CN202218413U - 电力立体综合应急通信系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型是有关于一种电力立体综合应急通信系统，包括电力立体综合应急通信数据平台、自建信息系统、以及通过数据集成平台与电力立体综合应急通信数据平台、自建信息系统连接的MESH-OFDM传输系统。本实用新型是融合了通信接入网络和数据集成平台、并为各种应急应用提供服务的综合集成系统平台，采用了自主开发的MESH-OFDM宽带无线接入技术，比起传统的窄带无线通信技术COFDM技术不仅能够传输宽带多媒体数据，同时具有高带宽、大容量、网络平台结构组网灵活、支持高速移动和非视距传输等特点，为应急通信数据平台提供了良好的接入通信网络支撑，更适于广泛推广使用。

Description

电力立体综合应急通信系统

技术领域

本实用新型涉及一种电力立体综合应急通信系统。

背景技术

传统的应急通信系统是采用窄带无线通信技术COFDM作为无线接入技术，其存在带宽窄、容量小、距离近，组网不够灵活、不能满足多媒体等宽带数据传输需求等缺陷，而亟待加以进一步改进。如何能创设一种能够传输宽带多媒体数据，且具有高带宽、大容量、远距离，组网灵活等特点的新的电力立体综合应急通信系统，是当前本领域极需改进的目标。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种电力立体综合应急通信系统，使其能够传输宽带多媒体数据，且具有高带宽、大容量、动态自组网，接力传输，等特点，从而克服现有的应急通信系统的不足。

为解决上述技术问题，本实用新型一种电力立体综合应急通信系统，包括电力立体综合应急通信数据平台、自建信息系统、以及通过数据集成平台与电力立体综合应急通信数据平台、自建信息系统连接的MESH-OFDM传输系统。

作为本实用新型的一种改进，所述的MESH-OFDM传输系统为单兵传输系统、车载传输系统、机载传输系统、高压塔监控监测回程传输系统中的一个或多个。

所述的单兵传输系统主要由与音视频采集器连接的数据转换模块、视频编码模块、I/O控制模块、信道编码模块、FPGA控制模块、IP数据处理模块、MESH-OFDM调制模块、LAN功放模块和电池组成。

所述的车载传输系统主要由数据转换模块、视频编码模块、I/O控制模块、信道编码模块、FPGA控制模块、IP数据处理模块、MESH-OFDM调制模块和LAN功放模块组成，并与车载电源连接。

所述的机载传输系统主要由数据转换模块、视频编码模块、I/O控制模块、信道编码模块、FPGA控制模块、IP数据处理模块、MESH-OFDM调制模块和LAN功放模块组成，并与机载电源连接。

所述的视频编码模块采用DaVinci视频编码芯片。

所述的高压塔监控监测回程传输系统包括太阳能供电系统，数据处理单元，通过MESH-OFDM解调模块、FPGA控制模块、IP数据处理模块、I/O控制模块、信道解码模块连接于数据处理单元的下变频模块，通过传感器模块连接于数据处理单元的风量采集器，通过电压监测模块连接于数据处理单元的变压器耦合器，以及直接与数据处理单元连接的摄像机采集模块。

所述的数据集成平台包括应急数据库和服务器。

所述的服务器为CORBA/CIM服务器，数据集成平台通过CORBA数据总线与自建信息系统连接。

所述的数据集成平台的应急数据库包括：内部历史数据，包括应急事件记录和应急预案；内部实时数据，包括语音和一个以上数据信息；以及外部实时历史数据，包括MESH-OFDM、电压测量、故障抢修记录、GIS地理、人员物资信息、保修处理和高压塔历史视频数据。

采用这样的设计后，本实用新型至少具有以下优点：

1、采用MESH-OFDM技术，并用FDMA方式实现了立体综合，多点对一点，自组网方式；

2、可实现多点对一点，动态组网，接力传输，自动选择传输路由，最大支持同时开机移动台数目最多可达255个；

3、可由中心站或移动台主动发起呼叫，分配所请求业务类型(语音、数据、图像)和带宽；

4、采用双向高清的TDD双工方式，弥补了单向高清产品不支持双向语音、数据的缺点；

5、可扩展性好，支持功率控制等，可以支持多中心多用户的城域覆盖；

6、支持高速移动，和非视距传输，由于具有自组网路由功能，可实现接力传递，传输距离更远。

7、完全的网络结构，方便其它终端系统的接入和扩容。

综上所述，本实用新型是融合了通信接入网络和数据集成平台、并为各种应急应用提供服务的综合集成系统平台，采用了MESH-OFDM宽带无线接入技术，比起传统的窄带无线通信技术COFDM技术不仅能够传输宽带多媒体数据，同时具有高带宽、大容量、网络平台结构组网灵活、支持高速移动和非视距传输等特点，为应急通信数据平台提供了良好的接入通信网络支撑，更适于广泛推广使用。

附图说明

上述仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段，以下结合附图与具体实施方式对本实用新型作进一步的详细说明。

图1是本实用新型电力立体综合应急通信系统的组成示意图。

图2是本实用新型电力立体综合应急通信系统的连接示意图。

图3是本实用新型的单兵传输系统组成示意图。

图4是本实用新型的车载传输系统组成示意图。

图5是本实用新型的记载传输系统组成示意图。

图6是本实用新型的高压塔监控监测回程传输系统组成示意图。

图7是本实用新型的数据集成平台数据库组成示意图。

图8是本实用新型的数据集成平台结构及数据集成示意图。

具体实施方式

请参阅图1、图2所示，本实用新型电力立体综合应急通信系统，包括负责中心控制指挥数据处理的电力立体综合应急通信数据平台、电力原有各自建信息系统、以及通过数据集成平台与电力立体综合应急通信数据平台、自建信息系统连接的MESH-OFDM传输系统。

其中，MESH-OFDM传输系统可以是单兵传输系统、车载传输系统、机载传输系统、高压塔监控监测回程传输系统中的一个或多个。

请参阅图3所示，单兵传输系统主要由与音视频采集器连接的数据转换模块、视频编码模块、I/O控制模块、信道编码模块、FPGA控制模块、IP数据处理模块、MESH-OFDM调制模块、LAN功放模块和电池组成。其中，视频编码模块优选采用DaVinci视频编码芯片。

单兵传输系统是现场工作人员所携带的个人通信系统，是作为现场的数据，视频信息，语音通信和发布调度的移动终端系统。其主要功能是完成现场实时视频传输、与后方指挥中心双向语音通信以及调度命令的接收和发射。其采用了基于DaVinci(达芬奇)视频编码芯片和H.264视频编码技术。在MESH-OFDM所提通的IP无线网络中，为视频等实时性要求较高数据提供了较高的QOS保障，视频数据在整个应急通信网络中将以TCP方式进行传输。

请参阅图4所示，车载传输系统主要由数据转换模块、视频编码模块、I/O控制模块、信道编码模块、FPGA控制模块、IP数据处理模块、MESH-OFDM调制模块和LAN功放模块组成，并与车载电源连接。其中，视频编码模块优选采用DaVinci视频编码芯片。

车载传输系统是汽车携带的通信系统，是作为应急现场的数据，视频信息，语音通信和发布调度的移动终端系统。其主要功能是完成现场实时视频传输、与后方指挥中心双向语音通信以及调度命令的接收和发射，同时它功率比较大，距离远，可以作为单兵传输系统的中继站，和单兵配合形成移动战地指挥部。其采用了基于DaVinci(达芬奇)视频编码芯片和H.264视频编码技术。在MESH-OFDM所提通的IP无线网络中，为视频等实时性要求较高数据提供了较高的QOS保障，视频数据在整个应急通信网络中将以TCP方式进行传输。

请参阅图5所示，机载传输系统主要由数据转换模块、视频编码模块、I/O控制模块、信道编码模块、FPGA控制模块、IP数据处理模块、MESH-OFDM调制模块和LAN功放模块组成，并与机载电源连接。其中，视频编码模块优选采用DaVinci视频编码芯片。

机载传输系统是飞机携带的通信系统，其既可以作为平时的机载巡线使用，又可以作为应急现场的数据，视频信息，语音通信和发布调度的移动终端系统。其主要功能是：满足平时高压线路的远距离线路巡检，当事故发生时可作为应急现场空中的视频采集实时传输、与后方指挥中心双向语音通信以及调度命令的接收和发射的，同时利用它空中覆盖传输距离远的优势，可以作为地面单兵和车载传输系统的中继转发站，帮助单兵车载系统实现远距离传输，这种模式的配合，形成地面空中全方位的立体覆盖。其采用了基于DaVinci(达芬奇)视频编码芯片和H.264视频编码技术。在MESH-OFDM所提通的IP无线网络中，为视频等实时性要求较高数据提供了较高的QOS保障，视频数据在整个应急通信网络中将以TCP方式进行传输。

请参阅图6所示，高压塔监控监测回程传输系统包括太阳能供电系统，数据处理单元，通过MESH-OFDM解调模块、FPGA控制模块、IP数据处理模块、I/O控制模块、信道解码模块连接于数据处理单元的下变频模块，通过传感器模块连接于数据处理单元的风量采集器，通过电压监测模块连接于数据处理单元的变压器耦合器，以及直接与数据处理单元连接的摄像机采集模块。

高压塔监控检测回程传输系统的主要功能：第一，高压塔的日常监控和监测，用于高压塔前后400米两级塔的视频监控，本塔的风量，电压，电晕监测。第二当有应急事故发生时，可接收距高压塔架设点周围5-10Km以内所有的单兵，车载，机载传输系统所发出的信号。然后通过高压线已经建好的电力通信光缆，接入到电力通信网络，传送到指挥中心。

电力立体综合应急通信数据平台数据平台是电力立体综合应急系统的关键组成部分，是构建在电力IEC61970信息集成标准之上，为应急应用提供数据服务的基础系统。数据集成平台包括应急数据库和服务器。

请参阅图7所示，应急数据库的集成数据来源主要分三类：系统内部历史数据、系统内部实时数据以及系统外部实时和历史数据。系统内部历史数据主要来自于应急数据库中的应急通信事件记录以及预案库中的应急预案信息，在应急结束后自动生成事件信息存储于应急数据库中为将来应急事件启动提供历史数据参考，主要包括：故障基本概况记录、处理结果情况记忌、未处理事件记录、故障点基本信息、抢险人员记录、使用物资记录以及使用工具记录等。

系统内部实时数据主要是应急通信执行过程中在应急应用系统上所展示的语音、视频以及各种数据信息等，主要来自应急执行过程中需要展示的各种前方现场情况，通过应急通信接入网络传输到应急指挥应用平台上。主要包括：调度语音、现场实时视频以及各种数据信息等，这些数据不需要存储，在应急执行的过程中起到辅助应急指挥的作用。

系统外部实时和历史数据主要来源于电力自动化信息系统，包括MESH-OFDM、电压测量、故障抢修记录、GIS地理、人员物资信息、保修处理和高压塔历史视频数据等，是应急启动、故障点定位、故障类型判断、应急预案和决策的基础信息支持。数据主要来自电力线高压塔的日常监控监测数据，在应急执行过程中根据需要，可以远程实时观测，和历史数据调用。主要包括：事故现场周围历史视频，以及各种数据信息等，这些数据为应急救援方案的制定和执行，起到了数据有源可查，由据可依，为我们电力应急救援预案的可行性提供了理论依据。

服务器可选用CORBA/CIM服务器，数据集成平台通过CORBA数据总线与自建信息系统连接。

请配合参阅图8所示，应急数据集成的主要目的是为各种应急应用程序和组件提供全面的基础信息和数据支撑。因此，应急数据集成平台的主要功能是对外将电力自动化信息系统以及企业管理信息系统数据库中的各种与应急应用相关的实时或非实时信息集成到应急通信数据平台之上，对内集成私有应急数据库系统信息共同为各种应用程序和组件提供数据服务。所以数据集成平台在结构上可分为两个部分：向上为应急应用程序和组件提供数据信息服务(包括私有数据库信息的提供)，向下与电力EMS系统、电压监测系统、负控系统、GIS地理信息系统、人力物资管理信息系统等通过CIS数据访问接口以及CORBA中间件技术集成在一起。

在数据集成平台向下数据集成的过程中，为了实现与电力自动化信息系务业管理信息系统的数据集成，位于应急数据平台之上的各种应用组件均需要去访问接口技术进行封装，并以CORBA中间件技术作为数据访问的软总线实现与其它异构信息平台的互联。

在CORBA软数据总线中将以单一的CIM/XML文档进行数据传输，这为数据集成平台基础数据信息的获取提供了透明的互操作性。CIM/XML文档中利用XML多文本标记语言对CIM模型数据进行描述，使得应急数据平台与其它电力信息系统之间的数据访问具有更大的开放性和灵活性。

对于应急通信数据平台各种应用组件来说，在数据查询和访问时需要基于一个提供全局虚拟数据视图的平台来进行。全局的虚拟视图平台提供了相应的服务接口对来自于应用的查询请求进行相应的处理，分解为各个局部系统的子查询请求来获取数据，这对于电力自动化信息系统以及企业管理信息系统的各私有数据库来况是没有丝毫的影响的，其各自应用任然独立运行。同时全局虚拟数据视图平台还将查询结果进行筛选和合并最后返回给查询请求者。这样，全局的虚拟数据平台对外提供一个公共访问接口，所有应用将通过它来访问全局数据。不过要注意查询请求以及结果数据都需要进行XML转换，因为CORBA软数据总线上总是单一的XML数据。

数据集成平台向上为应急应用程序组件提供数据服务也包括了基于私有应急数据库系统中的应急历史数据信息。对于应急数据库来说，由于当前关系型数据库技术发展的比较成熟并且应急数据库仅为系统内部应用提供服务，因而选用关系型数据库作为应急数据库系统，选用Microsoft SQL Sever 2000作为DBMS。预案库主要为各种预案文件，为了更好地实现数据交互，采用XML文档作为其数据存储的基本形式。对于各种应急业务应用组件来说，它们主要的应用支持来至于对电网各种监测数据以及电力企业管理信息等的数据集成。但是由于电力各种信息源平台的异构性，因此应急应用组件在进行数据集成时可分两种情况分别处理：

第一种情况，在对EMS系统、电压监测系统、负控系统等各种电网基本监测和计算数据信息进行集成的应用组件需要根据IEC61970标准建立CIM数据模型并通过CIS数据访问接口进行数据的访问和查询；

第二种情况，在对G1S地理信息系统、人力物资管理系统、营销系统以及送配变管理系统进行数据集成的应用组件需要根据1EC61968标准，采用相应的数据模型和建立相应的数据访问接口来实现。

本实用新型电力立体综合应急通信系统，是将通信技术和信息技术相结合，再辅以各种应急应用所构成。一方面，应急通信系统依靠通信技术作为支撑，先进的通信技术和设备能够在突发事故时提供快速可靠的临时通信保障，为各种信息数据的传递构建了临时通道；另一方面，与高压塔监控监测系统相结合，平时作为高压塔的视频监控，电压，风偏，监测，应急时作为数据调用，中继传输的线路使用。集成有用数据信息，构建″可插拔″的信息数据平台，为电力应急系统中各种应用提供综合信息服务。

本实用新型采用独立自主研发的MESH-OFDM技术开发的，该技术特点在于是一种宽带无线接入技术，它比起传统的窄带无线通信技术，MESH-OFDM技术不仅能够传输宽带多媒体数据，同时有较高的可靠性和组网灵活的特点，对高速移动的状态下的传输，和建筑物的阻挡绕射能力都较强，支持用户容量大，IP网络全双工工作模式，同时具有自组网的特点，可以实现应急现场，各个传输设备自组路由，相互接力传递，非常适合应急现场的恶劣环境和移动性突发性的特点，是国内是首创，该技术为应急通信数据平台的接入提供了良好的通信接入手段支撑。

此外，本实用新型具有综合立体的特点，从地面单兵系统，到车载系统，再到飞机系统，完全构成一个地面，空中的全方位立体的应急系统，而且还通过网络接入到了电力现有的数据集成平台，并为各种应急场景下提供数据远程支持服务。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，本领域技术人员利用上述揭示的技术内容做出些许简单修改、等同变化或修饰，均落在本实用新型的保护范围内。

Claims (9)

1.一种电力立体综合应急通信系统，其特征在于包括电力立体综合应急通信数据平台、自建信息系统、以及通过数据集成平台与电力立体综合应急通信数据平台、自建信息系统连接的MESH-OFDM传输系统。

2.根据权利要求1所述的电力立体综合应急通信系统，其特征在于所述的MESH-OFDM传输系统为单兵传输系统、车载传输系统、机载传输系统、高压塔监控监测回程传输系统中的一个或多个。

3.根据权利要求2所述的电力立体综合应急通信系统，其特征在于所述的单兵传输系统主要由与音视频采集器连接的数据转换模块、视频编码模块、I/O控制模块、信道编码模块、FPGA控制模块、IP数据处理模块、MESH-OFDM调制模块、LAN功放模块和电池组成。

4.根据权利要求2所述的电力立体综合应急通信系统，其特征在于所述的车载传输系统主要由数据转换模块、视频编码模块、I/O控制模块、信道编码模块、FPGA控制模块、IP数据处理模块、MESH-OFDM调制模块和LAN功放模块组成，并与车载电源连接。

5.根据权利要求2所述的电力立体综合应急通信系统，其特征在于所述的机载传输系统主要由数据转换模块、视频编码模块、I/O控制模块、信道编码模块、FPGA控制模块、IP数据处理模块、MESH-OFDM调制模块和LAN功放模块组成，并与机载电源连接。

6.根据权利要求3-5中任一项所述的电力立体综合应急通信系统，其特征在于所述的视频编码模块采用DaVinci视频编码芯片。 

7.根据权利要求2所述的电力立体综合应急通信系统，其特征在于所述的高压塔监控监测回程传输系统包括太阳能供电系统，数据处理单元，通过MESH-OFDM解调模块、FPGA控制模块、IP数据处理模块、I/O控制模块、信道解码模块连接于数据处理单元的下变频模块，通过传感器模块连接于数据处理单元的风量采集器，通过电压监测模块连接于数据处理单元的变压器耦合器，以及直接与数据处理单元连接的摄像机采集模块。

8.根据权利要求1所述的电力立体综合应急通信系统，其特征在于所述的数据集成平台包括应急数据库和服务器。

9.根据权利要求8所述的电力立体综合应急通信系统，其特征在于所述的服务器为CORBA/CIM服务器，数据集成平台通过CORBA数据总线与自建信息系统连接。 

Images