《电力工程技术》变电站可视化通信系统的设计及应用V2.0(2)

1、变电站可视化通信系统的设计及应用肖永立北京市电力公司变电公司100085The design and application of substation visual communication systemABSTRACT: Grid substation is an important hub of the object, but also the electrical safety management. In recent years, directing the work of the substation has become more and more complete and

2、professional visual communication command system from the technical aspects of the introduction of changes in existing power management to further enhance the efficiency of the management of substation.Visual communication and command substation substation intelligent process will be an important mi

3、lestone. The mobile terminal into visual communication and command system, a visual extension of the scope of the substation, command staff to improve efficiency, enhance communication and command centers of awareness, promote the construction of intelligent substation.KEY WORDS: Visualization commu

4、nication dispatching; Intelligent transformer substation;Intelligent Communications; Intelligent scheduling ；摘要：变电站是电网的枢纽， 也是电力安全管理的重要对象。近年来，变电站指挥工作已经变得越来越完善， 而专业可视通信指挥系统的推出将从技术层面变革现有的电力管理工作，进一步提升变电站管理的效率。 变电站可视化通信指挥将是变电站智能化过程中的重要里程。 将移动终端纳入到可视化通信指挥体系， 延展了变电站的可视化范围， 提高指挥人员的工作效率， 提升通信指挥中心的感知能力， 促进智能变

5、电站的建设。关键词： 可视化通信指挥； 智能变电站； 智能通信；智能应急指挥；0 引言随着电网生产和运营规模迅速发展，变电站承担着越来越重要的工作。当变电站出现问题的情况下，需要在第一时间将问题进行处理，防止事故扩大化，因此高效、有序的应急处理将是整个事件最急需的。然而在实际的处理过程中，往往存在着现场运行人员和检修人员无法独立解决问题，需要远方领导或专家协同指挥的情况，在这种情况下，领导或专家可以通过视频、音频、图像、数据等新型通信手段了解现场情况，现场人员可以及时接收正确的指挥命令。指挥人员可以通过视频、音频和会议与一线的工作人员进行交流，同时在指挥中心的大厅也会有来自前方现场的视频监控图

6、像，这样，指挥人员将处于一种较为全面和开放的环境中高效处理业务，这将大大提高系统在突发（或应急）状态下的应急处理和指挥能力。变电站通信指挥现状随着国网公司两个转变（电网发展方式的转变和企业发展方式的转变）战略的快速推进，尤其是“三集五大”体系的建设，变电站的管理模式也发生了变化，逐渐向无人化、少人化、调控一体化发展。相应变化需要采用先进的技术提高变电站的智能化水平，使变电站供电更安全可靠1 。随着变电站视频监控系统建设，在很大程度上可以加强变电站监控指挥人员对现场情况的了解。但视频监控只能了解到大体情况，对细节情况的处理上还有提升空间。与此同时，传统的通信方式受限于通讯模式以及制式的多样性，在

7、多种通信方式共存的条件下，无法实现快捷的通讯。随着网络技术日益成熟， IP 网络的优势逐渐被人认可，将网络借鉴到传统监控指挥模式下，将是对现有变电站以及智能变电站工作的提升。传统 PDA 设备以及单兵终端在变电站移动作业中越来越发挥重要的作用。但是，目前在移动作业面临的一个问题就是原有的单兵设备为了满足户外恶劣条件的限制，在外形方面往往比较笨重，并且功能单一，无法满足现有网络条件下的具体应用。通过与现有应用手机的结合，依照平战结合的理念，将应用嵌入到日常应用的手机模式下，将音频通信、视频通信应用到现有的变电站通信指挥过程中，实现可视化操作，提升现有的工作模式。我们对新一代通信指挥的定位是希望借

8、助新技术，在不打破原有的通信指挥模式的基础上，通过智能化可视化的通信手段，强化其应用模式，为“大检修”模式下的变电站可视化指挥通信保驾护航。可视化通信指挥系统设计可视化通信系统的结构设计将视频监控、程控交换、广播系统等各自分离的系统进行有机融合，实现在一个系统内可以实现视频监控、音频通信以及临时组会等，同时进行视频功能的延展，将移动终端音视频应用与系统相结合，使得可移动化现场办公更加便捷3 。通过移动终端的应用，将有线网络与无线网络进行有机结合，并且将传统单一的数据传输与音视频应用相结合，扩大了通信指挥的范畴。IP2图 1：结构设计Fig. 1 Structural design可视化通信系统

9、的部署在主站端和厂站端分别部署可视化指挥服务器，系统采用安全稳定的Linux 操作系统。软件以模块化并存，之间采用高内聚低耦合方式，将传统的通信方式、视频监控系统、移动终端视频回传等模块融合在一个系统内，提高了软件的开发效率,并且有效提升了运维人员的工作效率，提高了对系统的管理和维护能力。前台客户端基于传统Windows 系统采用触屏式操作，通过简单操作可对系统进行管理操作。在客户端上可以直接点击进行通信，现场的情况可以通过移动终端的视频文件传输或者视频通话的方式在客户端上体现。将视频监控等视频数据融合到前台客户端，避免在不同系统间切换来查找资源的情况，提高工作效率 4。中间层将系统对接的接口

10、统一管理，依据统一管理、统一调配的模式，将视频监控系统接入，在系统内实现系统监控系统统一管理，一旦某变电站发生突发事件，在系统上第一时间就可通过视频监控对现场定位；将视频会议接入，系统的值守话机以及可视电话可以参与到现有的视频会议中，将现场的情况即时汇报的同时，把领导最新的决策快速下达。有的通话条件，如PSTN 、IP 电话、相关人员手机或内部对讲系统等对监控现场做出实时反应。4) 移动终端视频回传 7利用移动终端作为信息采集终端，为指挥、抢修、日常维护、野外作业等通信需求提供远距离、高质量、高速率、无线实时传输的调度诊断方案，可以实现同时对多个点的现场采集和直接反馈信息（语音和视频） ，将指

11、令（语音）直接下达到操作员个人，实现现场和指挥中心的实时互动。变电站通信指挥系统的特性及亮点1)让变电站通信指挥“人性化”8图 2：组建模式Fig. 2 Formation mode系统功能介绍1) 融合通信 5语音业务上， 将普通电话、 移动终端、 对讲机、IP 电话等不同类型通信终端连接起来，实现互连互通，并实现音频会议、录播存储等功能；视频业务上，将监控摄像头上的视频信号通过数字化压缩编码等处理，并传送到通信指挥中心，实现网络视频监控和指挥；配合运用相关的移动终端设备，将事故现场的视频数据回传，实现变电站的远程实时诊断；在通信方式上，实现了多种网络融合通信。2) 音频通信指挥系统中集群终

12、端、手机、对讲机等设备的语音信息通过 PSTN 电话网、无线网络等各种方式传输到指挥中心并存储；通信指挥中心可以对工区、变电站等单位发布指令和主管单位报告情况。可视化通信指挥系统融合原有程控交换机的功能，并在此基础上进行功能延展，将组播、组会等功能丰富到系统中，此外及时提醒、夜服、动态录音等人性化应用也完善到系统中，使得系统能够更好得为变电站工作服务。同时，系统支持与现有程控交换机的互联互通，最大程度整合原有资源，在不破坏原有设备呼叫路由以及拨号规则的前提下，扩容通信指挥的控制范围，提升指挥模式的工作力度。2) 让变电站通信指挥“音容并茂”通信指挥系统通过智能通信的理念，将传统的通信手段进行优

13、化完善，提高用户体验度。通过TTS（ Text To Sound ）技术取代之前枯燥的文字信息浏览，实现语音播报， 通过 IVR (Interactive VoiceResponse) 技术将原有导航方式进行优化，实现人性化操作；并且将原有需要人工拨号、逐一呼叫这种传统的方式进行优化，在系统内通过更加友好的方式呈现，将需要重复操作的流程由系统自发完成，并且可对某人的多种通信方式进行逐一呼叫，免去大量的人工操作，提高工作效率和工作质量。通过融合现代化的可视电话技术，通过可视电话的应用，实现视频通话，极致的用户体验及丰富的业务功能让用户体验 IP 网络逼真的、面对面的沟通，实现高效的协同工作。3)

14、 视频通信指挥 63)让通信指挥“跨越层级限制”9在工区、变电站、集控站等地点布置监控点，并对视频数据进行编码、压缩、数字化打包，利用现有的网络传输条件，传回到通信指挥中心，并解压存储，具体能够实现：把监控点的图像传回通信指挥中心，在指挥界面上进行实时显示，进行安全监控；当监控点出现异常情况，指挥中心利用已在传统的指挥模式下，主站端和厂站端协同工作的情况下，主站端无法实时了解厂站端的具体情况，更无法对现场的情况进行实时掌控，只能通过多级汇报的方式将信息进行传递，影响信息的时效性，并且在事态的掌握和控制上领导层丰富的经验无法及时传递。可视化通信指挥系统将主站端和厂站端进行有机融合， “分级分布式

15、”的多级部署使得主站端领导可以实时了解到厂站端的日常信息以及人员信息状态。在紧急情况下，现场的情况可以直接通过系统在上级反馈，省去中间复杂环节，实现信息高效有序传递。4) 让变电站远程指挥“如临现场”传统的指挥过程由于通信资源的匮乏，只能通过电话交流、现场工作经验进行处理，需要专家协助、领导批复的时候，往往会浪费大量的时间进行沟通，并且效果无法得到保障。通过移动终端的应用，当现场人员无法独立解决故障的情况下，现场工作人员通过移动终端的视频功能与可视化通信指挥系统进行互动，将现场的实时情况直接反馈到指挥端，指挥人员或远方专家直接对现场情况进行反馈， “如临现场”的对事故进行指导，并且当需要多方协

16、助的时候，通过会议的功能将异地的多人迅速组织， “面对面地”将问题解决，通过丰富的通信技术手段实现变电站的可视化指挥。系统应用效益1) 工作效益利用先进的科学技术手段提高变电站的通信指挥管理水平，将通信指挥从固定模式向移动化、智能化转变的重要标志，使变电站智能化能够更进一步，使得国家电网公司坚强智能电网的步伐能够更加大跨步的前进。2) 经济效益本次系统的建设，完全依托于原有的通信资源和信息化建设，利用融合通信技术手段将通信最大程度整合，将通信指挥可视化，通过将现有系统与移动终端的 “无缝链接” ，将移动终端的音视频功能应用到现有通信指挥系统中，极大的降低系统设备的投资费用，避免系统建设的二次浪

17、费，也为集约化操作提供基础。3) 社会效益通过系统的应用，提升了通信指挥管理体系的现有的工作模式，提升的消息的传递效率，让应急终端在第一现场能够作为一个移动的指挥中心将现场信息回传，使得整个事件在高效中得以解决。缩短了抢修时间，提高社会的对国网公司的认可度，提升政府、行业在社会的信任度和良好口碑。结束语可视化通信指挥系统，将通信渗透到工作的业务流中，将移动终端应用到第一现场，将可视化视频信息应用到日常的变电站信息情况处理过程中，形成“捆绑”式工作模式，使变电站的各层面人员与现场工作人员一样能够实时准确地得到第一手资料，为迅速限制事故的发展、消除事故的根源并解除对人身和设备的危险提供可靠性保障，

18、在日常工作、事故处理中实现高效的信息传递。图 3：系统部署Fig. 3 System Deployment放眼未来，站在更高的角度，可视化通信指挥系统集成了数字化、网络化、信息化技术，将是智能变电站，坚强智能电网发展过程中的重要里程碑，是对传统指挥指挥工作模式的革命性突破，提出“全景化”智能应急指挥的通信理念，进一步优化工作流程，极大地提升了智能电网下的指挥水平，减轻了通信指挥工作人员的劳动强度，提高了工作的效率。在下一代通信平台基础上建设可视化通信指挥平台，是变电站智能通信指挥发展的必经之路，必将为变电站应急指挥实现智能化打下坚实基础。参考文献1 刘振亚 .建设坚强智能电网 支撑又好又快发展

19、，电网与清洁能源， 2009,25（9）Liu Zhenya. Building a strong support sound and rapid development of smart grid, power grid and clean energy, 2009,25 (9)2 张建中 .软交换系统软件架构设计与实现 J. 无线电工程 .2010,6.Zhang Jianzhong Software Architecture Design and Implementation softswitch systems J. Radio engineering .2010,63 刘进 .支持视

20、频广播的 SIP 媒体服务器设计与实现 J.小型微型计算机系统 . 2006,12.Liu. Supports video broadcasting SIP media server design and implementation J. Mini-Micro Systems. 2006,12.4 马文学 .软交换调度系统设计分析 J. 无线电工程 .2011,7.Ma Literature soft scheduling system designed to exchange analysis J. Radio engineering .2011,75 张平 .移动泛在融合的通信业务发展趋势 .电信工程技术与标准化2008,1.Zhang Ping mobile ubiquitous converged communications business trends. Telecommunications engineering technology and standardization 2008,16 卢晓帆，马平 .基于软交换技术的多媒体调度系统及其应用 J. 电力系统通信 .2