McWiLL系統(tǒng)在核電應(yīng)急領(lǐng)域的應(yīng)用分析

李軍 石建民 施煜

【摘要】 本文結(jié)合秦山核電基地應(yīng)急指揮控制中心項(xiàng)目，闡述了McWiLL無線通訊系統(tǒng)在核電應(yīng)急領(lǐng)域的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，簡(jiǎn)要介紹了McWiLL在核電應(yīng)急通訊中的組網(wǎng)架構(gòu)，McWiLL無線通訊系統(tǒng)在秦山核電站應(yīng)急領(lǐng)域中應(yīng)用的優(yōu)勢(shì)，并詳細(xì)解析了McWiLL系統(tǒng)功能和技術(shù)特點(diǎn)，希望能對(duì)核電通訊技術(shù)更新有所幫助。

【關(guān)鍵詞】 核電 應(yīng)急通訊 無線通訊 McWiLL

一、引言

核電站在應(yīng)急工況下，通信的暢通與否關(guān)系到應(yīng)急指揮、應(yīng)急響應(yīng)、應(yīng)急救援等相應(yīng)信息能否及時(shí)實(shí)施和傳達(dá)到位，直接影響到應(yīng)急行動(dòng)的有效性和應(yīng)急救援的及時(shí)性。為保證應(yīng)急通信的可靠性，秦山核電基地在應(yīng)急指揮控制中心建立了多種固定通信和無線通信相互補(bǔ)充的冗余通訊手段，無線通訊和無線數(shù)據(jù)傳輸功能使用的是我國(guó)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的McWiLL系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了應(yīng)急通訊移動(dòng)化，依托McWiLL搭建了完全自主的無線通信平臺(tái)。

二、核電應(yīng)急無線通訊系統(tǒng)

秦山核電應(yīng)急無線通訊系統(tǒng)旨在建立一套安全的無線通訊和無線數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)，并能在核電應(yīng)急煙雨區(qū)范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)視頻的標(biāo)清傳輸，在應(yīng)急工況下能保證通訊暢通的可靠網(wǎng)絡(luò)。該網(wǎng)絡(luò)有如下幾點(diǎn)具體要求：

（1）無線通訊系統(tǒng)覆蓋范圍廣，需覆蓋整個(gè)秦山核電基地以及其方圓10Km范圍（應(yīng)急煙雨區(qū)）。（2）高速移動(dòng)語音通訊功能。（3）移動(dòng)數(shù)據(jù)傳輸功能。在距核電站10Km的應(yīng)急數(shù)據(jù)采集點(diǎn)能實(shí)時(shí)將數(shù)據(jù)傳輸?shù)綉?yīng)急控制指揮中心。（4）視頻傳輸功能。（5）保障全天候網(wǎng)絡(luò)暢通無阻塞。

2.1 主流無線通訊技術(shù)的應(yīng)用對(duì)比

目前在核電系統(tǒng)中可使用的無線通信系統(tǒng)主要有McWiLL系統(tǒng)、WiFi、公網(wǎng)移動(dòng)通訊以及數(shù)字無線集群，4種通信技術(shù)對(duì)比如表1所示：

WIFI無線通訊應(yīng)用的缺點(diǎn)：傳輸距離過短，安全性存在隱患；數(shù)字無線集群通訊應(yīng)用缺點(diǎn)：頻段易被干擾，不夠穩(wěn)定和安全；公網(wǎng)移動(dòng)通訊應(yīng)用缺點(diǎn)：無法保障全天候網(wǎng)絡(luò)暢通。McWiLL系統(tǒng)和上述3種通訊系統(tǒng)相比，更符合核電應(yīng)急應(yīng)用，主要有如下幾點(diǎn)優(yōu)勢(shì)：（1）唯一國(guó)家自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的無線接入技術(shù)，并經(jīng)過多年的大規(guī)模商用驗(yàn)證，產(chǎn)品成熟可靠。（2）單一基站最大覆蓋半徑可超過20km。（3）單扇區(qū)容量最高可達(dá)15Mbps。（4）頻譜優(yōu)勢(shì)。McWiLL系統(tǒng)擁有國(guó)家授權(quán)的使用頻段1785-1805MHz，與其他無線通信系統(tǒng)不產(chǎn)生干擾。

2.2 秦山核電應(yīng)急無線通訊系統(tǒng)的構(gòu)架

如圖1所示，在網(wǎng)絡(luò)中，系統(tǒng)充分利用核電站現(xiàn)有的通信資源和中心服務(wù)資源，McWiLL基站與系統(tǒng)現(xiàn)有的以太網(wǎng)和辦公網(wǎng)絡(luò)通過有線、光纖等分組方式連接，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)有語音、數(shù)據(jù)傳輸?shù)葮I(yè)務(wù)的無線延伸，構(gòu)建基于IP網(wǎng)絡(luò)的語音集群、數(shù)據(jù)傳輸?shù)木C合業(yè)務(wù)系統(tǒng)，搭建統(tǒng)一的信息化業(yè)務(wù)平臺(tái)。

電站廠區(qū)內(nèi)部署兩個(gè)McWiLL基站，在1800MHz頻率下，覆蓋秦山核電基地三個(gè)廠區(qū)及周邊區(qū)域，在周邊8KM半徑范圍內(nèi)可以穩(wěn)定實(shí)現(xiàn)語音和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，12KM半徑內(nèi)可通過定向天線實(shí)現(xiàn)固定數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的傳輸。應(yīng)急人員配備手持語音集群終端，可以實(shí)現(xiàn)語音通信、集群呼叫、短信等通信手段，并可以實(shí)現(xiàn)人員的GPS定位；應(yīng)急車輛配置車載臺(tái)，可實(shí)現(xiàn)車載語音、數(shù)據(jù)回傳、移動(dòng)視頻等巡檢業(yè)務(wù)；環(huán)境監(jiān)測(cè)站配置數(shù)傳采集模塊，可以將取水口輻射監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程回傳至應(yīng)急指揮控制中心。

廠區(qū)全部采用McWiLL系統(tǒng)基站無線覆蓋；基站需要采用光纖、網(wǎng)線等有線方式連接到軌道交通的IP通信網(wǎng)絡(luò)中，再由IP網(wǎng)絡(luò)連接各個(gè)平臺(tái)和服務(wù)器設(shè)備，如數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)平臺(tái)、集群調(diào)度平臺(tái)、多媒體業(yè)務(wù)平臺(tái)和網(wǎng)絡(luò)管理平臺(tái)等；并且McWiLL網(wǎng)絡(luò)與現(xiàn)有Internet、辦公網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)對(duì)接。

McWiLL可根據(jù)業(yè)務(wù)需求，提供不同形式的終端，如手持集群終端/PDA、固定終端（CPE/MEM/車載臺(tái)）等，實(shí)現(xiàn)語音集群調(diào)度、數(shù)據(jù)采集業(yè)務(wù)，保障作業(yè)安全?；镜淖畲笸掏铝繛?5Mbps，可將各種形式的終端數(shù)據(jù)承載到IP網(wǎng)絡(luò)中。

三、McWiLL系統(tǒng)在核電應(yīng)急領(lǐng)域的應(yīng)用的技術(shù)特點(diǎn)

McWiLL技術(shù)是國(guó)際電信聯(lián)盟PPDR公共安全和救災(zāi)系統(tǒng)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)（ITU M.2009），在各類應(yīng)急救災(zāi)和公共安全保障事件中大量使用，在秦山核電應(yīng)急通信領(lǐng)域也成為了一種主要通信手段。McWiLL技術(shù)在核電應(yīng)急通信體系中使用時(shí)，充分發(fā)揮了其技術(shù)特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)。

3.1 架設(shè)獨(dú)立的專用無線網(wǎng)絡(luò)，可大范圍覆蓋

利用McWiLL技術(shù)可以架構(gòu)基于1800MHz頻段的獨(dú)立于公網(wǎng)之外的無線通信專用網(wǎng)絡(luò)，保障了應(yīng)急事件時(shí)通信持續(xù)有效。McWiLL具有良好的射頻性能，可以利用在廠區(qū)內(nèi)架設(shè)的基站實(shí)現(xiàn)廠區(qū)和廠區(qū)周邊區(qū)域的大范圍覆蓋?；?800MHz頻段的單基站可以實(shí)現(xiàn)10KM以上的覆蓋半徑，大大便利了光纜和基站的部署，并有良好的經(jīng)濟(jì)性。

3.2 提供多種通信手段，互為保障

通過McWiLL無線通信系統(tǒng)可以提供獨(dú)立于公網(wǎng)之外的語音通話、集群呼叫、短信通信等通信手段，同時(shí)，如采用McWiLL＼GSM雙模手持終端，可以通過一部終端同時(shí)利用公網(wǎng)和專網(wǎng)兩套通信體系。當(dāng)災(zāi)害事件造成專網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)癱瘓時(shí)，McWiLL集群手持終端可以切換到模擬對(duì)講模式，實(shí)現(xiàn)脫網(wǎng)的對(duì)講呼叫，滿足應(yīng)急需求。

3.3 與應(yīng)急體系的其他通信保障系統(tǒng)互聯(lián)互通

McWiLL無線通信系統(tǒng)作為電信級(jí)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)的通信系統(tǒng)，具備各類標(biāo)準(zhǔn)接口，可以與原有的固定電話系統(tǒng)、IP網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、應(yīng)急電話系統(tǒng)、電話錄音系統(tǒng)、多媒體調(diào)度平臺(tái)等多種通信系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)互聯(lián)互通。同時(shí)，也可以與外網(wǎng)實(shí)現(xiàn)通信，完成與遠(yuǎn)程應(yīng)急指揮中心的通信互通。

3.4 語音、數(shù)據(jù)、視頻等多種綜合業(yè)務(wù)，為應(yīng)急通信保障提供多樣化手段

McWiLL無線通信系統(tǒng)是一套綜合業(yè)務(wù)平臺(tái)，可以實(shí)現(xiàn)語音、集群、數(shù)據(jù)、視頻等多種綜合業(yè)務(wù)的無線接入，核電應(yīng)急領(lǐng)域的各類業(yè)務(wù)均可以通過無線接入方式承載。

3.5 極限災(zāi)害情況下的應(yīng)急預(yù)案完善

McWiLL無線通信系統(tǒng)是一套完善的無線應(yīng)急通信系統(tǒng)，充分考慮了極限災(zāi)害情況下的應(yīng)急預(yù)案。McWiLL無線通信系統(tǒng)可提供了應(yīng)急通信車系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)完全獨(dú)立于現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境的臨時(shí)應(yīng)急指揮中心架設(shè)，應(yīng)急通信車具備了備用發(fā)電機(jī)、完整的無線通信平臺(tái)、可擴(kuò)展的各種業(yè)務(wù)平臺(tái)、車內(nèi)臨時(shí)指揮調(diào)度中心環(huán)境等，通過系統(tǒng)數(shù)據(jù)的備份平移，可以利用原系統(tǒng)的所有終端，迅速發(fā)揮通信指揮作用。同時(shí)McWiLL無線通信系統(tǒng)還可以提供背負(fù)式的基站和單兵可穿戴的語音和數(shù)據(jù)采集套裝，可以實(shí)現(xiàn)靈活的應(yīng)急基站部署和特殊環(huán)境下的各類語音和數(shù)據(jù)應(yīng)用。

四、結(jié)束語

McWiLL無線通信技術(shù)可以同時(shí)實(shí)現(xiàn)廠區(qū)及周邊地區(qū)的大范圍覆蓋，可以實(shí)現(xiàn)核電站內(nèi)外一體化的全方位覆蓋；McWiLL無線通信技術(shù)可以提供無線語音、無線數(shù)據(jù)和集群通信業(yè)務(wù)，能滿足核電運(yùn)營(yíng)和管理多方面的業(yè)務(wù)需求。和其他無線通信技術(shù)相比，McWiLL無線通信技術(shù)的技術(shù)特點(diǎn)使其在核電站的應(yīng)用中具有明顯的優(yōu)勢(shì)。鑒于核電站對(duì)于安全性的高要求，國(guó)家自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的McWiLL無線通信技術(shù)在核電通訊領(lǐng)域應(yīng)用有著廣闊的前景。

參 考 文 獻(xiàn)

[1] 溫斌，劉昀. McWiLL 寬帶無線接入技術(shù)及應(yīng)用. 人民郵電出版社. 2009年3月

[2] 崔鴻雁. 寬帶無線通信技術(shù). 人民郵電出版社. 2008年2月

[3] 劉兆利. Wi-Fi 無線電話系統(tǒng)在AP1000 核電站中的應(yīng)用. 電力系統(tǒng)通信，2012年10月，第33卷第240期：68-71頁

[4] 金怡初. 秦山核電站的無線通信設(shè)計(jì)特點(diǎn). 上海電力學(xué)院學(xué)報(bào)，2009年4月，第25卷第2期：150-152頁