電力應急通信指揮系統(tǒng)的建設方案分析

徐勝朋，黃傳啟，魏云飛，張猛，樊斌

電力應急通信指揮系統(tǒng)的建設方案分析

徐勝朋，黃傳啟，魏云飛，張猛，樊斌

（國網(wǎng)山東省電力公司淄博供電公司，山東 淄博 255000）

以新時期背景下中國電力應急指揮系統(tǒng)的通信需求為基準點，對電力應急通信指揮系統(tǒng)的構成進行簡單闡述，并深入分析了電力應急通信指揮系統(tǒng)建設中應急指揮系統(tǒng)、衛(wèi)星導航定位系統(tǒng)、衛(wèi)星通信系統(tǒng)以及應急通信系統(tǒng)的具體建設方案。

電力系統(tǒng)；應急通信指揮系統(tǒng)；電力專網(wǎng)；無線圖傳設備

所謂電力應急指揮系統(tǒng)，指的是能夠對各種電力突發(fā)事件進行快速處理的系統(tǒng)，通過該系統(tǒng)的指揮能夠對出現(xiàn)故障的設備、線路進行快速修復，在最大程度上降低由于電力故障而導致的經(jīng)濟損失。因此，加強電力應急指揮系統(tǒng)的研究，提高電力應急系統(tǒng)的響應速度、穩(wěn)定性、機動性是現(xiàn)階段亟需解決的問題。

1 電力應急指揮系統(tǒng)的通信需求

由于電力突發(fā)事件不可預測，使得傳統(tǒng)的電力應急方式很難對突發(fā)電力事件進行有效的預防與處理?，F(xiàn)階段，中國很多電力應急指揮系統(tǒng)仍采用傳統(tǒng)的電力應急方式，即借助電力專網(wǎng)、無線圖傳設備進行輸電線、變電站等現(xiàn)場信息的提取。這種電力應急方式雖然能夠保證電力專網(wǎng)連接范圍內區(qū)域的電力突發(fā)事件得到有效解決，但對于監(jiān)控設備部署范圍之外的“盲區(qū)”而言，卻無法實現(xiàn)有效的管理。這樣，不僅無法精準判斷現(xiàn)場實際情況，并且還會消耗大量時間，無法對電力突發(fā)事件及時、有效地處理，那么便需要電力企業(yè)的運維搶險工作及時、高效，二者屬于對立的兩種性質，正是由于電力突發(fā)事件的不確定性，才導致實際電力運維搶險效率受到影響。

基于以上內容來看，為了滿足新時期電力發(fā)展需求，從電力應急指揮系統(tǒng)的角度出發(fā)，其應急通信應該具備3方面基本要求：①響應快速；②機動快捷；③穩(wěn)定性強。

不僅如此，電力運維工作人員還應該具備較高的綜合素養(yǎng)，使其能夠在最短時間內對現(xiàn)場的情況進行準確把握，并根據(jù)實際情況制訂有效的應對方案，與其他工作部門形成聯(lián)動。此外，還應該保證應用通信設備的環(huán)境適應能力、穩(wěn)定性、可靠性，進而保證其能夠有效應用于各種突發(fā)事件環(huán)境當中。

2 電力應急通信指揮系統(tǒng)的構成

電力應急指揮系統(tǒng)主要由四大板塊所構成，分別為應急指揮場所、業(yè)務應用系統(tǒng)、應急通信系統(tǒng)以及基礎支撐系統(tǒng)。其中，在建設應急指揮場所的過程中，應該包含整個電力企業(yè)的日常應急管理、突發(fā)事件應急處置需求能夠得到最大程度上的滿足；業(yè)務應用系統(tǒng)主要以信息技術為基礎，同時輔以GPS、GIS等先進的科學技術手段，借助電力企業(yè)的各種信息管理系統(tǒng)、運營管理系統(tǒng)、調度管理系統(tǒng)，保證能夠為電力應急工作提供源源不斷的數(shù)據(jù)信息；應急通信系統(tǒng)是現(xiàn)場人員與指揮中心進行溝通交流的主要渠道，具備對實時數(shù)據(jù)或語音進行提取、轉換、整合、傳送以及發(fā)布等多方面功能；基礎支撐系統(tǒng)是發(fā)生應急情況時諸多信息匯聚顯示、上傳信息和下達命令的重要基礎設施，屬于電力應急指揮系統(tǒng)當中必不可少的重要部分，其主要由拾/擴音系統(tǒng)、視頻采集系統(tǒng)、綜合布線系統(tǒng)、集中控制系統(tǒng)等多個子系統(tǒng)所組成。電力應急指揮通信系統(tǒng)拓撲圖如圖1所示。

3 電力應急通信指揮系統(tǒng)的建設

3.1 應急指揮系統(tǒng)

所謂電力應急指揮通信系統(tǒng)，就是指通過對實時語音、數(shù)據(jù)等信息的提取整合，在能夠實現(xiàn)信息傳輸穩(wěn)定、安全的前提下，滿足電力企業(yè)人員指揮調度的要求。另外，應急指揮系統(tǒng)通過對其他系統(tǒng)的調動，能夠實現(xiàn)現(xiàn)場視頻、語音數(shù)據(jù)的有效采集，在此基礎上借助信息交流平臺實現(xiàn)信息的傳輸與流動，能夠通過系統(tǒng)實時播放電力突發(fā)現(xiàn)場的聲音、圖像等。電力應急指揮通信系統(tǒng)不僅能夠幫助電力指揮人員對整體情況進行綜合分析、判斷，并且還能夠以此為基礎制定科學、合理的處置行動方案。

一般情況下，應急指揮系統(tǒng)需包含以下設備：①顯示系統(tǒng)。主要有大屏幕系統(tǒng)、顯示屏、投影機、攝像機。②音響系統(tǒng)。需配置各種音響、功放，還需要具備數(shù)字音頻處理器。③會議系統(tǒng)。需要配置主機、以供相關人員發(fā)言的單元、攝像機等設備。④信息互傳系統(tǒng)。主要需具備質量較高的通信設備，進而保證不同級別電力調動中心能夠快速、高效地進行音頻等信息數(shù)據(jù)的傳輸。

圖1 電力應急指揮通信系統(tǒng)拓撲圖

3.2 衛(wèi)星通信系統(tǒng)

衛(wèi)星系統(tǒng)在電力應急通信指揮系統(tǒng)當中起著至關重要的作用，是電力應急車輛、電力指揮中心實現(xiàn)高效通信的重要保障。

衛(wèi)星通信系統(tǒng)主要的傳輸業(yè)務類別有3種，分別為話音、數(shù)據(jù)以及視頻；覆蓋范圍主要以中國領土為主；傳輸速率一般在2～2.42 Mbps之間，特殊情況下其傳輸速率可以根據(jù)實際需求進行提升；服務形式主要有5種，即提供會議電視、數(shù)據(jù)通信等；組網(wǎng)方面十分靈活，能夠按照實際需求的不同設定多種網(wǎng)絡形式，例如點到點、點到多點等。

3.2.1 地面站

衛(wèi)星通信系統(tǒng)對于各方面配置有著較高的要求，其地面站配置需滿足6點要求：①Ku頻段天線，長度為4.5 m；②20 W的Ku頻段ODU室外射頻子系統(tǒng)；③SkyWAN ADU主控單元；④局域網(wǎng)端口、串行數(shù)據(jù)端口；⑤FPG卡；⑥L頻段中頻電纜，長度為70 m。

3.2.2 車載站

關于衛(wèi)星通信系統(tǒng)的車載站配置應該滿足以下要求：①25 WKu頻段ODU室外射頻子系統(tǒng)；②Ku頻段車載型天線，長度為1.2 m；③SkyWAN ADU主控單元1個；④局域網(wǎng)端口1個、串行數(shù)據(jù)端口4個；⑤L頻段中頻電纜1套。

3.3 衛(wèi)星導航定位系統(tǒng)

中國具有與世界先進水平保持一致的、自行研制的衛(wèi)星導航系統(tǒng)，即北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)。該系統(tǒng)主要由三部分組成，即地面端、用戶端以及空間端，其能夠實現(xiàn)全天時、全天候的全球范圍定位，能夠為用戶提供精度高、可靠性強的定位導航服務。不僅如此，北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)還擁有短報文通信的能力，能夠對區(qū)域進行精準的定位與授時，其定位誤差能夠保證在20 m之內，授時精度可達100 nm。

現(xiàn)代電力指揮系統(tǒng)當中，GPS技術、北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)等先進科學技術的應用，使得電力指揮系統(tǒng)成為了定位精準、響應快速、機動快捷的指揮平臺。

北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)的應用，使得電力應急指揮系統(tǒng)能夠對例如變電站、輸電桿塔等關鍵設備進行標志，這樣一來，能夠為后續(xù)的電力運維檢修工作帶來很大方便，且使電力運維搶修工作有較高的時效性。

3.4 應急通信系統(tǒng)

應急通信系統(tǒng)指的是通過多種通信方法，對故障現(xiàn)場的語音、實時數(shù)據(jù)進行提取、整合，進而實現(xiàn)消息、指令、語音的技術傳輸與發(fā)布，在最大程度上保證指揮中心與前線人員之間的暢通交流。通常情況下，應急通信方式主要可分為4種，即超短波通信、無線公網(wǎng)通信、有線調度通信、衛(wèi)星通信。

根據(jù)地方電力應急通信系統(tǒng)的實際需求，一般都選擇衛(wèi)星通信系統(tǒng)、無線公網(wǎng)通信系統(tǒng)互備的方式。其中，衛(wèi)星通信系統(tǒng)主要由兩個部分構成，即助戰(zhàn)與應急通信車載便攜站；無線公網(wǎng)通信系統(tǒng)同樣由兩個部分構成，即后臺管理與智能視頻采集終端。當發(fā)生電力事故時，便可以借助衛(wèi)星通信系統(tǒng)、無線公網(wǎng)系統(tǒng)兩種同行方式進行應急通信。

只有這樣，才能夠保證對事故現(xiàn)場的附近環(huán)境進行視頻采集，并能夠借助語音通話的方式將現(xiàn)場實際情況傳達到應急指揮中心。

4 結束語

綜上所述，新時期背景下，隨著科學技術的不斷發(fā)展，信息時代的不斷深入，傳統(tǒng)電力應急方式已經(jīng)無法滿足現(xiàn)階段的電力運維搶修需求。為保證電力應急通信指揮系統(tǒng)能夠對突發(fā)電力事件進行有效的預防與處理，應該加強對電力應急指揮系統(tǒng)的設計與研究，進而保證中國電力行業(yè)能夠實現(xiàn)長期穩(wěn)定發(fā)展。

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［2］袁詠詩.波分復用技術及4G技術在電力應急通信中的應用［D］.廣州：華南理工大學，2018.

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TM73

A

10.15913/j.cnki.kjycx.2019.20.035

2095－6835（2019）20－0084－02

徐勝朋（1976—），女，山東淄博人，本科，從事電力信息通信技術研究和管理。黃傳啟（1988—），男，山東臨沂人，碩士，從事公司網(wǎng)絡與信息安全技術研究和管理。魏云飛（1986—），男，山東淄博人，碩士，從事電力通信相關工作。張猛（1978—），男，山東淄博人，本科，從事多年網(wǎng)絡、主機、存儲設備的管理及維護工作，熟悉數(shù)據(jù)庫及網(wǎng)站系統(tǒng)的運維工作。樊斌（1976—），女，山東淄博人，本科，從事電力信息相關工作。

〔編輯：張思楠〕