1 引言

　　應急通信保障是國家突發(fā)事件應急管理體系的一個重要的組成部分，當通信網設施遭受破壞、性能降級、或涉及國家公共安全特別是突發(fā)公共事件等特殊通信保障任務的情況下，應急通信都發(fā)揮著不可替代的作用。電力應急通信系統(tǒng)的實現(xiàn)是電網發(fā)展提出的新課題，目前還處在研究探索階段。由于突發(fā)事件以不確定性和應急性為重要特征，事發(fā)時間、地點無法預先預知，現(xiàn)有通信網絡無法確保已有應急需要，指揮中心、相關部門不能及時、充分地了解相關情況而無法下達指令，指揮協(xié)調難度大，所以電力應急通信系統(tǒng)建設亟需改進和提高。因此，需要建設一套完整的電力應急通信系統(tǒng)，支持現(xiàn)場視頻回傳與語音通信，以保證在最短的時間內調動不同部門，協(xié)同作戰(zhàn)，對突發(fā)事件做出有序、快速、高效反應。

　　傳統(tǒng)應急指揮系統(tǒng)中個人通信手段單一，通信車與個人之間僅能提供簡單的語音功能。為了解決傳統(tǒng)應急通信方案的缺陷，本文提出了依托當?shù)鼐C合數(shù)據網絡，采用國家通信標準和國際通信標準McWiLL寬帶無線通信技術（國家通信標準號YD/T 1989—2009；國際通信標準號M.1801）的解決方案。通過視頻傳輸用于電力應急指揮系統(tǒng)中，為電網突發(fā)事件情況下，提供電力故障搶修應急指揮通信手段，為生產系統(tǒng)、營銷系統(tǒng)的業(yè)務等業(yè)務部門提供快捷的應急通信方式，實現(xiàn)應急指揮信息接入統(tǒng)一的應急指揮平臺，決策信息和搶險信息實時化、可視化互傳，提高電網應對突發(fā)事件能力。

　　2 電力應急通信的設計要求

　　隨著國民經濟的日益增長，加強電網中各種高標準的研究，生產業(yè)務和管理信息越來越多。這對電網應對突發(fā)事故的處理能力提出了更高的要求。因此研究研究與應用電網事故搶修“應急通信系統(tǒng)”，實現(xiàn)應急指揮、搶險現(xiàn)場的全過程可視化，便于指揮，提高搶修工作效率是電網通信研究與應用的當務之急。電力應急通信通常包含兩個方面的含義：

　?。?）電力通信故障應急恢復。指的是當沒有成環(huán)的光纖鏈路發(fā)生故障時，采用臨時的無線傳輸手段將遠端變電站的自動化等數(shù)據回傳，保障在光纜搶修期間該變電站能正常地運行。

　　（2）電力事故現(xiàn)場的應急指揮。指的是當發(fā)生突發(fā)事件時，應急指揮車可以開到事故現(xiàn)場附近，搶修人員可以單兵進入事故地點內部，通過應急通信終端與應急指揮車通信，指揮車的通信系統(tǒng)可以進行現(xiàn)場各種人員的集群通信和調度指揮?，F(xiàn)場應急指揮車可通過某種回程網絡技術與后方指揮中心聯(lián)系，以此構建一個完整的應急指揮系統(tǒng)。

　　只有綜合考慮這兩種應急需求，在不同的突發(fā)事件時采用不同的應急通信手段，才能為電力系統(tǒng)開展的各項業(yè)務提供保障，發(fā)揮電力應急通信系統(tǒng)真正的作用。

　　3　總體方案

　　與單純的“應急通信”不同，電力應急更加強調視頻的應用，電力應急通信系統(tǒng)擺脫了以往只能通過電話來協(xié)調各部門處理事件的局面，各級應急指揮中心都可以第一時間了解搶險現(xiàn)場的真實情況，這種可視化的指揮很大程度提高了電力應急處置水平。電力應急通信系統(tǒng)中視頻信號的傳輸對通信鏈路提出了較高的要求，因此如何確保通信鏈路的可靠性是目前電力應急視頻系統(tǒng)建設必須解決的技術問題。目前，電力系統(tǒng)經過多年的內部信息化建設，擁有了大容量和遠距離的光纖骨干網絡，基本上實現(xiàn)了局、所、站的光纖聯(lián)網，電力光纖綜合數(shù)據網帶寬大，可為承載大容量的視音頻數(shù)據的傳輸提供了高速化、寬帶化的骨干傳輸通道。同時，由于無線通信網絡覆蓋范圍大、施工方便、成本低，在電力系統(tǒng)也具有良好的可行性和實用性，因此建設基于光纖有線通信和無線通信方式相結合的電力應急通信系統(tǒng)，是電力部門進行應急視頻傳輸?shù)淖罴逊绞健?/p>

　　電力應急無線通信系統(tǒng)由點對點回程通信網絡和寬帶無線接入網絡組成（見圖1）。

　　圖1　系統(tǒng)層次結構圖

　　3.1　點對點回程網絡

　　應急指揮通信車通過回程網絡連接到指揮中心，保證現(xiàn)場通信終端能夠通過通信車訪問位于指揮中心信息網內的業(yè)務服務器和相關數(shù)據庫。本方案采用COFDM（Coded Orthogonal Frequency Division Multiplexing，編碼正交頻分復用的簡稱）技術實現(xiàn)回程，是目前世界最先進和最具發(fā)展?jié)摿Φ恼{制技術。它的實用價值就在于支持突破視距限制的應用，是一種在無線電頻譜資源方面充分利用的技術，可以對噪聲和干擾有著很好的免疫力?；爻探尤朦c可選擇就近的有光纖并能正常通信的變電站或電力分支機構場所。COFDM技術能夠在“高速運動中”、“非視通條件下”實現(xiàn)高速無線網絡數(shù)據的實時傳輸，可完成“運動中和阻擋條件”下傳輸語音、數(shù)據、圖像等單、雙向網絡綜合業(yè)務，是寬帶無線接入回程網絡的最佳選擇。

　　3.2　現(xiàn)場寬帶無線接入網

　　應急現(xiàn)場指揮通信車，裝配應急升降桿、McWiLL基站及其核心網系統(tǒng)，通過McWiLL基站建立故障現(xiàn)場區(qū)域內的寬帶無線接入網信號覆蓋，構建事故現(xiàn)場應急搶修的語音、視頻和數(shù)據的綜合接入通信通道，可將故障現(xiàn)場信息有效返回到應急現(xiàn)場指揮通信車，可進行現(xiàn)場指揮。在McWiLL無線本地接入網的覆蓋范圍內每個搶修救援小組可以攜帶一套單兵系統(tǒng)進行現(xiàn)場工作，附近的工作人員攜帶的無線筆記本，PDA和手機等單兵通信終端可以通過單兵系統(tǒng)進行組內現(xiàn)場分析和上報。以單兵系統(tǒng)為通信中心組成的救援小組為電力應急無線通信系統(tǒng)提供了靈活的組網和工作方式，提高了電網應對突發(fā)事故的應變能力（見圖2）。

　　圖2　電力應急系統(tǒng)工作圖

　　在應急通信應用中，只有選用有效、高速、安全的無線通信技術才能真正發(fā)揮應急指揮系統(tǒng)快速反應、準確處理的特點，McWiLL寬帶無線接入技術，具有覆蓋范圍廣、接入速率高，易于擴展，抗多徑干擾能力強的特點。