建设山西电力应急通信系统方案探讨

楼颖稚,张肖宁

(山西省电力公司通信中心,山西太原 030001)

建设山西电力应急通信系统方案探讨

楼颖稚,张肖宁

(山西省电力公司通信中心,山西太原 030001)

针对山西电力通信网的现状,论述了建设电力应急通信系统的必要性,对目前通信技术进行了比较分析,根据电网对应急通信的需求,提出了山西电力应急通信系统的建设方案。

应急通信;卫星通信;数字超短波;集群通信

0 引言

近年来,各种自然灾害、大型活动、反事故演习等应急事件不断地考验着电力部门的应变能力和反应速度。为了实现救灾抢险的现场指挥、重大活动现场的通信保障、反事故演练的控制指挥,改善应急事件过程中的信息沟通情况,使电网应急工作高效、有序地进行,提高电力系统应急工作中现场指挥的机动能力,建设机动灵活、安全可靠、布局合理、规模适度的电力应急指挥通信系统,将最前沿的语音、文字、图像及时反馈到指挥中心,是十分必要的。

1 电网应急事件中通信的主要问题

目前,电力通信网主要以电网站点作为通信站,利用电网线路架设光缆形成的光纤通信网,在应急情况时存在以下问题。

a)由于光纤通信移动性差、受地理条件限制等原因,电力系统通信网络存在较多的盲点,往往覆盖不到事件的现场。

b)突发事件具有随机性,无法提前进行事件现场的通信系统建设,一旦遇到现场通信不畅或通信盲区时,会给现场的抢险工作带来极大的困难。

c)事件现场情况多变且复杂,传统的以话音为主的模式已不能满足应急抢险要求,后方应急指挥中心需要现场实时的视频信号以准确及时掌握现场的实际状况。

d)事件现场如不能接入省公司局域网或相关应用系统,将影响抢险效率。

2 电力系统对应急通信的需求

在建立应急通信系统时,应充分利用现有的光通信网络,融合现有的通信监控系统、资源管理系统、电视电话会议系统等资源,建设具备监测监控、动态决策、预案生成、综合协调、应急联动等功能的应急通信系统,从而大大提高电力通信网络的应急能力,并应具有以下的技术特征。

a)多业务。在重大事件或突发事件的情况下,能够在较短时间内实现事件现场至指挥中心的通信接入,保证将事件现场的图像、语音、数据传送给指挥中心,使指挥中心能够在最短的时间内掌握现场情况,满足电网抢险指挥快速、安全、可靠、灵活的要求;提供本地现场的无线语音通信;建立应急现场的局域网络,使现场指挥部的计算机能访问指挥中心的相关资料,以取得指挥中心的信息支持;现场与指挥中心可召开视频会议,进行问题研究、视频指挥等。

b)可扩展。系统可从小容量、小范围扩至大容量、大覆盖,系统设备标准化、模块化,能快速组合和扩展。

c)可互通。能够与其他应急通信手段互联互通。

d)组网灵活。组网机动灵活,快速组网,点对点,点对多点,保证指挥人员指令快速下达。

e)多频段工作。适合各种复杂电磁环境,保证可靠通信。

f)设备多样。设备、终端多样化和系列化,便携、可移动,最好是低功耗个人手持终端,提供不同的接入方式,保证在事发现场能够接入至少一种通信网络。

g)节能型。由于某些应急场合电力无法供应,完全依靠电池供电。因此,系统应尽可能地节省电源,满足系统长时间、稳定地工作。

3 几种应急通信技术的比较

3.1 有线应急通信

这里的有线应急通信主要是指光纤通信,光纤通信具有通达范围广、费用低、高带宽等优点,但移动性、抗毁能力差。

3.2 无线应急通信

3.2.1 卫星通信

卫星通信是利用人造卫星作为中继站,在两个或多个地球站之间进行无线通信的技术。它的主要特点是通信距离远,且不受地面条件的限制,缺点是信道租用费较高。

目前,常用于应急通信的卫星通信系统主要是VSAT(Very Small Aperture Term inal)卫星通信网。所谓VAST,是指具有甚小口径天线的智能化小型或微型地面站。其网络结构主要可分为点对点、星状网、网状网三大类,最主要的特点是建造成本低、体积小,容易在现场进行安装调试[1]。

3.2.2 数字超短波技术

数字超短波技术是近年来出现的地面宽带无线通信的实用技术,用于解决数百米至数十千米的宽带多媒体数据通信,适合点对点的通信场合[2]。具有绕射能力强,抗干扰及抗衰落能力强,接收灵敏度高,移动性及安全性好的特点。在实际应用中,主要解决远端移动图像回传,多采用车载、背负等模式。数字超短波的传输受地形地貌的影响比较大,传输距离有限,一般是在50 km以内,对天线架设的地点和高度有一定要求。

3.2.3 集群通信技术

集群通信是一种多用户共用一组通信通道而不互相影响的技术。该系统能使大量的用户共享相对有限的频率资源,具有自动识别用户,自动并动态地分配无线信道的功能,是一种多用途、高效率的移动调度通信系统。

集群通信中一个基站的覆盖范围可达数千米,其最大的特点是使用简单,接续速度较快,工作方式以单工、半双工为主,能支持群呼、组呼功能,适合于为移动用户提供生产调度和指挥控制等语音通信业务。

3.2.4 无线局域网技术

无线局域网是使用无线进行数百米距离数据传输的点对多点互联技术,具备移动性和保密性好等优势,但覆盖范围小。

4 电力应急通信系统建设方案

对上述同种应急通信技术的分析比较,结合电力系统的实际情况,建设电力应急通信系统应以解决指挥中心与现场间的音视频互动和数据传输为出发点,提供灵活机动、可快速部署的通信接入设备和手段。考虑到电力通信网络经过多年的建设所形成的规模和成效,电力应急通信系统应充分利用好现有的光纤网络等多种通信资源,建设以卫星通信为主要手段,超短波、集群通信、无线局域网技术相结合,以及有条件时采用光通信方式的电力应急通信系统,如图1所示。

图1 山西电力应急通信系统整体结构

4.1 指挥中心与通信保障车间的通信方案

以卫星通信技术和光通信技术解决指挥中心与应急现场间的宽带主链路。在调度大楼设置卫星通信主站(中心站),配备一辆应急通信车做为卫星通信从站,主从站之间通过卫星建立中心站与抢险现场的通信链路,支持图像、话音、数据的互联互通。若抢险(事件)现场距离任一变电站或供电所较近 (2 km内),可采用野战光缆连接至变电站,通过变电站沟通现场与中心站间的通信链路,如图2所示。

图2 指挥中心与通信保障车连接主通道

4.1.1 视频连接

通过摄像机直接采集图像信息或与超短波技术结合,配置超短波基站和单兵台,采集抢险作业点的语音、图像传送至通信车。同时,在通信车内配置视频终端,通过卫星或光纤通信链路与省公司会议电视系统连接,将通信车作为省公司会议电视系统的分会场,把现场语音、图像传回后方指挥中心,如图3所示。

图3 指挥中心与通信保障车视频连接

4.1.2 数据网络和语音连接

通信保障车内配置路由器、无线局域网接入设备,通过主链路实现现场与省公司的数据连接,中心站与通信车内配置下一代网络 NGN(Next Generation Netw ork)系统的综合接入设备IAD(Integorated Access Device),通过数据网实现省公司应急中心与现场的IP电话连接,如图4所示。

图4 指挥中心与通信保障车数据网络和语音连接

4.2 通信保障车与应急作业点间的通信方案

利用集群通信技术,配置无线对讲基站和无线对讲台,实现通信车至现场作业点及现场各作业点间的语音通信,如图5所示。

图5 通信保障车与现场作业点的语音连接

5 结束语

随着卫星通信、超短波通信、集群通信等无线通信技术发展趋于成熟,无线通信具有可移动性、组网灵活、不受自然灾害的影响等特点,采用以卫星通信为主要手段的电力应急指挥通信系统将极大地提高电网应急应变能力和反应速度,为电网安全、稳定、可靠运行提供强有力的支撑。

[1] 李文峰.现代应急通信技术 [M].西安电科技大学出版社,2007,12:35-37.

[2] 党梅梅.超宽带无线通信技术发展现状[J].中国多媒体通信,2006(11):34-36.

Discussion on Construction of Emergency Communication System in Shanxi Electric power Grid

LOU Ying-zhi,ZHANG Xiao-ning
(Communications Cen ter of Shanxi Eiectric Power Comporation,Taiyuan,Shanxi 030001,China)

The necessity to build the emergency communication system in pow er grid is elaborated based on the present situation in shanxip rovince.The constructional schemeon emergency communication system o f Shanxielectric pow er grid is p roposed based on the comparison of the present communication technology and the demand of emergency communication in powergrid.

emergency communication;satellite communications;numeral super-short w ave;collected communications

TM 73

A

1671-0320(2010)01-0044-03

2009-11-11,

2009-12-12

楼颖稚 (1972-),女,浙江缙云人,1995年毕业于华北电力学院通信工程专业,高级工程师,从事通信网络管理、运维工作;

张肖宁 (1962-),男,山西汾阳人,1980年毕业于大同电力技校通信专业,技师,从事通信网管理、运维工作。