流調(diào)度平臺及可視化調(diào)度指揮平臺，將現(xiàn)場的圖像、聲音在顯示系統(tǒng)實時播放，用于電力指揮調(diào)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(tǒng)主要包括以下設備。

　　顯示系統(tǒng)：配置有大屏幕系統(tǒng)、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(tǒng)：配置有數(shù)字音頻處理器、各類音箱及功放等。

　　會議系統(tǒng)：配置有控制主機、主席發(fā)言單元與代表發(fā)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(diào)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(tǒng)

　　由于信息化社會不斷發(fā)展，且企業(yè)周邊環(huán)境的變化迅速，各類型突發(fā)事件的觸發(fā)概率及頻次逐步增加，同時電力行業(yè)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(wǎng)公司在編制完成的“十三五”通信規(guī)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(tǒng)就是滿足這一要求的最佳選擇。該系統(tǒng)以解決電力應急通信中的音頻及視頻傳輸互動應用與數(shù)據(jù)傳輸為主要設計出發(fā)點，對電力作業(yè)與指揮調(diào)度進行了充分的調(diào)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(tǒng)有效地解決了目前電力應急搶險、工程施工勘查、現(xiàn)場監(jiān)測評估等各類型環(huán)境下所需解決的臨時音頻、視頻通訊傳輸問題，是電力系統(tǒng)內(nèi)部通信網(wǎng)絡與信息化應用系統(tǒng)的有效延伸。電力應急指揮通信車載管理平臺系統(tǒng)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(yè)對抗各種突發(fā)事件和突發(fā)狀況提供堅實的通信保障。

　　系統(tǒng)通過車載式攝像機，對現(xiàn)場環(huán)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(wèi)星等通信手段傳輸?shù)狡渌麍鏊Ｏ到y(tǒng)的集中顯示、音響系統(tǒng)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(tǒng)能夠構(gòu)建出應急指揮小組工作平臺，通過無線通信、衛(wèi)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(xiàn)場各種救援力量實施，并且能夠通過系統(tǒng)實時監(jiān)控現(xiàn)場狀態(tài)，確保應急指揮中心對事件現(xiàn)場實施有效地指揮調(diào)度，并能與電力應急指揮通信中心及時形成指揮網(wǎng)絡，實現(xiàn)遠程文字、數(shù)據(jù)、語音、圖像的有效溝通和實時調(diào)度。系統(tǒng)具有有線、無線、衛(wèi)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(lián)網(wǎng)，實現(xiàn)圖像、數(shù)據(jù)和話音通信。

　　3 衛(wèi)星通信系統(tǒng)

　　衛(wèi)星通信系統(tǒng)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(yè)務種類：話音、數(shù)據(jù)、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(shù)據(jù)通信、視頻傳輸、會議電視、數(shù)據(jù)廣播等各種服務形式。組網(wǎng)：組網(wǎng)靈活，可按需構(gòu)成點到點、點到多點、多點到多點等各種網(wǎng)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(tǒng)，普通地面站為4 W;1個SkyWAN IDU主控單元：提供1個局域網(wǎng)(LAN)端口和4個串行數(shù)據(jù)端口，可直接支持用戶的TCP或IP、幀中繼和同步透明數(shù)據(jù)傳輸。配有1枚FPG(幀計劃生成器)卡，以提供全網(wǎng)的網(wǎng)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(tǒng);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(shù)據(jù)端口和1個局域網(wǎng)(LAN)端口，可直接支持用戶的幀中繼、TCP或IP和同步透明數(shù)據(jù)傳輸;1套L頻段中頻電纜。

　　4 視頻會議系統(tǒng)

　　本系統(tǒng)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(shù)字專線與下級供電分局、變電站召開視頻會議，實現(xiàn)即時聲音和圖像的實時互傳。

　　5 北斗衛(wèi)星導航定位系統(tǒng)

　　我國北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)是我國自行研制、具有國際先進水平的全球衛(wèi)星定位及通信傳輸系統(tǒng)，是繼俄羅斯全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)和美國全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)之后的第三個成熟衛(wèi)星導航系統(tǒng)。該系統(tǒng)由地面端、空間端和用戶端組成，可在全球范圍內(nèi)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(jīng)具備區(qū)域定位、導航和授時能力，授時精度優(yōu)于100納秒，定位精度優(yōu)于20 m。

　　電力北斗導航定位系統(tǒng)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(tǒng)是運用GPS和北斗導航技術(shù)，集成了定位導航、移動監(jiān)控等多種功能的一體化指揮平臺。利用北斗導航定位系統(tǒng)提供的定位功能，可以將電力企業(yè)內(nèi)部的各種主要關(guān)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(guī)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(wèi)星數(shù)據(jù)接收機和發(fā)射機，相關(guān)車輛的實時位置信息就能在幾秒內(nèi)自動傳輸?shù)诫娏敝笓]中心，這些實時的位置信息可以被應用于應急指揮調(diào)度和決策支撐。此外，該系統(tǒng)還可以利用北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)所獨有的短報文通信傳輸功能，通過衛(wèi)星導航終端設備的定位及數(shù)據(jù)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

　　[1]李文峰，韓曉冰，汪仁，等.現(xiàn)代應急通信技術(shù)[M].西安：西安電子科技大學出版社，2007.

　　[2]陳山枝，鄭林會，毛旭，等.應急通信指揮——技術(shù)、系統(tǒng)與應用[M].北京：電子工業(yè)出版社，2013.

　　[3]孫學康.微波與衛(wèi)星通信[M].北京：人民郵電出版社，2007.

　　[4]夏克文.衛(wèi)星通信[M].西安：西安電子科技大學出版社，2008.