一 、电力系统应急需求分析
随着社会的不断进步，人们生活水平的提高，超负荷的用电紧张和自然灾害对电力设备造成破坏导致火灾，严重危险人们的人生、财产安全。2005年夏天，上海电网遭遇了四轮持续高温、两次强台风和一个强雷暴雨的袭击，全市用电6次刷新历史记录。在迎峰度夏与台风期间，全市出现了大量的电力故障。为了提高应急抢修工作的效率，提高处理电网故障的能力，除了增加抢修人力与物资以外，还需要解决故障点重复上报、抢修人力不合理调度等方面的问题。
目前，在迎峰度夏或台风期间，紧急情况出现时都是采用上电抢修指挥中心通过传真的方式通知下属供电公司与分公司，经相关人员确认后成立抢修小组；抢修进行过程中，抢修现场的故障情况，抢修进度等信息都是通过电话告知指挥中心，而用户单位或媒体无法及时知晓；抢修后的过程情况还是通过单个文档或报表的形式保存，不便于归档或日后的查询。
从传统的电力抢修经验总结起来看，目前的应急抢修管理在信息及时性和完整性、准确性上存在以下不足：
• 信息交换不及时；
• 事件进程不透明，无法实时调配；
• 信息零散，缺乏一个统一组织管理的平台；
• 对外信息公布不及时，部门之间沟通不畅；
• 资源调配缺乏依据；
• 需求峰谷难以预测，资源供给单一；
• 缺乏事后的分析总结，事件后的数据、信息不完整，历史信息无法长久保存；
• 对故障数据没有系统化的积累和分析，无法指导今后的工作并做出合理预测；
• 无法针对问题进行根本原因分析并充分总结经验，供以后借鉴?
二、电力应急指挥系统的应用
根据电力系统的特殊性，往往出现电力事故的地点是随意性的不可预见性的，如何在快速的应急反应中完成事故的处理能力是至关重要的，而传统的抢修信息的管理及今后的信息查询只局限于文字性的描述，缺乏事实根据或者说没有直观的信息表达；在现今信息化高速发展的今天，显然这种管理方式是不适用的，如何建立起在应急指挥系统中发挥重要作用及今后的管理信息的信息化系统在我们电力系统中是十分重要的课题。
北京可视通公司长期开发视频通讯技术产品的基础上，与电力行业客户共同开发无线应急指挥视频传输系统，该设备可以安装在抢险车上，也可以配备给抢修人员，在进行应急工作时只需携带一个发射器及视频采集设备，可以将从出发到现场的所有应急工作流程的现场声音图像事实的传输到电力管理部门指挥中心，管理部门领导可以根据情况在指挥中心下达命令，指导前端应急人员的工作；所有的事实数据可以根据需要接入电力系统内部网络实现跨部门、区域实现信息共享，领导指示的快速下发，上下协调统一指挥并允许各相关单位进行响应和反馈。并对抢修过程等信息进行全方位展示，为指挥人员的指挥调度提供充分依据。
而后端的存储设备可以对应急时期的重大故障抢修事件进行全过程采集，为实时调度和事后分析提供祥实的图像、声音原始数据。并能够联动外部系统，减少数据的录入工作量。为后期从故障的发生频率、故障分布情况、故障抢修响应情况等不同视角对故障抢修进行统计分析，为决策提供充分的历史数据支持。
该系统建成后，对应急时期的响应和组织速度得到大大提高；·规范了应急事件的记录过程，所有事件信息都得到了及时、详细的记录； 动态视频音频展示各级指挥人员能第一时间了解现场工作进度和人力物资的使用情况，为指挥人员的决策工作·提供数据支持，提高了故障抢修事件的处理速度；通过对历史事件的统计分析为抢修工作提供经验支持，提高了调度工作的合理性。
三 、系统原理介绍
该系统采用目前最先进的COFDM（编码正交频率复用）调制技术组成应急指挥系统，在各级领导和有关部门的大力支持和配合下，在移动中将所拍摄的图像、声音信号通过目前最新的COFDM技术的无线电超短波或微波的传输方式传输到指挥中心，进行视频信号的分发和处理。
COFDM技术介绍
COFDM多载波调制系列高速移动无线图像传输系统，采用独特创新的信道估计和自适应均衡技术，妥善解决了抗多径干扰、信道衰落、高速移动中多普勒频移及扩展等问题，实现了在高速运动中拍摄并实时、非视距传输高质量图像的技术突破。
由于多载波调制方式是所有数字网桥采用的固有模式，是一种发展趋势。即体现了COFDM技术的先进、成熟、稳定等特点。
• 采用编码多载波正交频分复用数字调制技术
• 传输过程中使用了误码纠错技术
• 编码器和COFDM调制器超小型化
• 软件可控制的保护时间间隔
• 自带AES/ABS加密算法及预留第三方加密接口
• 射频功率放大预失真技术
• 发射机、接收机频率可以在一定范围内可调
• 采用了适用于数字微波的低相位噪声的本振
技术特点
1）、适合在城区、城郊、建筑物内等非通视和有阻挡的环境中应用，具有很高的“绕射”“穿透”能力。
传统的微波设备，必须在通视条件（既收发两点之间必须无阻挡）下才能建立链路，所以使用中受环境制约，需要提前考察环境，拟定、实测收发点。即使成功“布点”，天线定向、线缆布置等工作也相当烦琐，不仅直接限制视音频源的获取、传输，而且系统的可靠性、工作效率也大打折扣。
COFDM无线图像设备则彻底改变了这种局面。因其多载波等技术特点，COFDM设备具备“非视距”、“绕射”传输的优势，在城区、山地、建筑物内外等不能通视及有阻挡的环境中，该设备能够以高概率实现图像的稳定传输，不受环境影响或受环境影响小。其收发两端一般采用全向天线，无须预先“踩点”、“定向”、布设繁杂的视音频输入、输出电缆，视音频源的采集端、接收端可根据现场情况及指挥/导演的要求自由活动。系统简单、可靠，应用灵活。
2）、适合高速移动中传输，可应用于车辆、船舶、直升机/无人机等平台。
一般微波（数字微波、扩频微波）、无线LAN等设备因其技术体制的原因，无法独立实现收、发端的移动中传输。如应用到车辆、船舶上，通常的 方案是再配置附加的“天线伺服稳定”装置，以解决电磁波定向、跟踪、稳定等问题，且仅能在一定条件下实现移动点对固定点的传输。这样，其系统的技术环节多，工程复杂，可靠性降低，造价极高。但对于COFDM设备，它不需要任何附加装置，就可实现固定—移动，移动—移动间的使用，非常适合安装到车辆、船舶、直升机/无人机等移动平台上。不仅传输有高可靠性，而且对比以上的方案，由于无须再配置附加的“伺服稳定”装置，所以表现出很高的性价比。
3）、适合高速数据传输，速率一般大于4M bps，满足高质量视音频的传输。高质量的视音频除对摄像机的要求外，对编码流、信道速率要求十分高。
COFDM技术每个子载波可以选择QPSK、16QAM、64QAM等高速调制，合成后的信道速率一般均大于4M bps。因此，可以传输MPEG2中4:2:0、4:2:2等高质量编解码，接收端图像分辨率可达到720×576或720×480，满足后期分析、存储、编辑等要求。
4）、COFDM具备很好的抗电磁干扰性能。
对抗频率选择性衰落或窄带干扰及信号波形间的干扰性能优越，通过各个子载波的联合编码，具有很强的抗衰落能力。在单载波系统中（如数字微波，扩频微波等），单个衰落或干扰能够导致整个通信链路失败，但是在多载波COFDM系统中，仅仅有很小一部分子载波会受到干扰，并且这些子信道还可以采用纠错码来进行纠错，确保传输的低误码率。
5）、信道利用率很高。
这一点在频谱资源有限的无线环境中尤为重要；当子载波个数很大时，系统的频谱利用率趋于2Baud/Hz。
四 、系统主要功能
系统具有无须架设定向天线就可以实现以下三种模式的应用：
• 移动发射——移动接收：主要用于直升机、无人机、地面车辆等移动载体之间的高质量图像传输。
• 移动发射——固定接收：主要用于单兵、直升机、无人机、地面车辆等移动载体向地面指挥控制中心或固定接收 站点高质量传送图像信息。
• 固定发射——移动接收：主要用于固定指挥控制中心或固定发射站点向直升机、地面车辆等移动载体传送高质量 图像信息。
系统主要由两部分设备组成：前端图像发射设备、中继设备和后端图像接收设备。其中无线图像发送设备和接收设备可以构成简单的点对点图像传输系统，也可以通过背对背连接构成中继站图像转信设备。
• 前端图像发射设备：将摄像机摄取的PAL 制式模拟电视图像，经编码、调制等发射处理后通过天线发射给中继站 图像接收设备或指挥监控中心图像接收设备。
• 图像中继设备：将接收到的前端信号转发至指挥监控中心。中继站转发手段可以是车载式图像发送设备，也可以 是光纤、微波或卫星等通信手段。
• 后端图像接收设备：将各中继站转信设备传来的信号或直接收到的无线信号解码还原成模拟图像、声音信号，并 选择需要的图像通道以供显示。同时还可以将重要图像信息通过卫星通信链路、光纤或微波线路传输至上级指挥 监控中心。
下面是系统组成示意图：
五、结束语
在未来的城市文明建设进程中，电力是至关重要的，涉及到电力相关的管理工作也是；建立一套应急指挥系统实现信息化电力也是我们电力系统的重要工作，在今后的电力应急事件中加大处理力度，提高快速反应能力，保护人生、财产安全。
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本文作者：北京可视通电子技术有限责任公司
随着社会的不断进步，人们生活水平的提高，超负荷的用电紧张和自然灾害对电力设备造成破坏导致火灾，严重危险人们的人生、财产安全。2005年夏天，上海电网遭遇了四轮持续高温、两次强台风和一个强雷暴雨的袭击，全市用电6次刷新历史记录。在迎峰度夏与台风期间，全市出现了大量的电力故障。为了提高应急抢修工作的效率，提高处理电网故障的能力，除了增加抢修人力与物资以外，还需要解决故障点重复上报、抢修人力不合理调度等方面的问题。
目前，在迎峰度夏或台风期间，紧急情况出现时都是采用上电抢修指挥中心通过传真的方式通知下属供电公司与分公司，经相关人员确认后成立抢修小组；抢修进行过程中，抢修现场的故障情况，抢修进度等信息都是通过电话告知指挥中心，而用户单位或媒体无法及时知晓；抢修后的过程情况还是通过单个文档或报表的形式保存，不便于归档或日后的查询。
从传统的电力抢修经验总结起来看，目前的应急抢修管理在信息及时性和完整性、准确性上存在以下不足：
• 信息交换不及时；
• 事件进程不透明，无法实时调配；
• 信息零散，缺乏一个统一组织管理的平台；
• 对外信息公布不及时，部门之间沟通不畅；
• 资源调配缺乏依据；
• 需求峰谷难以预测，资源供给单一；
• 缺乏事后的分析总结，事件后的数据、信息不完整，历史信息无法长久保存；
• 对故障数据没有系统化的积累和分析，无法指导今后的工作并做出合理预测；
• 无法针对问题进行根本原因分析并充分总结经验，供以后借鉴?
二、电力应急指挥系统的应用
根据电力系统的特殊性，往往出现电力事故的地点是随意性的不可预见性的，如何在快速的应急反应中完成事故的处理能力是至关重要的，而传统的抢修信息的管理及今后的信息查询只局限于文字性的描述，缺乏事实根据或者说没有直观的信息表达；在现今信息化高速发展的今天，显然这种管理方式是不适用的，如何建立起在应急指挥系统中发挥重要作用及今后的管理信息的信息化系统在我们电力系统中是十分重要的课题。
北京可视通公司长期开发视频通讯技术产品的基础上，与电力行业客户共同开发无线应急指挥视频传输系统，该设备可以安装在抢险车上，也可以配备给抢修人员，在进行应急工作时只需携带一个发射器及视频采集设备，可以将从出发到现场的所有应急工作流程的现场声音图像事实的传输到电力管理部门指挥中心，管理部门领导可以根据情况在指挥中心下达命令，指导前端应急人员的工作；所有的事实数据可以根据需要接入电力系统内部网络实现跨部门、区域实现信息共享，领导指示的快速下发，上下协调统一指挥并允许各相关单位进行响应和反馈。并对抢修过程等信息进行全方位展示，为指挥人员的指挥调度提供充分依据。
而后端的存储设备可以对应急时期的重大故障抢修事件进行全过程采集，为实时调度和事后分析提供祥实的图像、声音原始数据。并能够联动外部系统，减少数据的录入工作量。为后期从故障的发生频率、故障分布情况、故障抢修响应情况等不同视角对故障抢修进行统计分析，为决策提供充分的历史数据支持。
该系统建成后，对应急时期的响应和组织速度得到大大提高；·规范了应急事件的记录过程，所有事件信息都得到了及时、详细的记录； 动态视频音频展示各级指挥人员能第一时间了解现场工作进度和人力物资的使用情况，为指挥人员的决策工作·提供数据支持，提高了故障抢修事件的处理速度；通过对历史事件的统计分析为抢修工作提供经验支持，提高了调度工作的合理性。
三 、系统原理介绍
该系统采用目前最先进的COFDM（编码正交频率复用）调制技术组成应急指挥系统，在各级领导和有关部门的大力支持和配合下，在移动中将所拍摄的图像、声音信号通过目前最新的COFDM技术的无线电超短波或微波的传输方式传输到指挥中心，进行视频信号的分发和处理。
COFDM技术介绍
COFDM多载波调制系列高速移动无线图像传输系统，采用独特创新的信道估计和自适应均衡技术，妥善解决了抗多径干扰、信道衰落、高速移动中多普勒频移及扩展等问题，实现了在高速运动中拍摄并实时、非视距传输高质量图像的技术突破。
由于多载波调制方式是所有数字网桥采用的固有模式，是一种发展趋势。即体现了COFDM技术的先进、成熟、稳定等特点。
• 采用编码多载波正交频分复用数字调制技术
• 传输过程中使用了误码纠错技术
• 编码器和COFDM调制器超小型化
• 软件可控制的保护时间间隔
• 自带AES/ABS加密算法及预留第三方加密接口
• 射频功率放大预失真技术
• 发射机、接收机频率可以在一定范围内可调
• 采用了适用于数字微波的低相位噪声的本振
技术特点
1）、适合在城区、城郊、建筑物内等非通视和有阻挡的环境中应用，具有很高的“绕射”“穿透”能力。
传统的微波设备，必须在通视条件（既收发两点之间必须无阻挡）下才能建立链路，所以使用中受环境制约，需要提前考察环境，拟定、实测收发点。即使成功“布点”，天线定向、线缆布置等工作也相当烦琐，不仅直接限制视音频源的获取、传输，而且系统的可靠性、工作效率也大打折扣。
COFDM无线图像设备则彻底改变了这种局面。因其多载波等技术特点，COFDM设备具备“非视距”、“绕射”传输的优势，在城区、山地、建筑物内外等不能通视及有阻挡的环境中，该设备能够以高概率实现图像的稳定传输，不受环境影响或受环境影响小。其收发两端一般采用全向天线，无须预先“踩点”、“定向”、布设繁杂的视音频输入、输出电缆，视音频源的采集端、接收端可根据现场情况及指挥/导演的要求自由活动。系统简单、可靠，应用灵活。
2）、适合高速移动中传输，可应用于车辆、船舶、直升机/无人机等平台。
一般微波（数字微波、扩频微波）、无线LAN等设备因其技术体制的原因，无法独立实现收、发端的移动中传输。如应用到车辆、船舶上，通常的 方案是再配置附加的“天线伺服稳定”装置，以解决电磁波定向、跟踪、稳定等问题，且仅能在一定条件下实现移动点对固定点的传输。这样，其系统的技术环节多，工程复杂，可靠性降低，造价极高。但对于COFDM设备，它不需要任何附加装置，就可实现固定—移动，移动—移动间的使用，非常适合安装到车辆、船舶、直升机/无人机等移动平台上。不仅传输有高可靠性，而且对比以上的方案，由于无须再配置附加的“伺服稳定”装置，所以表现出很高的性价比。
3）、适合高速数据传输，速率一般大于4M bps，满足高质量视音频的传输。高质量的视音频除对摄像机的要求外，对编码流、信道速率要求十分高。
COFDM技术每个子载波可以选择QPSK、16QAM、64QAM等高速调制，合成后的信道速率一般均大于4M bps。因此，可以传输MPEG2中4:2:0、4:2:2等高质量编解码，接收端图像分辨率可达到720×576或720×480，满足后期分析、存储、编辑等要求。
4）、COFDM具备很好的抗电磁干扰性能。
对抗频率选择性衰落或窄带干扰及信号波形间的干扰性能优越，通过各个子载波的联合编码，具有很强的抗衰落能力。在单载波系统中（如数字微波，扩频微波等），单个衰落或干扰能够导致整个通信链路失败，但是在多载波COFDM系统中，仅仅有很小一部分子载波会受到干扰，并且这些子信道还可以采用纠错码来进行纠错，确保传输的低误码率。
5）、信道利用率很高。
这一点在频谱资源有限的无线环境中尤为重要；当子载波个数很大时，系统的频谱利用率趋于2Baud/Hz。
四 、系统主要功能
系统具有无须架设定向天线就可以实现以下三种模式的应用：
• 移动发射——移动接收：主要用于直升机、无人机、地面车辆等移动载体之间的高质量图像传输。
• 移动发射——固定接收：主要用于单兵、直升机、无人机、地面车辆等移动载体向地面指挥控制中心或固定接收 站点高质量传送图像信息。
• 固定发射——移动接收：主要用于固定指挥控制中心或固定发射站点向直升机、地面车辆等移动载体传送高质量 图像信息。
系统主要由两部分设备组成：前端图像发射设备、中继设备和后端图像接收设备。其中无线图像发送设备和接收设备可以构成简单的点对点图像传输系统，也可以通过背对背连接构成中继站图像转信设备。
• 前端图像发射设备：将摄像机摄取的PAL 制式模拟电视图像，经编码、调制等发射处理后通过天线发射给中继站 图像接收设备或指挥监控中心图像接收设备。
• 图像中继设备：将接收到的前端信号转发至指挥监控中心。中继站转发手段可以是车载式图像发送设备，也可以 是光纤、微波或卫星等通信手段。
• 后端图像接收设备：将各中继站转信设备传来的信号或直接收到的无线信号解码还原成模拟图像、声音信号，并 选择需要的图像通道以供显示。同时还可以将重要图像信息通过卫星通信链路、光纤或微波线路传输至上级指挥 监控中心。
下面是系统组成示意图：
五、结束语
在未来的城市文明建设进程中，电力是至关重要的，涉及到电力相关的管理工作也是；建立一套应急指挥系统实现信息化电力也是我们电力系统的重要工作，在今后的电力应急事件中加大处理力度，提高快速反应能力，保护人生、财产安全。
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