CN110518955A - 一种电力应急通信系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电力应急通信系统，该系统包括：至少一个接入终端、至少一个平台通信设备、至少一个通信设备和服务器；至少一个接入终端用于发送或接收数据信息；至少一个通信设备与至少一个接入终端通信连接，用于与至少一个接入终端之间传输数据信息；至少一个平台通信设备与至少一个通信设备通信连接，用于与至少一个通信设备之间传输数据信息；服务器与至少一个平台通信设备连接，用于与至少一个平台通信设备之间传输数据信息。通过实施本发明的电力应急通信系统，利用平台通信设备作为数据传输基站，构建应急通信网络覆盖通信网络受阻的区域，从而能够解决在通信网络受阻的情况下使用卫星通信方式不灵活和费用高的问题。

Description

一种电力应急通信系统

技术领域

本发明涉及通信技术领域，具体涉及一种电力应急通信系统。

背景技术

电力应急通信是指在出现自然的或人为的突发性紧急情况时，各种公网通信资源备破坏，无法实现通信。电力系统为了抢修电网设施，利用无线通信手段，临时组建应急通信，进行保障救灾抢险、紧急恢复电力时采用的特殊通信机制。目前国内多数的应急通信系统采用卫星通信技术。卫星通信可以在任何情况下，例如，地面通信网络无法覆盖或地面通信设施受自然灾害破坏时，保证通信畅通。但这种通信方式需要长期租用电路，而且必须提前准备，使用方式不灵活，并且使用费用高。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供了一种电力应急通信系统，以解决在通信网络受阻的情况下使用卫星通信方式不灵活和费用高的问题。

根据第一方面，本发明实施例提供了一种电力应急通信系统，包括：至少一个接入终端、至少一个平台通信设备、至少一个通信设备和服务器；所述至少一个接入终端用于发送或接收数据信息；所述至少一个通信设备与所述至少一个接入终端通信连接，用于与所述至少一个接入终端之间传输所述数据信息；所述至少一个平台通信设备与所述至少一个通信设备通信连接，用于与所述至少一个通信设备之间传输所述数据信息；所述服务器与所述至少一个平台通信设备连接，用于与所述至少一个平台通信设备之间传输所述数据信息。

结合第一方面，在第一方面第一实施方式中，所述平台通信设备设置在高空平台中，所述高空平台与地面有预设的距离和仰角。

结合第一方面或第一方面第一实施方式，在第一方面第二实施方式中，所述平台通信设备包括：通信基站、第一通信天线和监控装置；所述通信基站与所述第一通信天线连接，用于通过所述第一通信天线接收或发送所述至少一个通信设备传输的数据信息；所述监控装置与所述第一通信基站连接，用于监控所述平台通信设备的运行状态，并通过所述通信基站传输所述平台通信设备的运行状态。

结合第一方面第二实施方式，在第一方面第三实施方式中，所述平台通信设备还包括：微波通信装置和/或激光通信装置；所述平台通信设备之间通过所述微波通信装置和/或激光通信装置进行微波和/或激光通信。

结合第一方面第二实施方式，在第一方面第四实施方式中，所述通信基站包括：第一射频接收机和第一射频发射机；所述第一射频接收机和第一射频发射机分别与第一通信天线连接，所述第一射频接收机通过第一通信天线接收所述至少一个通信设备上传的数据信息，所述第一射频发射机用于变频放大所述数据信息，并通过所述第一通信天线发送变频放大后的数据信息。

结合第一方面，在第一方面第五实施方式中，所述通信设备设置于地面上和/或地面交通工具中。

结合第一方面或第一方面第一实施方式至第五实施方式中任意一个实施方式，在第一方面第六实施方式中，所述通信设备包括：第二射频接收机、第二射频发射机和第二通信天线；所述第二射频接收机和第二射频发射机分别与第二通信天线连接，所述第二射频接收机通过第二通信天线接收所述至少一个接入终端上传的数据信息，所述第一射频发射机用于变频放大所述数据信息。

结合第一方面，在第一方面第七实施方式中，所述数据信息包括：视频信息，所述接入终端包括：视频采集模块、视频编码模块、数据组帧模块、通信模块、存储器和电源转换模块；所述视频采集模块用于采集视频信息；所述视频编码模块与所述视频采集模块连接，用于将所述视频信息进行编码处理或者解码处理；所述数据组帧模块与所述视频编码模块连接，用于对编码或者解码处理后的视频信息分组封装成帧得到所述数据信息；所述通信模块与所述数据组帧模块连接，用于上传所述数据信息；所述存储器与所述视频编码模块连接，用于存储所述视频信息和对应的程序代码；所述电源转换模块与所述视频采集模块、视频编码模块、数据组帧模块、通信模块和存储器连接，用于将外接电源转换成各模块所需的电压值。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：本发明通过使用高空平台作为平台通信设备的运载和浮空工具，能够迅速地到达电力受灾地点，覆盖无线信号，并与地面或地面交通工具上的通信设备构建无线通信网络，并通过接入终端和服务器进行受灾地点的数据采集和数据通信，加快受灾地点的电力和通信恢复精度，从而能够解决在通信网络受阻的情况下使用卫星通信方式不灵活和费用高的问题，同时也可以由于卫星通信的带宽有限无法传输高清视频图像的问题；由于设置多个高空平台上的平台通信设备和地面上的通信设备，可以对受灾地点进行全方位的通信网络覆盖，降低环境因素对通信信号的影响。

附图说明

通过参考附图会更加清楚的理解本发明的特征和优点，附图是示意性的而不应理解为对本发明进行任何限制，在附图中：

图1示出了本发明实施例的电力应急通信系统的结构框图；

图2示出了本发明另一实施例的平台通信设备和通信设备的结构框图；

图3示出了本发明另一实施例的平台通信设备之间的连接示意图；

图4示出了本发明另一实施例的平台通信设备之间的连接示意图；

图5示出了本发明另一实施例的平台通信设备之间的连接示意图；

图6示出了本发明另一实施例的接入终端的结构框图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

本发明实施例提供一种电力应急通信系统，适用于在电力受灾的地点临时组建应急通信，如图1所示，该系统包括：至少一个接入终端3、至少一个平台通信设备1、至少一个通信设备2和服务器4；至少一个接入终端3用于发送或接收数据信息；至少一个通信设备2与至少一个接入终端3通信连接，用于与至少一个接入终端3之间传输数据信息；至少一个平台通信设备1与至少一个通信设备2通信连接，用于与至少一个通信设备2之间传输数据信息；服务器4与至少一个平台通信设备1连接，用于与至少一个平台通信设备1之间传输数据信息。在实际应用中，该数据信息可以为视频数据、文本数据和声音数据中的至少一种，接入终端3可以是采集接入终端和/或电力应急通信终端，也可以是智能手机、平板或者笔记本等具有通信功能的移动装置，能用于采集受灾地点的视频数据和/或声音数据，以及接收用户输入的文本数据；服务器4设置在应急指挥中心，用于接收接入终端3传输的数据信息，工作人员根据数据信息下达相应的应急指令，并转换成数据信息再发送回接入终端3，进行视频、语音或者文本通话，完成现场工作的调度；平台通信设备1设置在受灾地点上方的临近空间层中，该平台通信设备1可以包括4G通信基站或其他无线通信基站和全向天线，通过全向天线在受灾地点即对应急通信需求地区形成区域性无线通信覆盖，与服务器4进行无线通信；通信设备2设置在地面上的应急通信站或者应急通信车中，以无线通信方式与临近空间层的平台通信设备1进行无线通信，并通过有线或无线方式与接入终端3连接，从而构建受灾区域的网络通信系统；并且根据受灾区域的大小以及受灾情况，设置多个平台通信设备1，保证受灾区域的全面无线网络覆盖。

通过实施本发明实施例中的电力应急通信系统，在通信受阻的区域上方设置平台通信设备1，与地面上的通信设备2和接入终端3进行通信连接，迅速在通信受阻的区域建立无线通信网络，从而能够解决在通信网络受阻的情况下使用卫星通信方式不灵活和费用高的问题。

可选地，在本发明一些实施例中，平台通信设备1可以是设置在高空平台5中，高空平台5与地面有预设的距离和仰角；在实际应用中，高空平台5可以是飞艇、热气球或者无人机等浮空工具，高空平台5设置在对应急通信需求地区上方的大气平流层中，距离地面20Km-50Km，最小仰角为10°，具体数值可以根据实际天气情况进行设置。

可选地，在发明一些实施例中，如图2所示，平台通信设备1包括：通信基站10、第一通信天线103和监控装置104；通信基站10与第一通信天线103连接，用于通过第一通信天线103接收或发送至少一个通信设备2传输的数据信息；监控装置104与第一通信基站10连接，用于监控平台通信设备1的运行状态，并通过通信基站10传输平台通信设备1的运行状态。在实际应用中，通信基站10可以是标准4G通信基站10，采用频率为230MHz电力授权频段，第一通信天线103为全向天线，监控设备用于监控通信基站10以及其他装置的运行状态，平台通信设备1向地面上的通信设备2或服务器4的信息传输为下行通信，将数据信息和/或运行状态的信息进行压缩、编码、调制和变频放大处理，将处理后的信息通过第一通信天线103进行发送。

可选地，在本发明一些实施例中，如图3至图5所示，上述实施例中的平台通信设备1还包括：微波通信装置和/或激光通信装置；平台通信设备1之间通过微波通信装置105和/或激光通信装置106进行微波和/或激光通信。在实际应用中，由于通信受阻的区域的面积不同，有些情况需要设置多个平台通信设备1，平台通信设备1还包括微波通信装置105和/或激光通信装置106，平台通信设备1之间通过微波和/或激光通信连接起来，实现对整个通信受阻的区域的无线覆盖，平台通信设备1中不同通信装置通过网关进行连接，进行不同通信协议之间转换。

可选地，本发明一些实施例中，上述通信基站10包括：第一射频接收机101和第一射频发射机102；第一射频接收机101和第一射频发射机102分别与第一通信天线103连接，第一射频接收机101通过第一通信天线103接收至少一个通信设备2上传的数据信息，第一射频发射机102用于变频放大数据信息，并通过第一通信天线103发送变频放大后的数据信息。

可选地，在本发明一些实施例中，通信设备2设置于地面上和/或地面交通工具中；在实际应用中，通信设备2设置在于地面的应急通信站或者应进通信车上，安放在有通信需求的地方。

可选地，在本发明一些实施例中，通信设备2包括：第二射频接收机201、第二射频发射机202、第一通信天线203；第二射频接收机201和第二射频发射机202分别与第一通信天线203连接，第二射频接收机201通过第二通信天线203接收至少一个接入终端3上传的数据信息，第一射频发射机102用于变频放大数据信息；在实际应用中，第二通信天线203为定向天线，通信设备2根据高空平台5的位置信息，调整第二通信天线203的接收数据和发射数据方向，通信设备2上行采用230MHz电力授权频段与平台通信设备1进行数据通信，下行可以采用光纤、以太网线或者470MHz、2.4GHz、5.8GHz等无线频段与接入终端3进行数据通信，通信设备2中不同通信模块之间通过网关连接，进行不同通信协议的转换。

可选地，在本发明一些实施例中，上述实施例中的数据信息包括：视频信息，接入终端3包括：视频采集模块301、视频编码模块302、数据组帧模块303、通信模块304、存储器305和电源转换模块306；视频采集模块301用于采集视频信息；视频编码模块302与视频采集模块301连接，用于将视频信息进行编码处理或者解码处理；数据组帧模块303与视频编码模块302连接，用于对编码或者解码处理后的视频信息分组封装成帧得到数据信息；通信模块304与数据组帧模块303连接，用于上传数据信息；存储器305与视频编码模块302连接，用于存储视频信息和对应的程序代码；电源转换模块306与视频采集模块301、视频编码模块302、数据组帧模块303、通信模块304和存储器305连接，用于将外接电源转换成各模块所需的电压值。

在实际应用中，存储器包括程序储存器和数据存储器，程序储存器用于储存程序代码，数据储存器用于储存视频数据。在本发明其他实施例中，数据信息还包括文本信息和声音信息，相应地，该接入设备还可包括处理和传输该文本信息以及声音信息对应的模块。

虽然结合附图描述了本发明的实施例，但是本领域技术人员可以在不脱离本发明的精神和范围的情况下作出各种修改和变型，这样的修改和变型均落入由所附权利要求所限定的范围之内。

Claims (8)

1.一种电力应急通信系统，其特征在于，包括：至少一个接入终端、至少一个平台通信设备、至少一个通信设备和服务器；

所述至少一个接入终端用于发送或接收数据信息；

所述至少一个通信设备与所述至少一个接入终端通信连接，用于与所述至少一个接入终端之间传输所述数据信息；

所述至少一个平台通信设备与所述至少一个通信设备通信连接，用于与所述至少一个通信设备之间传输所述数据信息；

所述服务器与所述至少一个平台通信设备连接，用于与所述至少一个平台通信设备之间传输所述数据信息。

2.根据权利要求1所述的电力应急通信系统，其特征在于，所述平台通信设备设置在高空平台中，所述高空平台与地面有预设的距离和仰角。

3.根据权利要求1或2所述的电力应急通信系统，其特征在于，所述平台通信设备包括：通信基站、第一通信天线和监控装置；

所述通信基站与所述第一通信天线连接，用于通过所述第一通信天线接收或发送所述至少一个通信设备传输的数据信息；

所述监控装置与所述通信基站连接，用于监控所述平台通信设备的运行状态，并通过所述通信基站传输所述平台通信设备的运行状态。

4.根据权利要求3所述的电力应急通信系统，其特征在于，所述平台通信设备还包括：微波通信装置和/或激光通信装置；

所述平台通信设备之间通过所述微波通信装置和/或激光通信装置进行微波和/或激光通信。

5.根据权利要求3所述的电力应急通信系统，其特征在于，所述通信基站包括：第一射频接收机和第一射频发射机；

所述第一射频接收机和第一射频发射机分别与第一通信天线连接，所述第一射频接收机通过第一通信天线接收所述至少一个通信设备上传的数据信息，所述第一射频发射机用于变频放大所述数据信息，并通过所述第一通信天线发送变频放大后的数据信息。

6.根据权利要求1所述的电力应急通信系统，其特征在于，所述通信设备设置于地面上和/或地面交通工具中。

7.根据权利要求1-6任意一项所述的电力应急通信系统，其特征在于，所述通信设备包括：第二射频接收机、第二射频发射机和第二通信天线；

所述第二射频接收机和第二射频发射机分别与第二通信天线连接，所述第二射频接收机通过第二通信天线接收所述至少一个接入终端上传的数据信息，所述第一射频发射机用于变频放大所述数据信息。

8.根据权利要求1所述的电力应急通信系统，其特征在于，所述数据信息包括：视频信息，所述接入终端包括：视频采集模块、视频编码模块、数据组帧模块、通信模块、存储器和电源转换模块；

所述视频采集模块用于采集视频信息；

所述视频编码模块与所述视频采集模块连接，用于将所述视频信息进行编码处理或者解码处理；

所述数据组帧模块与所述视频编码模块连接，用于对编码或者解码处理后的视频信息分组封装成帧得到所述数据信息；

所述通信模块与所述数据组帧模块连接，用于上传所述数据信息；

所述存储器与所述视频编码模块连接，用于存储所述视频信息和对应的程序代码；

所述电源转换模块与所述视频采集模块、视频编码模块、数据组帧模块、通信模块和存储器连接，用于将外接电源转换成各模块所需的电压值。