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1海能达电力系统专业通信整体解决方案1背景电力行业划分为发电、供电2大系统和发电、输电、供电、用电四大环节，发电系统根据电厂的发电能级以及所处的位置分为跨网电厂、网级电厂、省级电厂、自备电厂及小水电等四个发电级别，统一向电网供电。供电系统实行分层次管理，即分为国家电力公司、网局/独立省局、地区和县电力公司四级；全国共有地区以上供电局约280个。电力行业在加快信息化建设的进程中，如何利用现代化的无线通信手段和装备，实现发电、供电等单位协调一致的调度指挥，保障电力系统运营的有序进行，将是电力行业的一个重要课题。2电力行业无线通信需求分析2.1电力行业通信模式需求分析无线通信可分为公网通信和专网通信，公网通信包括现有的GSM网络、CDMA网络和3G网络等，这些网络在日常生活中给普通民众提供无线通信服务。在公网通信领域之外，还有转为各行业用户提供通信等服务的无线网络存在，这便是专网通信，其特点是专网专用，更贴近行业用户自身使用需求，在紧急情况下依然能保障通信畅通。公网通信：模式为点对点的呼叫模式，通话接续时间长，也无一呼百应的呼叫模式，也不能根据用户职能部门划分灵活分配通信通道，并且会产生通信费用，在事故时往往瘫痪，无法保障通信正常工作。专网通信：专网专用，灵活的分组可切实用户通信需求，可根据用户职能大小划分不同级别，在事故、应急等关键时刻依然可保障通信畅通。电力行业无线通信主要要解决以下问题：·强电磁干扰下，如何保障无线通信的畅通；·电厂（包括热电厂和水电站等）厂区无线通信覆盖；·电网线路上长区间巡查人员语音通信及调度管理；·电网线路上巡查人员通信地理位置监察与管理，数据传输等；·应急、事故现场快速语音指挥调度；·应急、事故现场的视频传输。电力行业在保障日常通信的同时，也往往很重视事故应急情况下的通信保障，事故应急2情况时，例如2008年南方的冰雪天气、汶川地震等，公网手机往往因为基站断电而瘫痪，即使没有瘫痪，因为没有用户的权限限制在突然间众多人要求通信时往往发生通信阻塞，专网对讲机却可以脱网后依然可实现对讲机之间同频单工呼叫，专网系统往往在设计之初就更关注故障下的通信保障，在出现故障时，拥有多重故障弱化功能，最大程度地保障通信的畅通。分析电力行业无线通信的需求，结合公网通信和专网通信的特点，我们发现，专网通信是电力行业解决无线通信的必然选择。2.2模拟转数字的专网通信发展趋势本文主要讨论专网无线通信的现状和如何构建电力专网解决方案，专业无线通信我国现阶段正在实现模拟通信向数字通信的转型，模拟通信在各行业内使用了多年，但其通信容量小、频谱利用率不高、功能扩展性不强的问题也一直存在，也因为这些某种程度上制约了各行业生产效能的提供，而这些问题在专网数字通信时代到来时，都将得到很好地解决。数字通信拥有众多的优点，国家也在从政策层面积极推动专业通信从模拟通信向数字通信的转型，工信部公布的666号文件中规定：2010年不再批发25KHz带宽对讲机的型号核准，2011年停止模拟对讲机的型号核准，2016年中国市场禁止使用模拟对讲机，专网无线通信将全面进入数字对讲机时代。3电力行业数字专网通信专业数字无线通信领域，主要的通信制式有TETRA、DMR、P25等，在国内主流的主要是TETRA、DMR。TETRA数字系统功能强大但是基站覆盖范围小，系统造价和终端价格昂贵，适用于高端行业用户使用；DMR系统相比与TETRA系统，具有相同的频率利用率（都是每个逻辑信道6.25KHz），在覆盖范围和造价上却要比TETRA系统低得多，对于电力行业来说，DMR制式无疑是最适合的制式。DMR是一个全新的数字对讲机标准，由欧洲通信标准委员会ETSI（EuropeanTelecommunicationsStandardInstitute）2005年正式发布。相对于模拟系统和其它的数字系统，DMR数字系统拥有以下优点：（1）采用TDMA技术，在一个12.5KHz的信道上拥有两个时隙，一个信道的通信容量是原来模拟设备的两倍；（2）数字系统在互调和邻道选择性上可以做得更好，相应地也就具有更高的抗干扰能力，对电力系统这种强电磁干扰的环境是适用的；3（3）模拟、数字设备兼容，可最大保留原有投资，实现模拟向数字平滑过度；（4）可附加GPS定位、数据传输等诸多功能；（5）话音更清晰；（6）强大的加密功能，适用于行业用户。电力行业中，如何与原来的模拟通信设备兼容也是一个重要的课题。这个问题在DMR数字系统中也可以得到很好地解决，DMR数字系统有一个很重要的特点就是可以模拟数字兼容。在各电力企业，前期投入的大量的模拟通信设备依然可以保留使用，DMR对讲机、中转台和系统都可以兼容模拟和数字两种模式，新建了DMR系统后，原来的模拟设备可在DMR系统中继续使用，DMR对讲机（模拟模式）也可以与原模拟设备互通，随着设备的更新，电力行业的通信系统可平滑逐步地由模拟系统向数字系统过度。4电力行业无线通信解决方案4.1电厂专业无线通信覆盖解决方案4.1.1厂区覆盖解决方案电厂分为热电厂、水电站等，现在各电厂往往采用对讲机同频单工通信或中转台转信的通信模式，这种模式操作简单、使用方便，但也存在问题，例如通信距离近，通信容量有限等，并且在各电厂厂区内往往存在大面积的钢筋混凝土结构的建筑，这种建筑对无线通信信号有很大的屏蔽作用，也存在着建筑内外无线通信互通不畅通的问题。要在厂区内随时、随地实现无线通信的通畅，可以采取以下的方式来解决。（1）针对厂区较小，使用人数较少的电厂，可采用中转台覆盖。（2）针对厂区较大，使用人数多，要求权限分级和灵活分组的电厂，可采用集群系统进行覆盖。解决方案图，如图1。4图1中转台或集群系统解决方案图海能达QH-1327集群系统采用MPT-1327制式，是目前国内最主流的模拟集群系统之一，主要特点是多信道灵活分配，系统容量大，强大的通信和管理功能，可在电厂厂区内实现对员工细致精准地指挥调度。集群系统解决方案可为电力用户提供以下服务：（1）语音通信服务，包括个呼、组呼、紧急呼叫、全呼等；（2）指挥调度服务，中心调度台方便灵活地指挥调度；（3）多级别调度管理，依照用户等级划分多个级别，不同级别不同呼叫和管理权限；（4）有无线互联服务，实现对讲机与固定电话间的互通，多样的指挥调度。4.1.2屏蔽区覆盖解决方案例如水电厂或火电厂，存在大量建筑钢筋混凝土结构。钢混结构对超短波无线电波具有很强屏蔽（信号弱场区域），使得在业务区内的各类通信系统电波无法覆盖，只能选择固定式有线电话通信，无法做到随需随时随地通信调度，对日常工作带来不便。更无法在紧急状况和事故应急场所实现即时通话。如何实现信号弱场区域的无线信号补充覆盖，实现全作业区语音、调度、监查等即时化和统一化管理也是一个重要问题。在解决这类弱场区域覆盖时，关键在于不增加额外频率，而能将信号引入钢筋混凝土结构内，因为如果增加额外的频率，对讲机在建筑内外变换位置时往往需要切换信道，也可能5漏掉话音，会给工作带来不便。针对这种情况，可以采用基站信号增强器解决方案，采用TS-9200基站信号增强器，可不必增加频率资源而实现弱场区域的补充覆盖，TS-9200基站信号增强器主体部分为近端机和远端机两部分，近端机这一端配置接收天线，接收基站的信号，远端机一端配置重发天线，可将基站信号引入建筑物内，以实现建筑物内外的通信互通。弱场补充覆盖方案图，如图2。图2弱场补充覆盖方案图采用弱场覆盖解决方案后，建立了钢混建筑等屏蔽弱场区内外通信的通道，此通信通道可用于解决语音通信、指挥调度、监察、数据传输等诸多问题，实现业务区内外及时化、统一化的调度管理。4.2电网维护无线通信解决方案电网维护工作人员维线业务，对电网设备及系统进行安全巡查，维护检修、数据上传等工作时，高性能的通信系统是提高人员工作效率、保障工作人员安全的一个重要部分。现电网的通信覆盖一般是对讲机同频单工对讲或小范围的单站式的覆盖，通信距离也仅限于单对讲机或单站覆盖下的区域，各级管理者也不清楚现场工人的工作情况、地理位置、设备运行情况等信息，做不到对长区间多站点统一调度指挥和细致管理。针对长区间、大范围、多级别调度需求，可采用电网维护无线通信解决方案，此方案集合了语音调度、GPS定位、多重录音（追责）、数据上传为一体的通信解决方案。4.2.1电网维护模拟无线通信解决方案如果电网用户通信要求简单，只是以语音通信为主，可以采用模拟同播系统电网维护解6决方案，方案主体部分为TS-2601同频同播系统，解决方案图，如图3。图3电网维护模拟无线通信解决方案可在电网线路上隔20~25公里建设一个同播系统基站，同播系统基站可灵活分组，实现组内同播呼叫，TS-2601同频同播系统采用同频，有效节省宝贵的频率资源，在中心建设调度台，实现大范围灵活指挥调度，对讲机可采用专业中文对讲机TC-780，此对讲机具有屏幕和键盘，可方便地实现本地基站呼叫和跨基站呼叫，TC-780对讲机可选配录音功能，此功能在日常工作中可起到梳理工作流程的作用，在事故时，可起到追责和取证的作用。采用模拟无线通信解决方案，可为电网用户提供以下服务：（1）分区调度管理，依照电网管理单位的区域划分，各单位调度管理本区域；（2）多级别调度功能，依照电网管理等级可划分多个调度管理级别（可设多个不同等级的调度台），低层管理单位调度管理本区人员，高层管理单位调度全网；（3）多重录音功能，调度台录音和对讲机录音相结合，便于追责和取证；（4）倒地报警，保障人员安全（选配）。4.2.2电网维护数字一体化解决方案电网业务往往需要即时的数据传输，例如巡查人员的GPS定位信息、设备位置信息、运行参数等数据的无线传输，数字DMR同播系统解决方案，可实现语音调度、GPS定位、数据传输处理等一体化管理。电网维护数字一体化解决方案图，如图4。7图4电网维护数字无线通信解决方案电网维护数字无线通信网，系统和对讲机都采用的是数字设备，系统为DMR同播系统，手台为PD780或PD700，都采用DMR制式，可集成GPS定位功能。电网系统中数据需要传输，如：位置信息、状态信息等，将对讲机集成数传功能并在后台对数据进行处理，可实现为电网作业量身定做的集语音、定位、视频、数传一体化解决方案。电网维护数字无线通信解决方案可为用户提供以下服务：（1）多级别调度功能，依照电网管理等级可划分多个调度管理级别（可设多个不同等级的调度台），低层管理单位调度管理本区人员，高层管理单位调度全网；（2）智能化工作安排，可编制工作路线、时间、人员情况等工作信息，生成电子图示或表格等，并实时更新，实现电网工作智能化管理；（3）查询人员实时位置，可视化定位（GPS定位）可更准确地根据业务需要实现远程针对现场工作的调度指挥；（4）记录工作人员工作轨迹，对巡线等工作进行可视化管理并可记录保存；设备位置信息、状态信息数据传输（定制），通过后台软件处理后，实时了解设备运行状况（专业软件）；（5）多重录音功能，调度台录音和对讲机录音相结合，便于追责和取证；8（6）倒地报警，保障人员安全（选配）；4.2.3电网维护GPS定位解决方案另外一种GPS定位解决方案，利用TC-880GM多模对讲机作为通信和GPS定位终端，GPS数据利用公网传输，建立GIS后台后，可实现可视化的指挥调度，达到不光能听得到，也知道在哪里的效果。多模对讲机GPS定位解决方案，方案图，如图5。图3-5多模对讲机GPS定位解决方案TC-880GM多模对讲机是一款融合模拟集群对讲机、模拟常规对讲机、GSM手机、GPS定位等多功能于一体的强大的通信终端，在专网无线信号无法覆盖的情况下，依靠公网依然可以保障通信；GPS定位信息依靠公网GPRS网络进行传输，接入GIS系统后实现可视化指挥调度。4.3应急现场无线通信解决方案在电力行业中，保障安全是一项重要的工作，在出现事故，例如火灾，大规模抢险时，需应急人员快速赶往现场并马上投入工作。在现场快速搭建无线通信网，以提供语音调度和视频传输功能。方便快捷、安全稳定的应急现场超短波通讯网，强化人员沟通效果，提高应急反