基于C/S架构的一种单兵多媒体通信系统在电力行业的应用研究

文/张硕，国网保定供电公司信息通信分公司

基于C/S架构的一种单兵多媒体通信系统在电力行业的应用研究

文/张硕，国网保定供电公司信息通信分公司

介绍了利用时分双工、软交换等技术设计的一种单兵多媒体通信系统，实现视频、语音、数据的单兵与调度席位之间的组网通信，为电力检修中信息收集、交换和指令传输提供可靠通信保障。

电力通信；软交换；时分双工

随着我国经济和社会的快速发展，社会用电量与日俱增，电力设备相关的运维和检修工作的重要性也日益凸显，对检修人员与调度指挥中心之间的可靠通信提出了更高的要求。

在电力检修过程中，机动、灵活、可靠的单兵通信设备，能够实现现场信息的采集上传和调度中心命令下达，使检修人员能够在各种情况下，特别是在一些特殊条件下获得准确、直接和不间断的现场信息，为现场指挥员及时掌握现场态势、准确判断运检情况提供可靠依据，有助于调度员迅速正确实施、调整或制定检修计划。

1 国内研究现状

目前，国内已有部分单兵通信设备的研制和应用，但从应用效果上看，设备功能尚不完善，受通信频率、功率制约，在野外作业检修等环境下的通信可靠性无法得到有效保障，主要体现为通信覆盖率有限，往往需要额外设置中继设备接力通信等情况，还不能完全满足电力检修现场条件下的可靠通信的要求。

另外，目前电力调度行业使用的传输系统大多由传统电路通信组网构成，2M的带宽并能不提供视频通信的业务，不能满足检修现场多媒体传输需求。

因此，目前尚未有单兵和多媒体通信系统结合应用于电力检修调度的案例。对于基于时分双工的电路单兵多媒体通信系统的应用研究，可为应急现场通信机动性和可靠的实战需求提供有效的技术保障。

2 基于时分双工的单兵多媒体通信系统

2.1 电力单兵多媒体通信系统架构

图1 电力单兵多媒体通信系统架构

图1为电力单兵多媒体通信系统架构，此系统由单兵便携单元和单兵多媒体平台两部分构成。单兵便携单元具有无线通信、智能路由、多跳中继等功能。每个单兵便携式单元内部除运行基站核心动态路由测算、数据转发程序外，还集成了视频和语音接口，电力检修人员可将视频信号和语音信息通过单兵便携式单元传回单兵多媒体平台。单兵多媒体平台可接收显示所有上传的实时信息，第一时间全面掌握现场动态。

基于时分双工的电力单兵多媒体通信系统具备低功率2.4GHz频段时分双工、点对多点、MESH组网通信的功能，同时由于其工作于超短波频段上，发射功率亦较2.4GHz频段的设备高，因而在复杂环境下可以实现较远距离双向、点对多点、MESH组网通信。

2.2 单兵便携式单元

时分双工（TDD）是一种通信系统的双工方式，在移动通信系统中用于分离接收、与传送信道。在TDD方式的通信系统中，发送信道和接收信道使用了同一频段，区分它们的不同在于使用了不同的时隙，来保证发送数据和接收数据的严格分离，实现数据的有效可靠传输。此外，没有必要浪费频谱资源设置“安全频段”，或采取信道隔离措施。

多跳网络是在无线网络中任何无线设备节点都可以同时作为AP和路由器，网络中的每个节点都可以发送和接收信号，每个节点都可以与一个或者多个对等节点进行直接通信的无线通信网络。其具有延展距离远、可扩展性强、可靠性高、智能路由等优点。由于某个无线单兵节点到单兵多媒体平台通常有多条可用链路，多跳网络可以有效进行智能路由匹配，以达到均衡网络负载和延展通信距离的目的。

2.3 电力单兵多媒体平台

电力单兵多媒体平台为C／S构架，能够管理多路网络视频流，具备扩展能力，具有实时监控、录像、回放、事件记录、查询、设备接入、统一调度、互联互通、调度管理、多人会议等功能。电力单兵多媒体平台可接收显示所有上传的检修实时信息，第一时间全面掌握现场设备的运行情况。

单兵多媒体平台采用软交换技术作为调度管理的核心技术。软交换技术与传统的程控交换机类似，提供“呼叫控制”的功能，但传统的“呼叫控制”功能是和业务结合在一起的，不同的业务所需要的呼叫控制功能不同，软交换平台实现了与业务完全剥离，它提供的是基本的呼叫控制功能，并将智能逻辑转移到外部的业务应用层。电力单兵平台的IP软交换功能相比传统程控交换方式，具有容量大、集成度高、功耗低、便于不同网络间融合的优点，因此在跨频段、跨网络通信交换和互连互通能力、通信质量方面有大幅提升。

单兵多媒体平台利用现有的IP调度台作为操作席位，创新性的将原有调度业务与单兵视频通信业务相结合，所有业务均可在调度台上呈现。同时，通过调度台可将视频投射到调度中心大屏显示，具备非常高的系统集成度。

3 结语

针对电力检修通信保障需求，研究了基于时分双工的新型单兵多媒体通信系统。在复杂现场环境下，系统可实现视频、语音、数据的单兵之间多跳接力、双工传输式的组网通信，提升应急现场通信的机动性、灵活性和可靠性，为检修现场信息收集、交换和指令传输提供可靠通信保障。

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