SCDMA為電力信息化提供整套通信解決方案:遠程抄表,負荷管理,配電監(jiān)測,遠程視頻監(jiān)控,電力應(yīng)急通信,智能巡檢管理,調(diào)度指揮,電力企業(yè)信息化管理,遠程辦公……

1電力行業(yè)信息化需求分析

基于對我國未來經(jīng)濟仍保持較快速增長的預(yù)期和短期內(nèi)電力供求仍存在較大缺口，未來三到五年內(nèi)將是電力行業(yè)投資的機遇期。伴隨電力經(jīng)營和投融資體制改革政策措施逐步到位，電力市場競爭將從發(fā)電領(lǐng)域逐步引入到輸配電領(lǐng)域，資源將得到更有效合理的配置和利用。但電力行業(yè)發(fā)展仍面臨諸多挑戰(zhàn)，如以煤炭為主的電力能源結(jié)構(gòu)仍顯單一、環(huán)境保護問題以及來自國外電力巨頭的沖擊等。因此，電力行業(yè)的信息化勢在必行。

在電力行業(yè)中，輸配電領(lǐng)域比發(fā)電領(lǐng)域更容易受到外界環(huán)境的影響而發(fā)生故障。這其中既包括大雪、暴雨、泥石流等自然環(huán)境的損毀，也包括盜竊等人為進行的損壞，所以在輸配電領(lǐng)域中實時有效的信息互通和回傳就更顯得尤為重要了。同時，電力行業(yè)由于其行業(yè)工作環(huán)境的特殊性，工作地點經(jīng)常處于室外而且會在一定地域內(nèi)經(jīng)常移動，對遠程辦公等也有強烈的需求。因此，電力行業(yè)內(nèi)部本身也有強烈的實現(xiàn)信息化的需求。

總結(jié)來看，電力行業(yè)的主要業(yè)務(wù)需求包括：遠程網(wǎng)絡(luò)抄表、負荷管理、配變監(jiān)測、遠程視頻監(jiān)控、電力應(yīng)急通信、智能巡檢管理、電力調(diào)度指揮等業(yè)務(wù)。

1.1遠程網(wǎng)絡(luò)抄表業(yè)務(wù)

在電力公用事業(yè)系統(tǒng)的信息化工程中，電表數(shù)據(jù)的自動抄寫具有十分重要的意義，也是電力行業(yè)迫切想要解決的問題，因為電表數(shù)據(jù)抄送的準確性，及時性，直接影響到電力部門系統(tǒng)的信息化水平，甚至管理決策，經(jīng)濟效益。

傳統(tǒng)的手工抄表費時，費力，準確性和及時性都得不到可靠的保障，這導(dǎo)致了相關(guān)營銷和企業(yè)管理類軟件不能獲得足夠詳細和準確的原始數(shù)據(jù);一般人工抄表都按月抄表，對于用戶計量來說是可行的，但對于相關(guān)供應(yīng)部門進行更深層次的分析和管理決策卻不夠，行業(yè)的實際需求催生自動抄表系統(tǒng)的不斷發(fā)展。

目前，基于儀表分布點多面廣，其遠程抄表大多仍沿用有線傳輸方式，線路維護量很大。由于電話線公用，通訊時經(jīng)常發(fā)生沖突，既影響了數(shù)據(jù)的傳輸也對電調(diào)部門的正常工作造成了干擾，并且此種方式對通訊部門程控交換機正常、穩(wěn)定的運行也有一定的影響。為保證傳輸質(zhì)量，利用無線抄表，很好地解決上述問題。

1.2負荷管理業(yè)務(wù)

電力負荷管理用于實時監(jiān)控客戶側(cè)，尤其是100kVA以上的大客戶的用電負荷、電量等現(xiàn)場信息。電力負荷管理是實現(xiàn)用戶側(cè)電力負荷監(jiān)控現(xiàn)代化的重要技術(shù)手段，具有數(shù)據(jù)采集、防盜電、控制負荷等功能。在電力緊缺時，應(yīng)用電力負荷管理系統(tǒng)可以有效緩解電力供需矛盾，實現(xiàn)有序用電。在電力供需矛盾緩和時，電力負荷管理系統(tǒng)能夠改善和提高對客戶的服務(wù)質(zhì)量，提高用電管理水平。

電力負荷管理終端數(shù)量眾多，且傳輸數(shù)據(jù)量較大。發(fā)達省市每省100kVA以上用戶在10萬以上。要求負荷管理通信網(wǎng)具有較大的數(shù)據(jù)傳輸容量;此外，電力負荷管理終端多部署在室內(nèi)，要求具有較好的室內(nèi)無線覆蓋。

1.3配變監(jiān)測業(yè)務(wù)

配變監(jiān)測是將配電變壓器在正常及事故情況下的監(jiān)測、保護、控制、計量和供電部門的工作管理有機地融合在一起，達到供電經(jīng)濟性最好，企業(yè)管理更有效。目前我國配變監(jiān)測系統(tǒng)正處在發(fā)展階段，納入配變監(jiān)測系統(tǒng)的配電變壓器數(shù)量還很少。未來為了提升供電的可靠性和質(zhì)量，配變監(jiān)測系統(tǒng)將漸增加配電變壓器的覆蓋面，尤其是100KVA以上的配電變壓器全部納入配變監(jiān)測系統(tǒng)的監(jiān)測。因此，配變檢測終端數(shù)量眾多，發(fā)達省市每省100kVA以上的配電變壓器普遍超過10萬臺，也要求配電檢測通信網(wǎng)具有較大的數(shù)據(jù)傳輸容量。

1.4遠程視頻監(jiān)控業(yè)務(wù)

電力系統(tǒng)的配電網(wǎng)絡(luò)分布非常廣泛，各種配電設(shè)備和機房數(shù)量眾多，如果配電系統(tǒng)某一環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題就可能導(dǎo)致一片區(qū)域的停電，損失無法估量。電力行業(yè)無人值守監(jiān)控系統(tǒng)主要是對重點配電設(shè)備、機房(如供配電系統(tǒng)、UPS電源、空調(diào)、消防系統(tǒng)、保安門禁系統(tǒng)等)的運行狀態(tài)，設(shè)備運行的環(huán)境動力狀態(tài)等進行實時監(jiān)控并記錄歷史數(shù)據(jù)，實現(xiàn)對電力機房五遙(遙測、遙信、遙控、遙調(diào)，遙視)的管理功能，使電力行業(yè)機房監(jiān)控達到無人或少人值守，為機房的高效管理和安全運營提供有力的保證。

1.5電力應(yīng)急通信業(yè)務(wù)

由于現(xiàn)代社會周圍環(huán)境變化都非常的迅疾，突發(fā)事件的觸發(fā)概率與日俱增，同時電力行業(yè)也在逐步提高抵御自然災(zāi)害的能力，因此，國家電網(wǎng)公司“十一五”通信規(guī)劃明確提出“要完善應(yīng)急通信手段”的要求。

應(yīng)急通信車載系統(tǒng)就是滿足這一要求的最佳選擇。該系統(tǒng)以解決電力應(yīng)急通信中的音視頻互動應(yīng)用與數(shù)據(jù)傳輸為設(shè)計出發(fā)點，充分考慮了電力作業(yè)與指揮調(diào)度的需要，機動性強，操作簡便，功能豐富，成為電力應(yīng)急通信的新選擇。作為一種全新的應(yīng)急通信手段，應(yīng)急通信車載系統(tǒng)解決了目前電力應(yīng)急搶險、工程勘查、現(xiàn)場施工等環(huán)境下的臨時音視頻通訊問題，成為電力通信網(wǎng)絡(luò)與信息化應(yīng)用系統(tǒng)的延伸。應(yīng)急通信車載系統(tǒng)的應(yīng)用將極大地提高電力應(yīng)急通信裝備水平與反應(yīng)速度，為電力行業(yè)對抗各種突發(fā)事件提供了有力的通信保障。

1.6智能巡檢管理業(yè)務(wù)

線路巡檢在電力領(lǐng)域的生產(chǎn)運營和線路維護中具有十分重要的作用。在實際工作中普遍采用人工的工作模式，信息少、效率低，無法滿足規(guī)范化要求。隨著企業(yè)的迅速發(fā)展，線路狀況越來越復(fù)雜，線路維護難度高，巡檢量大，現(xiàn)在采用的人工線路巡檢模式已完全不能滿足實際需要。智能巡檢管理業(yè)務(wù)的產(chǎn)生就很好的解決了這些對電力企業(yè)來說非常棘手的問題，降低了維護難度和工作量。

1.7電力調(diào)度指揮業(yè)務(wù)

電力調(diào)度指揮通信系統(tǒng)就是要有效地將實時語音、數(shù)據(jù)進行無縫的整合，在有效提高系統(tǒng)信息安全性的前提下，可充分滿足電力集團內(nèi)部內(nèi)通信和人員調(diào)度指揮業(yè)務(wù)，實現(xiàn)具體到每個服務(wù)小組和工作人員的多級調(diào)度數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)、實時采集現(xiàn)場工作數(shù)據(jù)，實現(xiàn)語音、圖像、消息、指令實時發(fā)布及傳送，實現(xiàn)部門間信息高效流轉(zhuǎn)。而對于傳統(tǒng)的數(shù)字集群而言，信息(語音、數(shù)據(jù)乃至多媒體數(shù)據(jù))整合應(yīng)用、帶寬保障、系統(tǒng)靈活性等各方面的表現(xiàn)都不慎理想。因此，電力行業(yè)的調(diào)度指揮需求需要一種技術(shù)更先進、價格更低廉的通信系統(tǒng)來滿足。

1.8企業(yè)信息化管理

隨著電力行業(yè)企業(yè)信息化程度的不斷提高，企業(yè)人員在辦公中的電子化、信息化程度也越來越高，電子公文系統(tǒng)逐漸代替了紙質(zhì)公文的傳遞、電子郵件系統(tǒng)可能是每天工作中第一個打開的程序，種種辦公自動化系統(tǒng)為企業(yè)提供方便的同時，越來越多的不便卻是傳統(tǒng)的辦公自動化系統(tǒng)無法解決的。

電力企業(yè)往往具有辦公場所分散、人員移動性強等特點，比如一些鄉(xiāng)鎮(zhèn)電力營業(yè)所和營業(yè)網(wǎng)點等。企業(yè)信息化的實現(xiàn)就可以為這些職工提供便捷的專網(wǎng)訪問服務(wù)，配合相應(yīng)的軟件，員工就可以隨時登陸內(nèi)網(wǎng)，完成前線受理業(yè)務(wù)和后臺集中技術(shù)、收發(fā)內(nèi)部郵件、批轉(zhuǎn)公文、信息查詢等各種辦公操作。實現(xiàn)瀏覽企業(yè)內(nèi)網(wǎng)、收發(fā)內(nèi)部郵件、查詢內(nèi)部數(shù)據(jù)庫、企業(yè)電話會議、以及商務(wù)支持和配合等多種復(fù)合辦公應(yīng)用。

1.9遠程辦公業(yè)務(wù)

電力行業(yè)的特點決定了其有大量的設(shè)備、設(shè)施處于農(nóng)村、山野等荒涼的場所，這些地區(qū)的有線接入手段往往比較匱乏、成本高昂。在室外和野外作業(yè)的電力職工往往因為一些重要數(shù)據(jù)需要分析和匯報就要往返很遠的距離，這些職工都一直飽受工作不便的痛苦，辦公效率很難提高，他們對實時的通信傳輸和信息共享有迫切的需求。遠程辦公業(yè)務(wù)就可以解決這些問題，大大提高電力員工的辦公效率。

2電力行業(yè)信息化解決方案

2.1SCDMA無線接入系統(tǒng)組網(wǎng)方案

SCDMA無線接入系統(tǒng)是由北京信威推出的具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的無線接入系統(tǒng)，具有廣覆蓋、大容量、高并發(fā)、高速移動、易于擴容、靈活的GoS/QoS管理策略，具有電信級的安全策略，是無線接入的理想選擇?；赟CDMA無線接入系統(tǒng)的電力行業(yè)解決方案可解決遠程網(wǎng)絡(luò)抄表、配電監(jiān)測、遠程視頻監(jiān)控、電力應(yīng)急通信和智能巡檢管理業(yè)務(wù)等多種電力行業(yè)信息化業(yè)務(wù)。

基于SCDMA無線接入系統(tǒng)的電力綜合解決方案組網(wǎng)圖如下圖所示：

其中，OSS為SCDMA無線接入網(wǎng)絡(luò)的支撐系統(tǒng)，主要負責對SCDMA網(wǎng)絡(luò)進行管理，包括：網(wǎng)絡(luò)設(shè)備管理、用戶數(shù)據(jù)管理、終端燒錄等功能。業(yè)務(wù)服務(wù)器是電力專網(wǎng)業(yè)務(wù)的服務(wù)器，主要提供各種專網(wǎng)應(yīng)用業(yè)務(wù)，為電力系統(tǒng)原有的設(shè)備。

SCDMA終端在電力行業(yè)可提供用于集成的模塊產(chǎn)品，通過串口與現(xiàn)有的電力監(jiān)控設(shè)備對接，也可以提供CPE產(chǎn)品通過RJ45口與視頻監(jiān)控設(shè)備互聯(lián)。此外，SCDMA系統(tǒng)還可以根據(jù)電力行業(yè)的特點和特殊需求定制開發(fā)很多新的終端產(chǎn)品，滿足電力專網(wǎng)客戶的需求。

2.2解決方案優(yōu)勢

a)SCDMA系統(tǒng)具有高容量、大覆蓋的特點，單基站15Mbps凈吞吐量，單終端最大容量達到3Mbps。覆蓋半徑城區(qū)為1-3km，最遠可達30km。

b)SCDMA系統(tǒng)可支持1：7、2：6、3：5、4：4、5：3、6：2、7：1的上下行非對稱分布，根據(jù)業(yè)務(wù)需求進行靈活調(diào)整，滿足不同的業(yè)務(wù)帶寬需求。

c)SCDMA系統(tǒng)具有完整的QOS策略，保證數(shù)據(jù)和語音業(yè)務(wù)的服務(wù)質(zhì)量。語音、數(shù)據(jù)、視頻監(jiān)控等業(yè)務(wù)都獨享信道，所以互不影響，在一個基站下可同時發(fā)展無線數(shù)據(jù)用戶和語音用戶。

d)SCDMA系統(tǒng)具有完整的自主知識產(chǎn)權(quán)、全部獨立自主研發(fā)、可以根據(jù)客戶需求機動靈活的定制開發(fā)各種新業(yè)務(wù)。

e)SCDMA系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)簡單，網(wǎng)絡(luò)部署靈活方便、即裝即用。

3某市電力專網(wǎng)案例

3.1項目背景

配電變壓器是將電能直接分配給低壓用戶的電力設(shè)備，其運行數(shù)據(jù)是整個配電網(wǎng)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的重要組成部分，實現(xiàn)中低壓配電網(wǎng)的自動化已成為電力系統(tǒng)發(fā)展的趨勢。中低壓配電網(wǎng)作為輸配電系統(tǒng)的最后一個環(huán)節(jié)，其實現(xiàn)自動化的程度與供用電的質(zhì)量和可靠性密切相關(guān)。

某市電力專網(wǎng)是通過無線網(wǎng)絡(luò)，對覆蓋全市的配電變壓器進行電表數(shù)據(jù)的實時采集和匯總，以實現(xiàn)對電力網(wǎng)絡(luò)情況的有效監(jiān)控。

某市的變壓器種類分為兩種：

1、民用變壓器：這類變壓器主要是向居民區(qū)提供電力的設(shè)備，根據(jù)安裝方式不同可分為柱變和箱變兩種。

2、專用變壓器：給特定用戶專用的變壓器，如大型企業(yè)、寫字樓等。

另外在考慮覆蓋全市的變壓器以外，未來該網(wǎng)絡(luò)還要實現(xiàn)對居民電表的遠程抄表功能。

3.2組網(wǎng)方案

針對電力系統(tǒng)對業(yè)務(wù)的具體需求，北京信威為電力客戶定制開發(fā)了SCDMA電力專網(wǎng)系統(tǒng)。通過SCDMA無線網(wǎng)絡(luò)的覆蓋，使得電力部門重要電力監(jiān)控節(jié)點的信息，如用電負荷、電量及時間數(shù)據(jù)等等能夠?qū)崟r傳遞到集中監(jiān)控中心，以便電力相關(guān)部門能夠及時、準確、全面地了解電量使用情況和電網(wǎng)運行情況，動態(tài)地管理用電負荷，滿足客戶的需求，實現(xiàn)電力資源的綜合利用和優(yōu)化配置。采用SCDMA網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)電力負荷監(jiān)控的組網(wǎng)模式如下圖。

配電變壓器電表通過RS485接口連接到數(shù)據(jù)采集器中，采集器可以內(nèi)置SCDMA模塊也可以通過RS232接口與SCDMA外置模塊相連。在SCDMA模塊對數(shù)據(jù)進行處理、協(xié)議封裝后通過SCDMA網(wǎng)絡(luò)傳送至電網(wǎng)公司數(shù)據(jù)中心負荷監(jiān)控系統(tǒng)，實現(xiàn)電表數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)中心系統(tǒng)的實時在線連接。