摘要：電力通信專網(wǎng)是保障國(guó)家電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的重要網(wǎng)絡(luò)，電力通信設(shè)施分布在人員稀少的戶外，這種環(huán)境下不可避免會(huì)出現(xiàn)一些電力通信設(shè)施的突發(fā)損壞情況。電力應(yīng)急通信技術(shù)作為在電力通信專網(wǎng)因突發(fā)事件而中斷時(shí)的快速通信手段，在保障電網(wǎng)安全運(yùn)行生產(chǎn)上產(chǎn)生非常重要的作用。其中，Mesh網(wǎng)絡(luò)技術(shù)作為一種新型的無(wú)線通信技術(shù)，組網(wǎng)快速方便，為電力搶修應(yīng)急通信等工作提供更為良好的通信方式。文章通過(guò)對(duì)Mesh網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在電力應(yīng)急通信中的應(yīng)用進(jìn)行探究，對(duì)Mesh網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)以及應(yīng)用優(yōu)勢(shì)進(jìn)行分析，結(jié)合電力應(yīng)急通信中對(duì)通信系統(tǒng)的需求構(gòu)建完善的Mesh網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，并將其應(yīng)用在電力搶修應(yīng)急工作中，進(jìn)一步提高電力搶修的工作質(zhì)量和安全性。

關(guān)鍵詞：電力系統(tǒng)；Mesh網(wǎng)絡(luò)技術(shù)；電力通信；應(yīng)急通信

中圖分類號(hào)：TM73

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

0 引言

應(yīng)急通信作為通信的一種，它區(qū)別于常規(guī)形式的通信，在出現(xiàn)突發(fā)不可抗力或人為因素造成的突發(fā)事件的情況下，已有的通信設(shè)備無(wú)法正常工作，為保證緊急事件必須通過(guò)通信來(lái)協(xié)助解決。其中，電力應(yīng)急通信系統(tǒng)的安全可靠性，直接影響國(guó)家電力系統(tǒng)的電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行，關(guān)系到國(guó)家民生的生活和安全。因此，對(duì)電力應(yīng)急通信技術(shù)的研究和應(yīng)用至關(guān)重要。Mesh網(wǎng)絡(luò)技術(shù)作為一種成熟的技術(shù)，在電力應(yīng)急通信領(lǐng)域中引入無(wú)中心、自組織、多跳路由等特點(diǎn)的Mesh網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，能保證電力應(yīng)急通信網(wǎng)絡(luò)具有較強(qiáng)的靈活性和網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性，可為電力應(yīng)急隊(duì)伍在各種類型的應(yīng)急場(chǎng)景下提供可靠、穩(wěn)定的通信保障。

1 Mesh網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)概述

1.1 Mesh網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)

Mesh網(wǎng)絡(luò)是一種輕量級(jí)的網(wǎng)絡(luò)，它是在Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的一種網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，是為了解決“最后一公里”通信的重要技術(shù)之一^［1］。隨著5 G技術(shù)的發(fā)展，目前的通信網(wǎng)絡(luò)覆蓋已實(shí)現(xiàn)人員生活區(qū)域的全域覆蓋。然而，存在一些特殊的應(yīng)用場(chǎng)景，如地下室、地下管網(wǎng)隧道、野外無(wú)人生活區(qū)等一些場(chǎng)所仍無(wú)法覆蓋常規(guī)通信網(wǎng)絡(luò)。Mesh網(wǎng)絡(luò)技術(shù)能夠較好地解決這些無(wú)常規(guī)通信網(wǎng)絡(luò)覆蓋的區(qū)域通信問(wèn)題，能提供快速可靠的通信網(wǎng)絡(luò)。

1.2 Mesh網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)分類

Mesh網(wǎng)絡(luò)作為一種自組式通信網(wǎng)絡(luò)，其網(wǎng)絡(luò)中存在大量的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)。根據(jù)Mesh網(wǎng)絡(luò)中各節(jié)點(diǎn)的功能不同，可以將Mesh網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)分成3種類型：客戶端網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)、路由器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)和網(wǎng)關(guān)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)。這3種類型的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)組成了3種類型的網(wǎng)絡(luò)：客戶端Mesh網(wǎng)、骨干Mesh網(wǎng)和混合Mesh網(wǎng)^［2］。

1.2.1 客戶端Mesh網(wǎng)絡(luò)

在Mesh網(wǎng)絡(luò)中，所有的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)都可以作為客戶端節(jié)點(diǎn)或路由器節(jié)點(diǎn)，例如：僅由手機(jī)、帶無(wú)線網(wǎng)卡的電腦、平板等無(wú)線終端組成的通信網(wǎng)絡(luò)^［3］。在這種網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)中，所有終端都可以作為源節(jié)點(diǎn)和目的節(jié)點(diǎn)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)通信，網(wǎng)絡(luò)中其他的無(wú)線終端可以作為中間節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包。

1.2.2 骨干Mesh網(wǎng)絡(luò)

骨干型Mesh網(wǎng)絡(luò)由路由器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)或網(wǎng)關(guān)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)組成，實(shí)現(xiàn)Mesh客戶端節(jié)點(diǎn)之間的網(wǎng)絡(luò)通信。

1.2.3 混合Mesh網(wǎng)絡(luò)

混合Mesh網(wǎng)絡(luò)由客戶端Mesh網(wǎng)絡(luò)和骨干Mesh網(wǎng)絡(luò)組成^［3］，Mesh客戶端節(jié)點(diǎn)通過(guò)其他中間節(jié)點(diǎn)中繼多跳的方式實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的通信。同時(shí)，Mesh客戶端也可以通過(guò)接入路由器節(jié)點(diǎn)或者網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)的方式實(shí)現(xiàn)通信?；旌闲蚆esh網(wǎng)絡(luò)可以解決骨干Mesh網(wǎng)絡(luò)中客戶端節(jié)點(diǎn)無(wú)法直接接入路由器節(jié)點(diǎn)中的問(wèn)題。

1.3 無(wú)線Mesh網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)

1.3.1 無(wú)線Mesh網(wǎng)絡(luò)優(yōu)勢(shì)

無(wú)線Mesh網(wǎng)絡(luò)（Wireless Mesh Network，WMN）是一種自組式網(wǎng)格狀的拓?fù)渚W(wǎng)絡(luò)，通過(guò)多跳多路徑的傳輸模式形成無(wú)線傳輸網(wǎng)絡(luò)^［4］。WMN傳輸路徑多樣且網(wǎng)絡(luò)傳輸速率較高，每一個(gè)節(jié)點(diǎn)都可以作為客戶端節(jié)點(diǎn)，在應(yīng)急通信系統(tǒng)中能解決節(jié)點(diǎn)移動(dòng)的靈活性和傳輸路徑的可變性。WMN作為一種無(wú)線網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，其結(jié)構(gòu)形態(tài)已經(jīng)收入802.16e無(wú)線網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)，如圖1所示。

1.3.2 Mesh網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)靈活性

在應(yīng)急通信網(wǎng)絡(luò)中，無(wú)線Mesh網(wǎng)絡(luò)中所有網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)在傳輸通信數(shù)據(jù)的過(guò)程中，傳輸路徑上存在多條路徑可以選擇。單突發(fā)事件導(dǎo)致應(yīng)急通信中的某個(gè)或某些節(jié)點(diǎn)被破壞，可以通過(guò)其他路徑轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)并及時(shí)反饋故障節(jié)點(diǎn)，這種多路徑路由傳輸?shù)姆绞奖ＷC了網(wǎng)絡(luò)的可靠性和穩(wěn)定性。另外，無(wú)線Mesh節(jié)點(diǎn)設(shè)備接入網(wǎng)絡(luò)簡(jiǎn)單，只需要打開(kāi)電源就可以提供網(wǎng)絡(luò)信號(hào)的接入和數(shù)據(jù)傳輸。在組成的Mesh網(wǎng)絡(luò)中，只要節(jié)點(diǎn)信號(hào)臨近接收范圍內(nèi)，均可以新增節(jié)點(diǎn)設(shè)備接入網(wǎng)

絡(luò)，保證了網(wǎng)絡(luò)的延展性。Mesh網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中，針對(duì)Mesh網(wǎng)絡(luò)之外的外網(wǎng)，只需要少量接通電源的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)接入，其他Mesh網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)不需要連接外網(wǎng)的功能，內(nèi)部節(jié)點(diǎn)可以隨時(shí)隨地移動(dòng)。Mesh網(wǎng)絡(luò)配置上手容易，安裝簡(jiǎn)單，在正常情況下，只需打開(kāi)電源開(kāi)關(guān)，在保證和其他某個(gè)Mesh節(jié)點(diǎn)能正常通信的情況下?？呻S身攜帶，也可以放置在任何位置，這種安裝簡(jiǎn)單的特性保證了Mesh網(wǎng)絡(luò)在極端和特殊環(huán)境中的應(yīng)用。

2 電力系統(tǒng)應(yīng)急通信技術(shù)需求

從難以實(shí)現(xiàn)到多樣技術(shù)，從語(yǔ)音交流到實(shí)時(shí)視頻，從僅解決小區(qū)域的通信故障到目前的大面積自然災(zāi)害、大型會(huì)議活動(dòng)等，電力系統(tǒng)應(yīng)急通信技術(shù)更新迭代。

經(jīng)過(guò)十幾年的電力通信技術(shù)的發(fā)展，我國(guó)對(duì)電力應(yīng)急通信技術(shù)有了更高的要求。因此，電力系統(tǒng)應(yīng)急通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)需要不斷完善，以滿足越來(lái)越高的電力生產(chǎn)及電力應(yīng)急的需求。

2.1 網(wǎng)絡(luò)部署迅速

當(dāng)出現(xiàn)緊急事件或自然災(zāi)害時(shí)，電力系統(tǒng)應(yīng)急通信網(wǎng)絡(luò)需要快速部署響應(yīng)。現(xiàn)場(chǎng)工作人員要在最短的時(shí)間內(nèi)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)施救援，并將現(xiàn)場(chǎng)的救援情況實(shí)時(shí)傳輸?shù)綉?yīng)急指揮中心，保證指揮中心能快速及時(shí)地響應(yīng)現(xiàn)場(chǎng)救援，保證救援工作快速有效開(kāi)展。

2.2 通信設(shè)備電源便捷

在電力應(yīng)急通信網(wǎng)絡(luò)中，由于部署區(qū)域的隨機(jī)性，網(wǎng)絡(luò)所在現(xiàn)場(chǎng)的電源數(shù)量少，因此需要較少電源數(shù)量及使用功率的前提下保證最大的網(wǎng)絡(luò)覆蓋區(qū)域和網(wǎng)絡(luò)通信時(shí)間。

2.3 網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)配置和管理

由于應(yīng)急現(xiàn)場(chǎng)的突發(fā)性、臨時(shí)性，通信網(wǎng)絡(luò)配置管理可能無(wú)法及時(shí)安排通信網(wǎng)絡(luò)專業(yè)人員第一時(shí)間到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)，在這種情況下，要提高通信網(wǎng)絡(luò)的自動(dòng)化和便捷化。

2.4 網(wǎng)絡(luò)異構(gòu)性

應(yīng)急通信網(wǎng)絡(luò)中包含了多種網(wǎng)絡(luò)傳輸方式，需要快速有效地整合各種網(wǎng)絡(luò)傳輸方式接入網(wǎng)絡(luò)，并保證應(yīng)急通信網(wǎng)絡(luò)的利用率和延展性。

2.5 網(wǎng)絡(luò)可靠性

由于突發(fā)救援現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境惡劣，因此，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的應(yīng)急通信網(wǎng)絡(luò)要保證安全、可靠、穩(wěn)定。在最大限度地保證現(xiàn)場(chǎng)救援人員的自身安全前提下實(shí)施現(xiàn)場(chǎng)救援，進(jìn)一步確保工作人員的生命安全。

2.6 網(wǎng)絡(luò)可擴(kuò)展性

突發(fā)救援現(xiàn)場(chǎng)突發(fā)事件多變，需要根據(jù)救援現(xiàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)選擇不同規(guī)模的通信網(wǎng)絡(luò)和通信方式。因此，電力應(yīng)急通信網(wǎng)絡(luò)的可擴(kuò)展性就顯得尤為重要。

2.7 網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量

在突發(fā)救援現(xiàn)場(chǎng)，指揮中心需要組織現(xiàn)場(chǎng)救援、決策安排、智慧調(diào)度等保障措施，因此，實(shí)時(shí)接受救援信息至關(guān)重要。這對(duì)實(shí)時(shí)的網(wǎng)絡(luò)視頻傳輸和通話質(zhì)量保證等均有非常高的要求，網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量是保證應(yīng)急通信網(wǎng)絡(luò)的重要指標(biāo)之一。

3 基于Mesh網(wǎng)絡(luò)的電力應(yīng)急系統(tǒng)架構(gòu)建設(shè)與應(yīng)用

結(jié)合電力系統(tǒng)應(yīng)急通信技術(shù)的需求和Mesh網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)勢(shì)結(jié)構(gòu)，通過(guò)Mesh網(wǎng)絡(luò)技術(shù)引入電力應(yīng)急通信系統(tǒng)，使電力應(yīng)急系統(tǒng)具有更有效的傳輸方式和通信能力，提高應(yīng)急救援的現(xiàn)場(chǎng)處理效率。在進(jìn)行應(yīng)急救援的過(guò)程中，在救援現(xiàn)場(chǎng)設(shè)立臨時(shí)救援通信基站，通過(guò)臨時(shí)救援通信基站與應(yīng)急指揮中心連接，同時(shí)需要保證現(xiàn)場(chǎng)救援的網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍，使每組現(xiàn)場(chǎng)區(qū)域內(nèi)的救援人員和現(xiàn)場(chǎng)指揮人員能直接交流溝通。在提高現(xiàn)場(chǎng)區(qū)域內(nèi)救援效率的同時(shí)，指揮中心的總體調(diào)度又保證了整場(chǎng)救援的效率和能力。基于以上電力應(yīng)急通信架構(gòu)建設(shè)需求及網(wǎng)絡(luò)特點(diǎn)，本方案設(shè)計(jì)了一種基于Mesh網(wǎng)絡(luò)的電力應(yīng)急通信系統(tǒng)?，F(xiàn)場(chǎng)通信網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)主要由現(xiàn)場(chǎng)區(qū)域救援中心、現(xiàn)場(chǎng)中繼節(jié)點(diǎn)、無(wú)線網(wǎng)絡(luò)終端、通信鏈路4個(gè)部分組成，如圖2所示。

3.1 現(xiàn)場(chǎng)指揮中心部署設(shè)計(jì)

現(xiàn)場(chǎng)指揮中心是應(yīng)急現(xiàn)場(chǎng)的樞紐，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)搶修救援進(jìn)行全面指揮、調(diào)度?，F(xiàn)場(chǎng)指揮中心通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)中繼節(jié)點(diǎn)同現(xiàn)場(chǎng)區(qū)域指揮組溝通，通過(guò)電力傳輸專網(wǎng)或公網(wǎng)VPN通道這種遠(yuǎn)距離通信鏈路與總指揮部聯(lián)系溝通，從而能夠集合并合理調(diào)集所有參加應(yīng)急搶修救援力量?，F(xiàn)場(chǎng)搶修救援指揮中心可以基于電力傳輸專網(wǎng)、應(yīng)急通信指揮車或衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)建立?，F(xiàn)場(chǎng)指揮中心由多個(gè)區(qū)域指揮組構(gòu)成，通過(guò)對(duì)各個(gè)區(qū)域指揮組的各項(xiàng)工作精準(zhǔn)調(diào)度安排，確定現(xiàn)場(chǎng)救援網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的合理性，并通過(guò)各組實(shí)際救援情況隨時(shí)調(diào)整現(xiàn)場(chǎng)網(wǎng)絡(luò)的部署結(jié)構(gòu)。現(xiàn)場(chǎng)指揮中心通信設(shè)備包含多種網(wǎng)絡(luò)接口，Mesh網(wǎng)絡(luò)接口也可以為多種樣式的節(jié)點(diǎn)設(shè)備，直接連接指揮中心設(shè)備，既保證了組網(wǎng)的便利和快速，又保證了現(xiàn)場(chǎng)網(wǎng)絡(luò)信息的傳輸速率。

3.2 現(xiàn)場(chǎng)中繼節(jié)點(diǎn)部署方案

搶修救援現(xiàn)場(chǎng)由多個(gè)搶修救援區(qū)域構(gòu)成，可以按現(xiàn)場(chǎng)人員分工、搶修救援區(qū)域人員位置等多類型劃分，該區(qū)域?yàn)閼?yīng)急通信網(wǎng)絡(luò)的最小網(wǎng)格單元，通過(guò)在現(xiàn)場(chǎng)布放無(wú)線Mesh網(wǎng)絡(luò)中繼設(shè)備，組成最小網(wǎng)格通信網(wǎng)絡(luò)單元。

現(xiàn)場(chǎng)的中繼節(jié)點(diǎn)部署主要通過(guò)異構(gòu)Mesh網(wǎng)絡(luò)技術(shù)實(shí)現(xiàn)，根據(jù)應(yīng)急搶修救援現(xiàn)場(chǎng)的環(huán)境、障礙物數(shù)量等復(fù)雜情況，部署大量的Mesh通信中繼節(jié)點(diǎn)。中繼節(jié)點(diǎn)通過(guò)自身的自組織連接方式接入現(xiàn)場(chǎng)通信網(wǎng)絡(luò)。數(shù)據(jù)通過(guò)中繼節(jié)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)多跳的方式進(jìn)行傳輸，針對(duì)不同的搶修現(xiàn)場(chǎng)要求放置不同類型的中繼節(jié)點(diǎn)，保證最小網(wǎng)格通信網(wǎng)絡(luò)單元各自發(fā)揮自身網(wǎng)絡(luò)的作用。建立的最小網(wǎng)格通信網(wǎng)絡(luò)單元要有明確的分組規(guī)劃，避免在同一個(gè)最小網(wǎng)格通信網(wǎng)絡(luò)單元接入而出現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)延時(shí)卡頓等現(xiàn)象。各應(yīng)急救援區(qū)域滿足各自區(qū)域語(yǔ)音、視頻、圖像等類型的信息傳輸至區(qū)域指揮組、現(xiàn)場(chǎng)指揮中心以及總指揮部，保證了現(xiàn)場(chǎng)救援通信網(wǎng)絡(luò)的安全、高效、有層次。

現(xiàn)場(chǎng)的中繼節(jié)點(diǎn)總體部署方案按先外圍、后中心，先重點(diǎn)區(qū)域、后全部區(qū)域，先主體、后分支的原則實(shí)施。中繼節(jié)點(diǎn)設(shè)備上設(shè)置數(shù)據(jù)傳輸類型信號(hào)燈，數(shù)據(jù)傳輸類型包含音配、視頻、圖像等擋位的按鈕，隨時(shí)切換數(shù)據(jù)傳輸類型。同時(shí)，設(shè)備上還設(shè)置網(wǎng)絡(luò)接入信號(hào)燈，當(dāng)中繼節(jié)點(diǎn)設(shè)備接入網(wǎng)絡(luò)時(shí)，設(shè)備信號(hào)燈呈現(xiàn)綠色。未接入網(wǎng)絡(luò)時(shí)，信號(hào)燈呈現(xiàn)紅色。這樣，能保證現(xiàn)場(chǎng)救援人員能簡(jiǎn)單布放中繼節(jié)點(diǎn)設(shè)備，快速搭建現(xiàn)場(chǎng)通信網(wǎng)絡(luò)。

3.2.1 先外圍、后中心

應(yīng)急救援現(xiàn)場(chǎng)具有突發(fā)性、臨時(shí)性等特點(diǎn)。確保應(yīng)急現(xiàn)場(chǎng)區(qū)域的整體通信暢通，采樣才能合理規(guī)劃搶修救援方案，保證救援效率的同時(shí)，保證救援人員的人身安全。隨著救援方案的部署及救援區(qū)域的劃分，按實(shí)際搶修救援情況逐步推進(jìn)核心區(qū)域，部署核心中心區(qū)域中繼節(jié)點(diǎn)，構(gòu)建整體應(yīng)急救援現(xiàn)場(chǎng)的整體通信網(wǎng)絡(luò)。

3.2.2 先重點(diǎn)區(qū)域、后全部區(qū)域

應(yīng)急工作啟動(dòng)是隨機(jī)和臨時(shí)的，第一時(shí)間發(fā)現(xiàn)并安排至現(xiàn)場(chǎng)參與工作的人員有限。在這種前提下，應(yīng)突出工作區(qū)域的重點(diǎn)和難點(diǎn)。對(duì)第一時(shí)間到達(dá)人員所處區(qū)域搭建現(xiàn)場(chǎng)通信網(wǎng)絡(luò)，保障這些應(yīng)急人員的通信需求；隨著后續(xù)人員設(shè)備的陸續(xù)到達(dá)，通信保障人員的數(shù)量增加，再精細(xì)化最小通信網(wǎng)格網(wǎng)絡(luò)單元，建立全部區(qū)域的應(yīng)急通信網(wǎng)絡(luò)。

3.2.3 先主體、后分支

應(yīng)急現(xiàn)場(chǎng)的通信網(wǎng)絡(luò)在先以建立一條主體通信網(wǎng)絡(luò)鏈路為主，滿足救援人員最基本的通信要求的前提下，再對(duì)主體通信網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行擴(kuò)展和延伸，最終構(gòu)成一個(gè)完整的無(wú)線應(yīng)急通信網(wǎng)。主體通信網(wǎng)絡(luò)作為整個(gè)無(wú)線應(yīng)急通信網(wǎng)的基礎(chǔ)，不僅要滿足應(yīng)急現(xiàn)場(chǎng)的區(qū)域覆蓋和人員溝通，還要滿足搶修救援現(xiàn)場(chǎng)工作逐步推進(jìn)開(kāi)展的通信需求。

現(xiàn)場(chǎng)的中繼節(jié)點(diǎn)室外部署方案按先高處、后低處；先接通、后優(yōu)化的原則部署^［5］。（1）先高處、后低處。無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)布放在高處能最大化地保證網(wǎng)絡(luò)的覆蓋范圍，保證節(jié)點(diǎn)設(shè)備的傳輸信號(hào)避免因地形導(dǎo)致信號(hào)被各種障礙物阻擋，而且無(wú)障礙物阻擋的中繼節(jié)點(diǎn)間以及中繼節(jié)點(diǎn)和終端設(shè)備間傳輸功率相對(duì)較低。這樣能最大化地提高中繼節(jié)點(diǎn)和設(shè)備的待機(jī)時(shí)長(zhǎng)，在無(wú)高處部署的情況下，再考慮相對(duì)空曠的低處。（2）先接通、后優(yōu)化。無(wú)線中繼節(jié)點(diǎn)的室外布放原則在保障中繼節(jié)點(diǎn)間正常通信的前提下，接通應(yīng)急區(qū)域的通信網(wǎng)絡(luò)。在完成基本通信的前提下，再通過(guò)專業(yè)通信人員選點(diǎn)放置中繼節(jié)點(diǎn)形成多個(gè)覆蓋區(qū)域網(wǎng)格網(wǎng)絡(luò)，確保整個(gè)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)不存在冗余覆蓋和帶寬分布不合理，提升整個(gè)應(yīng)急區(qū)域的信號(hào)傳輸能力。

現(xiàn)場(chǎng)的中繼節(jié)點(diǎn)室內(nèi)部署方案按先重點(diǎn)區(qū)域、后內(nèi)部全域；先復(fù)雜區(qū)域、后空曠區(qū)域。（1）先重點(diǎn)區(qū)域、后內(nèi)部全域。應(yīng)急救援的重點(diǎn)區(qū)域需要重點(diǎn)關(guān)注，在保證應(yīng)急網(wǎng)絡(luò)正常覆蓋的前提下還要保障網(wǎng)絡(luò)的通信可靠性，重點(diǎn)區(qū)域的中繼節(jié)點(diǎn)布放要優(yōu)先且密集。（2）先復(fù)雜區(qū)域、后空曠區(qū)域。室內(nèi)環(huán)境復(fù)雜多樣，存在大量樓梯、拐角、窗戶等邊緣位置，這些地方信號(hào)容易發(fā)生阻擋和泄露，是構(gòu)成應(yīng)急網(wǎng)絡(luò)的薄弱網(wǎng)格區(qū)域，因此這些區(qū)域的中繼節(jié)點(diǎn)布放也需要重點(diǎn)布放，提升網(wǎng)絡(luò)覆蓋能力，保證網(wǎng)絡(luò)可靠性。

3.3 無(wú)線網(wǎng)絡(luò)終端部署設(shè)計(jì)

無(wú)線網(wǎng)絡(luò)終端設(shè)備相當(dāng)于指揮中心的眼睛和耳朵，是實(shí)現(xiàn)應(yīng)急網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)信息傳輸?shù)年P(guān)鍵。因此，終端設(shè)備的部署直接決定了應(yīng)急能力的效率；終端設(shè)備可以根據(jù)設(shè)備語(yǔ)音、視頻、報(bào)警、數(shù)據(jù)傳輸?shù)阮愋徒尤氩煌木W(wǎng)格網(wǎng)絡(luò)，保證網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)傳輸有條不紊。終端設(shè)備也需要根據(jù)應(yīng)急網(wǎng)絡(luò)分成救援人員攜帶的移動(dòng)終端和環(huán)境設(shè)備等監(jiān)測(cè)的固定終端，攜帶的移動(dòng)終端也分成語(yǔ)音視頻傳輸終端和救援人員安全監(jiān)測(cè)終端。應(yīng)急救援現(xiàn)場(chǎng)的多元化信息通過(guò)這些無(wú)線網(wǎng)絡(luò)終端設(shè)備收集后由現(xiàn)場(chǎng)無(wú)線Mesh應(yīng)急網(wǎng)絡(luò)傳輸至指揮組和指揮中心，保證應(yīng)急救援效率的同時(shí)還保證了救援人員的個(gè)人生命安全。

3.4 總指揮部傳輸通信鏈路設(shè)計(jì)

應(yīng)急通信是在現(xiàn)場(chǎng)無(wú)常規(guī)通信的前提下使用的通信方式。應(yīng)急現(xiàn)場(chǎng)的通信孤島導(dǎo)致現(xiàn)場(chǎng)的通信無(wú)法通過(guò)常規(guī)的通信方式傳輸?shù)娇傊笓]部。Mesh網(wǎng)絡(luò)作為現(xiàn)場(chǎng)網(wǎng)絡(luò)覆蓋通信方式，無(wú)法遠(yuǎn)距離大面積傳輸。信息傳遞到總指揮部就需要通過(guò)其他方式的通信鏈路。一般情況下，通信鏈路的選擇方案有以下幾種。

3.4.1 低軌道衛(wèi)星通信系統(tǒng)

衛(wèi)星距離地面距地面500 km到2 000 km，傳輸時(shí)延和功耗都比較小，覆蓋范圍廣，作為通信鏈路的一種方式，保證了網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)目煽啃院图皶r(shí)性^［6］。

3.4.2 運(yùn)營(yíng)商VPN專網(wǎng)

運(yùn)營(yíng)商作為通信專業(yè)的主流通信服務(wù)商，可以借助其通信網(wǎng)絡(luò)保障應(yīng)急鏈路的傳輸可靠性。VPN專網(wǎng)保障網(wǎng)絡(luò)的安全性。

3.4.3 電力傳輸專網(wǎng)

通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)搭建臨時(shí)傳輸設(shè)備和無(wú)線接收設(shè)備，借助輸電線路的通信網(wǎng)架網(wǎng)絡(luò)接入電力傳輸專網(wǎng)，安全性和可靠性均能得到最大程度的保證。

4 結(jié)語(yǔ)

電力系統(tǒng)中的應(yīng)急通信是否安全可靠，直接影響到電網(wǎng)系統(tǒng)的穩(wěn)定安全，而且還關(guān)系到國(guó)家民生的安全。應(yīng)急環(huán)境的復(fù)雜多樣，對(duì)應(yīng)急通信網(wǎng)絡(luò)的要求極大。Mesh網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在電力應(yīng)急通信領(lǐng)域中的應(yīng)用具有非常重要的意義，其為電力應(yīng)急通信提供有效可靠的網(wǎng)絡(luò)支撐，通過(guò)提高信息傳輸效果使電力應(yīng)急救援的救援工作和指揮部的調(diào)度效率均得到顯著提升，有效保障突發(fā)災(zāi)害的快速響應(yīng)，確保電力系統(tǒng)的安全生產(chǎn)。

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（編輯 王永超）

Application of power emergency communication technology based on Mesh network technology

Chen Baihai

（Energy Shenwan Anqing Power Generation Co.， Ltd.， Anqing 246000， China）

Abstract： Electric power communication private network is an important to ensure the safe and stable operation of national electric power system network. Power communication facilities are distributed in the scarce outdoor. This environment will inevitably appear some power communication facilities， power emergency communication technology as the power communication private network interruption of rapid means of communication， in the safe operation of power grid production. Among them， Mesh network technology as a kind of new wireless communication technology， network fast and convenient， for power repair emergency communication work provides a better way of communication. This paper explores the application of Mesh network technology in power emergency communication， analyzes the network architecture and application advantages of Mesh network technology， combines the demand for communication system in power emergency communication to build a perfect Mesh network system， applied in the power emergency work， to further improve the quality and safety of the power repair.

Key words： power system; Mesh network technology; power communication; emergency communication