电力系统应急通信技术的应用

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1应急通信技术现状

AdHoc技术网络由于可脱离基站信号支持而单独信号供给进行通信的特点，成为应急通信中追捧的宠儿。目前该领域已取得阶段性进展，具有代表性的有传感器网络技术、Mesh网络技术、Manet（移动自发网络）技术等。传感器网络技术应用到应急通信中即实现了应急救援地区数据的实时监控，并及时将监控数据上传到监控调度中心总部，为应急抢险的整体部署提供可靠依据。Mesh网络技术是将现有常规通信资源加以无线网络拓展，是利用多跳AdHoc应急通信技术组成特殊应急通信网的成功应用[1]。将Manet技术成功应用到应急通信上，最直观的案例就是车载网络技术，该技术完全实现了电力系统应急救援终端相互间的信息数据通信，应用效果显著。Kenichi Mase设计出一个天空无线网络应急方案，该方案完美结合了卫星通信网络和AdHoc应急通信网络，为电力系统应急通信与公网通信提供了良好的传输载体。美国研究小组设计出一种综合复杂应急Mesh网络，由于其建设价格低廉、响应速度快，可被普遍推广应用。Azzedine Boukerche等人通过研究试验总结研究出一种应急通信网络技术的框架，它可将移动协同虚拟环境下所有应用得以实现。美国学者对无线网络与移动通信网提出了一种救援应急通信的多功能的无线应用网络，可以在比较复杂的环境下应用，其应用测试效果也得到同行业专家的普遍认可[2]。针对应急通信的互联互通问题，国内学者设计出一种基于网络技术的多功能互联网络信息平台，详细说明了建设方法，互联互通接口不规范问题得到解决。另外，国内学者参考辅助应急技术系统研究案例，结合数据库技术、继承网络技术等进行研究，为相关研究提供有效依据，并设计出一种将可将AdHoc网络通信技术、卫星通信技术等相融合的应急通信方案，很好地解决了应急现场用户设备互通及应急现场场内与场外设备互通问题，为相关研究提供了很好的借鉴。

2常规应急通信方式

应急通信方式异常丰富，如模拟信号通信、数字信号通信、光通信、微波通信等。如今地球正面临着气候变暖及各种灾害频发的影响，很多时候已不能只局限于某个国家的范围来考虑问题，其技术水平和管理水平也要与国际接轨。很多情况需要国与国间的应急队伍配合才能满足应急需求。整个国家乃至国与国之间都搭建了专门的应急通信系统，一旦需要，即刻启用。某种程度上，虽然应急通信系统常常不对普通需求使用者开放使用，但普通通信网络在应急情况下可为应急通信提供载体。按照应用载体不同，可将应急通信分为无线电台通信、数字信号集群通信、卫星应急通信、自组织网络、车载应急通信等；按照应急通信的传输方式不同，可将应急通信分为有线传输和无线传输[3]。

3特殊环境应急通信

灾后24小时以内应急通信。此时应急通信的救援时机是非常宝贵的，这时灾难发生时间还不长，基础设施损毁严重，电力系统瘫痪直接导致供电设备无法供电，大型救援组织和必需物品无法到达抢险地区，只有少数抢险先头部队能在第一时间到达抢险地区。在这个阶段采取的应急通讯要具有灵活性，具有强烈的适应性，同时机动性要强，关键一点是能够构建通信设备可进行语音通信。在这个阶段里，要建立一个空间通信网使数据、语音、视频指挥调度问题能够得到充分有效的解决。在灾难发生的24小时之内，对应急通信需求的要求比较高，组网的实际耗时比较大，应急通信要有强大的覆盖范围，对当前的可用地面通讯设备和卫星通信系统可以兼容，能够对数字集群提供良好的服务。灾后48小时以内应急通信。灾后24~48小时内，随着一部分基础设施得到不同程度的修复，一些小型救援车辆可到达抢险地区，应急电源和部分物资也能够到达部分地区，相比较上一时段，应急抢险部队也有明显增加，并陆续进驻受灾现场。该时段要保证应急抢险部队的合理调度，进一步扩大通信区域，最大限度保证灾区人民的通信。应急通信车在这个阶段能够发挥很大的作用，能够通过数字集群系统运行灵活有效的现场通讯覆盖。灾后72小时以内应急通信。灾后24~48小时内，应急抢险救援工作全方位开展，对应急抢险通信质量的要求更高。对受灾地区多种类抢险救援部队的抢险调度、救灾抢险等相关的工作必须有稳定、高效的多业务通信方面的有效支持。而且对受灾现场不同网络互联接口的规范性、互联性要求更高，应急通信系统必须满足急剧膨胀的数据、语音视频方面的相关业务。目前的应急通讯的关键性设施为应急通信车与比较固定的应急通讯系统，集群通信技术在整个体系中发挥重要作用。

4电力系统应急通信应用现状及技术问题

4.1电力系统应急通信技术体系现状

现如今，公共网络正向IPV6技术时代演变，电力系统也已经使用了IPV6的互联网协议，该技术可有效解决IPV4地址资源有限的短板，还可使多种接入设备同时接入互联网。对公网的处理能力有了整体的提升，提供了更加安全的网络运行机制，提高了公网的服务水平和服务质量。应急通信技术在电力系统的应用中，还有一种技术叫集群应急通信系统。其主要实现功能是支持多用户同时公用一组通信信道，并可根据需要有序的分配使用信道的专有应急通信网技术。从某种意义上讲，它上面提到的文章与上文提到的电力通信专网类似，这项技术除应用于电力系统外，还主要应用于一些特殊部门，如政府军队、应急救援、突发事件管理等机构，主要实现其现场指挥调度等工作。目前此项技术建设比较成功的有欧盟研发的TETRA系统。国内对集群通信应急技术也进行了研发，虽然不比国外的技术成熟，但也进行了大胆尝试，具有代表性是华为通信公司的GT800系统及中兴通信公司的Gota系统[4]。

4.2电力系统应急通信应用技术问题

我国电力系统应急通信技术的导向是卫星通信技术，其辅助应用主要是海事卫星通信技术，短波通信和车载近程接入系统。该应急通信技术体系特点明显，具有通信技术相对成熟、抗外界信号干扰能力强、通信网络搭建灵活方便等优势，但同时也存在短板[5]。核心技术由少数发达国家掌握。目前国内电力公司在用的应急通信系统，基本是应用全球定位系统GPS进行卫星精准定位，并依靠海事卫星进行通信，其核心技术基本是由少数几个发达国家掌握，其信息安全性方面及保密信息泄露方面令人担忧。应急通信技术功能性有待提高，智能分析技术差。如今的应急通信技术往往只是服务于单纯的多媒体、语音信号的传输，只是停留在单纯的将信息从A点传递到B点，没有达到智能、系统的对信息加以分析、处理，挖掘有价值信息的水平，不能直观的给指挥者提供调度指挥参考，应用效果不够理想化，不能达到人工智能的效果。应急通信不能实现全网覆盖。目前国内电力系统应急通信系统虽然已开始利用卫星设备，如移动车载卫星VSAT系统、卫星电话等，但通信方式还不够多样化，在处理大型复杂情况时，很难及时准确地与现场应急通信链路相连接，很难实现全方位、无死角的对电网区域实行全覆盖。硬件设备配置落后于公共网络的发展进程。随着信息技术的迅猛发展，通信行业的发展也水涨船高，但电力公司对于应急通信网络建设成本及维护成本方面却投入较少，会直接导致好的技术没有好的设备做依托，一旦紧急情况来临，局部地区会造成网络拥塞现象，影响应急抢险效果，为电力系统及国家带来不必要的经济损失，形成恶性循环。

作者：朱红杰 郎洁 徐正亚 鲁双贵 肖胜 单位：南方电网保山供电局