电力应急通信系统建设探讨

陈 曦，刘 倩，杨 斌，唐中伟

(国网四川省电力公司德阳供电公司，四川 德阳 618000)

0 引言

应急通信能力是供电企业在突发事件和自然灾害情况下迅速应对危机、减少损失、稳定局势的重要支撑和基础手段。以德阳供电公司为例，探索多种技术手段的结合应用来提升供电企业的应急通信保障能力。

1 传统应急通信手段

德阳供电公司传统的应急通信方式主要是借助现有的电力通信手段实现，其特点是设备简单、组网方式单一、覆盖范围小，以及网络抗灾能力较差。传统的应急通信方式主要由视频监控系统和短波通信系统构成。视频监控系统通过自有的光通信网络进行传输，实现地调监控中心与变电站之间的通信；短波通信系统以省公司为核心，各地市公司为节点进行组网，可实现省级调度与地市调度之间的通信。

1.1 视频监控系统

视频监控系统是提高电网安全监测水平及预防电力突发事件发生的有效手段。按照省公司统一部署，德阳供电公司建成了视频监控系统，在地调建设了视频监控中心平台，在各变电站建设了前端系统，从而实现了德阳地区12 座220 kV 变电站、52座110 kV 变电站及49 座35 kV 变电站的100 %全覆盖。变电站视频信息主要是针对变电站集中控制中心对无人值班变电站一定区域场景的实时监视信息，可用性要求为99.9 %，以数据通信网为载体传回至集中控制中心。

视频监控系统的建设和运行实现了规范化管理，保障了人身及电网设备安全。然而，由于视频监控系统依靠光通信网络传输，当出现地震、暴雨等自然灾害导致光传输网络中断的情况下，视频监控系统就无法实现通信。

1.2 短波通信系统

短波通信系统以省公司为核心构建星型网络结构，覆盖半径可达600 km，主要承载语音和数字报文业务。德阳供电公司作为四川省电力公司的一个端局，在地调大楼部署了一套短波无线电台。一个基本的短波通信站由电台、天线和电源组成。短波电台的使用只需在当地无线电管理委员会申请持台证即可。短波通信具有抗毁能力强、设备简单、通信距离远、应用灵活、运行成本低等特点，在应急通信中运用短波通信有着很强的促进作用。但是，短波信道易受多径衰落和节点移动的影响，导致短波通信环境较差，从而显著影响系统性能。

2 电力应急通信系统建设与应用

由于德阳地处龙门山脉向四川盆地的过渡地带，清平、萦华、红白等山区地处地质活动频繁地带，是地震、泥石流等自然灾害易发地带，因此，加快电力应急通信系统建设是一项必要且紧迫的任务。

2.1 应急通信系统建设

近几年来，德阳供电公司采用有线与无线技术相结合、专网与公网资源相结合，以及移动设备与固定设施相结合的灵活组网方式，完成了覆盖变电站无线专网、卫星应急便携站、4G 单兵系统、电力110 对讲机、卫星电话等的电力通信应急体系建设。应急通信设备在一定地域范围内可相互支援、统筹使用，同时吸纳外部资源，实现了资源共享与优势互补，从而进一步提升了电力通信网络抵抗自然灾害的能力。

2.1.1 变电站无线专网

变电站内传统应急通信方式主要依靠视频监控系统，但视频监控的应用受覆盖范围的限制影响较大，变电站无线专网的建成可以弥补这一空白。在变电站视频监控失效或者未覆盖的地方，采用无线专网与视频监控系统相辅相成，将变电站内实时画面传输至应急指挥中心，从而实现变电站内监控全覆盖。2019 年，德阳供电公司在10 座220 kV 变电站和7 座110 kV 变电站部署了无线专网。

2.1.2 卫星应急便携站

卫星通信是电力应急通信系统的重要组成部分，不受地域和时间限制，具有其他通信方式无可替代的优势。德阳供电公司当前配有一套卫星应急便携站，并在此基础上对卫星便携站进行了“方舟”改造和设备整合，使之更加便于存放和快速部署。

卫星应急便携站通过网关安全接入高清视频会议系统，采用无线单兵图传、集群指挥对讲等近程接入方式，结合远程与近程通信及高速率与高可靠通信，以图像、语音、数据等方式，满足视频会商、视频监控、安全督查等业务需要，具有适应性强、机动性高的特点，可在任意时间、任意地点实现图像、语音、数据等的快速接入。

公司秉承“实用、高效、可靠”和集约化原则，兼顾“平战结合”，通过统一的资源管理平台进行高效率管理，平时按照省公司的统一部署，每月开展卫星应急通信系统演练；非应急状态下，运用卫星应急通信系统承担偏远厂站调度电话、自动化生产业务以及重点基建工程施工现场的视频监控传输任务，充分利用卫星带宽资源，为公司的生产和基建提供安全支撑和辅助服务，促进投资利益最大化。

2.1.3 4G 单兵系统

4G 单兵系统的终端设备通过公网与客户端通信。德阳供电公司目前有4G 单兵设备31 套，分别部署在公司应急指挥中心、各级县公司和生产中心。4G 单兵系统体积小，便于携带，具有快速机动反应能力，对于部分地理条件不便、难以架设有线通信及远离卫星通信站的地区，可灵活移动地开展视频监控，并将实时视频数据传回应急指挥中心。但是，4G 单兵系统要借助公网传输通道，在一些公网信号未覆盖的偏僻区域仍无法使用。

2.1.4 电力110 网络

结合德阳地区的地形来看，清平、萦华、红白等山区自然灾害发生频率较高，而公网尚未覆盖这些区域，当有突发状况时，大型工程车辆很难到达现场，此时可使用对讲机快速建立通信。

德阳供电公司经过与德阳市公安局积极协商，依托公安系统现有的350 M 集群网络，通过划分专用频段，构建了电力110 网络，共部署了60 台对讲机。采用电力110 网络可以在偏远地区实现语音通信和实时定位功能，传输距离可达上百千米，弥补了公网的空白。电力110 对讲机成本低，便于携带，可作为卫星应急便携站的补充通信手段，有助于迅速到达现场，建立语音通信和人员定位。

2.1.5 卫星电话

卫星通信系统覆盖范围广，通信距离远，通信质量好，服务无盲区，安全而可靠，有助于弥补现有卫星便携站、4G 单兵系统、电力110 网络等覆盖面不足的问题，在上述通信方式均失效的情况下，可采用卫星电话实现语音通信和人员定位。

德阳供电公司电力应急通信系统采用有线与无线技术相结合、专网与公网资源相结合、移动设备与固定设施相结合的灵活组网方式，在优化通信运行方式和资源合理配置的同时，积极与其他运营商、公安网络等机构开展有效合作，通过资源互换，实现资源优势互补，电路互为备用，构建内外混合型电力通信网络构架，从而实现网络结构优化和安全能力提升，增强电力通信保障和抗风险能力。

2.2 应急通信系统应用

(1) 应急通信培训常态化。应急通信培训和演练是提升应急通信保障能力及现场抢险救援人员实战技能的有效途径。为建设形成协同力强、可靠性高、反应迅速的综合通信保障体系，公司认真组织卫星通信、移动通信、传输网络、音视频系统等培训，采取课堂讲授、案例教学、实地操作、模拟演练、专题研讨等多种手段相结合的方式，促进了团队的知识技能水平和综合业务素质提升。

(2) 应急通信系统演练常态化。及时更新系统设备相关的技术资料及岗位管理相关的工作标准等；将《德阳供电公司应急通信系统运行管理规定》和《德阳供电公司应急通信系统操作及演练规定》等要求落实到通信人员的日常工作习惯中；常态化开展隐患排查与整改、系统性能评估与优化，确保系统安全稳定优质运行；定期参加省公司组织的卫星系统应急演练，并且每年参加德阳公司防灾减灾综合应急演练。

3 结束语

电力应急通信系统因机动性强，便于在救援现场构建无线专网，以背负式融合指挥系统为核心，通过卫星应急便携站、卫星电话、4G 单兵等应急通信设备将各个抢险画面实时传回至指挥部，同时将指挥部的指令及时下达至前方抢险现场，为抢险救灾指挥提有力支撑。

但是，德阳供电公司应急通信系统的4G 单兵、对讲机等大多借助公网和其他专网，使用限制较多，有被关闭风险，后续公司将考虑在自有资源的基础上扩展建设属于自己的专网，以“打造天地空立体通信网”为目标，运用短波通信系统、视频监控系统、4G 单兵、电力110 对讲机、卫星电话等混合组网，对运营商网络、专网、卫星网络进行链路聚合，实现覆盖后方指挥中心、前方指挥部和第一现场的三级通信保障。