電力調(diào)度語音通信系統(tǒng)運行風險分析及對策

徐曉東 羅一文

【摘要】 電力調(diào)度語音通信系統(tǒng)作為電力系統(tǒng)的重要組成部分，其功能發(fā)揮、健康狀況直接關(guān)系著電力系統(tǒng)的正常、穩(wěn)定運行。本文全面分析了電力調(diào)度語音通信系統(tǒng)在運行中存在的主要風險，為系統(tǒng)的運行維護提出了切實有效的應對策略。

【關(guān)鍵字】 調(diào)度語音通信系統(tǒng) 風險分析 對策

一、概述

電力調(diào)度語音通信系統(tǒng)主要由調(diào)度交換機、調(diào)度臺、錄音設備、電話終端、電源以及中繼聯(lián)網(wǎng)等組成。以調(diào)度交換機作為主機，通過調(diào)度臺等實現(xiàn)來話的自動分配和自動撥號的語音調(diào)度功能。支持選呼、組呼、會議、強插強拆、分組等調(diào)度功能，支持多用戶多級別設置，具備靈活的綜合接入方式、個性化業(yè)務定制能力以及先進的維護手段等。電力調(diào)度語音通信系統(tǒng)在日常生產(chǎn)調(diào)度中發(fā)揮著重要作用，實際運行中要全面、系統(tǒng)地把握風險，采取有效措施，確保系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行。

二、風險分析及對策

電力調(diào)度語音通信系統(tǒng)風險主要包括設備風險及網(wǎng)絡風險。

2.1設備風險及對策

設備風險主要體現(xiàn)在設備可靠性方面，系統(tǒng)硬件可靠性技術(shù)、操作系統(tǒng)穩(wěn)定性等都是影響設備可靠性的關(guān)鍵因素。電力系統(tǒng)中判斷安全性的一個準則叫N-1原則，又稱單一故障安全準則，按照這一準則，系統(tǒng)中任一部件的故障、停運，不應對網(wǎng)絡穩(wěn)定和終端用戶業(yè)務正常運行產(chǎn)生影響。N-1原則是從電網(wǎng)安全運行的角度提出的一項技術(shù)要求，也同樣適合于電力調(diào)度語音通信系統(tǒng)，是防范調(diào)度語音通信系統(tǒng)設備風險的主要方向和對策，可有效解決運行中出現(xiàn)單點故障影響網(wǎng)絡和業(yè)務中斷的問題。下面分別對電力調(diào)度語音通信系統(tǒng)的幾個重要設備進行風險分析。

2.1.1調(diào)度交換機

電力調(diào)度交換機是電力調(diào)度語音通信系統(tǒng)的核心設備，不僅具有普通電話的呼叫功能，同時也具備指揮生產(chǎn)、協(xié)調(diào)工作、應急備份等重要功能。由于電力調(diào)度交換機的應用場合、使用環(huán)境與其他通信網(wǎng)不同，因此對其性能指標（電磁兼容、收鈴靈敏度、耐壓和抗沖擊等）、接口類型、調(diào)度功能、檢驗手段等有著特殊的要求。調(diào)度交換機的可靠性不僅受硬件失效的影響，還受軟件差錯和人為因素的影響，而軟件差錯和人為因素引起的故障不經(jīng)過大量的現(xiàn)場試驗是難以預計的。防范調(diào)度交換機設備風險，主要從以下幾個方面考慮：

①設備選型：首先強調(diào)可靠性，而后再兼顧功能先進性，應優(yōu)先選用調(diào)度通信市場占有率高、成熟穩(wěn)定、高可靠性的機型。其次，交換機主控CPU系統(tǒng)、一次電源、二次電源及鈴流等公共、控制部分冗余配置，故障自動切換也是設備選型的關(guān)鍵指標。

②數(shù)據(jù)維護：調(diào)度交換機硬件可靠性越來越高，隨著用戶的不斷增長和功能的不斷豐富，軟件、數(shù)據(jù)出問題的機會變得越來越大，已經(jīng)成為影響交換機設備可靠性的最大因素，因此，需要定期進行數(shù)據(jù)庫核查，規(guī)范數(shù)據(jù)配置，修補數(shù)據(jù)漏洞，清除數(shù)據(jù)垃圾。

2.1.2調(diào)度臺

調(diào)度臺是調(diào)度交換機的前臺設備，主要進行電力調(diào)度語音通訊，具有號碼預置、快速撥號、來電用戶顯示等主要功能，是電力調(diào)度語音通信系統(tǒng)區(qū)別于其他行政交換系統(tǒng)的重要組成。

大部分的調(diào)度臺都是單接口調(diào)度臺，即只有一個接口連接調(diào)度交換機，不滿足N-1原則；對于PC式調(diào)度臺，主機一般只有單電源供電，存在N-1風險；PC式和一體化終端式調(diào)度臺普遍使用常規(guī)操作系統(tǒng)，容易出現(xiàn)死機等問題。要防止和消除上述風險，可采取以下措施和對策：

①選用雙接口調(diào)度臺。B+D、2B+D和以太網(wǎng)這些都是調(diào)度臺與調(diào)度交換機通信連接的常用接口，當分別接入一臺或兩臺交換機時，接口電路、連接和路由都能得到有效保護，極大地提高調(diào)度臺通信的可靠性。

②定期重啟調(diào)度臺進行軟件、操作系統(tǒng)復位。早期的調(diào)度臺軟件通常會采用Microsoft Win98、WindowsNT/2000等操作系統(tǒng)，連續(xù)運行時間過長，系統(tǒng)穩(wěn)定性下降，容易出現(xiàn)死機現(xiàn)象，可根據(jù)實際情況進行系統(tǒng)定期（每周、每月等）或不定期（重大事件前）復位，降低死機風險。

③采用兩路獨立電源為同組調(diào)度臺分別供電。在不能改變調(diào)度臺主機單電源非冗余配置的情況下，兩路供電電源分開供電方式能確保同組調(diào)度臺不會因一路供電電源故障而全部停止工作。

2.1.3錄音系統(tǒng)

錄音系統(tǒng)是為電力調(diào)度等重要用戶提供語音錄音的設備。為了促使調(diào)度人員在下達調(diào)度指令過程中，嚴格執(zhí)行有關(guān)規(guī)程制度，杜絕誤調(diào)度事故的發(fā)生，同時也為了便于對調(diào)度指令情況進行監(jiān)督檢查，加強對調(diào)度電話錄音設備的管理，確保調(diào)度員在下達調(diào)度指令過程中進行全過程錄音。以下是調(diào)度錄音系統(tǒng)運行中常用的安全保障措施：①采用兩套錄音系統(tǒng)同時錄音的1+1冗余方式，握通話時長與存儲單元容量的對比關(guān)系，隨時關(guān)注錄音用戶的增加和話務量的動態(tài)變化，防止存儲單元容量不足。 ②做好數(shù)據(jù)安全管理和用戶權(quán)限管理，防止錄音數(shù)據(jù)被人為刪除或修改。管理員權(quán)限和查聽權(quán)限要嚴格管理，普通用戶一律只給查聽權(quán)限。③調(diào)度錄音系統(tǒng)可以通過接入專用GPS授時系統(tǒng)、時間同步服務器和高精度的時鐘源等，提高錄音記錄的時間準確度，避免直接接入INTERNET獲取同步時間而帶來的系統(tǒng)安全問題。

2.1.4調(diào)度電話終端及線路

電力調(diào)度電話是由電力系統(tǒng)根據(jù)調(diào)度的重要性和企業(yè)管理的繁忙程度自行建設的獨立電話通道。對于電力調(diào)度電話，要求有高度的可靠性，任何情況下，都必須保證電話暢通。以下是調(diào)度電話終端和線路運維中需要關(guān)注的問題及解決方法。①終端配置：同一調(diào)度站點配備多種方式和類型的調(diào)度終端電話。要求一個站點至少同時開通3到4種不同方式和類型的調(diào)度電話，互為備份，充分滿足N-1要求。②電話并機：嚴禁調(diào)度電話并接傳真機或一條線路并接多個話機等，直接影響通話效果，增加故障機會；③話機質(zhì)量：選用堅固耐用的終端話機作為調(diào)度電話。對話機的外殼材料、叉簧質(zhì)量、號碼按鍵大小、位置、鈴聲大小控制以及通話質(zhì)量等需要經(jīng)過反復篩選和嚴格測試。④定期進行調(diào)度電話撥測，防止后備電話及線路故障。定期采用人工或自動撥測的方式對所管轄站點的調(diào)度電話進行測試。

2.1.5電源系統(tǒng)

電源系統(tǒng)是通信系統(tǒng)的心臟，是任何通信系統(tǒng)賴以生存的重要組成部分，電源故障，供電中斷，所有設備將會停止工作。對于電源系統(tǒng)，N-1安全要求尤為重要。電力調(diào)度語音通信系統(tǒng)，無論是直流電源還是交流電源都必須1+1配置，有條件的，盡可能分別連接不同相的交流輸入，兩套獨立電源系統(tǒng)各帶一組蓄電池組，由于蓄電池重量對機房樓層承重構(gòu)成威脅，不能隨意增大電池容量，一般情況下，對于直流系統(tǒng)，電池后備容量為中心站滿足設備工作10小時、外圍

基金項目：電網(wǎng)調(diào)度智能語音終端開發(fā)研究（K-GD2014-100）站72小時；對于交流系統(tǒng)，電池后備容量均為2小時。兩套電源為所有雙電源輸入設備供電。單電源輸入設備，可在配電環(huán)節(jié)，將兩路電源經(jīng)自動切換裝置變換為一路輸出，接入設備。還需要根據(jù)實際，做好防雷、接地、穩(wěn)壓、防諧波等措施；具備良好的保護和告警性能，便于接入監(jiān)控系統(tǒng)；選用成熟、可靠的電源開關(guān)，設備用電一般按最大電流的1.2倍合理配置空氣開關(guān)的大小。

2.2網(wǎng)絡風險及對策

2.2.1傳輸網(wǎng)絡

目前電力通信傳輸網(wǎng)主要用于承載電力調(diào)度、調(diào)度自動化信息、電網(wǎng)安全保護信息、調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)、綜合數(shù)據(jù)網(wǎng)信息、行政辦公電話、視頻圖像等業(yè)務。調(diào)度語音通信系統(tǒng)主要有調(diào)度交換機聯(lián)網(wǎng)的2M中繼業(yè)務和模擬電話用戶延伸的PCM 64K業(yè)務需要傳輸網(wǎng)傳輸，傳輸網(wǎng)中斷或者通道中斷會導致業(yè)務中斷，因此，降低傳輸網(wǎng)絡故障風險的對策主要有以下幾點：

①采用成熟的光纖SDH自愈網(wǎng)作為調(diào)度通信語音業(yè)務的承載網(wǎng)，實現(xiàn)復用段保護和2M通道1+1保護；

②相同目的站點的2M和64k通道安排不同的傳輸路由；

③采用DXC 1/0等數(shù)字交叉連接設備，減少64K通道中間音頻轉(zhuǎn)接。

2.2.2交換網(wǎng)絡

調(diào)度交換網(wǎng)由各級調(diào)度中心、大型電廠和500KV變電站的生產(chǎn)調(diào)度交換機通過中繼互聯(lián)構(gòu)成。其安全運行的主要風險有：①調(diào)度交換機聯(lián)網(wǎng)路由過多，網(wǎng)絡復雜，會增加數(shù)據(jù)出錯機會；②對于只有一路中繼接入的交換機，中繼接口故障造成聯(lián)網(wǎng)業(yè)務中斷； ③組網(wǎng)信令不統(tǒng)一，會帶來許多交換機互聯(lián)問題，影響網(wǎng)內(nèi)業(yè)務的安全、可靠運行； ④采用64K模擬中繼聯(lián)網(wǎng)（環(huán)路、4W/EM），通道狀態(tài)難以監(jiān)控，會降低網(wǎng)絡可靠性。

主要對策：①簡化網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)，優(yōu)化路由方案：由于SDH光傳輸技術(shù)的廣泛應用，光網(wǎng)成環(huán)保護、2M 1+1通道保護已普遍實現(xiàn)，極大保證了傳輸網(wǎng)絡和通道的可靠性。在各級備用調(diào)度網(wǎng)建設前，均宜以星型組網(wǎng)方式為主，部分重點的站點可適當增加第二路由，未來規(guī)劃各級后備調(diào)度中心時，可將備調(diào)網(wǎng)統(tǒng)一作為第二路由。②用兩個中繼接口組成一個中繼組，這樣可以有效保護只有一個中繼接口的單路由中繼。由于傳輸2M通道的1+1通道保護功能，等效于雙接口+雙路由的工作模式，進一步保證了聯(lián)網(wǎng)中繼的可靠性。③統(tǒng)一規(guī)范網(wǎng)內(nèi)信令，采用高效、可靠的專網(wǎng)信令，如PRI、QSIG等（比NO.7簡潔，比NO.1快捷）。④優(yōu)先采用2M數(shù)字中繼聯(lián)網(wǎng)，取代模擬二線環(huán)路中繼和四線EM中繼等。相對而言，2M接口和通道的可靠性更高，易于監(jiān)控，其故障自動檢測和排查性能遠比模擬中繼優(yōu)越，能夠更迅速地發(fā)現(xiàn)問題、排除故障，減少業(yè)務中斷時間。

三、結(jié)論

調(diào)度語音通信系統(tǒng)風險管控是個系統(tǒng)工程，需要各個環(huán)節(jié)把關(guān)，基于風險，系統(tǒng)化、規(guī)范化持續(xù)改進，不斷總結(jié)提高才能使運維工作達到一個高水平，使之在保證電網(wǎng)安全、穩(wěn)定運行方面發(fā)揮更重要的作用。