CN101815274A - 电力应急通信网络及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及电力应急通信技术领域，公开了一种电力应急通信网络及方法。所述网络包括：数据采集终端、基站和应急指挥中心；所述数据采集终端，用于采集电力信息，通过所述基站将采集的电力信息传送到所述应急指挥中心，并接收所述应急指挥中心下发的命令；所述数据采集终端与所述基站之间采用时分双工方式进行无线通信，并且配置的上行时隙数目大于下行时隙数目；所述基站与所述应急指挥中心通过光纤或微波方式通信。利用本发明，可以满足电力系统多种应急场景下的通信需求。

Description

电力应急通信网络及方法

技术领域

本发明涉及电力应急通信技术，具体涉及一种电力应急通信网络及方法。

背景技术

近年来我国自然灾害频发，不仅给国家带来了巨大的经济损失，而且使电力系统设施遭受到前所未有的破坏，给当地的生产和人民生活带来很大不便，因此电力应急通信受到普遍关注。

当前电网系统通信主要采用的是光纤通信技术，而微波通信、载波通信使用的较少。其中光纤传输网覆盖了现阶段绝大多数的变电站、区局、供电所、电厂，各类通信系统主要都承载在光纤通信网上。由于通信模式过于单一，当前电网通信过于依赖光缆或线路。

电网光纤传输主要承载于OPGW(Optical Fiber Composite OverheadGround Wire，光纤复合架空地线)/ADSS(All Dielectric Self-Supporting，全介质自承式)光缆之上，以架空方式敷设，电压等级越高，光缆敷设模式单一的问题就越严重，光缆的可靠性对光纤通信网的稳定性有着决定性作用，而线路的可靠性又决定着OPGW光缆和载波通信。

地震、冰灾、洪水、台风、火灾等自然灾害，偷盗或其它人为事故，可能造成光缆、电力线的断线，导致光纤通信和载波通信中断，从而使多厂站的通信业务受到影响无法得到及时恢复。

发明内容

本发明实施例提出了一种电力应急通信网络及方法，以满足电力系统多种应急场景下的通信需求。

为此，本发明实施例提供如下技术方案：

一种电力应急通信网络，包括：数据采集终端、基站和应急指挥中心；

所述数据采集终端，用于采集电力信息，通过所述基站将采集的电力信息传送到所述应急指挥中心，并接收所述应急指挥中心下发的命令；所述数据采集终端与所述基站之间采用时分双工方式进行无线通信，并且配置的上行时隙数目大于下行时隙数目；所述基站与所述应急指挥中心通过光纤或微波方式通信。

优选地，所述网络还包括：

应急通信车，用于辅助完成所述数据采集终端与所述应急指挥中心之间的通信，将接收到的所述数据采集终端采集的电力信息传送到所述应急指挥中心，并将所述应急指挥中心下发的命令传送到所述数据采集终端；

所述数据采集终端与所述应急通信车之间采用时分双工方式进行无线通信，并且配置的上行时隙数目大于下行时隙数目。

可选地，所述应急通信车与所述应急指挥中心通过光纤、或微波、或卫星方式通信。

优选地，所述数据采集终端有多个，所述多个数据采集终端组成子群，所述子群内的所有数据采集终端通过蓝牙、超宽带、或Zigbee相互通信。

可选地，所述子群内的任一数据采集终端独立完成与所述基站的通信；或者通过其所在子群内的其他数据采集终端完成与所述基站的通信。

一种电力应急通信方法，包括：

数据采集终端采集电力信息，并与基站之间采用时分双工方式进行无线通信，将采集的电力信息通过所述基站传送到应急指挥中心，并通过所述基站接收所述应急指挥中心下发的命令；

所述数据采集终端与所述基站之间配置的上行时隙数目大于下行时隙数目；所述基站与所述应急指挥中心通过光纤或微波方式通信。

优选地，所述方法还包括：

数据采集终端通过应急通信车将采集的电力信息传送到应急指挥中心，并通过所述应急通信车接收所述应急指挥中心下发的命令；

所述数据采集终端与所述基站之间采用时分双工方式进行无线通信，并且配置的上行时隙数目大于下行时隙数目。

可选地，所述应急通信车与所述应急指挥中心通过光纤、或微波、或卫星方式通信。

优选地，所述方法还包括：

设置多个所述数据采集终端，并将所述多个数据采集终端组成子群，所述子群内的所有数据采集终端通过蓝牙、超宽带、或Zigbee相互通信。

可选地，所述数据采集终端与基站之间采用时分双工方式进行无线通信包括：

所述子群内的任一数据采集终端独立完成与所述基站的通信；或者

所述子群内的任一数据采集终端通过其所在子群内的其他数据采集终端完成与所述基站的通信。

本发明实施例提供的电力应急通信网络及方法，采用无线通信技术作为当前电力系统中广泛应用的光纤通信网络的有力补充，由数据采集终端采集电力信息，并与基站之间采用时分双工方式进行无线通信，将采集的电力信息通过所述基站传送到应急指挥中心，并通过所述基站接收所述应急指挥中心下发的命令；为此，在所述数据采集终端与所述基站之间配置的上行时隙数目大于下行时隙数目，有效地保证了大数据量的上行传输；所述基站与所述应急指挥中心通过光纤或微波方式通信。因而当灾害发生或光缆故障不能及时维修时，满足了电力系统多种应急场景下的通信需求。

附图说明

图1是本发明实施例电力应急通信网络的一种组网示意图；

图2是本发明实施例电力应急通信网络的另一种组网示意图；

图3是本发明实施例电力应急通信网络的另一种组网示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明实施例的方案，下面结合附图和实施方式对本发明实施例作进一步的详细说明。

本发明实施例提供的电力应急通信网络及方法，采用无线通信技术作为当前电力系统中广泛应用的光纤通信网络的有力补充，由数据采集终端采集电力信息，并与基站之间采用时分双工方式进行无线通信，将采集的电力信息通过所述基站传送到应急指挥中心，并通过所述基站接收所述应急指挥中心下发的命令；为此，在所述数据采集终端与所述基站之间配置的上行时隙数目大于下行时隙数目，有效地保证了大数据量的上行传输；所述基站与所述应急指挥中心通过光纤或微波方式通信。因而当灾害发生或光缆故障不能及时维修时，将无线通信网络作为应急通信方式，有效地保障了电力系统多种应急场景下的通信需求，是电网运行在灾难时的通信网络的最佳选择。

如图1所示，是本发明实施例电力应急通信网络的一种组网示意图。

在该实施例中，所述网络包括：数据采集终端100、基站101和应急指挥中心102。其中：

所述数据采集终端100，用于采集电力信息，通过所述基站101将采集的电力信息传送到所述应急指挥中心102，并接收所述应急指挥中心102下发的命令。

在本发明实施例中，所述数据采集终端100与所述基站101之间采用时分双工方式进行无线通信，并且配置的上行时隙数目大于下行时隙数目，以保证大数据量的上行传输；所述基站101与所述应急指挥中心102之间通过光纤或微波等方式通信。所述数据采集终端100具有数据采集和无线通信的功能，不仅能够完成传送电力参数的功能，而且还具有现有技术中移动终端所具有的其他功能，比如语音通话、视频传输等功能。

需要说明的是，本发明实施例电力应急通信网络不仅限于上述组网方式，比如，所述数据采集终端100完成与所述应急指挥中心102的通信，可以通过一个或多个基站对双方发送的信息进行中继传输。

本发明实施例提供的电力应急通信网络，采用无线通信技术作为当前电力系统中广泛应用的光纤通信网络的有力补充，由数据采集终端采集电力信息，并与基站之间采用时分双工方式进行无线通信，将采集的电力信息通过所述基站传送到应急指挥中心，并通过所述基站接收所述应急指挥中心下发的命令。在所述数据采集终端与所述基站之间配置的上行时隙数目大于下行时隙数目，有效地保证了大数据量的上行传输，满足了电力系统多种应急场景下的通信需求。

为了进一步提高在恶劣环境下数据采集终端的无线通信能力，在本发明实施例电力应急通信网络中，还可以设置多个数据采集终端，所述多个数据采集终端组成子群，所述子群内的所有数据采集终端通过蓝牙、或Zigbee(即IEEE802.15.4协议)相互通信。这样，一个子群内的任一数据采集终端可以独立完成与所述基站的通信；或者通过其所在子群内的其他数据采集终端完成与所述基站的通信，以使链路性能较优的数据采集终端辅助链路性能较差数据采集终端完成与基站的通信。

如图2所示，是本发明实施例电力应急通信网络的另一种组网示意图。

在该实施例中，包括多个数据采集终端，如图2所示，分别为数据采集终端100、数据采集终端200、数据采集终端300，这三个数据采集终端组成一个子群，所述子群内的所有数据采集终端可以通过蓝牙、或Zigbee相互通信。这样，一个子群内的任一数据采集终端可以独立完成与所述基站的通信；或者通过其所在子群内的其他数据采集终端完成与所述基站的通信，以使链路性能较优的数据采集终端辅助链路性能较差数据采集终端完成与基站的通信。

数据采集终端100、数据采集终端200、数据采集终端300可以分布于灾害现场的不同位置区域，也可以位于不同的灾害现场。比如，数据采集终端100所处位置离基站102之间的距离较近，链路性能较好，其发送的信号可以较好地传送到基站102，这样，数据采集终端100就可以直接与基站102进行通信，完成上下行数据的发送和接收。数据采集终端200所处位置离基站102之间的距离较远，而且周围环境恶劣，比如在山区，链路性能较差，其发送的信号无法传送到基站102，这样，数据采集终端200就可以将需要发送的数据先通过蓝牙、或Zigbee等方式发送到与其相邻的数据采集终端100，再由数据采集终端100发送到基站102，以完成上下行数据的发送和接收。当然，一个子群内的每个数据采集终端可以借助于与其相邻的一个或多个其他数据采集终端完成与基站102的通信。

一个子群内的数据采集终端之间的通信方式可采用现有的一些通信方式，比如蓝牙、或Zigbee等方式，在此不再赘述。

本发明实施例提供的电力应急通信网络，采用无线通信技术作为当前电力系统中广泛应用的光纤通信网络的有力补充，满足了电力系统多种应急场景下的通信需求。进一步地，由多个数据采集终端组成子群，使链路性能较优的数据采集终端辅助链路性能较差的数据采集终端通信，从而保障了各种应急环境下电力系统的通信。

在一些偏远地区，可能基站的设置不足以覆盖所有区域或者有些基站由于受到灾害的影响不能正常工作。为了保证电力通信的正常进行，在本发明实施例电力应急通信网络中，还可以设置一个或多个应急通信车，作为移动的基站辅助完成所述数据采集终端与所述应急指挥中心之间的通信，将接收到的所述数据采集终端采集的电力信息传送到所述应急指挥中心，并将所述应急指挥中心下发的命令传送到所述数据采集终端；所述数据采集终端与所述应急通信车之间采用时分双工方式进行无线通信，并且配置的上行时隙数目大于下行时隙数目。

所述应急通信车与所述应急指挥中心可以通过光纤、或微波、或卫星等方式通信。

利用所述基站和所述应急通信车，还可以同时完成不同灾害现场的数据采集终端与所述应急指挥中心之间的电力信息和命令的传送。

如图3所示，是本发明实施例电力应急通信网络的另一种组网示意图。

各变电站的通信业务包括调度电话、计量、视频监控等，这些数据由数据采集终端采集后通过无线方式上报到基站。如图3所示，在第一事故现场，数据采集终端311、312通过时分双工方式与基站31通信，基站31将数据采集终端311、312采集的电力信息通过光纤或微波网络发送到应急指挥中心30；在第二事故现场，数据采集终端321、322通过无线方式与应急通信车32通信，应急通信车32将数据采集终端321、322采集的电力信息通过光纤或微波网络发送到应急指挥中心30，需要说明的是，如图3所示，应急通信车32还可以借助卫星301与应急指挥中心30通信。

在本发明实施例中，数据采集终端和基站或应急通信车间的通信，使用改进的LTE(Long Term Evolution，长期演进)系统帧结构，能够根据业务的类型和特点，改变上下行传输的时隙分配方式。例如，进行语音通话时，为上下行分配相同数量的时隙；若传输灾难现场的视频信息，上行传输的数据量远大于下行，则自适应地为上行分配尽量多的时隙，下行的时隙只要能够满足通信需求即可。

数据采集终端可以由一种增强型的终端代替，其支持改进型LTE、蓝牙、超宽带、Zigbee等多种无线通信方式。任何一个增强型数据采集终端能够和邻近的其它终端组成子群，如图3所示，增强型数据采集终端321与邻近的增强型数据采集终端322组成子群，两终端均可以与应急通信车32(或基站)通过改进的LTE技术通信，也可通过蓝牙、超宽带、Zigbee等无线通信技术彼此直接通信。若增强型数据采集终端321与应急通信车32(或基站)间的无线链路性能较差而数据采集终端322的较好，则数据采集终端321可以通过数据采集终端322与应急通信车32(或基站)通信。

本发明实施例提供的电力应急通信网络，采用无线通信技术作为当前电力系统中广泛应用的光纤通信网络的有力补充，满足了电力系统多种应急场景下的通信需求。进一步地，由多个数据采集终端组成子群，使链路性能较优的数据采集终端辅助链路性能较差的数据采集终端通信，从而保障了各种应急环境下电力系统的通信。

相应地，本发明实施例还提供一种电力应急通信方法，该方法包括：

数据采集终端采集电力信息，并与基站之间采用时分双工方式进行无线通信，将采集的电力信息通过所述基站传送到应急指挥中心，并通过所述基站接收所述应急指挥中心下发的命令。其中，所述数据采集终端与所述基站之间配置的上行时隙数目大于下行时隙数目；所述基站与所述应急指挥中心通过光纤或微波方式通信。

优选地，在该实施例中，所述方法还包括：

数据采集终端通过应急通信车将采集的电力信息传送到应急指挥中心，并通过所述应急通信车接收所述应急指挥中心下发的命令；

所述数据采集终端与所述基站之间采用时分双工方式进行无线通信，并且配置的上行时隙数目大于下行时隙数目。

可选地，所述应急通信车与所述应急指挥中心通过光纤、或微波、或卫星方式通信。

根据实际应用环境的不同，在本发明实施例中，还可以设置多个所述数据采集终端，并将所述多个数据采集终端组成子群，所述子群内的所有数据采集终端通过蓝牙、超宽带、或Zigbee等相互通信。这样，所述子群内的任一数据采集终端可以独立完成与所述基站的通信；也可以通过其所在子群内的其他数据采集终端完成与所述基站的通信。具体通信过程可参照前面的描述，在此不再赘述。

本发明实施例提供的电力应急通信网络及方法，采用无线通信技术作为当前电力系统中广泛应用的光纤通信网络的有力补充，由数据采集终端采集电力信息，并与基站之间采用时分双工方式进行无线通信，将采集的电力信息通过所述基站传送到应急指挥中心，并通过所述基站接收所述应急指挥中心下发的命令；为此，在所述数据采集终端与所述基站之间配置的上行时隙数目大于下行时隙数目，有效地保证了大数据量的上行传输；所述基站与所述应急指挥中心通过光纤或微波方式通信。因而当灾害发生或光缆故障不能及时维修时，满足了电力系统多种应急场景下的通信需求。

以上对本发明实施例进行了详细介绍，本文中应用了具体实施方式对本发明进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及设备；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (10)

1.一种电力应急通信网络，其特征在于，包括：数据采集终端、基站和应急指挥中心；

所述数据采集终端，用于采集电力信息，通过所述基站将采集的电力信息传送到所述应急指挥中心，并接收所述应急指挥中心下发的命令；所述数据采集终端与所述基站之间采用时分双工方式进行无线通信，并且配置的上行时隙数目大于下行时隙数目；所述基站与所述应急指挥中心通过光纤或微波方式通信。

2.根据权利要求1所述的电力应急通信网络，其特征在于，所述网络还包括：

应急通信车，用于辅助完成所述数据采集终端与所述应急指挥中心之间的通信，将接收到的所述数据采集终端采集的电力信息传送到所述应急指挥中心，并将所述应急指挥中心下发的命令传送到所述数据采集终端；

所述数据采集终端与所述应急通信车之间采用时分双工方式进行无线通信，并且配置的上行时隙数目大于下行时隙数目。

3.根据权利要求2所述的电力应急通信网络，其特征在于，所述应急通信车与所述应急指挥中心通过光纤、或微波、或卫星方式通信。

4.根据权利要求1至3任一项所述的电力应急通信网络，其特征在于，

所述数据采集终端有多个，所述多个数据采集终端组成子群，所述子群内的所有数据采集终端通过蓝牙、超宽带、或Zigbee相互通信。

5.根据权利要求4所述的电力应急通信网络，其特征在于，所述子群内的任一数据采集终端独立完成与所述基站的通信；或者通过其所在子群内的其他数据采集终端完成与所述基站的通信。

6.一种电力应急通信方法，其特征在于，包括：

数据采集终端采集电力信息，并与基站之间采用时分双工方式进行无线通信，将采集的电力信息通过所述基站传送到应急指挥中心，并通过所述基站接收所述应急指挥中心下发的命令；

所述数据采集终端与所述基站之间配置的上行时隙数目大于下行时隙数目；所述基站与所述应急指挥中心通过光纤或微波方式通信。

7.根据权利要求6所述的电力应急通信方法络，其特征在于，所述方法还包括：

数据采集终端通过应急通信车将采集的电力信息传送到应急指挥中心，并通过所述应急通信车接收所述应急指挥中心下发的命令；

所述数据采集终端与所述基站之间采用时分双工方式进行无线通信，并且配置的上行时隙数目大于下行时隙数目。

8.根据权利要求7所述的电力应急通信方法，其特征在于，所述应急通信车与所述应急指挥中心通过光纤、或微波、或卫星方式通信。

9.根据权利要求6至8任一项所述的电力应急通信方法，其特征在于，所述方法还包括：

设置多个所述数据采集终端，并将所述多个数据采集终端组成子群，所述子群内的所有数据采集终端通过蓝牙、超宽带、或Zigbee相互通信。

10.根据权利要求9所述的电力应急通信方法，其特征在于，所述数据采集终端与基站之间采用时分双工方式进行无线通信包括：

所述子群内的任一数据采集终端独立完成与所述基站的通信；或者

所述子群内的任一数据采集终端通过其所在子群内的其他数据采集终端完成与所述基站的通信。