专利名称：一种电力应急指挥通信系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及电力技术领域，尤其涉及一种电力应急指挥通信系统。
背景技术：
重大施工事故、公共紧急事件、性质恶劣的违章操作、自然灾害(如地震、洪涝、雪灾、污闪等)等突发紧急事件，极易引发大规模停电事故甚至电网瓦解，如2003年瑞典923大停电，2004年814美加大停电，2004年华东电网220污闪，2006年114欧洲大停电，2007年3月大连大面积停电等。再如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，出现了大量的电力故障。社会影响非常大，涉及时间长，空间广，严重影响社会和人们的生产生活，甚至危险人生、财产安全，需要调动和协调电力公司各级部门和单位，统一领导，积极行动，及时有效的开展生产恢复工作。国内现有应急指挥系统大多强调的是故障受理和事故抢修的流程控制，通过GPS对抢修车辆进行方位监控和计算机的信息化处理，提高了抢修效率，加强了抢修流程的规范化和标准化，但是目前电力应急指挥通信系统存在以下问题(I)各部门间信息交换不够及时和全面。对于重大的电力事故，往往需要协调电力公司内各级的多个部门。(2)指挥中心只能通过打电话等方式了解现场事故处理情况，而不能对事故处理过程进行实时远程视频监控与指挥。(3)对故障数据没有系统化的积累和分析，事故处理的标准和规范等资料常常不能及时获取，为领导决策带来不便。(4)在自然灾害等情况下没有可靠的通信系统。这是因为多数应急指挥通讯系统可靠性差，环境适应能力不强。无法实现紧急情况的音视频传输，不能满足应急指挥的需要；信息传输带宽窄，速率低，容量小，无法传送高质量的音视频信号；借用公网传输，安全性差，不能满足电力系统二次安防的要求。
实用新型内容本实用新型的目的在于提出一种电力应急指挥通信系统，能够实现作业现场、应急指挥发射基站、中继站基站和远方指挥中心的音视频传输，缩短事故现场与指挥中心的时空距离，保障应急管理指挥。为达此目的，本实用新型采用以下技术方案一种电力应急指挥通信系统，包括智能头盔、发射机、系统基站、中继基站和指挥中心设备，其中智能头盔与发射机连接，发射机与系统基站连接，系统基站与中继基站连接，中继基站与指挥中心设备连接。智能头盔进一步包括冷光源、耳麦、视频摄像头和电源。发射机是背负式音视频收发机。[0014]背负式音视频收发机是单点型背负式音视频收发机，或者是组网型背负式音视频收发机。系统基站是便携式系统基站。系统基站是车载式系统基站。中继基站包括工控电脑、冷光源照明单元、监听耳麦、监视器、视频服务器、微型发电机、天线升降杆和无线收发设备。采用了本实用新型的技术方案，具有以下技术效果 I、单一频点实现双向通信，频谱利用率高。相对于FDD方式实现双向通信，TDD方式只需要一个单一频点，而FDD方式则需要多个频率点，并且这些频率点还需要有相当大的频率间隔以防止临频道干扰。在无线频谱资源紧缺的环境下，TDD方式相对于FDD方式具有天生的优势。2、灵活分配信道资源。MESH-0FDM技术可以在时隙和子载波上实现二维的信道资源分配，以便灵活将信道资源分配给不同用户，在一个单一频点内分出N个时隙和M个子载波段，就可以支持N*M个用户，并且N和M可以任意分配以适应于不同应用，实现点对点、点对多点、多点对多点双向通信。频率可调、带宽可调、功率可调、速率可调。3、单一频点实现多跳中继。相对于COFDM中继需要多个频率并且需要滤波隔离的难题，MESH-0FDM技术通过时隙分配可以在单一频点实现多跳中继，时隙分配可以交替使用，实现同频多跳中继，跳数不受限制，大大增加了覆盖范围。4、频谱感知功能。无线频率干扰很严重，在同一频率点有可能有多个用户同时在使用，这样会造成相互干扰，导致信号接受失败。频谱感知功能可以在一定频率范围内感知是否有外部干扰，自动优选没有干扰或干扰相对小的频率进行传输，不用人工选择频率。5、丰富的数据接口。可同时支持以太网接口、AV音视频接口、串口数据接口、串口控制接口。6、安全性、加密特性。采用自主研发的MESH-0FDM技术，信号体制完全保密，安全性高，避免非法接收，同时提供128位AES加密。7、抗多径能力强，卓越的非视距绕射和穿透能力。OFDM技术相对于单载波频域均衡技术，天生具有抗长时延和强多径的能力，更适合于城市环境使用。8、强大的纠错能力。采用全球最先进的LDPC纠错码技术，QPSK模式下的载噪比门限为0. 4dB，逼近通信的理论极限香农限。9、传输距离远、高速移动性。通过MESH-0FDM与LDPC的结合，接收机灵敏度可达-IlOdBm,最高移动速度可达600km/h。典型城市环境下，背负式音视频收发机(单点型、组网型)传输距离可达5公里，就地应急指挥站音视频收发机(便携式、车载式)、便携式中继转发机传输距离均可达40km。10、低峰均比，功放效率高，功耗低。采用最新的数字预失真技术，将峰均比降低，提高功放效率，TDD方式可以使设备只在某些时隙开启工作，别的时候可以关闭待机以节省功耗，在发射功率IW时整机功耗低于1A012V。
图I是本实用新型具体实施方式
中电力应急指挥通信系统的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图并通过具体实施方式
来进一步说明本实用新型的技术方案。图I是本实用新型具体实施方式
中电力应急指挥通信系统的结构示意图。如图I所示，该电力应急指挥通信系统包括智能头盔、发射机、系统基站、中继基站和指挥中心设备。其中智能头盔与发射机连接，发射机与系统基站连接，系统基站与中继基站连接，中继基站与指挥中心设备连接。 智能头盔进一步包括冷光源、耳麦、视频摄像头和电源。发射机是背负式音视频收发机，背负式音视频收发机是单点型背负式音视频收发机，或者是组网型背负式音视频收发机。系统基站是便携式系统基站或者是车载式系统基站。中继基站包括工控电脑、冷光源照明单元、监听耳麦、监视器、视频服务器、微型发电机、天线升降杆和无线收发设备。智能头盔是一种高度集成照明、图像采集、双向语音通话的微型化智能设备，包括高亮度冷光源照度4001m ;色温6500k ;照射距离不低于200米；耳麦监听级，左、右声道，立体声，无间歇、杂噪音；一路AV视频拍摄高清图像品质520线；红外感光；光学变焦不低于36倍、数字变焦不低于12倍；夜视功能、低照度功能、防抖动功能；超级宽动态功能(WDR):在拍摄强光源(日光、灯具或反光等)照射下的高亮度区域及阴影、逆光等相对亮度较低的区域有明暗高反差的场景时，能得到前后景均清晰的影像；以及电源与背负式音视频收发机共用锂电池供电，一次充电可连续工作4小时以上，锂电池可在“就地应急指挥站”随时充电。背负式音视频收发机以其体积小，重量轻，安装架设快速方便、传输质量高、可实现快速移动、准确到达目的地、随时随地满足使用者使用需求等特点在无线应急通信中占据了举足轻重的位置；其外部接口简单，使用灵活方便，通过机动的、无线的、抗干扰能力强的数字语音图像实时传输，在现场和就地应急指挥站之间，现场不同方位、场所之间，建立实时的现场音视频传输；其良好的机动性及安全保密性为应急通信指挥提供了必要的决策信息资源，能大幅度提高工作效率，提升应急指挥管理水平；可单向传输一路视频、双向传输一路语音,典型城市环境中，传输距离可达I. 5 5公里。单点型背负式音视频收发机与就地应急指挥站音视频收发机(便携式、车载式)可进行“一对一”无线音视频传输；组网型背负式音视频收发机与就地应急指挥站音视频收发机(便携式、车载式)可进行“多对一”无线音视频传输。用户可根据需要配置各种类型的图像采集设备(如红外成像仪、紫外成像仪、摄像机、头盔摄像机、DV等)、耳麦等图像语音设备，以及GPS等。移动式应急指挥系统基站分为便携式、车载式。便携式系统基站具有便于携带、重量轻、灵敏度高、操作灵活，抗干扰能力强，传输质量稳定等特点。在道路损毁，无法进行车载通信的情况下，可徒步携带终端设备进入现场。或者安装在飞机，进行机载式作业，覆盖范围可达40公里。车载式系统基站一般安装于抢修车或应急通讯车上。该产品可与单点型背负式音视频收发机进行“一对一”无线传输单向图像、两路双向语音；与组网型背负式音视频收发机进行“一对多”无线传输1-200路单向图像、两路双向语音。平原开阔环境中，传输距离可达10 15公里。设备自带以太网接口，只要有网络，就可随时随地通过网络将接收的音视频信息传输至指挥中心；设备内置3G和WIFI模块，可进行公网中继传输；用户可定制各种接口，如E1/光口 /G. SHDSL等，实现“就地应急指挥站音视频收发机”可与电力信息网混合组网，通过电力信息网直接与指挥中心通信。“应急指挥站音视频收发机”也可用作远距离音视频传输中继，通过“便携式中继 转发机”与指挥中心通信。在平原开阔环境下可传输距离达15km。设备内置工控电脑，可进行视频处理；设备内置视频服务平台、可实现视频存储、录像回放；设备内置500万像素摄像机，可随时随地进行视频会议；采用P2P技术，可随时随地采用PC或手机观看。中继传输基站主要是和车载基站配合使用，可以放到固定点，也可以安装到车上移动使用，它有效拓展车载基站的延伸距离。当主车不需要中继时，又可以作为前端探测车辆进行作业，另外，当主车发生故障时，也可以作为备用站迅速进行替换，完成点对点的传输任务。便携式中继转发机一般安装于户外，便携式中继转发机可根据用户需求，设置多级接力，在平原开阔环境下可达15km。最后一级便携式中继转发机作为接入端，可安装于输电杆塔、变电站、或其它拥有通讯设施的地方，可与就地应急指挥站音视频收发机进行一对一通讯。设备自带以太网接口，只要有网络，就可随时随地通过网络将接收的音视频信息传输至指挥中心；设备内置3G和WIFI模块，可进行公网中继传输；用户可定制各种接口，如E1/光口 /G. SHDSL等，实现“便携式中继转发机”与电力信息网混合组网，通过电力信息网直接与指挥中心通信。安装于输电杆塔的便携式中继转发机一般配置太阳能供电系统作为供电电源，用户可根据需要配置杆塔视频监视设备，如图像采集设备(摄像机)等。便携式中继转发机主要由内置工控电脑、高亮度冷光源照明单元(选配)、监听耳麦(选配)、(车载)监视器(选配)、(车载)视频服务器(选配)、(车载)微型发电机(选配)、天线升降杆、无线收发设备等组成。指挥中心监控系统实现远程视频监控，语音电话调度功能。应急指挥系统车载站除了基站收发单元外，还配套了一些其他设备作为系统辅助，主要包括工控电脑、高亮度冷光源照明单元、图像采集设备、监听耳麦、(车载)监视器、(车载)硬盘录相机(大容量工业抗震储存硬盘)、(车载)视频服务器、(车载)微型发电机、DC/AC电源、天线升降杆、无线收发设备等。用户可根据需要选配如下设备各种类型的图像采集设备(如摄像机、红外成像仪、紫外成像仪等)、三维机载直控键盘、GPS等。高亮度冷光源照明，照度4001m ;色温6500k ;照射距离不低于200米。车载图像采集设备，其技术参数如下全天候设计，IP66防护等级，内置电源浪涌和雷电保护，抗0 ±4000V高压雷击浪涌，内置加热器和风扇； 水平360度连续旋转无极性，扫描速度0.3° 160° /220° /300° /s ；垂直0° 90°，无监视盲区旋转，到达90°时水平自动翻转180°后连续监视；扫描速度 0.3° 60° /75° /90° /s ；高清图像品质，有效像素不低于752(H) X 582 (V)光学变焦不低于36倍，数字变焦不低于12倍；数据断电后不丢失，快速调用预置位和手动精确控制定位跟踪；夜视功能、低照度功能、防抖动功能；超级宽动态功能(WDR):在拍摄强光源(日光、灯具或反光等)照射下的高亮度区域及阴影、逆光等相对亮度较低的区域有明暗高反差的场景时，能得到前后景均清晰的影像；耳麦，监听级，左、右声道，立体声，无间歇、杂噪音。(车载)监视器，实时在线监视直升机巡线视频图像，无间歇、屏闪、屏颤、马赛克、杂噪音，技术参数如下有效可视面积12英寸；图像清晰度分辨率为752⑶X 582 (V)，高清DVD画质；响应时间< 8ms亮度优于35OcdAi2(车载)硬盘录相机(即大容量工业抗震储存硬盘)，能够实时在线记录高清DVD画质视频图像，无间歇、屏闪、屏颤、马赛克、杂噪音。视频4进2出，音频I进I出；采用双2. 5英寸可插拔SATA硬盘存储数据，硬盘容量大于320G，使用军转民硬盘减振加固专利技术；宽幅电源输入(DC+6 +36V)，低功耗，设备功率< 6W ;铝质机箱，散热、防尘、防水等性能优良；红外遥控器。(车载)视频服务器的技术参数如下接口满足即插即用工业以太网交换及本系统信息传输技术要求；提供2路视频输入、两路音频输入、2路数据输入、I路以太网输出的以太网交换能力，实时在线传输监视视频图像、GPS信号、语音通话信息，无间歇、屏闪、屏颤、马赛克、杂噪
曰 (车载)微型发电机，系统配备了小型便携发电机，可以给现场设备提供交流和直流电源。技术参数如下额定AC220V电压，波动范围+20% -20% /650W ；频率50Hz；额定功率2KW ;输出直流12V/8. 3A ;启动方式手动发电机；连续工作时间15hrs。DC/AC电源，汽车公用电源DC12V转换为AC220V供电电源，技术参数如下额定输入DC12V，波动范围+20% -20%额定输出AC220V电压，波动范围+20% -20% /650W[0087]频率50Hz额定功率2KW天线升降杆，为了提高传输的距离，我们为车载发射机和车载中继发射机配置天线升降杆，升降杆缩回时时I. 8米，当升高时可达15米。以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式
，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉该技术的人在本实用新型所揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。
权利要求1.一种电力应急指挥通信系统，其特征在于，包括智能头盔、发射机、系统基站、中继基站和指挥中心设备，其中智能头盔与发射机连接，发射机与系统基站连接，系统基站与中继基站连接，中继基站与指挥中心设备连接。
2.根据权利要求I所述的一种电力应急指挥通信系统，其特征在于，智能头盔进一步包括冷光源、耳麦、视频摄像头和 电源。
3.根据权利要求I所述的一种电力应急指挥通信系统，其特征在于，发射机是背负式音视频收发机。
4.根据权利要求3所述的一种电力应急指挥通信系统，其特征在于，背负式音视频收发机是单点型背负式音视频收发机，或者是组网型背负式音视频收发机。
5.根据权利要求I所述的一种电力应急指挥通信系统，其特征在于，系统基站是便携式系统基站。
6.根据权利要求I所述的一种电力应急指挥通信系统，其特征在于，系统基站是车载式系统基站。
7.根据权利要求I所述的一种电力应急指挥通信系统，其特征在于，中继基站包括工控电脑、冷光源照明单元、监听耳麦、监视器、视频服务器、微型发电机、天线升降杆和无线收发设备。
专利摘要本实用新型公开了一种电力应急指挥通信系统，包括智能头盔、发射机、系统基站、中继基站和指挥中心设备，其中智能头盔与发射机连接，发射机与系统基站连接，系统基站与中继基站连接，中继基站与指挥中心设备连接。采用了本实用新型的技术方案，能够实现作业现场、应急指挥发射基站、中继站基站和远方指挥中心的音视频传输，缩短事故现场与指挥中心的时空距离，保障应急管理指挥。
文档编号H04B7/15GK202364317SQ20112051129
公开日2012年8月1日 申请日期2011年12月9日 优先权日2011年12月9日
发明者崔高智, 李丹, 焦广旭, 谭丽娟 申请人:山西省电力公司晋城供电分公司