CN102983991A - 具有事故应急处理功能的通信系统及其方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种具有事故应急处理功能的通信系统及其方法。它包括第一主控室、第二主控室、第一副控室、第二副控室、现场终端话机设置点、异地应急中心，第一主控室内设有第一主控话机，第二主控室内设有第二主控话机，第一副控室内设有第一交话机、第一电源冗余模块、第一工业级话机、第一线路状态检测及应急处理模块，第二副控室内设有第二交话机、第二电源冗余模块、第二工业级话机、第二线路状态检测及应急处理模块，现场终端话机设置点内设有第一抗噪防水话机、…、第n抗噪防水话机，异地应急中心内设有异地应急处理模块。本发明包含并行冗余结构，一旦二个主控制室都损坏，则功能转移到副控制室，除主控制室外，系统照样能够正常运行。

Description

具有事故应急处理功能的通信系统及其方法

技术领域

    本发明涉及通信系统，尤其涉及一种具有事故应急处理功能的通信系统及其方法。

背景技术

一些特殊场合，如核电站、水电站等，出现事故、险情时，如果抢救不及时，将会造成具大的损失。在应急抢险过程中，如何保证通信系统正常工作非常重要，这一方面要求部件具有抗震、防水、抗噪等功能，加强可靠性，另一方面在设计过程中强调冗余。长期以来，我国核电站、水电站等一些特殊场合的通信系统技术落后、使用不便、设备老化、故障率高，如采用模拟技术，以其模拟电话线路板控制各话机正常工作；没有强调异地冗余备份设计思想，一旦关键部件损坏，将严重影响系统的正常功能；没有强调设备的抗震、防水、抗噪等功能，发生自然灾害时，容易损坏。因此，我们发展了一类具有指挥、调度、监督和处理事故和灾害的应急通信系统，通过此通信系统，可以及时、准确地组织有关人员进行抢险工作，提高抢修效率，缩短抢修时间，把损失降低到最低限度。

具有事故应急处理功能的通信系统，它是一种特殊场合在出现诸如天灾人祸或其它重大事故等紧急情况时所使用的通信系统。通常，它担负着在事故发生后，主控室、副控室、现场终端电话工作人员以及异地应急中心之间的相互联系，包括能支持各单元总机与现场终端电话之间传送操作指令、现场情况沟通、指导现场操作等功能。

发明內容

本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种具有事故应急处理功能的通信系统及其方法。

具有事故应急处理功能的通信系统包括第一主控室、第二主控室、第一副控室、第二副控室、现场终端话机设置点、异地应急中心，第一主控室内设有第一主控话机，第二主控室内设有第二主控话机，第一副控室内设有第一交话机、第一电源冗余模块、第一工业级话机、第一线路状态检测及应急处理模块，第二副控室内设有第二交话机、第二电源冗余模块、第二工业级话机、第二线路状态检测及应急处理模块，现场终端话机设置点内设有第一抗噪防水话机、…、第n抗噪防水话机，异地应急中心内设有异地应急处理模块；

第一主控话机分别与第一线路状态检测及应急处理模块、第二线路状态检测及应急处理模块相连，第一线路状态检测及应急处理模块分别与第一电源冗余模块、第一工业级话机、第一抗噪防水话机、…、第n抗噪防水话机、异地应急处理模块相连，第一交话机分别与第一电源冗余模块、第一线路状态检测及应急处理模块相连；

第二主控话机分别与第一线路状态检测及应急处理模块、第二线路状态检测及应急处理模块相连，第二线路状态检测及应急处理模块分别与第二电源冗余模块、第二工业级话机、第一抗噪防水话机、…、第n抗噪防水话机、异地应急处理模块相连，第二交话机分别与第二电源冗余模块、第二线路状态检测及应急处理模块相连。

所述的电源冗余模块由两个相同的第一电源冗余子模块、第二电源冗余子模块组成，第一电源冗余子模块的内部模块连接关系为：第一路交流输入、第一变压器、第一整流器、第一滤波器、第一稳压器、第一大功率MOSFET管、第一热插拔控制器、负载顺次相连，第一变压器与第一路交流输入检测模块、第一微处理器顺次相连，第一稳压器、第二稳压器、第一充电模块、第一微处理器顺次相连，第一稳压器、第一冗余电源控制器、第一大功率MOSFET管相连，第一微处理器分别与第一蓄电池组检测模块、第一放电模块、第一负载检测模块相连，第一蓄电池组分别与第一充电模块、第一放电模块、第一蓄电池组检测模块相连，第一放电模块分别与第二大功率MOSFET管、第二冗余电源控制器相连，第二冗余电源控制器与第二大功率MOSFET管、第二热插拔控制器、负载顺次相连，第一负载检测模块与负载相连；

第二电源冗余子模块的内部模块连接关系为：第二路交流输入、第二变压器、第二整流器、第二滤波器、第三稳压器、第三大功率MOSFET管、第三热插拔控制器、负载顺次相连，第二变压器与第二路交流输入检测模块、第二微处理器顺次相连，第三稳压器、第四稳压器、第二充电模块、第二微处理器顺次相连，第三稳压器、第三冗余电源控制器、第三大功率MOSFET管相连，第二微处理器分别与第二蓄电池组检测模块、第二放电模块、第二负载检测模块相连，第二蓄电池组分别与第二充电模块、第二放电模块、第二蓄电池组检测模块相连，第二放电模块分别与第四大功率MOSFET管、第四冗余电源控制器相连，第四冗余电源控制器与第四大功率MOSFET管、第四热插拔控制器、负载顺次相连，第二负载检测模块与负载相连。

具有事故应急处理功能的通信方法：采用分层并行结构构建一套独立工作的具有事故应急处理功能的通讯专网，当事故发生时或者发生后，能为第一主控室、第二主控室、第一副控室、第二副控室、现场终端话机设置点及异地应急中心提供联系，包括能支持第一主控室、第二主控室、第一副控室、第二副控室、现场终端话机设置点及异地应急中心之间传送操作指令、现场情况沟通、现场指导的功能；主控室、副控室采用异地冗余备份，实现真正意义上的物理隔绝；第一副控室由第一交换机、第一线路状态检测及应急处理模块、第一电源冗余子模块和第一工业级话机组成，第二副控室由第二交换机、第二线路状态检测及应急处理模块、第二电源冗余子模块和第二工业级话机组成；第一交换机、第二交换机负责数据业务交换，采用ATM/MPLS/AAL2技术体制，支持RIP、OSPF、BGP多种路由协议，并内置三级时钟，支持外钟同步和主从同步的同步方式；第一线路状态检测及应急处理模块、第二线路状态检测及应急处理模块负责系统的自检及应急处理；第一工业级话机、第二工业级话机负责通话；第一电源冗余模块、第二电源冗余模块负责多种方式的组合供电；电源冗余模块采用第一电源冗余子模块和第二电源冗余子模块冗余，而电源冗余子模块又使交流供电和蓄电池组供电冗余；所有电源输出采用由大功率MOSFET管、热插拔控制器组成的并联方式。

本发明与现有技术相比具有有益效果

1)虽然采用主从名称，但内部包含并行冗余结构，一旦二个主控制室都损坏，则功能转移到副控制室，除主控制室外，系统照样能够正常运行；

2)主控室采用异地冗余备份，副控室同样采用异地冗余备份，一旦有一个主控室或副控室损坏，会自动启动另一主控室或副控室工作，从而增加事故后通信系统应急处理功能；

3)每个副控制室设有线路状态检测及应急处理模块，而在数公里以外配有异地应急处理中心，一旦主控制室和副控制室有严重问题，异地应急处理中心能发挥作用；

4)每个副控制室电源冗余模块，能保证电源的可靠供给。一块电源冗余模块包括双路交流输入，一路直流输出，供此通信系统工作；一旦直流输出出问题，还配有二路蓄电池供切换；

注:以上“一路直流输出”，改为“双路直流输出”。

5)系统部件选用都满足抗震、抗噪要求，如交换机、工业级话机、线路状态检测及应急处理模块等。

附图说明

图1是具有事故应急处理功能的通信系统结构框图；

图2是本发明的电源冗余模块电路框图；

图3是本发明的电源冗余模块中微处理器程序框图。

具体实施方式

如图1所示，具有事故应急处理功能的通信系统包括第一主控室、第二主控室、第一副控室、第二副控室、现场终端话机设置点、异地应急中心，第一主控室内设有第一主控话机，第二主控室内设有第二主控话机，第一副控室内设有第一交话机、第一电源冗余模块、第一工业级话机、第一线路状态检测及应急处理模块，第二副控室内设有第二交话机、第二电源冗余模块、第二工业级话机、第二线路状态检测及应急处理模块，现场终端话机设置点内设有第一抗噪防水话机、…、第n抗噪防水话机，异地应急中心内设有异地应急处理模块；

第一主控话机分别与第一线路状态检测及应急处理模块、第二线路状态检测及应急处理模块相连，第一线路状态检测及应急处理模块分别与第一电源冗余模块、第一工业级话机、第一抗噪防水话机、…、第n抗噪防水话机、异地应急处理模块相连，第一交话机分别与第一电源冗余模块、第一线路状态检测及应急处理模块相连；

第二主控话机分别与第一线路状态检测及应急处理模块、第二线路状态检测及应急处理模块相连，第二线路状态检测及应急处理模块分别与第二电源冗余模块、第二工业级话机、第一抗噪防水话机、…、第n抗噪防水话机、异地应急处理模块相连，第二交话机分别与第二电源冗余模块、第二线路状态检测及应急处理模块相连。

具有事故应急处理功能的通信方法：采用分层并行结构构建一套独立工作的具有事故应急处理功能的通讯专网，当事故发生时或者发生后，能为第一主控室、第二主控室、第一副控室、第二副控室、现场终端话机设置点及异地应急中心提供联系，包括能支持第一主控室、第二主控室、第一副控室、第二副控室、现场终端话机设置点及异地应急中心之间传送操作指令、现场情况沟通、现场指导的功能；主控室、副控室采用异地冗余备份，实现真正意义上的物理隔绝；第一副控室由第一交换机、第一线路状态检测及应急处理模块、第一电源冗余子模块和第一工业级话机组成，第二副控室由第二交换机、第二线路状态检测及应急处理模块、第二电源冗余子模块和第二工业级话机组成，第一交换机、第二交换机负责数据业务交换，采用ATM/MPLS/AAL2技术体制，支持RIP、OSPF、BGP多种路由协议，并内置三级时钟，支持外钟同步和主从同步的同步方式，第一线路状态检测及应急处理模块、第二线路状态检测及应急处理模块负责系统的自检及应急处理，第一工业级话机、第二工业级话机负责通话，第一电源冗余模块、第二电源冗余模块负责多种方式的组合供电；电源冗余模块采用第一电源冗余子模块和第二电源冗余子模块冗余，而电源冗余子模块又使交流供电和蓄电池组供电冗余；所有电源输出采用由大功率MOSFET管、热插拔控制器组成的并联方式。

如图2所示，所述的电源冗余模块由两个相同的第一电源冗余子模块、第二电源冗余子模块组成，第一电源冗余子模块的内部模块连接关系为：第一路交流输入、第一变压器、第一整流器、第一滤波器、第一稳压器、第一大功率MOSFET管、第一热插拔控制器、负载顺次相连，第一变压器与第一路交流输入检测模块、第一微处理器顺次相连，第一稳压器、第二稳压器、第一充电模块、第一微处理器顺次相连，第一稳压器、第一冗余电源控制器、第一大功率MOSFET管相连，第一微处理器分别与第一蓄电池组检测模块、第一放电模块、第一负载检测模块相连，第一蓄电池组分别与第一充电模块、第一放电模块、第一蓄电池组检测模块相连，第一放电模块分别与第二大功率MOSFET管、第二冗余电源控制器相连，第二冗余电源控制器与第二大功率MOSFET管、第二热插拔控制器、负载顺次相连，第一负载检测模块与负载相连；

第二电源冗余子模块的内部模块连接关系为：第二路交流输入、第二变压器、第二整流器、第二滤波器、第三稳压器、第三大功率MOSFET管、第三热插拔控制器、负载顺次相连，第二变压器与第二路交流输入检测模块、第二微处理器顺次相连，第三稳压器、第四稳压器、第二充电模块、第二微处理器顺次相连，第三稳压器、第三冗余电源控制器、第三大功率MOSFET管相连，第二微处理器分别与第二蓄电池组检测模块、第二放电模块、第二负载检测模块相连，第二蓄电池组分别与第二充电模块、第二放电模块、第二蓄电池组检测模块相连，第二放电模块分别与第四大功率MOSFET管、第四冗余电源控制器相连，第四冗余电源控制器与第四大功率MOSFET管、第四热插拔控制器、负载顺次相连，第二负载检测模块与负载相连。

第一电源冗余模块、第二电源冗余模块都有两路交流110V输入，有任意一路供电时，均能自动转换，保证交流模式下电源正常工作。每一块电源冗余模块都配有二组蓄电池组，当两路交流电源的输入或部分交流电源的器件出现故障时，二组蓄电池组都可以给具有事故应急处理功能的通信系统供电。第一路交流输入经第一变压器后，转换成需要的交流电压，整流、滤波后变为直流电压，经第一稳压器，输出稳定电压。第一大功率MOSFET管、第一冗余电源控制器组成线路的或功能，在四路输出中，只要有一路正常，就可输出要求的电压，之所以选用第一大功率MOSFET管、第一冗余电源控制器，主要目的是降低功耗。当第一热插拔控制器输出正常电压时，若第一蓄电池组需要充电，那么电源冗余模块进入充电模式。充电由第一路交流输入检测模块、第一微处理器、第一蓄电池组检测模块、第一负载检测模块、第二稳压器、第一充电模块组成，一旦第一路交流输入没有电流时，第一路交流输入检测模块马上检测到，并第一时间告诉第一微处理器，关闭第一充电模块，然后启动第一放电模块，再由第二大功率MOSFET管、第二冗余电源控制器、第二热插拔控制器输出。第二路交流输入的目的是防止其中一路出问题，起到冗余的作用。由第三大功率MOSFET管、第三冗余电源控制器、第三热插拔控制器组成线路，和由第四大功率MOSFET管、第四冗余电源控制器、第四热插拔控制器组成线路，实现或的功能。

具有事故应急处理功能的通信方法：采用分层并行结构构建一套独立工作的具有事故应急处理功能的通讯专网，当事故发生时或者发生后，能为第一主控室、第二主控室、第一副控室、第二副控室、现场终端话机设置点及异地应急中心提供联系，包括能支持第一主控室、第二主控室、第一副控室、第二副控室、现场终端话机设置点及异地应急中心之间传送操作指令、现场情况沟通、现场指导的功能；主控室、副控室采用异地冗余备份，实现真正意义上的物理隔绝；第一副控室由第一交换机、第一线路状态检测及应急处理模块、第一电源冗余子模块和第一工业级话机组成，第二副控室由第二交换机、第二线路状态检测及应急处理模块、第二电源冗余子模块和第二工业级话机组成；第一交换机、第二交换机负责数据业务交换，采用ATM/MPLS/AAL2技术体制，支持RIP、OSPF、BGP多种路由协议，并内置三级时钟，支持外钟同步和主从同步的同步方式；第一线路状态检测及应急处理模块、第二线路状态检测及应急处理模块负责系统的自检及应急处理；第一工业级话机、第二工业级话机负责通话；第一电源冗余模块、第二电源冗余模块负责多种方式的组合供电；电源冗余模块采用第一电源冗余子模块和第二电源冗余子模块冗余，而电源冗余子模块又使交流供电和蓄电池组供电冗余；所有电源输出采用由大功率MOSFET管、热插拔控制器组成的并联方式。

如图3所示，是本发明的电源冗余模块中微处理器程序框图。第一电源冗余模块中第一微处理器和第二电源冗余模块中第二微处理器的程序框图是一样的。首先对微处理器进行初始化，包括存储空间的分配、中断寄存器的确定、定时/计数器方式的设定等，然后对系统进行自检，包括看门狗的开启、线路上关键点参数的检测、蓄电池组性能的判定等。根据负载检测模块的信号，结合交流输入检测模块信号，判断是否需要对蓄电池组进行放电，这主要考滤到有交流输入，但交流转换不正常的情况，这时需要开启蓄电池组的放电模开，延时一定时间，并且进行分类提示。正常情况下，通过交流输入检测模块检测到有交流输入，而且通过电池组模块检测到需要对电池组进行充电时，开启充电模块，关闭放电模块，并且按检测数据及表格，控制充电电流，达到对电池组优化充电的目的。当没有交流输入或者不需要对电池组充电时，关闭充电模块，开启放电模块。开启放电模块，不一定真正放电给负载，因为此系统有多路电源输出，且是冗余工作模式。

Claims (3)

1.一种具有事故应急处理功能的通信系统，其特征在于包括第一主控室、第二主控室、第一副控室、第二副控室、现场终端话机设置点、异地应急中心，第一主控室内设有第一主控话机，第二主控室内设有第二主控话机，第一副控室内设有第一交话机、第一电源冗余模块、第一工业级话机、第一线路状态检测及应急处理模块，第二副控室内设有第二交话机、第二电源冗余模块、第二工业级话机、第二线路状态检测及应急处理模块，现场终端话机设置点内设有第一抗噪防水话机、…、第n抗噪防水话机，异地应急中心内设有异地应急处理模块；

第一主控话机分别与第一线路状态检测及应急处理模块、第二线路状态检测及应急处理模块相连，第一线路状态检测及应急处理模块分别与第一电源冗余模块、第一工业级话机、第一抗噪防水话机、…、第n抗噪防水话机、异地应急处理模块相连，第一交话机分别与第一电源冗余模块、第一线路状态检测及应急处理模块相连；

第二主控话机分别与第一线路状态检测及应急处理模块、第二线路状态检测及应急处理模块相连，第二线路状态检测及应急处理模块分别与第二电源冗余模块、第二工业级话机、第一抗噪防水话机、…、第n抗噪防水话机、异地应急处理模块相连，第二交话机分别与第二电源冗余模块、第二线路状态检测及应急处理模块相连。

2.根据权利要求1所述的一种具有事故应急处理功能的通信系统，其特征在于所述的电源冗余模块由两个相同的第一电源冗余子模块、第二电源冗余子模块组成，第一电源冗余子模块的内部模块连接关系为：第一路交流输入、第一变压器、第一整流器、第一滤波器、第一稳压器、第一大功率MOSFET管、第一热插拔控制器、负载顺次相连，第一变压器与第一路交流输入检测模块、第一微处理器顺次相连，第一稳压器、第二稳压器、第一充电模块、第一微处理器顺次相连，第一稳压器、第一冗余电源控制器、第一大功率MOSFET管相连，第一微处理器分别与第一蓄电池组检测模块、第一放电模块、第一负载检测模块相连，第一蓄电池组分别与第一充电模块、第一放电模块、第一蓄电池组检测模块相连，第一放电模块分别与第二大功率MOSFET管、第二冗余电源控制器相连，第二冗余电源控制器与第二大功率MOSFET管、第二热插拔控制器、负载顺次相连，第一负载检测模块与负载相连；

第二电源冗余子模块的内部模块连接关系为：第二路交流输入、第二变压器、第二整流器、第二滤波器、第三稳压器、第三大功率MOSFET管、第三热插拔控制器、负载顺次相连，第二变压器与第二路交流输入检测模块、第二微处理器顺次相连，第三稳压器、第四稳压器、第二充电模块、第二微处理器顺次相连，第三稳压器、第三冗余电源控制器、第三大功率MOSFET管相连，第二微处理器分别与第二蓄电池组检测模块、第二放电模块、第二负载检测模块相连，第二蓄电池组分别与第二充电模块、第二放电模块、第二蓄电池组检测模块相连，第二放电模块分别与第四大功率MOSFET管、第四冗余电源控制器相连，第四冗余电源控制器与第四大功率MOSFET管、第四热插拔控制器、负载顺次相连，第二负载检测模块与负载相连。

3.一种使用如权利要求1所述系统的具有事故应急处理功能的通信方法，其特征在于：采用分层并行结构构建一套独立工作的具有事故应急处理功能的通讯专网，当事故发生时或者发生后，能为第一主控室、第二主控室、第一副控室、第二副控室、现场终端话机设置点及异地应急中心提供联系，包括能支持第一主控室、第二主控室、第一副控室、第二副控室、现场终端话机设置点及异地应急中心之间传送操作指令、现场情况沟通、现场指导的功能；主控室、副控室采用异地冗余备份，实现真正意义上的物理隔绝；第一副控室由第一交换机、第一线路状态检测及应急处理模块、第一电源冗余子模块和第一工业级话机组成，第二副控室由第二交换机、第二线路状态检测及应急处理模块、第二电源冗余子模块和第二工业级话机组成；第一交换机、第二交换机负责数据业务交换，采用ATM/MPLS/AAL2技术体制，支持RIP、OSPF、BGP多种路由协议，并内置三级时钟，支持外钟同步和主从同步的同步方式；第一线路状态检测及应急处理模块、第二线路状态检测及应急处理模块负责系统的自检及应急处理；第一工业级话机、第二工业级话机负责通话；第一电源冗余模块、第二电源冗余模块负责多种方式的组合供电；电源冗余模块采用第一电源冗余子模块和第二电源冗余子模块冗余，而电源冗余子模块又使交流供电和蓄电池组供电冗余；所有电源输出采用由大功率MOSFET管、热插拔控制器组成的并联方式。

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