电力应急指挥通信系统的设计与实现

陈琛+莫勋+张来胜

[摘 要]本文提出了一种电力应急指挥通信系统的设计方案，并分析了各分系统的组成，还将卫星通信及北斗导航定位技术应用于电力应急通信系统，扩展了电力应急指挥通信手段，对电力行业在提高抵御灾害方面，具有重要的参考意义，以期给提供大家参考讨论的理论基础。

[关键词]电力；应急；指挥；通信

doi：10.3969/j.issn.1673 - 0194.2017.06.107

[中图分类号]TP311.52 [文献标识码]A [文章编号]1673-0194（2017）06-0-02

1 电力应急指挥通信系统

电力应急指挥通信管理系统就是将实时数据及语音进行提取整合，在确保系统信息稳定性及安全性的前提条件下，充分满足电力公司系统内部的通信工作需求和人员调度指挥业务的开展，从而实现每个服务小组和每个工作人员的多层级、多维度、多数据之间的信息流转、实时采集、工作数据收发，实现指令、图像语音、消息的实时传送及发布，从而完成各个部门之间的信息高效传送。电力应急指挥通信系统拓扑图如图1所示。

系统通过调度应急车载通信系统、视频会议系统、卫星通信系统、北斗卫星导航定位系统等实时采集现场的视频、语音数据，通过信息流调度平台及可视化调度指挥平台，将现场的图像、声音在显示系统实时播放，用于电力指挥调度人员对综合情况的分析、研判，及时确定处置行动方案。

系统主要包括以下设备。

显示系统：配置有大屏幕系统、液晶显示屏、标准配置4 500ANSI流明720 P投影机一台、100英寸投影幕一套以及1 080 P高清摄像机一台。

音响系统：配置有数字音频处理器、各类音箱及功放等。

会议系统：配置有控制主机、主席发言单元与代表发言单元、高清摄像机。

信息互传：配置高清通信终端一台，作为各级电力调度指挥中心音视频信息流互传的主要通信方式。

2 电力应急车载通信系统

由于信息化社会不断发展，且企业周边环境的变化迅速，各类型突发事件的触发概率及频次逐步增加，同时电力行业也在不断提升抵御各类自然灾害和危机应对的能力，因此，国家电网公司在编制完成的“十三五”通信规划中明确“必须要完善应急通信手段”的工作要求。电力应急指挥通信车载管理平台系统就是满足这一要求的最佳选择。该系统以解决电力应急通信中的音频及视频传输互动应用与数据传输为主要设计出发点，对电力作业与指挥调度进行了充分的调研和分析。而作为一种全新的应急通信方式及手段，电力应急指挥通信车载管理系统有效地解决了目前电力应急抢险、工程施工勘查、现场监测评估等各类型环境下所需解决的临时音频、视频通讯传输问题，是电力系统内部通信网络与信息化应用系统的有效延伸。电力应急指挥通信车载管理平台系统的应用将有效提升电力应急通信装备水平与反应速度，为电力行业对抗各种突发事件和突发状况提供坚实的通信保障。

系统通过车载式摄像机，对现场环境的图像、声音进行实时采集、传输、录像和回放，并可用有线、无线、卫星等通信手段传输到其他场所。系统的集中显示、音响系统可以显示、播放计算机输出的视、音频信息，也可显示、播放摄像机输出的视、音频信息，各种信息可集中控制，便于操作。电力应急指挥通信车载管理系统能够构建出应急指挥小组工作平台，通过无线通信、卫星传输、有线通信等通信方式手段及时接收应急指挥命令，从而确保指挥和部署现场各种救援力量实施，并且能够通过系统实时监控现场状态，确保应急指挥中心对事件现场实施有效地指挥调度，并能与电力应急指挥通信中心及时形成指挥网络，实现远程文字、数据、语音、图像的有效沟通和实时调度。系统具有有线、无线、卫星等多种通信手段，确保与各级电力应急指挥中心之间的联网，实现图像、数据和话音通信。

3 卫星通信系统

卫星通信系统主要用于保障各级电力应急指挥中心和电力应急车的通信。覆盖范围：以国土范围为主。传输业务种类：话音、数据、视频等。传输速率：2.4 kbps～2 Mbps，最高传输速率可按需提升。服务形式：可按需提供话音通信、数据通信、视频传输、会议电视、数据广播等各种服务形式。组网：组网灵活，可按需构成点到点、点到多点、多点到多点等各种网络形式。

3.1 地面站

地面站配置：1面4.5米Ku频段天线；1套20瓦Ku频段ODU室外射频子系统，普通地面站为4 W；1个SkyWAN IDU主控单元：提供1个局域网（LAN）端口和4个串行数据端口，可直接支持用户的TCP或IP、帧中继和同步透明数据传输。配有1枚FPG（帧计划生成器）卡，以提供全网的网络控制功能；1套70米L频段中频电缆。

3.2 车载站

车载站配置：1套25瓦Ku频段ODU室外射频子系统；1面1.2米Ku频段车载型天线；1个SkyWAN IDU从控单元：提供4个串行数据端口和1个局域网（LAN）端口，可直接支持用户的帧中继、TCP或IP和同步透明数据传输；1套L頻段中频电缆。

4 视频会议系统

本系统由多点控制单元MCU、视频会议终端、高清摄像机与高清录播等设备组成。MCU设置在一级电力应急指挥中心，通过数字专线与下级供电分局、变电站召开视频会议，实现即时声音和图像的实时互传。

5 北斗卫星导航定位系统

我国北斗卫星导航系统是我国自行研制、具有国际先进水平的全球卫星定位及通信传输系统，是继俄罗斯全球卫星导航系统和美国全球卫星定位系统之后的第三个成熟卫星导航系统。该系统由地面端、空间端和用户端组成，可在全球范围内全天时、全天候为各类用户提供高可靠、高精度的导航、定位、授时服务，并具短报文通信能力，已经具备区域定位、导航和授时能力，授时精度优于100纳秒，定位精度优于20 m。

电力北斗导航定位系统可在一级电力应急指挥中心配备中心指挥机，在供电分局和变电站配备普通指挥机、车载机及手持机。该系统是运用GPS和北斗导航技术，集成了定位导航、移动监控等多种功能的一体化指挥平台。利用北斗导航定位系统提供的定位功能，可以将电力企业内部的各种主要关键设备进行位置标志，如输电线路、变电站设备、输电杆塔等设备设施，利用这些电力设施管理的规范性信息开展运行维护及检修工作管理。同时，通过在电力应急抢修车辆上安装北斗卫星数据接收机和发射机，相关车辆的实时位置信息就能在几秒内自动传输到电力应急指挥中心，这些实时的位置信息可以被应用于应急指挥调度和决策支撑。此外，该系统还可以利用北斗卫星导航系统所独有的短报文通信传输功能，通过卫星导航终端设备的定位及数据处理，及时报告所处位置和故障情况，有效的缩短了故障的定位时间，确保了抢修的时效性。

主要参考文献

[1]李文峰，韩晓冰，汪仁，等.现代应急通信技术[M].西安：西安电子科技大学出版社，2007.

[2]陈山枝，郑林会，毛旭，等.应急通信指挥——技术、系统与应用[M].北京：电子工业出版社，2013.

[3]孙学康.微波与卫星通信[M].北京：人民邮电出版社，2007.

[4]夏克文.卫星通信[M].西安：西安电子科技大学出版社，2008.