徐勝朋，黃傳啟，魏云飛，張猛，樊斌

電力應(yīng)急通信指揮系統(tǒng)的建設(shè)方案分析

徐勝朋，黃傳啟，魏云飛，張猛，樊斌

（國(guó)網(wǎng)山東省電力公司淄博供電公司，山東 淄博 255000）

以新時(shí)期背景下中國(guó)電力應(yīng)急指揮系統(tǒng)的通信需求為基準(zhǔn)點(diǎn)，對(duì)電力應(yīng)急通信指揮系統(tǒng)的構(gòu)成進(jìn)行簡(jiǎn)單闡述，并深入分析了電力應(yīng)急通信指揮系統(tǒng)建設(shè)中應(yīng)急指揮系統(tǒng)、衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)、衛(wèi)星通信系統(tǒng)以及應(yīng)急通信系統(tǒng)的具體建設(shè)方案。

電力系統(tǒng)；應(yīng)急通信指揮系統(tǒng)；電力專網(wǎng)；無(wú)線圖傳設(shè)備

所謂電力應(yīng)急指揮系統(tǒng)，指的是能夠?qū)Ω鞣N電力突發(fā)事件進(jìn)行快速處理的系統(tǒng)，通過(guò)該系統(tǒng)的指揮能夠?qū)Τ霈F(xiàn)故障的設(shè)備、線路進(jìn)行快速修復(fù)，在最大程度上降低由于電力故障而導(dǎo)致的經(jīng)濟(jì)損失。因此，加強(qiáng)電力應(yīng)急指揮系統(tǒng)的研究，提高電力應(yīng)急系統(tǒng)的響應(yīng)速度、穩(wěn)定性、機(jī)動(dòng)性是現(xiàn)階段亟需解決的問題。

1 電力應(yīng)急指揮系統(tǒng)的通信需求

由于電力突發(fā)事件不可預(yù)測(cè)，使得傳統(tǒng)的電力應(yīng)急方式很難對(duì)突發(fā)電力事件進(jìn)行有效的預(yù)防與處理。現(xiàn)階段，中國(guó)很多電力應(yīng)急指揮系統(tǒng)仍采用傳統(tǒng)的電力應(yīng)急方式，即借助電力專網(wǎng)、無(wú)線圖傳設(shè)備進(jìn)行輸電線、變電站等現(xiàn)場(chǎng)信息的提取。這種電力應(yīng)急方式雖然能夠保證電力專網(wǎng)連接范圍內(nèi)區(qū)域的電力突發(fā)事件得到有效解決，但對(duì)于監(jiān)控設(shè)備部署范圍之外的“盲區(qū)”而言，卻無(wú)法實(shí)現(xiàn)有效的管理。這樣，不僅無(wú)法精準(zhǔn)判斷現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，并且還會(huì)消耗大量時(shí)間，無(wú)法對(duì)電力突發(fā)事件及時(shí)、有效地處理，那么便需要電力企業(yè)的運(yùn)維搶險(xiǎn)工作及時(shí)、高效，二者屬于對(duì)立的兩種性質(zhì)，正是由于電力突發(fā)事件的不確定性，才導(dǎo)致實(shí)際電力運(yùn)維搶險(xiǎn)效率受到影響。

基于以上內(nèi)容來(lái)看，為了滿足新時(shí)期電力發(fā)展需求，從電力應(yīng)急指揮系統(tǒng)的角度出發(fā)，其應(yīng)急通信應(yīng)該具備3方面基本要求：①響應(yīng)快速；②機(jī)動(dòng)快捷；③穩(wěn)定性強(qiáng)。

不僅如此，電力運(yùn)維工作人員還應(yīng)該具備較高的綜合素養(yǎng)，使其能夠在最短時(shí)間內(nèi)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的情況進(jìn)行準(zhǔn)確把握，并根據(jù)實(shí)際情況制訂有效的應(yīng)對(duì)方案，與其他工作部門形成聯(lián)動(dòng)。此外，還應(yīng)該保證應(yīng)用通信設(shè)備的環(huán)境適應(yīng)能力、穩(wěn)定性、可靠性，進(jìn)而保證其能夠有效應(yīng)用于各種突發(fā)事件環(huán)境當(dāng)中。

2 電力應(yīng)急通信指揮系統(tǒng)的構(gòu)成

電力應(yīng)急指揮系統(tǒng)主要由四大板塊所構(gòu)成，分別為應(yīng)急指揮場(chǎng)所、業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)、應(yīng)急通信系統(tǒng)以及基礎(chǔ)支撐系統(tǒng)。其中，在建設(shè)應(yīng)急指揮場(chǎng)所的過(guò)程中，應(yīng)該包含整個(gè)電力企業(yè)的日常應(yīng)急管理、突發(fā)事件應(yīng)急處置需求能夠得到最大程度上的滿足；業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)主要以信息技術(shù)為基礎(chǔ)，同時(shí)輔以GPS、GIS等先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)手段，借助電力企業(yè)的各種信息管理系統(tǒng)、運(yùn)營(yíng)管理系統(tǒng)、調(diào)度管理系統(tǒng)，保證能夠?yàn)殡娏?yīng)急工作提供源源不斷的數(shù)據(jù)信息；應(yīng)急通信系統(tǒng)是現(xiàn)場(chǎng)人員與指揮中心進(jìn)行溝通交流的主要渠道，具備對(duì)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)或語(yǔ)音進(jìn)行提取、轉(zhuǎn)換、整合、傳送以及發(fā)布等多方面功能；基礎(chǔ)支撐系統(tǒng)是發(fā)生應(yīng)急情況時(shí)諸多信息匯聚顯示、上傳信息和下達(dá)命令的重要基礎(chǔ)設(shè)施，屬于電力應(yīng)急指揮系統(tǒng)當(dāng)中必不可少的重要部分，其主要由拾/擴(kuò)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(gè)子系統(tǒng)所組成。電力應(yīng)急指揮通信系統(tǒng)拓?fù)鋱D如圖1所示。

3 電力應(yīng)急通信指揮系統(tǒng)的建設(shè)

3.1 應(yīng)急指揮系統(tǒng)

所謂電力應(yīng)急指揮通信系統(tǒng)，就是指通過(guò)對(duì)實(shí)時(shí)語(yǔ)音、數(shù)據(jù)等信息的提取整合，在能夠?qū)崿F(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(diào)度的要求。另外，應(yīng)急指揮系統(tǒng)通過(guò)對(duì)其他系統(tǒng)的調(diào)動(dòng)，能夠?qū)崿F(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)視頻、語(yǔ)音數(shù)據(jù)的有效采集，在此基礎(chǔ)上借助信息交流平臺(tái)實(shí)現(xiàn)信息的傳輸與流動(dòng)，能夠通過(guò)系統(tǒng)實(shí)時(shí)播放電力突發(fā)現(xiàn)場(chǎng)的聲音、圖像等。電力應(yīng)急指揮通信系統(tǒng)不僅能夠幫助電力指揮人員對(duì)整體情況進(jìn)行綜合分析、判斷，并且還能夠以此為基礎(chǔ)制定科學(xué)、合理的處置行動(dòng)方案。

一般情況下，應(yīng)急指揮系統(tǒng)需包含以下設(shè)備：①顯示系統(tǒng)。主要有大屏幕系統(tǒng)、顯示屏、投影機(jī)、攝像機(jī)。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(huì)議系統(tǒng)。需要配置主機(jī)、以供相關(guān)人員發(fā)言的單元、攝像機(jī)等設(shè)備。④信息互傳系統(tǒng)。主要需具備質(zhì)量較高的通信設(shè)備，進(jìn)而保證不同級(jí)別電力調(diào)動(dòng)中心能夠快速、高效地進(jìn)行音頻等信息數(shù)據(jù)的傳輸。

圖1 電力應(yīng)急指揮通信系統(tǒng)拓?fù)鋱D

3.2 衛(wèi)星通信系統(tǒng)

衛(wèi)星系統(tǒng)在電力應(yīng)急通信指揮系統(tǒng)當(dāng)中起著至關(guān)重要的作用，是電力應(yīng)急車輛、電力指揮中心實(shí)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(wù)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(guó)領(lǐng)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(shí)際需求進(jìn)行提升；服務(wù)形式主要有5種，即提供會(huì)議電視、數(shù)據(jù)通信等；組網(wǎng)方面十分靈活，能夠按照實(shí)際需求的不同設(shè)定多種網(wǎng)絡(luò)形式，例如點(diǎn)到點(diǎn)、點(diǎn)到多點(diǎn)等。

3.2.1 地面站

衛(wèi)星通信系統(tǒng)對(duì)于各方面配置有著較高的要求，其地面站配置需滿足6點(diǎn)要求：①Ku頻段天線，長(zhǎng)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(zhǎng)度為70 m。

3.2.2 車載站

關(guān)于衛(wèi)星通信系統(tǒng)的車載站配置應(yīng)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(zhǎng)度為1.2 m；③SkyWAN ADU主控單元1個(gè)；④局域網(wǎng)端口1個(gè)、串行數(shù)據(jù)端口4個(gè)；⑤L頻段中頻電纜1套。

3.3 衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)

中國(guó)具有與世界先進(jìn)水平保持一致的、自行研制的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，即北斗衛(wèi)星導(dǎo)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?qū)崿F(xiàn)全天時(shí)、全天候的全球范圍定位，能夠?yàn)橛脩籼峁┚雀摺⒖煽啃詮?qiáng)的定位導(dǎo)航服務(wù)。不僅如此，北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)還擁有短報(bào)文通信的能力，能夠?qū)^(qū)域進(jìn)行精準(zhǔn)的定位與授時(shí)，其定位誤差能夠保證在20 m之內(nèi)，授時(shí)精度可達(dá)100 nm。

現(xiàn)代電力指揮系統(tǒng)當(dāng)中，GPS技術(shù)、北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)等先進(jìn)科學(xué)技術(shù)的應(yīng)用，使得電力指揮系統(tǒng)成為了定位精準(zhǔn)、響應(yīng)快速、機(jī)動(dòng)快捷的指揮平臺(tái)。

北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的應(yīng)用，使得電力應(yīng)急指揮系統(tǒng)能夠?qū)缱冸娬?、輸電桿塔等關(guān)鍵設(shè)備進(jìn)行標(biāo)志，這樣一來(lái)，能夠?yàn)楹罄m(xù)的電力運(yùn)維檢修工作帶來(lái)很大方便，且使電力運(yùn)維搶修工作有較高的時(shí)效性。

3.4 應(yīng)急通信系統(tǒng)

應(yīng)急通信系統(tǒng)指的是通過(guò)多種通信方法，對(duì)故障現(xiàn)場(chǎng)的語(yǔ)音、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行提取、整合，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)消息、指令、語(yǔ)音的技術(shù)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(yīng)急通信方式主要可分為4種，即超短波通信、無(wú)線公網(wǎng)通信、有線調(diào)度通信、衛(wèi)星通信。

根據(jù)地方電力應(yīng)急通信系統(tǒng)的實(shí)際需求，一般都選擇衛(wèi)星通信系統(tǒng)、無(wú)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(gè)部分構(gòu)成，即助戰(zhàn)與應(yīng)急通信車載便攜站；無(wú)線公網(wǎng)通信系統(tǒng)同樣由兩個(gè)部分構(gòu)成，即后臺(tái)管理與智能視頻采集終端。當(dāng)發(fā)生電力事故時(shí)，便可以借助衛(wèi)星通信系統(tǒng)、無(wú)線公網(wǎng)系統(tǒng)兩種同行方式進(jìn)行應(yīng)急通信。

只有這樣，才能夠保證對(duì)事故現(xiàn)場(chǎng)的附近環(huán)境進(jìn)行視頻采集，并能夠借助語(yǔ)音通話的方式將現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況傳達(dá)到應(yīng)急指揮中心。

4 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，新時(shí)期背景下，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，信息時(shí)代的不斷深入，傳統(tǒng)電力應(yīng)急方式已經(jīng)無(wú)法滿足現(xiàn)階段的電力運(yùn)維搶修需求。為保證電力應(yīng)急通信指揮系統(tǒng)能夠?qū)ν话l(fā)電力事件進(jìn)行有效的預(yù)防與處理，應(yīng)該加強(qiáng)對(duì)電力應(yīng)急指揮系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與研究，進(jìn)而保證中國(guó)電力行業(yè)能夠?qū)崿F(xiàn)長(zhǎng)期穩(wěn)定發(fā)展。

［1］鄧創(chuàng).時(shí)空勢(shì)大數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)的電力應(yīng)急分布式通信會(huì)商系統(tǒng)［J］.計(jì)算機(jī)系統(tǒng)應(yīng)用，2018，27（3）：77-83.

［2］袁詠詩(shī).波分復(fù)用技術(shù)及4G技術(shù)在電力應(yīng)急通信中的應(yīng)用［D］.廣州：華南理工大學(xué)，2018.

［3］李洋.基于移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的電力應(yīng)急指揮系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與研究［J］.數(shù)字通信世界，2017（7）：1-2，10.

［4］趙琦.基于異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)多鏈路并行的電力應(yīng)急通信技術(shù)研究與應(yīng)用［D］.蘭州：蘭州大學(xué)，2017.

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(shù)研究和管理。黃傳啟（1988—），男，山東臨沂人，碩士，從事公司網(wǎng)絡(luò)與信息安全技術(shù)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(guān)工作。張猛（1978—），男，山東淄博人，本科，從事多年網(wǎng)絡(luò)、主機(jī)、存儲(chǔ)設(shè)備的管理及維護(hù)工作，熟悉數(shù)據(jù)庫(kù)及網(wǎng)站系統(tǒng)的運(yùn)維工作。樊斌（1976—），女，山東淄博人，本科，從事電力信息相關(guān)工作。

〔編輯：張思楠〕