電力應急通信系統(tǒng)規(guī)劃綱要

1、1 1 / / 7 7、我國應急通信總體概況在突如其來的大型自然災害和公共突發(fā)事件面前，常規(guī)的通信手段往往無法滿足通信需求。 應急通信正是為應對自然或人為緊急情況而提供的特殊通信機制，在公眾通信網(wǎng)設施遭受破壞、性能降低、話務量突增的情況下，采用非常規(guī)的、多種通信手段組合的方式來恢復通信 能力。由此可見，應急通信具有時間和地點不確定性、通信需求不可預測性、業(yè)務緊急性、 網(wǎng)絡構建快速性和過程短暫性等特點。應急通信為各類緊急情況提供及時有效的通信保障， 是綜合應急保障體系的重要組成部分，更是搶險救災的生命線。應急通信與社會、技術的發(fā)展息息相關，其內(nèi)涵隨著通信行業(yè)和技術的發(fā)展而不斷變化。第一，應急通信

2、是公眾通信網(wǎng)的重要組成部分，可被視為公眾網(wǎng)的延伸和補充。第二，應急通信既包括應急通信技術手段，也包括應急組織管理方式，是技術和組織管理的統(tǒng)一。從任務內(nèi)容角度來看，應急通信系統(tǒng)承擔兩類任務，一是平時為公眾通信網(wǎng)提供補充服務；二是為突發(fā)事件提供通信保障。從任務的性質(zhì)來分，應急通信可以分為應急服務和應急保障。應急服務主要是指為重大活動提供通信支撐，而應急保障主要是為重大通信事故、突發(fā)事件和自然災害事件提供通信保障。我國應急通信的發(fā)展大致可以分成3 3 個階段。第一個階段是 19981998 年以前，第二個階段是19981998 年到 20032003 年，第三個階段是 20032003 年到 200

3、82008 年。我國在 20042004 年正式啟動應急通信相 關標準的研究工作，內(nèi)容涉及應急通信綜合體系和標準、公眾通信網(wǎng)支持應急通信的要求、 緊急特種業(yè)務呼叫等。 與此同時，國內(nèi)許多企業(yè)也在積極研發(fā)應急通信相關產(chǎn)品，如中興的GT800GT800 華為的 GOTAGOTA 和中科院浩瀚迅無線技術公司的MiWAVEMiWAVE 等?？偟膩碚f，當前我國的應急通信保障方面的研究工作可以歸納為以下幾類：一是充分挖掘現(xiàn)有通信和網(wǎng)絡基礎設施的潛能，通過增強網(wǎng)絡自愈和故障恢復能力來提升其應急通信保障能力；二是針對現(xiàn)有應急通信系統(tǒng)缺乏有效的統(tǒng)一調(diào)度和指揮的情況，考慮如何實現(xiàn)跨部門、跨系統(tǒng)的指揮調(diào)度平臺， 使

4、各個專網(wǎng)之間以及專網(wǎng)與公網(wǎng)之間實現(xiàn)互聯(lián)互通；三是針對一些部門的應急通信系統(tǒng)不支持視頻、圖像等寬帶多媒體業(yè)務的問題，引入寬帶無線接入技術；四是針對各專用應急通信系統(tǒng)缺少統(tǒng)一規(guī)劃和互通標準的情況，啟動應急通信相關標準的制定工作；五是研究應急通信資源的有效布局和調(diào)配問題，如優(yōu)化通信基站的選址和頻道分配來滿足應急區(qū)域的通信覆蓋要求。近年來，我國應急通信研究重點圍繞公眾通信網(wǎng)支持應急通信來展開，對于現(xiàn)有的固定和移動通信網(wǎng)，主要研究公眾到政府、政府到公眾的應急通信業(yè)務要求和網(wǎng)絡能力要求，包括定位、就近接入、電力供應、基站協(xié)同、消息源標志等，除此之外研究在互聯(lián)網(wǎng)上支持緊 急呼叫，包括用戶終端位置上報、用戶終

5、端位置獲取、路由尋址等關鍵環(huán)節(jié)。這些研究工作 有效推動了國內(nèi)應急通信系統(tǒng)和相關平臺的發(fā)展，增強了各種應急突發(fā)情況下的通信保障能力。雖然我國的應急通信保障體系建設有了很大發(fā)展，但是依然存在技術體制落后、資金投入不足等問題，與應急通信的實際要求還有較大差距。此外，應急通信保障的研究工作大都沒有充分關注和利用無線自組網(wǎng)技術，也沒有考慮融合多種通信技術手段來提供全方位、可靠的應急通信保障，而是過多強調(diào)發(fā)展集群通信、短波無線通信和衛(wèi)星通信系統(tǒng)。二、我國電力行業(yè)應急通信現(xiàn)狀與問題為適應電網(wǎng)發(fā)展的需要和快速提高應對各種突發(fā)事件的處置能力，國網(wǎng)公司黨組高度重視，迅速啟動了應急體系建設工作，在各網(wǎng)省公司都建設了

6、應急指揮中心，以移動通信車為 標志的應急通信系統(tǒng)建設也初具規(guī)模，國網(wǎng)系統(tǒng)的應急體系已經(jīng)形成。 0808 年冰雪和地震災 害后，國網(wǎng)公司初步建立了以應急指揮中心為2 2 / / 7 7支撐、 應急通信系統(tǒng)為承載的覆蓋網(wǎng)省公司至 地市電業(yè)局的的應急指揮體系。 其中以 VSATVSAT 衛(wèi)星通信為通信傳輸手段的國網(wǎng)機動應急通信 系統(tǒng)覆蓋了部分網(wǎng)省公司，并以衛(wèi)星通信車和便攜式衛(wèi)星通信站提供覆蓋全地域的機動范 圍，初步構筑起公司系統(tǒng)的應急通信指揮能力。各地網(wǎng)省公司，如四川、山東、青海等也開 始建設自有的省級應急通信系統(tǒng)。我國電力應急通信系統(tǒng)經(jīng)過 2 2 年的發(fā)展， 已初具一定規(guī)模和應急指揮能力， 但尚處

7、于初 級發(fā)展階段，存在以下幾點問題：1 1、應急通信覆蓋不全面目前， 應急通信系統(tǒng)僅覆蓋到省調(diào)層面， 部分網(wǎng)省公司在地調(diào)配置有衛(wèi)星通信設備， 但通信 手段單一、 難以在第一時間進入現(xiàn)場， 對應急救援最重要的 “最后一公里” 覆蓋尚無法做到。2 2、技術裝備簡單，集成度、靈活性不夠現(xiàn)有的應急通信系統(tǒng)只作了簡單的系統(tǒng)集成， 設備集成度差、 便攜性不足， 難以在真正需要 時發(fā)揮作用。3 3、應急系統(tǒng)功能不完善，智能化程度不夠 現(xiàn)有應急通信系統(tǒng)僅僅作為一種信息通信傳輸手段， 尚未達到智能化和數(shù)據(jù)分析層次， 無法 給決策者輔助參考，并未起到理想的作用。4 4、尚未形成統(tǒng)一的綜合信息平臺目前的應急指揮中心

8、、 應急通信系統(tǒng)雖然集成了多種數(shù)據(jù)庫， 但各系統(tǒng)較為離散， 數(shù)據(jù)融合 不足， 海量數(shù)據(jù)帶來的信息冗余、 信息差錯等對指揮決策帶來一定干擾， 且由于沒有應急決 策理論支撐， 所有的應急指揮手段尚停留在人工手段， 由此帶來的資源浪費、 低效甚至指揮 決策錯誤導致應急救援的較低，還未進入現(xiàn)代化應急救援的層次。三、技術裝備規(guī)劃 未來的電力應急體系由一個中心和三大支撐系統(tǒng)構成。一個中心： 一個應急體系綜合信息發(fā)布與決策支持平臺三大支撐系統(tǒng)： 電力系統(tǒng)資源數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)， 電力應急信息感知與傳輸系統(tǒng)， 應急指揮決 策智能輔助支持系統(tǒng)信息發(fā)布與決策支持平臺：為順應現(xiàn)代化、智能化的電網(wǎng)發(fā)展趨勢，電網(wǎng)作為國家重要的

9、基礎設施將在國民經(jīng)濟建設、抗災搶險等方面發(fā)揮重要作用，電力系統(tǒng)的信息化和應急管理將不僅僅局限于電力系統(tǒng)內(nèi) 部，而是將和社會緊密結合。 電網(wǎng)應急指揮中心將取代傳統(tǒng)的電力調(diào)度中心， 成為一個集信 息監(jiān)控、電力調(diào)度、信息發(fā)布、應急決策的中央數(shù)據(jù)庫，是信息整合、信息展示、信息決策 的中心平臺，是未來電力系統(tǒng)的信息中心和核心平臺，該平臺應具備如下幾個功能；1 1、 是電力系統(tǒng)各級指揮調(diào)度、應急救援隊伍、社會公眾的信息聯(lián)絡平臺：通過該系統(tǒng)可針 對不同信息接受對象，智能化地發(fā)布相對應的信息命令。2 2、 是信息展示、信息綜合的技術平臺：為便于指揮決策者更直觀、高效獲取信息，通過該 系統(tǒng)實現(xiàn)可視化展示、智能化

10、統(tǒng)計，從海量信息中進行數(shù)據(jù)挖掘，提取有效信息供決策3 3、 是決策推演、工作流程的智能化輔助平臺：結合基礎數(shù)據(jù)、智能算法，針對災害發(fā)生的 具體情況，利用最優(yōu)化算法得到應急救援方案，供輔助參考。綜上，未來的電力應急指揮系統(tǒng)，將成為決策機構的“大腦” 情報中心，可智能化地實現(xiàn) 應急指揮的最優(yōu)化方案， 大大提高應急救援效率， 讓應急指揮從混亂無序中擺脫出來， 大大 提高電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性和社會穩(wěn)定性。為實現(xiàn)上述功能，必須依靠三大支撐系統(tǒng)的技術發(fā)展。電力資源數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)： 為實現(xiàn)上述功能，相關基礎數(shù)據(jù)是核心支撐，列表如下：SCADASCADA ：是電網(wǎng)的核心信息，是判斷電力系統(tǒng)受損的第一門戶視頻監(jiān)控信息：

11、 包括變電站和線路視頻監(jiān)控， 可大大提升災害現(xiàn)場可視化程度， 是災害 的第一手準確信息 氣象災害信息：包括氣象災害類型、位置、覆蓋范圍、災害強度、歷史數(shù)據(jù)等，是重要 的外部信息，是災害預警、災害評估的必要數(shù)據(jù) 社會網(wǎng)絡信息：包括社會新聞發(fā)布的信息、 InternetInternet 網(wǎng)絡信息等，是獲取系統(tǒng)外部信息 的快速、3 3 / / 7 7便捷手段GISGIS 信息：包括電力系統(tǒng)基礎設施（變電站、輸電線路、桿塔等）的地理坐標、地形地 貌、地質(zhì)結構、道路交通等信息，對評估災害影響有重要作用 人力資源信息：包括人員個人信息、專業(yè)、位置、狀態(tài)等，是調(diào)度參與應急救援時的必 要基礎數(shù)據(jù)設備物資信息：

12、包括設備的型號、圖片、 3D3D 模型、價值、數(shù)量、重量、體積等，用以 確保應急救援物資調(diào)配的準確性 倉儲物流信息：包括物資存放地點、物資數(shù)量、運輸工具類型數(shù)量、物流交通信息等， 用以評估應急物資調(diào)配的最佳方案對上述各類型數(shù)據(jù)進行數(shù)據(jù)庫建模， 并對各類數(shù)據(jù)進行模型關聯(lián)， 是資源核心數(shù)據(jù)庫的基礎 工作。電力應急信息感知與傳輸系統(tǒng)：數(shù)據(jù)庫的信息需保持實時和同步， 同時應急救援信息上報和指揮決策的命令下達都離不 開堅強的信息通信傳輸系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括如下技術設備：數(shù)據(jù)通信網(wǎng)； 將各分散的異質(zhì)數(shù)據(jù)庫連接起來， 通過統(tǒng)一的接口格式， 實現(xiàn)信息的無縫 傳輸和共享機動應急通信傳輸設備：包括衛(wèi)星通信、短波通信、

13、WifiWifi MeshMesh、集群通信、野戰(zhàn)光纜等機動通信方式，可傳輸語音、視頻、數(shù)據(jù)，實現(xiàn)災害現(xiàn)場的信息實時回傳 信息傳感網(wǎng)絡；由低功耗無線節(jié)點構成，自組織 AdAd HocHoc 網(wǎng)絡，實現(xiàn)災害現(xiàn)場高密度、 大面積、 零距離、 零時延的信息接入網(wǎng)絡， 利用各種傳感器 （溫度、 風力、 振動、 圖像、 語音、 GPSGPS、 RFIDRFID 等）實現(xiàn)現(xiàn)場海量豐富信息的傳感，并具備極強的抗毀能力，完全 構成應急救援現(xiàn)場“最后一公里”的重點覆蓋，大大提升應急救援現(xiàn)場的信息化程度 移動接入終端：便攜移動終端（如 iPADiPAD 等），可隨時、隨地接入現(xiàn)場傳感網(wǎng)絡，且具 備信息發(fā)布、信息接

14、受、 信息查閱、 信息統(tǒng)計等功能，是現(xiàn)場單兵作戰(zhàn)的核心信息設備 無人特種裝備： 如無人直升機、 飛艇、機器人等，在人員無法進入或危險地區(qū)采用無人 特種裝備進行信息監(jiān)控、傳輸，確保獲取完整、實時的災害第一現(xiàn)場的信息4 4 / / 7 7應急指揮決策智能輔助支持系統(tǒng) 智能決策系統(tǒng)是應急指揮中心發(fā)展的最終形態(tài), 下四個方面；智能量化：對數(shù)據(jù)庫各相關信息以災害影響程度進行量化，形成量化數(shù)據(jù)庫，為統(tǒng)計決策作基礎。以面向?qū)ο蠓绞竭M行數(shù)據(jù)建模及量化。電力設施量化表（例）桿塔線路變電站負荷區(qū)域0 0 級（綠色）桿塔正常線路正常變電站正常負荷正常1 1 級（黃色）桿塔傾斜線路歪曲（供電正常）設施受損，可運行負荷

15、可靠性降低2 2 級（橙色）桿塔倒地（可恢復）線路接地（供電中斷，可恢復）部分設施損毀，出線斷電次要負荷損失3 3 級（紅色）桿塔損毀（不可恢復）線路損毀（供電中斷，不可恢復）全站損毀，控制室倒塌重要負荷損失自然災害量化表（例）泥石流臺風地震火災發(fā)生位置N30 292”N30 29 32 ”N30 2932”N30 2932”E30 29 2”E30 29 32”E30 2932”E30 29 2 ”覆蓋面積2km220km22000km2100km2發(fā)生強度泥石流量 70 萬 m3風力 12 級震級 8.0 級過火面積 100km2發(fā)生概率70%80%20%30%設施：桿塔、線路、道路損毀設施；線路、桿塔設施；桿塔、線路、變電站設施；桿塔、線路潛在危害人員：失蹤、被困人員；無人員；失蹤、死亡、被困人員；死亡、被困此外，還有道路信息量化表、物資信息量化表、人員信息量化表等智能統(tǒng)計：根據(jù)上述量化表及數(shù)據(jù)庫，通過數(shù)據(jù)匹