李杰，黃越，焦立彬，梁炯光，丁宅偉，鐘遠(yuǎn)強(qiáng)，冉翔，許柏濤

(1.廣東電網(wǎng)有限責(zé)任公司電力調(diào)度控制中心 廣東 廣州510600；2.河北遠(yuǎn)東通信系統(tǒng)工程有限公司，河北 石家莊 050200)

近年來，自然災(zāi)害頻繁發(fā)生，氣候變化和環(huán)境破壞更導(dǎo)致各種災(zāi)害的頻率和危害程度呈現(xiàn)增長的趨勢。比如2008年，中國南方地區(qū)發(fā)生了大范圍低溫、雨雪、冰凍等自然災(zāi)害；2014年，臺風(fēng)“威馬遜”登陸時(shí)中心最大風(fēng)力17級，12級風(fēng)圈影響長達(dá)12 h，給廣東湛江電網(wǎng)造成巨大破壞。在各種自然災(zāi)害的侵襲下，災(zāi)區(qū)的基礎(chǔ)設(shè)施受到嚴(yán)重破壞。地震、洪水、冰雪等大型自然災(zāi)害發(fā)生時(shí)的共同特點(diǎn)是嚴(yán)重?fù)p毀交通(公路、鐵路、橋梁)、電力、通信廣播、水利和社會基礎(chǔ)設(shè)施[1]，因此電網(wǎng)的快速恢復(fù)十分重要。

在現(xiàn)場公網(wǎng)通信中斷的情況下，電力應(yīng)急通信是電力應(yīng)急指揮調(diào)度、搶修復(fù)電有力的保障，如何構(gòu)建大型保供電、自然災(zāi)害等場景下暢通的應(yīng)急通信網(wǎng)絡(luò)體系是電網(wǎng)面臨的重要任務(wù)。為整合多種應(yīng)急通信手段，加強(qiáng)應(yīng)急通信處理能力，有必要建立應(yīng)急通信綜合應(yīng)用平臺，全方位掌控應(yīng)急救援全過程。以5G為代表的移動(dòng)通信技術(shù)正在與AI、大數(shù)據(jù)緊密結(jié)合，開啟了一個(gè)萬物互聯(lián)的全新時(shí)代。5G網(wǎng)絡(luò)以超高帶寬、超低時(shí)延、超大規(guī)模連接為顯著特征，其應(yīng)用場景與電網(wǎng)的發(fā)展需求高度契合[2-3]。區(qū)塊鏈技術(shù)以分布式架構(gòu)實(shí)現(xiàn)去中心化，其安全、健壯、智能的特點(diǎn)優(yōu)勢在電網(wǎng)系統(tǒng)應(yīng)用中得到了快速發(fā)展[4]。同時(shí)，在“互聯(lián)網(wǎng)+”發(fā)展浪潮的推動(dòng)下，電網(wǎng)公司正大力推進(jìn)以“大云物移”為代表的通信新技術(shù)創(chuàng)新應(yīng)用，進(jìn)一步推動(dòng)“互聯(lián)網(wǎng)+”與公司生產(chǎn)、經(jīng)營、管理的深度融合。各種新興通信技術(shù)及系統(tǒng)支撐，正逐步提升電力應(yīng)急的信息化、智能化水平[5-7]。

本文以廣東電網(wǎng)有限責(zé)任公司(以下簡稱“廣東電網(wǎng)”)為例，分析電力應(yīng)急通信的業(yè)務(wù)需求及面臨的問題，提出利用先進(jìn)的通信信息技術(shù)建設(shè)應(yīng)急通信綜合應(yīng)用平臺，并詳細(xì)介紹平臺的架構(gòu)設(shè)計(jì)、關(guān)鍵技術(shù)及典型應(yīng)用，最后提出平臺的發(fā)展方向。

1 業(yè)務(wù)需求及面臨的問題

1.1 業(yè)務(wù)需求

電力應(yīng)急通信是指在電力突發(fā)事件、重要保電等情況下，能及時(shí)提供應(yīng)急通信服務(wù)的通信手段與通信資源[8]。

1.1.1 電力突發(fā)事件

電力突發(fā)事件指突然發(fā)生造成或者可能造成人員傷亡、電力設(shè)施損壞、電網(wǎng)大面積停電、環(huán)境破壞等危機(jī)，影響和危害電力企業(yè)和社會公共安全穩(wěn)定，需要采取應(yīng)急處置措施予以應(yīng)對的突發(fā)事故災(zāi)害、自然災(zāi)害、社會公共事件。

面臨這類事件，需要采取的措施即主要任務(wù)是：迅速建立應(yīng)急指揮中心與應(yīng)急現(xiàn)場之間的通信鏈路；迅速建立電力生產(chǎn)關(guān)鍵業(yè)務(wù)通信通道；為應(yīng)急指揮及快速恢復(fù)電力供應(yīng)提供通信保障；應(yīng)急指揮中心與行政交換系統(tǒng)、調(diào)度交換系統(tǒng)、視頻會議系統(tǒng)、外部公共信息網(wǎng)、公共廣播電視系統(tǒng)互聯(lián)互通；應(yīng)急現(xiàn)場實(shí)現(xiàn)區(qū)域通信覆蓋，支持音視頻、數(shù)據(jù)信號的采集與回傳。以自然災(zāi)害電力搶修為例[9]，具體業(yè)務(wù)需求見表1。

表1 電力應(yīng)急通信業(yè)務(wù)需求

1.1.2 重要保電

重要保電指在社會、政治、經(jīng)濟(jì)活動(dòng)中，電力企業(yè)承擔(dān)的確保電力供應(yīng)不中斷的責(zé)任與相關(guān)活動(dòng)，包括重大活動(dòng)保電、重大節(jié)日保電、重要客戶保電、客戶申請專項(xiàng)保電任務(wù)。

主要任務(wù)是：快速建立保電相關(guān)場所的臨時(shí)性業(yè)務(wù)通信；保障保電過程中的電力生產(chǎn)控制、應(yīng)急指揮等的通信暢通，包括各保電場所已有常規(guī)通信手段的加固和無通信場所臨時(shí)通信的建立；保障各級指揮中心、運(yùn)維場所、保電區(qū)域配電房、保電活動(dòng)現(xiàn)場的語音及數(shù)據(jù)通信；保障應(yīng)急指揮中心、活動(dòng)現(xiàn)場的視頻會議通信；保障重要供電場所、活動(dòng)現(xiàn)場的視頻監(jiān)控通信。

電力應(yīng)急通信的核心是針對各類緊急情況，綜合利用各類通信手段，為電力應(yīng)急指揮調(diào)度、搶修復(fù)電提供有力的通信保障。

1.2 面臨的主要問題

目前主流的應(yīng)急通信手段見表2。

表2 主流應(yīng)急通信手段

在災(zāi)害處理的過程中，常規(guī)通信裝備往往失去功效，衛(wèi)星通信[10]、無線專網(wǎng)通信[11]等不依賴于常規(guī)條件的專用應(yīng)急通信系統(tǒng)及裝備更加重要。當(dāng)前應(yīng)急通信存在的主要問題有：

a)應(yīng)急通信裝備無法統(tǒng)一管理和使用。應(yīng)急通信裝備多種多樣，廠家不同、屬性信息不同、通信制式不同，管理單位級別不同并分布在全省不同地域，造成管理工作繁瑣、復(fù)雜、耗時(shí)。

b)應(yīng)急人員與裝備無法自動(dòng)綁定。在應(yīng)急處置現(xiàn)場，應(yīng)急人員之間會根據(jù)實(shí)際情況靈活調(diào)配應(yīng)急通信裝備，應(yīng)急指揮中心不能快速及時(shí)地掌握應(yīng)急人員與裝備分配情況。

c)多種制式通信裝備無法融合互通。應(yīng)急通信涉及公網(wǎng)電話、內(nèi)部電話、衛(wèi)星電話、集群終端和甚小口徑天線衛(wèi)星通信地球站(very small aperture terminal，VSAT)接入的網(wǎng)絡(luò)電話等應(yīng)急通信裝備，沒有統(tǒng)一的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，各部門條塊分割比較嚴(yán)重，采用不同體制的通信手段和不同格式的信息報(bào)文，不易互連互通互操作，也難于實(shí)現(xiàn)資源共享，無法滿足應(yīng)急指揮通信的需要。

2 應(yīng)急通信綜合應(yīng)用平臺

為整合多種應(yīng)急通信手段，加強(qiáng)應(yīng)急通信處理能力，廣東電網(wǎng)構(gòu)建了1套數(shù)字化支撐、信息化管理和智能化分析的應(yīng)急通信綜合應(yīng)用平臺，實(shí)現(xiàn)應(yīng)急通信資源的統(tǒng)管統(tǒng)調(diào)，保證應(yīng)急指揮中心/聯(lián)動(dòng)平臺與現(xiàn)場之間的通信聯(lián)絡(luò)暢通；保證監(jiān)測事故現(xiàn)場及時(shí)向指揮中心通報(bào)監(jiān)測結(jié)果，為搶險(xiǎn)救援、資源調(diào)度等提供有效支撐。平臺基于“1張大網(wǎng)”，涵蓋“3大業(yè)務(wù)”，實(shí)現(xiàn)“3大目標(biāo)”，提供“6大功能”。

a)1張大網(wǎng)(統(tǒng)一接入)——平臺可統(tǒng)一接入廣東電網(wǎng)的VSAT衛(wèi)星網(wǎng)、海事衛(wèi)星通信網(wǎng)、北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)和數(shù)字集群系統(tǒng)等應(yīng)急通信系統(tǒng)，并與廣東電網(wǎng)行政交換系統(tǒng)、統(tǒng)一通信系統(tǒng)、視頻會議系統(tǒng)等系統(tǒng)互聯(lián)互通，形成空天地一體的應(yīng)急通信網(wǎng)絡(luò)。

b)3類業(yè)務(wù)(統(tǒng)一管理、統(tǒng)一應(yīng)用)——包括突發(fā)事件應(yīng)對、重要保電保障、應(yīng)急裝備管理。

c)3個(gè)目標(biāo)——管得住、看得見、用得上。

d)6大功能——調(diào)度指揮、應(yīng)急監(jiān)控、裝備管理、應(yīng)急評估、視頻應(yīng)用和系統(tǒng)管理。

2.1 平臺架構(gòu)

應(yīng)急通信綜合應(yīng)用平臺采用分層[12]、模塊化[13]的設(shè)計(jì)思路進(jìn)行總體架構(gòu)設(shè)計(jì)。平臺充分考慮系統(tǒng)保密性和運(yùn)行的穩(wěn)定性、可擴(kuò)展性、易維護(hù)性、操作簡便等方面的要求，并保證應(yīng)急業(yè)務(wù)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范、行業(yè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、信息系統(tǒng)安全貫穿系統(tǒng)設(shè)計(jì)的各個(gè)層面?？傮w架構(gòu)自上到下分為展現(xiàn)層、應(yīng)用層、支撐層、數(shù)據(jù)層、基礎(chǔ)設(shè)施與網(wǎng)絡(luò)層，如圖1所示。

圖1 平臺系統(tǒng)架構(gòu)

2.1.1 基礎(chǔ)設(shè)施與網(wǎng)絡(luò)層

基礎(chǔ)設(shè)施與網(wǎng)絡(luò)層是系統(tǒng)的運(yùn)行保障層，是系統(tǒng)軟件及應(yīng)用的載體和依托，為系統(tǒng)提供通信、安全等基礎(chǔ)設(shè)施。該層主要由融合通信平臺、應(yīng)用服務(wù)器、北斗指揮機(jī)、短信池和網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)等硬件設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施組成。

2.1.2 數(shù)據(jù)層

數(shù)據(jù)層為平臺提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)支撐，提供的數(shù)據(jù)資源包括業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)庫、資源數(shù)據(jù)庫、用戶管理數(shù)據(jù)庫、地理信息數(shù)據(jù)庫、位置數(shù)據(jù)庫等；數(shù)據(jù)層存儲平臺中的各種業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，為上層業(yè)務(wù)提供數(shù)據(jù)支持。

2.1.3 支撐層

支撐層采用面向服務(wù)的理念，由接入服務(wù)、支撐服務(wù)和企業(yè)服務(wù)總線組成。其中接入服務(wù)包括北斗接入服務(wù)、海事終端接入服務(wù)、短信接入服務(wù)、集群接入服務(wù)等；支撐服務(wù)包括地理信息服務(wù)、軟交換服務(wù)、綜合通信服務(wù)、即時(shí)消息服務(wù)、多媒體轉(zhuǎn)發(fā)服務(wù)、語音郵箱服務(wù)、統(tǒng)一短數(shù)據(jù)服務(wù)、統(tǒng)一位置服務(wù)、資源管理服務(wù)、用戶管理服務(wù)、裝備定檢服務(wù)和統(tǒng)一聯(lián)網(wǎng)服務(wù)。

接入服務(wù)通過傳輸控制協(xié)議(transmission control protocol，TCP)與支撐服務(wù)進(jìn)行交互，通過串口、互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)接口等方式與各類集成系統(tǒng)對接。支撐服務(wù)作為核心交換控制單元，通過企業(yè)服務(wù)總線為應(yīng)用層業(yè)務(wù)提供所有的數(shù)據(jù)接口和數(shù)據(jù)服務(wù)。

2.1.4 應(yīng)用層

應(yīng)用層提供調(diào)度指揮、應(yīng)急監(jiān)控、裝備管理、應(yīng)急評估、視頻應(yīng)用和系統(tǒng)管理等服務(wù)。

2.1.5 展示層

展示層通過指揮終端、手機(jī)應(yīng)用、北斗終端、衛(wèi)星通信終端、集群終端等方式進(jìn)行呈現(xiàn)。

2.2 網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)

應(yīng)急通信綜合應(yīng)用平臺采用“集中部署、分級使用”的架構(gòu)，即廣東電網(wǎng)集中部署融合通信平臺、應(yīng)用服務(wù)器和支撐服務(wù)器。應(yīng)用服務(wù)器部署應(yīng)用層服務(wù)和數(shù)據(jù)庫軟件；支撐服務(wù)器部署支撐服務(wù)和各類接入服務(wù)，其中一臺支撐服務(wù)器需部署北斗接入服務(wù)并通過串口連接北斗指揮機(jī)。系統(tǒng)架構(gòu)如圖2所示。

圖2 網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)

廣東電網(wǎng)應(yīng)急通信綜合應(yīng)用平臺在本級實(shí)現(xiàn)與VSAT衛(wèi)星通信系統(tǒng)、北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)、集群系統(tǒng)、海事/歐星/銥星通信系統(tǒng)、行政交換系統(tǒng)的接入集成；通過多業(yè)務(wù)傳送平臺(multi-service transfer platform，MSTP)專線連接中國南方電網(wǎng)有限責(zé)任公司(以下簡稱“南方電網(wǎng)”)應(yīng)急通信綜合應(yīng)用平臺，實(shí)現(xiàn)與南方電網(wǎng)統(tǒng)一通信系統(tǒng)、南方電網(wǎng)公網(wǎng)對講系統(tǒng)、公網(wǎng)地理信息系統(tǒng)(geo-information system，GIS)、南方電網(wǎng)GIS接入集成。各地市供電局指揮中心通過MSTP專線連接到廣東電網(wǎng)應(yīng)急指揮中心，以客戶端方式登陸到廣東電網(wǎng)應(yīng)急通信綜合應(yīng)用平臺。

2.2.1 與VSAT衛(wèi)星通信系統(tǒng)對接

綜合應(yīng)用平臺使用有線連接方式，經(jīng)安全接入網(wǎng)關(guān)連接VSAT衛(wèi)星地面站，實(shí)現(xiàn)通信車載站、便攜站等VSAT衛(wèi)星通信設(shè)備的接入，滿足與衛(wèi)星通信系統(tǒng)的互聯(lián)的需求。通過VSAT衛(wèi)星鏈路平臺可實(shí)現(xiàn)語音、數(shù)據(jù)、視頻等通信功能。

2.2.2 與北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)對接

綜合應(yīng)用平臺通過北斗指揮型用戶機(jī)實(shí)現(xiàn)與北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)對接。平臺支撐服務(wù)器通過硬件接口方式連接北斗指揮型用戶機(jī)，并通過北斗標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議，實(shí)現(xiàn)對廣東電網(wǎng)各級各類用戶機(jī)(包括省級北斗指揮型用戶機(jī)、北斗車載型用戶機(jī)、北斗手持型用戶機(jī)、北斗伴侶等)的接入及導(dǎo)航、定位、短報(bào)文發(fā)送等的管理。

2.2.3 與集群對講系統(tǒng)對接

綜合應(yīng)用平臺通過融合通信平臺實(shí)現(xiàn)與專業(yè)數(shù)字集群(professional digital trunking，PDT)系統(tǒng)、陸地集群無線電(terrestrial trunked radio，TETRA)系統(tǒng)和對講機(jī)的互聯(lián)互通，通過VSAT便攜站與指揮中心建立的衛(wèi)星鏈路，實(shí)現(xiàn)與現(xiàn)場TETRA集群終端、PDT集群終端和對講機(jī)終端的通信。平臺提供集群終端統(tǒng)一管理、語音對講、終端定位、不同制式終端語音互通等功能。

2.2.4 與南方電網(wǎng)應(yīng)急通信綜合應(yīng)用平臺對接

廣東電網(wǎng)綜合應(yīng)用平臺與南方電網(wǎng)應(yīng)急通信綜合應(yīng)用平臺通過2條10 Mbit/s帶寬MSTP專線實(shí)現(xiàn)互聯(lián)互通；支持南方電網(wǎng)對廣東電網(wǎng)應(yīng)急裝統(tǒng)一調(diào)用的要求，包括與廣東電網(wǎng)應(yīng)急裝備進(jìn)行音頻、視頻、短數(shù)據(jù)、網(wǎng)絡(luò)對講通信，實(shí)現(xiàn)對裝備的實(shí)時(shí)位置跟蹤、軌跡回放、點(diǎn)名定位，對應(yīng)急人員、組織結(jié)構(gòu)以及應(yīng)急裝備實(shí)時(shí)位置、短數(shù)據(jù)的同步和實(shí)時(shí)推送；同時(shí)與南方電網(wǎng)應(yīng)急通信綜合應(yīng)用平臺數(shù)據(jù)定時(shí)同步、互為備份。

2.3 關(guān)鍵技術(shù)

2.3.1 SOA

1996年，Gartner Group提出面向服務(wù)的體系架構(gòu)(service-oriented architecture，SOA)的概念：客戶端/服務(wù)器的軟件設(shè)計(jì)方法，由軟件服務(wù)和軟件服務(wù)使用者組成。SOA與大多數(shù)通用的客戶端/服務(wù)器模型的不同之處在于它著重強(qiáng)調(diào)軟件組件的松散耦合，并使用獨(dú)立的標(biāo)準(zhǔn)接口。

SOA是由彼此之間可通信且具有特定功能的服務(wù)構(gòu)成的靈活抽象的分布式IT架構(gòu)模式[14]，是一種戰(zhàn)略性技術(shù)框架，促使企業(yè)內(nèi)部以及外部所有相關(guān)的系統(tǒng)公開和訪問定義良好的服務(wù)以及綁定于那些服務(wù)的信息，為系統(tǒng)架構(gòu)增添了靈活性。SOA倡導(dǎo)組件化[15]、松散耦合[16]、隔離關(guān)注、標(biāo)準(zhǔn)化等架構(gòu)設(shè)計(jì)原則，其主要優(yōu)勢包括：

a)服務(wù)復(fù)用。無需大量重復(fù)開發(fā)或集成工作，就能在一個(gè)系統(tǒng)中使用另一系統(tǒng)行為。換言之，SOA可以像使用本地存在的行為一樣使用遠(yuǎn)程應(yīng)用行為，這樣就促進(jìn)了應(yīng)用功能或行為的重復(fù)使用而不需要移植代碼。

b)層次化。SOA將功能方面涉及的對象、數(shù)據(jù)、組件、業(yè)務(wù)流程、界面等，從服務(wù)提供者和消費(fèi)者的角度進(jìn)行層次化；同時(shí)，將安全架構(gòu)、數(shù)據(jù)架構(gòu)、集成架構(gòu)、服務(wù)質(zhì)量管理等共用設(shè)施進(jìn)行提取，實(shí)現(xiàn)層次化[17]。

廣東電網(wǎng)應(yīng)急通信綜合應(yīng)用平臺采用SOA進(jìn)行設(shè)計(jì)。平臺支撐服務(wù)(如地理信息服務(wù)、軟交換服務(wù)、綜合通信服務(wù)、即時(shí)消息服務(wù)、多媒體轉(zhuǎn)發(fā)服務(wù)、語音郵箱服務(wù)、統(tǒng)一短數(shù)據(jù)服務(wù)、統(tǒng)一位置服務(wù)、資源管理服務(wù)、用戶管理服務(wù)、裝備定檢服務(wù)和統(tǒng)一聯(lián)網(wǎng)服務(wù)等)統(tǒng)一采用表述性狀態(tài)轉(zhuǎn)移(representational state transfer，REST)方式發(fā)布到企業(yè)服務(wù)總線，平臺的業(yè)務(wù)應(yīng)用子系統(tǒng)(包括調(diào)度指揮、應(yīng)急監(jiān)控、裝備管理、應(yīng)急評估、視頻應(yīng)用和系統(tǒng)管理等)通過企業(yè)服務(wù)總線，訪問支撐服務(wù)，實(shí)現(xiàn)各類業(yè)務(wù)指令控制、數(shù)據(jù)管理等功能。

2.3.2 融合通信

融合通信是將計(jì)算機(jī)技術(shù)與通信技術(shù)融為一體的通信技術(shù)，它以語音通信、視頻傳輸、音視頻會議、數(shù)據(jù)通信、狀態(tài)呈現(xiàn)、呼叫控制與協(xié)同辦公等為核心業(yè)務(wù)能力，通過對各類通信系統(tǒng)的整合，將語音、視頻、傳真、電子郵件、移動(dòng)短消息和數(shù)據(jù)等全部信息通信類型融為一體，為業(yè)務(wù)應(yīng)用服務(wù)提供統(tǒng)一融合通信支撐[18]。

融合通信平臺為實(shí)現(xiàn)各類指揮通信系統(tǒng)和資源的橫向互聯(lián)和縱向貫通[19]、構(gòu)建現(xiàn)代指揮通信系統(tǒng)提供了解決方案。平臺支持各類異構(gòu)通信系統(tǒng)的接入與互通，同時(shí)也是業(yè)務(wù)支撐平臺，為上層指揮調(diào)度等應(yīng)用提供多種可調(diào)用的通信與數(shù)據(jù)資源。

針對指揮中心無法統(tǒng)一指揮調(diào)度、多種通信手段難以互聯(lián)互通等問題，廣東電網(wǎng)應(yīng)急通信綜合應(yīng)用平臺采用融合通信平臺實(shí)現(xiàn)異構(gòu)通信系統(tǒng)的融合互通。融合通信平臺采用控制信號和業(yè)務(wù)信號分離的雙總線技術(shù)，實(shí)現(xiàn)1個(gè)智能控制單元同時(shí)對系統(tǒng)的兩級控制，雙總線互為備份。融合通信平臺以會話初始協(xié)議(session initiation protocol，SIP)協(xié)議為核心，通過各類網(wǎng)關(guān)設(shè)備實(shí)現(xiàn)與公共交換電話網(wǎng)絡(luò)(public switched telephone network，PSTN)、調(diào)度電話、天通/海事衛(wèi)星電話、視頻監(jiān)控、視頻會議、公網(wǎng)圖傳系統(tǒng)、模擬/數(shù)字集群等多種通信系統(tǒng)的對接和協(xié)議轉(zhuǎn)換，有效支撐了跨網(wǎng)指揮調(diào)度業(yè)務(wù)。

2.3.3 網(wǎng)絡(luò)地理信息系統(tǒng)

網(wǎng)絡(luò)地理信息系統(tǒng)(WebGIS)是傳統(tǒng)GIS與互聯(lián)網(wǎng)的結(jié)合，通過互聯(lián)網(wǎng)對地理空間數(shù)據(jù)進(jìn)行發(fā)布和應(yīng)用，以實(shí)現(xiàn)空間數(shù)據(jù)的共享和互操作，具有以下3方面特點(diǎn)[20-21]：

a)服務(wù)器應(yīng)用的全球化。對于全球任意節(jié)點(diǎn)的互聯(lián)網(wǎng)用戶，均能夠?qū)ebGIS服務(wù)器進(jìn)行訪問，獲取服務(wù)器提供的各類GIS服務(wù)。

b)服務(wù)的大眾化?；ヂ?lián)網(wǎng)的爆炸式發(fā)展使得Web服務(wù)得以廣泛應(yīng)用，而WebGIS則為用戶提供了基于互聯(lián)網(wǎng)的更多的GIS服務(wù)，實(shí)現(xiàn)了服務(wù)的大眾化。

c)良好的可擴(kuò)展性。對于WebGIS而言，能夠較好地與Web中的其他信息服務(wù)進(jìn)行無縫集成，從而使所建立的GIS應(yīng)用更加靈活，以達(dá)到對不同的服務(wù)請求予以良好處理的目的。

廣東電網(wǎng)應(yīng)急通信綜合應(yīng)用平臺采用WebGIS技術(shù)與南方電網(wǎng)GIS對接，通過Java腳本方式調(diào)用GIS的應(yīng)用程序接口(application programming interface，API)，實(shí)現(xiàn)如下功能：①南方電網(wǎng)五省的二維基礎(chǔ)地理地圖；②南方電網(wǎng)五省的電網(wǎng)資源地圖——各電壓等級(35 kV、110 kV、220 kV、500 kV、±500 kV、800 kV、±800 kV)的輸電線路和桿塔、各電壓等級(35 kV、110 kV、220 kV、500 kV)的變電站；③地圖的移動(dòng)、縮放等基礎(chǔ)操作。通過與南方電網(wǎng)GIS系統(tǒng)對接，實(shí)現(xiàn)基于電網(wǎng)地圖的圖上指揮調(diào)度，有利于指揮中心研判會商和應(yīng)急處置。

3 典型應(yīng)用

應(yīng)急通信綜合應(yīng)用平臺完成了與VSAT衛(wèi)星通信系統(tǒng)、海事/歐星/銥星通信系統(tǒng)、北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)、集群/對講系統(tǒng)、GIS、行政網(wǎng)交換系統(tǒng)、南方電網(wǎng)統(tǒng)一通信系統(tǒng)、南方電網(wǎng)公網(wǎng)對講系統(tǒng)和南方電網(wǎng)應(yīng)急通信綜合應(yīng)用平臺等系統(tǒng)的無縫對接，實(shí)現(xiàn)指揮中心實(shí)時(shí)掌握專業(yè)隊(duì)人員位置，隨時(shí)隨地與專業(yè)隊(duì)人員進(jìn)行短數(shù)據(jù)、音視頻通信，及時(shí)獲取現(xiàn)場圖片視頻，滿足自然災(zāi)害和突發(fā)事件情況下應(yīng)急通信需要，確保應(yīng)急指揮及搶險(xiǎn)搶修指揮通信暢通。

應(yīng)急搶修人員可綜合使用衛(wèi)星便攜站、應(yīng)急通信車、全球?qū)拵Ь钟蚓W(wǎng)(broadband global area network，BGAN)終端、集群基站等應(yīng)急裝備與指揮中心建立通信，并通過衛(wèi)星電話、集群終端、北斗終端及應(yīng)急通信應(yīng)用等將應(yīng)急現(xiàn)場信息進(jìn)行回傳。

3.1 基于電網(wǎng)GIS的指揮調(diào)度

應(yīng)急通信綜合應(yīng)用平臺可根據(jù)突發(fā)事件的類型(如臺風(fēng)、冰災(zāi)等自然災(zāi)害，重要保電保障)，結(jié)合應(yīng)急預(yù)案，建立應(yīng)急任務(wù)，調(diào)派應(yīng)急指揮人員，組建應(yīng)急保障隊(duì)伍，同時(shí)為隊(duì)伍配備應(yīng)急通信車、北斗終端、衛(wèi)星電話和集群終端等應(yīng)急通信裝備，形成基于任務(wù)的應(yīng)急指揮通信錄。平臺可通過語音、短信等多種方式通知應(yīng)急隊(duì)伍趕赴現(xiàn)場。平臺可實(shí)現(xiàn)南方電網(wǎng)下轄五省的電網(wǎng)資源數(shù)據(jù)接入，可根據(jù)電壓等級選擇要展示的電網(wǎng)資源。

啟動(dòng)應(yīng)急任務(wù)后，指揮中心可選擇多個(gè)應(yīng)急隊(duì)伍開啟位置跟蹤功能，對各隊(duì)伍行動(dòng)路線軌跡進(jìn)行圖上實(shí)時(shí)標(biāo)繪和焦點(diǎn)隨動(dòng)跟蹤；通過融合通信平臺，基于電網(wǎng)GIS，可靈活選擇手機(jī)、衛(wèi)星電話、集群、北斗、南網(wǎng)通等多種手段，對應(yīng)急隊(duì)伍、人員進(jìn)行語音、視頻、指令的圖上調(diào)度，形成應(yīng)急指揮一張圖；實(shí)時(shí)展示救援現(xiàn)場人員及裝備數(shù)量、現(xiàn)場上報(bào)信息，實(shí)現(xiàn)指揮中心扁平化指揮，為領(lǐng)導(dǎo)決策提供輔助支持。指揮調(diào)度界面如圖3所示。

圖3 圖上指揮調(diào)度

3.2 隊(duì)伍信息實(shí)時(shí)更新

應(yīng)急隊(duì)伍及應(yīng)急人員在災(zāi)害現(xiàn)場進(jìn)行應(yīng)急處置過程中，會根據(jù)后方指揮中心任務(wù)要求，結(jié)合現(xiàn)場情況重新調(diào)配應(yīng)急通信裝備，調(diào)整應(yīng)急處置任務(wù)。為保證公網(wǎng)不可用情況下，應(yīng)急指揮中心能快速實(shí)時(shí)掌握現(xiàn)場人員與裝備綁定信息以及承擔(dān)任務(wù)信息，平臺基于北斗衛(wèi)星鏈路，實(shí)現(xiàn)隊(duì)伍信息實(shí)施更新?，F(xiàn)場人員通過北斗終端(北斗手持機(jī)、北斗車載機(jī)或北斗伴侶)，按照預(yù)定格式編輯短報(bào)文上報(bào)到應(yīng)急指揮中心，指揮中心確認(rèn)后自動(dòng)更新人員裝備綁定信息、任務(wù)信息，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場信息的實(shí)時(shí)更新和反饋，處理流程如圖4所示。

圖4 隊(duì)伍信息更新流程

3.3 安全防護(hù)圍欄

應(yīng)急指揮中心可在GIS上對作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)區(qū)域(洪水、泥石流、山體滑坡、山火下風(fēng)向、電纜斷裂等)或禁止作業(yè)區(qū)域繪制安全防護(hù)圍欄，實(shí)現(xiàn)對現(xiàn)場隊(duì)伍、人員的多手段告警。創(chuàng)建并啟用安全防護(hù)圍欄后，如果有應(yīng)急隊(duì)伍或現(xiàn)場應(yīng)急隊(duì)伍中任意成員進(jìn)入圍欄，平臺會依次通過短信、自動(dòng)撥號語音告警、手動(dòng)撥號語音告警等多方式進(jìn)行告警。GIS界面如圖5所示。

圖5 安全防護(hù)圍欄

3.4 裝備智能定檢

廣東電網(wǎng)應(yīng)急通信裝備種類數(shù)量眾多，為了節(jié)省裝備管理和可用性測試的時(shí)間及人力成本，平臺提供對衛(wèi)星電話、北斗終端等應(yīng)急通信裝備的智能定檢功能，并生成定檢統(tǒng)計(jì)分析報(bào)告，實(shí)現(xiàn)便捷的檢測應(yīng)急裝備的可用狀態(tài)和上報(bào)應(yīng)急裝備故障。具體方法如下：

a)衛(wèi)星電話定檢。裝備保管人操作衛(wèi)星電話呼叫平臺定檢號碼，平臺(語音郵箱實(shí)現(xiàn)無人值守)自動(dòng)播放提示音，保管人按照提示播放一段標(biāo)準(zhǔn)錄音，平臺接收到語音后，與數(shù)據(jù)庫中標(biāo)準(zhǔn)音頻比較分析，檢查是否有干擾、變形、缺幀、過長時(shí)延等問題，并形成單次定檢報(bào)告；同時(shí)對發(fā)現(xiàn)有問題的裝備進(jìn)行人工復(fù)檢并有效閉環(huán)。

b)北斗裝備定檢。對于北斗指揮機(jī)，可實(shí)時(shí)獲取在線狀態(tài)、位置及收發(fā)狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)定檢。對于北斗終端，裝備保管人按照預(yù)定格式向平臺發(fā)送定檢短報(bào)文，平臺接收到定檢請求后，自動(dòng)回復(fù)“開始定檢，請發(fā)送位置報(bào)告”；保管人接收到定檢開始回復(fù)后，開啟位置報(bào)告功能，上報(bào)3次位置，平臺接收到該終端的位置報(bào)告后，回復(fù)“定檢成功，功能正?！保⑿纬蓡未味z報(bào)告，實(shí)現(xiàn)對北斗終端的定位與短報(bào)文功能定檢。

綜合應(yīng)用平臺實(shí)現(xiàn)了廣東電網(wǎng)及下屬供電公司近1 000臺應(yīng)急通信裝備的統(tǒng)一管理和季度定檢，其中海事衛(wèi)星電話定檢平均耗時(shí)3 min/臺，定檢成功率95%；北斗終端定檢平均耗時(shí)5 min/臺，定檢成功率80%。目前廣東電網(wǎng)應(yīng)急通信裝備定檢率達(dá)90%以上，大大提高了裝備的可用性，有效提升了應(yīng)急通信裝備的管理水平。綜合應(yīng)用平臺實(shí)現(xiàn)了指揮中心第一時(shí)間獲取現(xiàn)場信息，對應(yīng)急現(xiàn)場音視頻通信、位置跟蹤、信息上報(bào)等指揮調(diào)度，有效支撐突發(fā)事件和重要保電保障下應(yīng)急通信指揮，并在廣東電網(wǎng)抗擊臺風(fēng)以及重要保電保障等任務(wù)中發(fā)揮重要作用。

4 結(jié)束語

廣東電網(wǎng)應(yīng)急通信綜合應(yīng)用平臺基于融合通信平臺，集成了電網(wǎng)GIS，完成了與南方電網(wǎng)應(yīng)急通信平臺、統(tǒng)一通信系統(tǒng)、公網(wǎng)對講系統(tǒng)、VSAT衛(wèi)星通信系統(tǒng)、北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)、集群系統(tǒng)和行政交換系統(tǒng)等系統(tǒng)的對接，實(shí)現(xiàn)了多種制式應(yīng)急通信裝備的統(tǒng)一可視化管理和圖上指揮調(diào)度，滿足了應(yīng)急通信指揮的需要和統(tǒng)管統(tǒng)調(diào)的要求。

未來平臺將考慮多種方式收集突發(fā)事件和災(zāi)害預(yù)警信息，結(jié)合大數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)形成應(yīng)急管理、災(zāi)害預(yù)警和應(yīng)急指揮為一體的應(yīng)急指揮平臺。