SCDMA電力信息化無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)組網(wǎng)方案 - 全文

　　SCDMA為電力信息化提供整套通信解決方案：遠(yuǎn)程抄表，負(fù)荷管理，配電監(jiān)測(cè)，遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控，電力應(yīng)急通信，智能巡檢管理，調(diào)度指揮，電力企業(yè)信息化管理，遠(yuǎn)程辦公……

　　1電力行業(yè)信息化需求分析

　　基于對(duì)我國(guó)未來(lái)經(jīng)濟(jì)仍保持較快速增長(zhǎng)的預(yù)期和短期內(nèi)電力供求仍存在較大缺口，未來(lái)三到五年內(nèi)將是電力行業(yè)投資的機(jī)遇期。伴隨電力經(jīng)營(yíng)和投融資體制改革政策措施逐步到位，電力市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)將從發(fā)電領(lǐng)域逐步引入到輸配電領(lǐng)域，資源將得到更有效合理的配置和利用。但電力行業(yè)發(fā)展仍面臨諸多挑戰(zhàn)，如以煤炭為主的電力能源結(jié)構(gòu)仍顯單一、環(huán)境保護(hù)問(wèn)題以及來(lái)自國(guó)外電力巨頭的沖擊等。因此，電力行業(yè)的信息化勢(shì)在必行。

　　在電力行業(yè)中，輸配電領(lǐng)域比發(fā)電領(lǐng)域更容易受到外界環(huán)境的影響而發(fā)生故障。這其中既包括大雪、暴雨、泥石流等自然環(huán)境的損毀，也包括盜竊等人為進(jìn)行的損壞，所以在輸配電領(lǐng)域中實(shí)時(shí)有效的信息互通和回傳就更顯得尤為重要了。同時(shí)，電力行業(yè)由于其行業(yè)工作環(huán)境的特殊性，工作地點(diǎn)經(jīng)常處于室外而且會(huì)在一定地域內(nèi)經(jīng)常移動(dòng)，對(duì)遠(yuǎn)程辦公等也有強(qiáng)烈的需求。因此，電力行業(yè)內(nèi)部本身也有強(qiáng)烈的實(shí)現(xiàn)信息化的需求。

　　總結(jié)來(lái)看，電力行業(yè)的主要業(yè)務(wù)需求包括：遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)抄表、負(fù)荷管理、配變監(jiān)測(cè)、遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控、電力應(yīng)急通信、智能巡檢管理、電力調(diào)度指揮等業(yè)務(wù)。

　　1.1 遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)抄表業(yè)務(wù)

　　在電力公用事業(yè)系統(tǒng)的信息化工程中，電表數(shù)據(jù)的自動(dòng)抄寫(xiě)具有十分重要的意義，也是電力行業(yè)迫切想要解決的問(wèn)題，因?yàn)殡姳頂?shù)據(jù)抄送的準(zhǔn)確性，及時(shí)性，直接影響到電力部門(mén)系統(tǒng)的信息化水平，甚至管理決策，經(jīng)濟(jì)效益。

　　傳統(tǒng)的手工抄表費(fèi)時(shí)，費(fèi)力，準(zhǔn)確性和及時(shí)性都得不到可靠的保障，這導(dǎo)致了相關(guān)營(yíng)銷(xiāo)和企業(yè)管理類(lèi)軟件不能獲得足夠詳細(xì)和準(zhǔn)確的原始數(shù)據(jù);一般人工抄表都按月抄表，對(duì)于用戶(hù)計(jì)量來(lái)說(shuō)是可行的，但對(duì)于相關(guān)供應(yīng)部門(mén)進(jìn)行更深層次的分析和管理決策卻不夠，行業(yè)的實(shí)際需求催生自動(dòng)抄表系統(tǒng)的不斷發(fā)展。

　　目前，基于儀表分布點(diǎn)多面廣，其遠(yuǎn)程抄表大多仍沿用有線(xiàn)傳輸方式，線(xiàn)路維護(hù)量很大。由于電話(huà)線(xiàn)公用，通訊時(shí)經(jīng)常發(fā)生沖突，既影響了數(shù)據(jù)的傳輸也對(duì)電調(diào)部門(mén)的正常工作造成了干擾，并且此種方式對(duì)通訊部門(mén)程控交換機(jī)正常、穩(wěn)定的運(yùn)行也有一定的影響。為保證傳輸質(zhì)量，利用無(wú)線(xiàn)抄表，很好地解決上述問(wèn)題。

　　1.2 負(fù)荷管理業(yè)務(wù)

　　電力負(fù)荷管理用于實(shí)時(shí)監(jiān)控客戶(hù)側(cè)，尤其是100kVA以上的大客戶(hù)的用電負(fù)荷、電量等現(xiàn)場(chǎng)信息。電力負(fù)荷管理是實(shí)現(xiàn)用戶(hù)側(cè)電力負(fù)荷監(jiān)控現(xiàn)代化的重要技術(shù)手段，具有數(shù)據(jù)采集、防盜電、控制負(fù)荷等功能。在電力緊缺時(shí)，應(yīng)用電力負(fù)荷管理系統(tǒng)可以有效緩解電力供需矛盾，實(shí)現(xiàn)有序用電。在電力供需矛盾緩和時(shí)，電力負(fù)荷管理系統(tǒng)能夠改善和提高對(duì)客戶(hù)的服務(wù)質(zhì)量，提高用電管理水平。

　　電力負(fù)荷管理終端數(shù)量眾多，且傳輸數(shù)據(jù)量較大。發(fā)達(dá)省市每省100kVA以上用戶(hù)在10萬(wàn)以上。要求負(fù)荷管理通信網(wǎng)具有較大的數(shù)據(jù)傳輸容量;此外，電力負(fù)荷管理終端多部署在室內(nèi)，要求具有較好的室內(nèi)無(wú)線(xiàn)覆蓋。

　　1.3 配變監(jiān)測(cè)業(yè)務(wù)

　　配變監(jiān)測(cè)是將配電變壓器在正常及事故情況下的監(jiān)測(cè)、保護(hù)、控制、計(jì)量和供電部門(mén)的工作管理有機(jī)地融合在一起，達(dá)到供電經(jīng)濟(jì)性最好，企業(yè)管理更有效。目前我國(guó)配變監(jiān)測(cè)系統(tǒng)正處在發(fā)展階段，納入配變監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的配電變壓器數(shù)量還很少。未來(lái)為了提升供電的可靠性和質(zhì)量，配變監(jiān)測(cè)系統(tǒng)將漸增加配電變壓器的覆蓋面，尤其是100KVA以上的配電變壓器全部納入配變監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)。因此，配變檢測(cè)終端數(shù)量眾多，發(fā)達(dá)省市每省100kVA以上的配電變壓器普遍超過(guò)10萬(wàn)臺(tái)，也要求配電檢測(cè)通信網(wǎng)具有較大的數(shù)據(jù)傳輸容量。

　　1.4 遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控業(yè)務(wù)

　　電力系統(tǒng)的配電網(wǎng)絡(luò)分布非常廣泛，各種配電設(shè)備和機(jī)房數(shù)量眾多，如果配電系統(tǒng)某一環(huán)節(jié)出現(xiàn)問(wèn)題就可能導(dǎo)致一片區(qū)域的停電，損失無(wú)法估量。電力行業(yè)無(wú)人值守監(jiān)控系統(tǒng)主要是對(duì)重點(diǎn)配電設(shè)備、機(jī)房（如供配電系統(tǒng)、UPS電源、空調(diào)、消防系統(tǒng)、保安門(mén)禁系統(tǒng)等）的運(yùn)行狀態(tài)，設(shè)備運(yùn)行的環(huán)境動(dòng)力狀態(tài)等進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控并記錄歷史數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)電力機(jī)房五遙（遙測(cè)、遙信、遙控、遙調(diào)，遙視）的管理功能，使電力行業(yè)機(jī)房監(jiān)控達(dá)到無(wú)人或少人值守，為機(jī)房的高效管理和安全運(yùn)營(yíng)提供有力的保證。

　　1.5 電力應(yīng)急通信業(yè)務(wù)

　　由于現(xiàn)代社會(huì)周?chē)h(huán)境變化都非常的迅疾，突發(fā)事件的觸發(fā)概率與日俱增，同時(shí)電力行業(yè)也在逐步提高抵御自然災(zāi)害的能力，因此，國(guó)家電網(wǎng)公司“十一五”通信規(guī)劃明確提出“要完善應(yīng)急通信手段”的要求。

　　應(yīng)急通信車(chē)載系統(tǒng)就是滿(mǎn)足這一要求的最佳選擇。該系統(tǒng)以解決電力應(yīng)急通信中的音視頻互動(dòng)應(yīng)用與數(shù)據(jù)傳輸為設(shè)計(jì)出發(fā)點(diǎn)，充分考慮了電力作業(yè)與指揮調(diào)度的需要，機(jī)動(dòng)性強(qiáng)，操作簡(jiǎn)便，功能豐富，成為電力應(yīng)急通信的新選擇。作為一種全新的應(yīng)急通信手段，應(yīng)急通信車(chē)載系統(tǒng)解決了目前電力應(yīng)急搶險(xiǎn)、工程勘查、現(xiàn)場(chǎng)施工等環(huán)境下的臨時(shí)音視頻通訊問(wèn)題，成為電力通信網(wǎng)絡(luò)與信息化應(yīng)用系統(tǒng)的延伸。應(yīng)急通信車(chē)載系統(tǒng)的應(yīng)用將極大地提高電力應(yīng)急通信裝備水平與反應(yīng)速度，為電力行業(yè)對(duì)抗各種突發(fā)事件提供了有力的通信保障。

　　1.6 智能巡檢管理業(yè)務(wù)

　　線(xiàn)路巡檢在電力領(lǐng)域的生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)和線(xiàn)路維護(hù)中具有十分重要的作用。在實(shí)際工作中普遍采用人工的工作模式，信息少、效率低，無(wú)法滿(mǎn)足規(guī)范化要求。隨著企業(yè)的迅速發(fā)展，線(xiàn)路狀況越來(lái)越復(fù)雜，線(xiàn)路維護(hù)難度高，巡檢量大，現(xiàn)在采用的人工線(xiàn)路巡檢模式已完全不能滿(mǎn)足實(shí)際需要。智能巡檢管理業(yè)務(wù)的產(chǎn)生就很好的解決了這些對(duì)電力企業(yè)來(lái)說(shuō)非常棘手的問(wèn)題，降低了維護(hù)難度和工作量。

　　1.7 電力調(diào)度指揮業(yè)務(wù)

　　電力調(diào)度指揮通信系統(tǒng)就是要有效地將實(shí)時(shí)語(yǔ)音、數(shù)據(jù)進(jìn)行無(wú)縫的整合，在有效提高系統(tǒng)信息安全性的前提下，可充分滿(mǎn)足電力集團(tuán)內(nèi)部?jī)?nèi)通信和人員調(diào)度指揮業(yè)務(wù)，實(shí)現(xiàn)具體到每個(gè)服務(wù)小組和工作人員的多級(jí)調(diào)度數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)、實(shí)時(shí)采集現(xiàn)場(chǎng)工作數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)語(yǔ)音、圖像、消息、指令實(shí)時(shí)發(fā)布及傳送，實(shí)現(xiàn)部門(mén)間信息高效流轉(zhuǎn)。而對(duì)于傳統(tǒng)的數(shù)字集群而言，信息（語(yǔ)音、數(shù)據(jù)乃至多媒體數(shù)據(jù)）整合應(yīng)用、帶寬保障、系統(tǒng)靈活性等各方面的表現(xiàn)都不慎理想。因此，電力行業(yè)的調(diào)度指揮需求需要一種技術(shù)更先進(jìn)、價(jià)格更低廉的通信系統(tǒng)來(lái)滿(mǎn)足。

　　1.8 企業(yè)信息化管理

　　隨著電力行業(yè)企業(yè)信息化程度的不斷提高，企業(yè)人員在辦公中的電子化、信息化程度也越來(lái)越高，電子公文系統(tǒng)逐漸代替了紙質(zhì)公文的傳遞、電子郵件系統(tǒng)可能是每天工作中第一個(gè)打開(kāi)的程序，種種辦公自動(dòng)化系統(tǒng)為企業(yè)提供方便的同時(shí)，越來(lái)越多的不便卻是傳統(tǒng)的辦公自動(dòng)化系統(tǒng)無(wú)法解決的。

　　電力企業(yè)往往具有辦公場(chǎng)所分散、人員移動(dòng)性強(qiáng)等特點(diǎn)，比如一些鄉(xiāng)鎮(zhèn)電力營(yíng)業(yè)所和營(yíng)業(yè)網(wǎng)點(diǎn)等。企業(yè)信息化的實(shí)現(xiàn)就可以為這些職工提供便捷的專(zhuān)網(wǎng)訪問(wèn)服務(wù)，配合相應(yīng)的軟件，員工就可以隨時(shí)登陸內(nèi)網(wǎng)，完成前線(xiàn)受理業(yè)務(wù)和后臺(tái)集中技術(shù)、收發(fā)內(nèi)部郵件、批轉(zhuǎn)公文、信息查詢(xún)等各種辦公操作。實(shí)現(xiàn)瀏覽企業(yè)內(nèi)網(wǎng)、收發(fā)內(nèi)部郵件、查詢(xún)內(nèi)部數(shù)據(jù)庫(kù)、企業(yè)電話(huà)會(huì)議、以及商務(wù)支持和配合等多種復(fù)合辦公應(yīng)用。

　　1.9 遠(yuǎn)程辦公業(yè)務(wù)

　　電力行業(yè)的特點(diǎn)決定了其有大量的設(shè)備、設(shè)施處于農(nóng)村、山野等荒涼的場(chǎng)所，這些地區(qū)的有線(xiàn)接入手段往往比較匱乏、成本高昂。在室外和野外作業(yè)的電力職工往往因?yàn)橐恍┲匾獢?shù)據(jù)需要分析和匯報(bào)就要往返很遠(yuǎn)的距離，這些職工都一直飽受工作不便的痛苦，辦公效率很難提高，他們對(duì)實(shí)時(shí)的通信傳輸和信息共享有迫切的需求。遠(yuǎn)程辦公業(yè)務(wù)就可以解決這些問(wèn)題，大大提高電力員工的辦公效率。

　　2 電力行業(yè)信息化解決方案

　　2.1SCDMA無(wú)線(xiàn)接入系統(tǒng)組網(wǎng)方案

　　SCDMA無(wú)線(xiàn)接入系統(tǒng)是由北京信威推出的具有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的無(wú)線(xiàn)接入系統(tǒng)，具有廣覆蓋、大容量、高并發(fā)、高速移動(dòng)、易于擴(kuò)容、靈活的GoS/QoS管理策略，具有電信級(jí)的安全策略，是無(wú)線(xiàn)接入的理想選擇。基于SCDMA無(wú)線(xiàn)接入系統(tǒng)的電力行業(yè)解決方案可解決遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)抄表、配電監(jiān)測(cè)、遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控、電力應(yīng)急通信和智能巡檢管理業(yè)務(wù)等多種電力行業(yè)信息化業(yè)務(wù)。

　　基于SCDMA無(wú)線(xiàn)接入系統(tǒng)的電力綜合解決方案組網(wǎng)圖如下圖所示：

　　其中，OSS為SCDMA無(wú)線(xiàn)接入網(wǎng)絡(luò)的支撐系統(tǒng)，主要負(fù)責(zé)對(duì)SCDMA網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行管理，包括：網(wǎng)絡(luò)設(shè)備管理、用戶(hù)數(shù)據(jù)管理、終端燒錄等功能。業(yè)務(wù)服務(wù)器是電力專(zhuān)網(wǎng)業(yè)務(wù)的服務(wù)器，主要提供各種專(zhuān)網(wǎng)應(yīng)用業(yè)務(wù)，為電力系統(tǒng)原有的設(shè)備。

　　SCDMA終端在電力行業(yè)可提供用于集成的模塊產(chǎn)品，通過(guò)串口與現(xiàn)有的電力監(jiān)控設(shè)備對(duì)接，也可以提供CPE產(chǎn)品通過(guò)RJ45口與視頻監(jiān)控設(shè)備互聯(lián)。此外，SCDMA系統(tǒng)還可以根據(jù)電力行業(yè)的特點(diǎn)和特殊需求定制開(kāi)發(fā)很多新的終端產(chǎn)品，滿(mǎn)足電力專(zhuān)網(wǎng)客戶(hù)的需求。

　　2.2 解決方案優(yōu)勢(shì)

　　a）SCDMA系統(tǒng)具有高容量、大覆蓋的特點(diǎn)，單基站15Mbps凈吞吐量，單終端最大容量達(dá)到3Mbps。覆蓋半徑城區(qū)為1-3km，最遠(yuǎn)可達(dá)30km。

　　b）SCDMA系統(tǒng)可支持1：7、2：6、3：5、4：4、5：3、6：2、7：1的上下行非對(duì)稱(chēng)分布，根據(jù)業(yè)務(wù)需求進(jìn)行靈活調(diào)整，滿(mǎn)足不同的業(yè)務(wù)帶寬需求。

　　c）SCDMA系統(tǒng)具有完整的QOS策略，保證數(shù)據(jù)和語(yǔ)音業(yè)務(wù)的服務(wù)質(zhì)量。語(yǔ)音、數(shù)據(jù)、視頻監(jiān)控等業(yè)務(wù)都獨(dú)享信道，所以互不影響，在一個(gè)基站下可同時(shí)發(fā)展無(wú)線(xiàn)數(shù)據(jù)用戶(hù)和語(yǔ)音用戶(hù)。

　　d）SCDMA系統(tǒng)具有完整的自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)、全部獨(dú)立自主研發(fā)、可以根據(jù)客戶(hù)需求機(jī)動(dòng)靈活的定制開(kāi)發(fā)各種新業(yè)務(wù)。

　　e）SCDMA系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，網(wǎng)絡(luò)部署靈活方便、即裝即用。

　　3 某市電力專(zhuān)網(wǎng)案例

　　3.1 項(xiàng)目背景

　　配電變壓器是將電能直接分配給低壓用戶(hù)的電力設(shè)備，其運(yùn)行數(shù)據(jù)是整個(gè)配電網(wǎng)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的重要組成部分，實(shí)現(xiàn)中低壓配電網(wǎng)的自動(dòng)化已成為電力系統(tǒng)發(fā)展的趨勢(shì)。中低壓配電網(wǎng)作為輸配電系統(tǒng)的最后一個(gè)環(huán)節(jié)，其實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的程度與供用電的質(zhì)量和可靠性密切相關(guān)。

　　某市電力專(zhuān)網(wǎng)是通過(guò)無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)，對(duì)覆蓋全市的配電變壓器進(jìn)行電表數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)采集和匯總，以實(shí)現(xiàn)對(duì)電力網(wǎng)絡(luò)情況的有效監(jiān)控。

　　某市的變壓器種類(lèi)分為兩種：

　　1、民用變壓器：這類(lèi)變壓器主要是向居民區(qū)提供電力的設(shè)備，根據(jù)安裝方式不同可分為柱變和箱變兩種。

　　2、專(zhuān)用變壓器：給特定用戶(hù)專(zhuān)用的變壓器，如大型企業(yè)、寫(xiě)字樓等。

　　另外在考慮覆蓋全市的變壓器以外，未來(lái)該網(wǎng)絡(luò)還要實(shí)現(xiàn)對(duì)居民電表的遠(yuǎn)程抄表功能。

　　3.2 組網(wǎng)方案

　　針對(duì)電力系統(tǒng)對(duì)業(yè)務(wù)的具體需求，北京信威為電力客戶(hù)定制開(kāi)發(fā)了SCDMA電力專(zhuān)網(wǎng)系統(tǒng)。通過(guò)SCDMA無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的覆蓋，使得電力部門(mén)重要電力監(jiān)控節(jié)點(diǎn)的信息，如用電負(fù)荷、電量及時(shí)間數(shù)據(jù)等等能夠?qū)崟r(shí)傳遞到集中監(jiān)控中心，以便電力相關(guān)部門(mén)能夠及時(shí)、準(zhǔn)確、全面地了解電量使用情況和電網(wǎng)運(yùn)行情況，動(dòng)態(tài)地管理用電負(fù)荷，滿(mǎn)足客戶(hù)的需求，實(shí)現(xiàn)電力資源的綜合利用和優(yōu)化配置。采用SCDMA網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)電力負(fù)荷監(jiān)控的組網(wǎng)模式如下圖。

　　配電變壓器電表通過(guò)RS485接口連接到數(shù)據(jù)采集器中，采集器可以?xún)?nèi)置SCDMA模塊也可以通過(guò)RS232接口與SCDMA外置模塊相連。在SCDMA模塊對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理、協(xié)議封裝后通過(guò)SCDMA網(wǎng)絡(luò)傳送至電網(wǎng)公司數(shù)據(jù)中心負(fù)荷監(jiān)控系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)電表數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)中心系統(tǒng)的實(shí)時(shí)在線(xiàn)連接。