基于软交换技术的电力信息增值服务模式研究

邢震 张骏 杨莉莉

1国网青海省电力公司海东供电公司，青海 海东 810600；

2国网青海省电力公司信息通信公司，青海 海东 810600

引言

进入21世纪以来，随着智能电网这一概念的提出，电力系统服务模式越来越多元化，电力用户希望能够实时了解自己的用电信息、电价信息等，并通过主动参与用电管理，降低本单位或家庭的用电费用，实现科学用电，提高能源利用效率，达到需求侧管理和节能减排的目的。用电信息、电价信息等电力信息将会给电力系统带来更多的服务内容。

电力用户的服务需求也伴随着智能电网的发展而升级，同时也对电网的服务内容与服务质量提出了新的要求：不仅需要更低成本、更高安全的服务，更希望享受独有的、个性化的内容，同时也希望能够通过系统与电网企业实现便捷的互动[1]，详细了解自身用电行为与用电具体方式，实现透明化服务，方便进行产品选择、缴费结算、信息查询、故障报修、业扩报装、电动汽车充放电预约服务等[2]。

1 电力软交换技术

软交换是下一代网络（NGN）的核心交换方式，与低层协议独立，可以实现对话音、数据等多种信息的接入控制、资源分配，并实现不同交换协议与交换设备上的通信协议映射，还兼具认证、计费等功能，能够提供丰富的业务给不同需求的用户，对于繁多的、逐渐升级的电力增值业务，软交换是最为理想的选择。

软交换技术区别于其他技术的最显著特征有以下几方面：开放的分布式网络结构提供了综合的数字接入能力与独立的网络控制能力，高效的分组交换网络实现了对不同速率业务的良好支撑。软交换作为现有PSTN与分组网的综合进化方案，将PSTN的可靠性和数据网的灵活性良好结合，是电力系统提供丰富服务的新的技术选择[3-5]。

作为新、旧网络融合和关键设备，软交换具有以下功能：1)媒体网关接入功能，2)呼叫控制功能，3)业务提供功能，4)互联互通功能。

在电力系统中，通过软交换技术还可以实现被叫集中付费业务、记帐卡呼叫业务、虚拟专用网业务、通用个人通信（UPT）网络业务、大众呼叫（MAS）业务（类似于热线电话业务）、电话投票（VOT）业务、广域集中用户交换机（WAC）业务、号码携带业务（NP）等。

2 电力信息增值服务模式

不同电力客户之间的差异化影响了电网企业的服务模式的不同，总体而言，在能量、信息与业务的多方面交互中，必须选择一种有效、可靠、告诉的服务模式，能够为客户提供灵活的、多向的、便捷的服务，包括用户能效分析、用电监测、停电通知，以及其他的广告、金融等更广泛增值服务，提升电网企业的附加价值实现多方共赢的局面。

智能电网用电增值服务主要包括：

2.1 智能电网互动服务

（1）多样化的信息定制

用户可以根据自身的需求，通过多种终端设备灵活定制不同的信息，包括：供电状况信息、家庭电能监测信息、电价电费信息、家庭能效信息等不同的服务信息，由电网通过短信、电话、邮箱等多种渠道提供不同方式的定制内容；也可以在紧急情况下发送不同告警信息，及时向用户提供断电、复电等临时事件。

（2）多渠道的自助服务

通过网络营业厅、电话营业厅、自助营业厅等不同的渠道为用户发布基础信息，实现故障报修、业务办理、费用结算等服务，实时查询能效评价、用能策略、电动汽车充放电等信息。具体来说，网络营业厅、电话营业厅主要实现简单的信息查询发布，缴费功能，自助实体营业厅提供更为具体的触摸查询、智能家居体验等服务。

（3）双向电费主动结算服务

新能源的使用对电网提供了更新的需求，不能要能够对用户使用电能进行计量，而且还需要对用户流向电网的电能实现计量，并在不同时段实现不同的电费机制。因此必须在双向计量的基础上实现客户与电网间互相供电情况的统计，并实现相应的电费结算，自动生成账单。

（4）便捷的缴费服务

能够依托现有社会资源、缴费模式，提供更为便捷的缴费服务，例如：充值卡、自助服务终端、网络缴费、一卡通充值等多渠道缴费方式，与欠费通知相匹配实现更为人性化的服务体验。

2.2 智能小区、楼宇、家居

实现小区、楼宇或家庭智能用电管理，实现能效监测、负荷管理、用电状况分析、三表集抄、远程控制与其他增值服务。

（1）智能化的远程抄表可以实现水、电、气三表集抄，实现数据的自动采集、自动管理与异常监视，同时监测用户电力负荷，预防用电故障导致的其他更为严重的灾难。

（2）远程设备控制可以实现用户在远方对家居中的设备进行控制，在归家途中提前开好空调，或根据电价信息自动进行充放电服务，促进科学用电合理用电。

（3）其他增值服务，以电力网、电话网、电视网、互联网“四网合一”为基础，可以提供更多、更全面的视频、音频等互动业务。

2.3 用户资源管理

用户的用电资产总类丰富，对不同的用电资产进行相应的管理可以有效的实现需求侧管理，促进需求侧响应的实现；对用户信用信息的记录，不仅可以为用户提供更为人性化的服务，在信用额度的情况下保持供电，更是能够有效实现用户群体和类别的细分，为其他平台提供差异化的用户信用评价。

3 电力IP电话方案

目前，电力IP电话是电力系统中比较典型的一种电力信息增值服务模式。IP电话服务系统主要由软交换机、安全服务器、管理计费服务器、用户服务器、维护终端、IP电话机或者综合接入设备（Integrated Access Device，IAD）、软电话等功能单元构成，IP电话服务系统设计方案如图1所示。

图1 IP电话服务系统设计方案

软交换机作为整个系统的核心，负责整个系统的号码设置、IP电话转接、路由设置等业务，实现系统IP电话的功能。

安全服务器主要负责用户信息认证、用户鉴权以及防御攻击，保证系统的信息安全和运行稳定。

管理计费服务器主要负责计费功能，可以通过设置实现辽宁电力公司内部人员通话零话费，设备供应商与物资管理部门长途通话按照本地市话收费，使设备供应商通话费用大大降低，有助于双方合作顺利开展。

用户服务器主要存储用户软电话号码、软电话账号密码、用户话费情况等用户基本信息。

维护终端负责对整个系统的日常运行进行维护，保证系统稳定运行。

电力公司行政电话网作为电力公司内部通话的网络，实现日常办公的话音服务功能，同时与外部PSTN网络连接，实现电力行政电话网与市话网的互联互通。

IP电话机主要为用户提供基本的IP电话业务，它通过软交换机分配一个IP地址，在软交换机的控制下完成呼叫的建立和释放，并将用户的原始语音信号编码为IP包格式发送至IP网，将从IP网中收到的IP语音包解码为连续的语音信号。

综合接入设备（Integrated Access Device，IAD）其上行端口可以直接接入IP网络，下行端口则可连接多个普通话机，作为下一代软交换用户接入层设备，将用户的数据和语音等应用接入到分组交换网络中，在分组交换网络中完成相应功能。

软电话，作为通信终端设备，也可以看作是虚拟电话，以软件的形式安装于PC机上，通过PC机上麦克风与其他用户终端/电话完成通话。

4 结束语

建设智能电网，对于提高电力服务水平具有重大意义，是满足经济社会可持续发展要求的重大选择，是电力工业科学发展的具体实践。目前,国网系统民用电领域智能电网建设前期研究工作已经启动。北京、沈阳、上海等市智能家居建设，已有示范项目挂网；上海市曹溪、广东深圳市电动汽车充电站已投入商业运行；研究实现电力信息的增值服务，能够拓展多方共赢的营销服务市场、深化营销业务、集约化管理、响应用户自由用电需求、提供互动多样的用电服务、提高终端能源利用效率。

[1]居福豹.电网若干新技术应用的研究[D].杭州：浙江大学，2011

[2]邵瑾. 智能用电综合模拟平台的设计与实现[D]. 北京：华北电力大学，2009

[3]刘振亚. 智能电网技术.中国电力出版社，2010

[4]何光宇,孙英云. 智能电网基础.中国电力出版社，2010

[5]关庆文.综述软交换技术在电力通信中的应用[J].广东科技，2009.1