電力設施巡檢與應急集群通信系統建設

林靖穎，葛元鵬，林蘇蓉，葉 勛，何尚駿

（1.國網福建信通公司 信息通信運檢中心，福建 福州 350003；2.福州供電公司 信通公司，福建 福州 350003）

隨著科技發展社會進步，人們對生活水平的重視越發顯著，社會對突發事件及自然災害的防范與緊急臨時應對能力也越發關注。由于事件及災害的不確定因素，應急通信能力已成為突發事件和自然災害下迅速應對、減少損失、穩定情況的重要手段。

福建是災害多發省份，經常會出現臺風、大范圍降雨和冰雹等惡劣天氣，容易引發電網輸變電等設施大范圍損壞，部分輸電線路還會出現斷線、倒塔等嚴重破壞，電網安全運行乃至電力供應均將受到威脅。例如，和輸電線路同塔敷設的電力線復合光纜線路也將出現大范圍的損壞，通信電路中斷等。因此，為了保障電力線路和設施的安全，勢必需要建設電力應急集群通信系統。

1 總體思路

1.1 建設情況簡介

集群通信系統是一種用于集團調度指揮通信的移動通信系統，主要應用于專業移動通信領域，不同于普通的移動通信，其最大的特點是：話音通信采用 PTT（PushToTalk）按鍵，被叫無須摘機即可接聽，以一按即通的方式接續，且接續速度較快，并可支持群組呼叫等功能。

近年來，集群對講技術作為無線通信中的一個必不可少的分支，受到了社會的廣泛關注。數字集群系統對經濟起著重要作用，具有巨大的市場需求空間，中國的政府機關以及公安、交通、鐵路、水利、電力、石油、大型廠礦企業和搶險抗災等國民經濟重要部門均迫切需要建設現代化集群調度通信網。

2013年起福建省電力有限公司進行了基于信息外網的應急集群通信系統科技項目研究，項目經驗收后，在福、廈、泉三地快響中心建設調度臺并投入使用，目前共使用上千部集群對講終端。應急集群通信系統的集群通信與GPS定位功能，大幅提高了應急搶修與日常檢修的效率，并到達了快速響應，恢復生產的良好效果。

經過近一年的使用，結合項目成效，進行了全省集群通信系統建設，進一步擴大了科技項目的實用化，提高了福建電力的日常運維巡檢、應急搶修等處置能力。

1.2 建設目標與范圍

根據福建電力公司的實際情況，福建電力集群通信系統的建設目標與范圍為：

1）完成全省統一的福建電力集群通信系統平臺建設；

2）為全省各電業局和縣公司配置對講調度臺與集群對講手機；

3）實現福建電力集群通信系統與原指揮會議系統對接；4）實現福建電力集群通信系統與內網應用的對接；

5）本期建設范圍為全省各電業局和縣公司（臺風與冰雪災害多發的縣）的應急指揮中心、快響中心及運檢人員、應急小組。

1.3 建設內容

福建應急集群通信系統建設以“一級部署，二級應用”為原則，將系統部署于省公司，全省通過信息外網使用。并充分預留平臺性能、帶寬冗余、存儲冗余，保證系統的高可靠性及性能，系統主要建設內容為：

1）集群呼叫功能：包括單呼、群呼、組呼、臨時群組呼叫等；

2）GPS定位功能：包括終端地理位置定位、終端軌跡回放等；

3）音視頻功能：包括群呼錄音、錄音下發、圖片上傳與管理、視頻上傳與管理等；

4）群組管理功能：包括全省通信錄錄入、并可通過不同屬性靈活定義所需的通信錄等；

5）系統管理功能：包括權限管理、用戶管理、報表統計、日志信息等功能。6）擴大集群通信系統使用范圍，實現常態化使用與管理；7）準確定位、呼叫及調度相關人員，提高調度管理水平；8）提高日常巡檢、搶修、應急處置的能力與效率。

2 應用需求

2.1 應用需求特點

開展電力設施保護運維巡檢工作，加強對重點地區、設施的巡視檢查力度，隨時掌握電力線路周邊地區的情況，及時整治隱患，提升即時性、可靠性是電力安全監察工作重要的管理指標。

電力巡檢工作的規范，具有以下特點：有大規模的外勤工作，且分布在不同的區域線路；對人員位置、對象位置的管理尤為重要；需實時、準確地于相關工作人員進行溝通和安排；需對工作進展進行實時監控、階段考核。

2.2 傳統模式的束縛

人員位置考勤、監管成本高。傳統的電力運維管理過程中，無法解決移動中的位置全程監控，或存在GPS終端攜帶不便等問題；通信成本高，且無靈活的集群對講管理。傳統的電力巡檢管理方式，主要使用傳統移動通信網絡或組建模擬對講網絡，投入、維護成本極高。同時，也無法根據區域人員的位置特點、部門職能特點進行靈活劃分組群進行對講和調度；另外，工作反饋位置考勤困難，現場取證繁瑣。電力運維工作人員在發現故障后，現場反饋工作情況時，無法有效、快捷地判別當前位置，難以將現場情況即時上報，從而造成了不便；紙質工單效率低，且人為操作影響大。傳統的電力運維管理過程中，采用“工作單”的方式，同時，也容易造成部分人員疏忽現象出現。

2.3 解決方案

電力應急集群通信系統的建設是將“集群對講”和“人員定位調度”相結合，將傳統的對講機、數碼相機、工作單集為一體，使用地理信息系統平臺對巡檢運維人員進行現場定位，并可在平臺上隨時發起群組呼叫對講，使管理工作更加便捷。

圖1 電力應急集群通信系統示意圖Fig.1 Emergency power trunking communication system diagram

1）中心對講調度臺。實現了事件可視化、人員可視化、工作任務可視化，用戶僅在辦公室便可運籌帷幄，調度自如。

2）外勤人員終端。集成了普通對講機、紙質工單、GPS定位儀、拍照取證（需終端適配）功能，與可視化調度平臺建立呼叫、定位、任務上報等閉環管理。

3）移動調度臺。延續了可視化調度臺在對講、調度、定位方面的優勢，更提升了移動性，無論身處何處均可指揮調度，不受時間空間限制。

3 系統結構分析

3.1 系統結構

電力應急集群通信系統將集群對講系統、GIS定位系統與MIS工作流相結合，集“呼叫對講、地理定位、工單操作”三者于一體，借助先進的IT手段，滿足了客戶對提高響應速度、工作效率和管理分析水平的需求。

3.2 網絡結構

該電力應急集群通信系統網絡結構，如圖3所示。

系統整體部署于信息外網，通過網絡隔離裝置與GPMS系統互聯，用戶可通過信息內/外網直接訪問系統。

系統的核心為對講調度管理平臺，中心對講調度管理平臺由數據庫服務器和Web應用服務器組成，通過信息外網提供服務；各管理部門和基層單位系統的調度臺管理人員通過信息外網，使用瀏覽器登錄管理平臺進行操作；運維人員則使用對講定位終端，通過運營商專網上報定位位置信息

圖2 電力應急集群通信系統結構圖Fig.2 Emergency power trunking communication system architecture diagram

圖3 電力應急集群通信系統網絡結構圖Fig.3 Emergency power trunking communication system network structure

系統采用分布式部署，集群通信系統與外置調度設備連接采用ActiveX控件，并通過控件實現調度臺的B/S支撐。使用戶可在任意連通網絡的電腦上進行管理操作。同時，通過搭建幾個不同的接口平臺實現對系統能力的管控。通過地圖接口平臺，集群調度系統可支持多種地圖的接入；通過定位接口平臺可實現多種定位能力的綜合使用GPS衛星定位、基站混合模式定位；通過集群調度接口平臺可實現集群調度系統對調度設備的管理及使用。

4 核心功能

4.1 框選呼叫調度

框選呼叫調度功能是系統的功能核心，其是系統集群對講和人員定位相結合的典型功能。

管理人員根據事件位置在地圖上劃分區域，搜索附近的巡檢、搶修人員，建立臨時群組進行呼叫，分配人員到達指定位置，從而實現就近調度以提高工作效率。

4.2 人員位置管理

管理人員可選擇巡檢人員或群組進行快速定位，并可查看人員分布，實時了解巡檢人員位置信息。

平臺自動記錄外出巡檢人員的工作軌跡并提供數據回放，為人員出勤管理和考核分析提供重要參考依據。

4.3 工作狀態監控

管理人員通過平臺跟蹤任務進展狀況，根據任務狀態及時督辦任務。

管理人員可通過平臺查看巡查人員的任務反饋信息，來考核任務是否準確完成。

5 管理實用化提升

5.1 管理模式

借助電力應急集群通信系統，將集群對講技術與地理信息系統融合后，顯著提升傳統的外勤巡查行業管理，電力應急集群通信系統與傳統管理模式對比結果，如下表所示。

5.2 管理實用化

首先，了解一線班組人員對于已有集群通信終端的使用情況與功能認知，便于后續開展人員培訓計劃。其次，收集現有對講終端硬件型號、軟件版本等信息，對硬件接入系統的兼容性進行實際測試，致力于保證最大化發揮現有硬件的效能，確保滿足系統應用的兼容性要求，并為后續系統功能與性能的升級積累經驗。

目前，電力應急集群通信系統已在福建多個地市陸續上線，并已將集群通信對講終端導入系統使用，實際應用情況如下：

圖4 電力應急集群通信系統框選呼叫調度示意圖Fig.4 Trunking communication system marquee power emergency call dispatch schematic

圖5 電力應急集群通信系統人員位置分布圖Fig.5 Trunking communication system power emergency personnel location maps

1）采用分權管理方式。省公司的帳號具備了管理全省用戶的能力，地市公司可管理所轄地市用戶，逐層分轄分權管理直至班組。分權與集權的管理，使系統在平時由所轄領導直接使用，高層領導遠程督導；緊急情況下由省級高層領導統籌指揮，跨區調動，實現平時與戰時結合，皆可靈活調動。

2）對講的應用加強了工作間的交流。對講的單呼組呼功能，使原來僅能電話單對單溝通，轉變成現在單對單、單對多、多對多的溝通方式，班組內的工作配合更為協調，溝通更方便。

3）定位的應用加強了對外巡檢修人員的管理。對工作人員的去向有了清晰的了解；其次，對工作人員工作軌跡進行了保留，并可根據情況開展定點考勤工作。

4）系統的應用綜合提升了應急管理能力。尤其是在發生緊急情況時，前端人員可通過終端將現場的情況實時傳回調度中心，為遠程指揮提供了現場依據。在需要綜合調度時，可就近調配周邊人員組成對講臨時組，前往現場支援。有效提升了應急響應效率。

圖6 電力應急集群通信系統人員工作軌跡圖Fig.6 Electricity Emergency personnelwork trunking communication system trajectories

圖7 電力應急集群通信系統任務管理圖Fig.7 Emergency power trunking communication system taskmanagementmap

5）任務跟進有據可依。任務的派發、執行、反饋、歸檔，均有相應的記錄，包括負責人員、執行時間、執行任務地點與任務派發地點的對應關系等，均有詳細的記錄。并可對工作人員的任務完成情況分析考評，實現責任到人，任務到位。

6 結束語

電力設施安全是關系到國民生計的重要環節，日常巡檢和故障緊急搶修工作至關重要。通過將集群對講技術、人員定位技術相結合，建設電力應急集群通信系統，進一步強化管理效率，提升管理水平，提高社會服務水平，必將能在全國電力系統行業中得到更廣泛的應用。

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圖8 電力應急集群通信系統任務派發及反饋圖Fig.8 Emergency power distribution trunking communication system tasks and feedback map

表1 電力應急集群通信系統與傳統管理模式對比結果Tab.1 Emergency power trunking communication system with the traditionalmanagem entm odel com parison results

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