專利名稱：一種電力應(yīng)急指揮通信系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及電力技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種電力應(yīng)急指揮通信系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
重大施工事故、公共緊急事件、性質(zhì)惡劣的違章操作、自然災(zāi)害(如地震、洪澇、雪災(zāi)、污閃等)等突發(fā)緊急事件，極易引發(fā)大規(guī)模停電事故甚至電網(wǎng)瓦解，如2003年瑞典923大停電，2004年814美加大停電，2004年華東電網(wǎng)220污閃，2006年114歐洲大停電，2007年3月大連大面積停電等。再如2005年夏天，上海電網(wǎng)遭遇了四輪持續(xù)高溫、兩次強臺風(fēng)和一個強雷暴雨的襲擊，全市用電6次刷新歷史記錄，出現(xiàn)了大量的電力故障。社會影響非常大，涉及時間長，空間廣，嚴(yán)重影響社會和人們的生產(chǎn)生活，甚至危險人生、財產(chǎn)安全，需要調(diào)動和協(xié)調(diào)電力公司各級部門和單位，統(tǒng)一領(lǐng)導(dǎo)，積極行動，及時有效的開展生產(chǎn)恢復(fù)工作。國內(nèi)現(xiàn)有應(yīng)急指揮系統(tǒng)大多強調(diào)的是故障受理和事故搶修的流程控制，通過GPS對搶修車輛進(jìn)行方位監(jiān)控和計算機的信息化處理，提高了搶修效率，加強了搶修流程的規(guī)范化和標(biāo)準(zhǔn)化，但是目前電力應(yīng)急指揮通信系統(tǒng)存在以下問題(I)各部門間信息交換不夠及時和全面。對于重大的電力事故，往往需要協(xié)調(diào)電力公司內(nèi)各級的多個部門。(2)指揮中心只能通過打電話等方式了解現(xiàn)場事故處理情況，而不能對事故處理過程進(jìn)行實時遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控與指揮。(3)對故障數(shù)據(jù)沒有系統(tǒng)化的積累和分析，事故處理的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范等資料常常不能及時獲取，為領(lǐng)導(dǎo)決策帶來不便。(4)在自然災(zāi)害等情況下沒有可靠的通信系統(tǒng)。這是因為多數(shù)應(yīng)急指揮通訊系統(tǒng)可靠性差，環(huán)境適應(yīng)能力不強。無法實現(xiàn)緊急情況的音視頻傳輸，不能滿足應(yīng)急指揮的需要；信息傳輸帶寬窄，速率低，容量小，無法傳送高質(zhì)量的音視頻信號；借用公網(wǎng)傳輸，安全性差，不能滿足電力系統(tǒng)二次安防的要求。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的在于提出一種電力應(yīng)急指揮通信系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)作業(yè)現(xiàn)場、應(yīng)急指揮發(fā)射基站、中繼站基站和遠(yuǎn)方指揮中心的音視頻傳輸，縮短事故現(xiàn)場與指揮中心的時空距離，保障應(yīng)急管理指揮。為達(dá)此目的，本實用新型采用以下技術(shù)方案一種電力應(yīng)急指揮通信系統(tǒng)，包括智能頭盔、發(fā)射機、系統(tǒng)基站、中繼基站和指揮中心設(shè)備，其中智能頭盔與發(fā)射機連接，發(fā)射機與系統(tǒng)基站連接，系統(tǒng)基站與中繼基站連接，中繼基站與指揮中心設(shè)備連接。智能頭盔進(jìn)一步包括冷光源、耳麥、視頻攝像頭和電源。發(fā)射機是背負(fù)式音視頻收發(fā)機。[0014]背負(fù)式音視頻收發(fā)機是單點型背負(fù)式音視頻收發(fā)機，或者是組網(wǎng)型背負(fù)式音視頻收發(fā)機。系統(tǒng)基站是便攜式系統(tǒng)基站。系統(tǒng)基站是車載式系統(tǒng)基站。中繼基站包括工控電腦、冷光源照明單元、監(jiān)聽耳麥、監(jiān)視器、視頻服務(wù)器、微型發(fā)電機、天線升降桿和無線收發(fā)設(shè)備。采用了本實用新型的技術(shù)方案，具有以下技術(shù)效果 I、單一頻點實現(xiàn)雙向通信，頻譜利用率高。相對于FDD方式實現(xiàn)雙向通信，TDD方式只需要一個單一頻點，而FDD方式則需要多個頻率點，并且這些頻率點還需要有相當(dāng)大的頻率間隔以防止臨頻道干擾。在無線頻譜資源緊缺的環(huán)境下，TDD方式相對于FDD方式具有天生的優(yōu)勢。2、靈活分配信道資源。MESH-0FDM技術(shù)可以在時隙和子載波上實現(xiàn)二維的信道資源分配，以便靈活將信道資源分配給不同用戶，在一個單一頻點內(nèi)分出N個時隙和M個子載波段，就可以支持N*M個用戶，并且N和M可以任意分配以適應(yīng)于不同應(yīng)用，實現(xiàn)點對點、點對多點、多點對多點雙向通信。頻率可調(diào)、帶寬可調(diào)、功率可調(diào)、速率可調(diào)。3、單一頻點實現(xiàn)多跳中繼。相對于COFDM中繼需要多個頻率并且需要濾波隔離的難題，MESH-0FDM技術(shù)通過時隙分配可以在單一頻點實現(xiàn)多跳中繼，時隙分配可以交替使用，實現(xiàn)同頻多跳中繼，跳數(shù)不受限制，大大增加了覆蓋范圍。4、頻譜感知功能。無線頻率干擾很嚴(yán)重，在同一頻率點有可能有多個用戶同時在使用，這樣會造成相互干擾，導(dǎo)致信號接受失敗。頻譜感知功能可以在一定頻率范圍內(nèi)感知是否有外部干擾，自動優(yōu)選沒有干擾或干擾相對小的頻率進(jìn)行傳輸，不用人工選擇頻率。5、豐富的數(shù)據(jù)接口?？赏瑫r支持以太網(wǎng)接口、AV音視頻接口、串口數(shù)據(jù)接口、串口控制接口。6、安全性、加密特性。采用自主研發(fā)的MESH-0FDM技術(shù)，信號體制完全保密，安全性高，避免非法接收，同時提供128位AES加密。7、抗多徑能力強，卓越的非視距繞射和穿透能力。OFDM技術(shù)相對于單載波頻域均衡技術(shù)，天生具有抗長時延和強多徑的能力，更適合于城市環(huán)境使用。8、強大的糾錯能力。采用全球最先進(jìn)的LDPC糾錯碼技術(shù)，QPSK模式下的載噪比門限為0. 4dB，逼近通信的理論極限香農(nóng)限。9、傳輸距離遠(yuǎn)、高速移動性。通過MESH-0FDM與LDPC的結(jié)合，接收機靈敏度可達(dá)-IlOdBm,最高移動速度可達(dá)600km/h。典型城市環(huán)境下，背負(fù)式音視頻收發(fā)機(單點型、組網(wǎng)型)傳輸距離可達(dá)5公里，就地應(yīng)急指揮站音視頻收發(fā)機(便攜式、車載式)、便攜式中繼轉(zhuǎn)發(fā)機傳輸距離均可達(dá)40km。10、低峰均比，功放效率高，功耗低。采用最新的數(shù)字預(yù)失真技術(shù)，將峰均比降低，提高功放效率，TDD方式可以使設(shè)備只在某些時隙開啟工作，別的時候可以關(guān)閉待機以節(jié)省功耗，在發(fā)射功率IW時整機功耗低于1A012V。

圖I是本實用新型具體實施方式
中電力應(yīng)急指揮通信系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式

以下結(jié)合附圖并通過具體實施方式
來進(jìn)一步說明本實用新型的技術(shù)方案。圖I是本實用新型具體實施方式
中電力應(yīng)急指揮通信系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖I所示，該電力應(yīng)急指揮通信系統(tǒng)包括智能頭盔、發(fā)射機、系統(tǒng)基站、中繼基站和指揮中心設(shè)備。其中智能頭盔與發(fā)射機連接，發(fā)射機與系統(tǒng)基站連接，系統(tǒng)基站與中繼基站連接，中繼基站與指揮中心設(shè)備連接。 智能頭盔進(jìn)一步包括冷光源、耳麥、視頻攝像頭和電源。發(fā)射機是背負(fù)式音視頻收發(fā)機，背負(fù)式音視頻收發(fā)機是單點型背負(fù)式音視頻收發(fā)機，或者是組網(wǎng)型背負(fù)式音視頻收發(fā)機。系統(tǒng)基站是便攜式系統(tǒng)基站或者是車載式系統(tǒng)基站。中繼基站包括工控電腦、冷光源照明單元、監(jiān)聽耳麥、監(jiān)視器、視頻服務(wù)器、微型發(fā)電機、天線升降桿和無線收發(fā)設(shè)備。智能頭盔是一種高度集成照明、圖像采集、雙向語音通話的微型化智能設(shè)備，包括高亮度冷光源照度4001m ;色溫6500k ;照射距離不低于200米；耳麥監(jiān)聽級，左、右聲道，立體聲，無間歇、雜噪音；一路AV視頻拍攝高清圖像品質(zhì)520線；紅外感光；光學(xué)變焦不低于36倍、數(shù)字變焦不低于12倍；夜視功能、低照度功能、防抖動功能；超級寬動態(tài)功能(WDR):在拍攝強光源(日光、燈具或反光等)照射下的高亮度區(qū)域及陰影、逆光等相對亮度較低的區(qū)域有明暗高反差的場景時，能得到前后景均清晰的影像；以及電源與背負(fù)式音視頻收發(fā)機共用鋰電池供電，一次充電可連續(xù)工作4小時以上，鋰電池可在“就地應(yīng)急指揮站”隨時充電。背負(fù)式音視頻收發(fā)機以其體積小，重量輕，安裝架設(shè)快速方便、傳輸質(zhì)量高、可實現(xiàn)快速移動、準(zhǔn)確到達(dá)目的地、隨時隨地滿足使用者使用需求等特點在無線應(yīng)急通信中占據(jù)了舉足輕重的位置；其外部接口簡單，使用靈活方便，通過機動的、無線的、抗干擾能力強的數(shù)字語音圖像實時傳輸，在現(xiàn)場和就地應(yīng)急指揮站之間，現(xiàn)場不同方位、場所之間，建立實時的現(xiàn)場音視頻傳輸；其良好的機動性及安全保密性為應(yīng)急通信指揮提供了必要的決策信息資源，能大幅度提高工作效率，提升應(yīng)急指揮管理水平；可單向傳輸一路視頻、雙向傳輸一路語音,典型城市環(huán)境中，傳輸距離可達(dá)I. 5 5公里。單點型背負(fù)式音視頻收發(fā)機與就地應(yīng)急指揮站音視頻收發(fā)機(便攜式、車載式)可進(jìn)行“一對一”無線音視頻傳輸；組網(wǎng)型背負(fù)式音視頻收發(fā)機與就地應(yīng)急指揮站音視頻收發(fā)機(便攜式、車載式)可進(jìn)行“多對一”無線音視頻傳輸。用戶可根據(jù)需要配置各種類型的圖像采集設(shè)備(如紅外成像儀、紫外成像儀、攝像機、頭盔攝像機、DV等)、耳麥等圖像語音設(shè)備，以及GPS等。移動式應(yīng)急指揮系統(tǒng)基站分為便攜式、車載式。便攜式系統(tǒng)基站具有便于攜帶、重量輕、靈敏度高、操作靈活，抗干擾能力強，傳輸質(zhì)量穩(wěn)定等特點。在道路損毀，無法進(jìn)行車載通信的情況下，可徒步攜帶終端設(shè)備進(jìn)入現(xiàn)場?；蛘甙惭b在飛機，進(jìn)行機載式作業(yè)，覆蓋范圍可達(dá)40公里。車載式系統(tǒng)基站一般安裝于搶修車或應(yīng)急通訊車上。該產(chǎn)品可與單點型背負(fù)式音視頻收發(fā)機進(jìn)行“一對一”無線傳輸單向圖像、兩路雙向語音；與組網(wǎng)型背負(fù)式音視頻收發(fā)機進(jìn)行“一對多”無線傳輸1-200路單向圖像、兩路雙向語音。平原開闊環(huán)境中，傳輸距離可達(dá)10 15公里。設(shè)備自帶以太網(wǎng)接口，只要有網(wǎng)絡(luò)，就可隨時隨地通過網(wǎng)絡(luò)將接收的音視頻信息傳輸至指揮中心；設(shè)備內(nèi)置3G和WIFI模塊，可進(jìn)行公網(wǎng)中繼傳輸；用戶可定制各種接口，如E1/光口 /G. SHDSL等，實現(xiàn)“就地應(yīng)急指揮站音視頻收發(fā)機”可與電力信息網(wǎng)混合組網(wǎng)，通過電力信息網(wǎng)直接與指揮中心通信。“應(yīng)急指揮站音視頻收發(fā)機”也可用作遠(yuǎn)距離音視頻傳輸中繼，通過“便攜式中繼 轉(zhuǎn)發(fā)機”與指揮中心通信。在平原開闊環(huán)境下可傳輸距離達(dá)15km。設(shè)備內(nèi)置工控電腦，可進(jìn)行視頻處理；設(shè)備內(nèi)置視頻服務(wù)平臺、可實現(xiàn)視頻存儲、錄像回放；設(shè)備內(nèi)置500萬像素攝像機，可隨時隨地進(jìn)行視頻會議；采用P2P技術(shù)，可隨時隨地采用PC或手機觀看。中繼傳輸基站主要是和車載基站配合使用，可以放到固定點，也可以安裝到車上移動使用，它有效拓展車載基站的延伸距離。當(dāng)主車不需要中繼時，又可以作為前端探測車輛進(jìn)行作業(yè)，另外，當(dāng)主車發(fā)生故障時，也可以作為備用站迅速進(jìn)行替換，完成點對點的傳輸任務(wù)。便攜式中繼轉(zhuǎn)發(fā)機一般安裝于戶外，便攜式中繼轉(zhuǎn)發(fā)機可根據(jù)用戶需求，設(shè)置多級接力，在平原開闊環(huán)境下可達(dá)15km。最后一級便攜式中繼轉(zhuǎn)發(fā)機作為接入端，可安裝于輸電桿塔、變電站、或其它擁有通訊設(shè)施的地方，可與就地應(yīng)急指揮站音視頻收發(fā)機進(jìn)行一對一通訊。設(shè)備自帶以太網(wǎng)接口，只要有網(wǎng)絡(luò)，就可隨時隨地通過網(wǎng)絡(luò)將接收的音視頻信息傳輸至指揮中心；設(shè)備內(nèi)置3G和WIFI模塊，可進(jìn)行公網(wǎng)中繼傳輸；用戶可定制各種接口，如E1/光口 /G. SHDSL等，實現(xiàn)“便攜式中繼轉(zhuǎn)發(fā)機”與電力信息網(wǎng)混合組網(wǎng)，通過電力信息網(wǎng)直接與指揮中心通信。安裝于輸電桿塔的便攜式中繼轉(zhuǎn)發(fā)機一般配置太陽能供電系統(tǒng)作為供電電源，用戶可根據(jù)需要配置桿塔視頻監(jiān)視設(shè)備，如圖像采集設(shè)備(攝像機)等。便攜式中繼轉(zhuǎn)發(fā)機主要由內(nèi)置工控電腦、高亮度冷光源照明單元(選配)、監(jiān)聽耳麥(選配)、(車載)監(jiān)視器(選配)、(車載)視頻服務(wù)器(選配)、(車載)微型發(fā)電機(選配)、天線升降桿、無線收發(fā)設(shè)備等組成。指揮中心監(jiān)控系統(tǒng)實現(xiàn)遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控，語音電話調(diào)度功能。應(yīng)急指揮系統(tǒng)車載站除了基站收發(fā)單元外，還配套了一些其他設(shè)備作為系統(tǒng)輔助，主要包括工控電腦、高亮度冷光源照明單元、圖像采集設(shè)備、監(jiān)聽耳麥、(車載)監(jiān)視器、(車載)硬盤錄相機(大容量工業(yè)抗震儲存硬盤)、(車載)視頻服務(wù)器、(車載)微型發(fā)電機、DC/AC電源、天線升降桿、無線收發(fā)設(shè)備等。用戶可根據(jù)需要選配如下設(shè)備各種類型的圖像采集設(shè)備(如攝像機、紅外成像儀、紫外成像儀等)、三維機載直控鍵盤、GPS等。高亮度冷光源照明，照度4001m ;色溫6500k ;照射距離不低于200米。車載圖像采集設(shè)備，其技術(shù)參數(shù)如下全天候設(shè)計，IP66防護(hù)等級，內(nèi)置電源浪涌和雷電保護(hù)，抗0 ±4000V高壓雷擊浪涌，內(nèi)置加熱器和風(fēng)扇； 水平360度連續(xù)旋轉(zhuǎn)無極性，掃描速度0.3° 160° /220° /300° /s ；垂直0° 90°，無監(jiān)視盲區(qū)旋轉(zhuǎn)，到達(dá)90°時水平自動翻轉(zhuǎn)180°后連續(xù)監(jiān)視；掃描速度 0.3° 60° /75° /90° /s ；高清圖像品質(zhì)，有效像素不低于752(H) X 582 (V)光學(xué)變焦不低于36倍，數(shù)字變焦不低于12倍；數(shù)據(jù)斷電后不丟失，快速調(diào)用預(yù)置位和手動精確控制定位跟蹤；夜視功能、低照度功能、防抖動功能；超級寬動態(tài)功能(WDR):在拍攝強光源(日光、燈具或反光等)照射下的高亮度區(qū)域及陰影、逆光等相對亮度較低的區(qū)域有明暗高反差的場景時，能得到前后景均清晰的影像；耳麥，監(jiān)聽級，左、右聲道，立體聲，無間歇、雜噪音。(車載)監(jiān)視器，實時在線監(jiān)視直升機巡線視頻圖像，無間歇、屏閃、屏顫、馬賽克、雜噪音，技術(shù)參數(shù)如下有效可視面積12英寸；圖像清晰度分辨率為752⑶X 582 (V)，高清DVD畫質(zhì)；響應(yīng)時間< 8ms亮度優(yōu)于35OcdAi2(車載)硬盤錄相機(即大容量工業(yè)抗震儲存硬盤)，能夠?qū)崟r在線記錄高清DVD畫質(zhì)視頻圖像，無間歇、屏閃、屏顫、馬賽克、雜噪音。視頻4進(jìn)2出，音頻I進(jìn)I出；采用雙2. 5英寸可插拔SATA硬盤存儲數(shù)據(jù)，硬盤容量大于320G，使用軍轉(zhuǎn)民硬盤減振加固專利技術(shù)；寬幅電源輸入(DC+6 +36V)，低功耗，設(shè)備功率< 6W ;鋁質(zhì)機箱，散熱、防塵、防水等性能優(yōu)良；紅外遙控器。(車載)視頻服務(wù)器的技術(shù)參數(shù)如下接口滿足即插即用工業(yè)以太網(wǎng)交換及本系統(tǒng)信息傳輸技術(shù)要求；提供2路視頻輸入、兩路音頻輸入、2路數(shù)據(jù)輸入、I路以太網(wǎng)輸出的以太網(wǎng)交換能力，實時在線傳輸監(jiān)視視頻圖像、GPS信號、語音通話信息，無間歇、屏閃、屏顫、馬賽克、雜噪
曰 (車載)微型發(fā)電機，系統(tǒng)配備了小型便攜發(fā)電機，可以給現(xiàn)場設(shè)備提供交流和直流電源。技術(shù)參數(shù)如下額定AC220V電壓，波動范圍+20% -20% /650W ；頻率50Hz；額定功率2KW ;輸出直流12V/8. 3A ;啟動方式手動發(fā)電機；連續(xù)工作時間15hrs。DC/AC電源，汽車公用電源DC12V轉(zhuǎn)換為AC220V供電電源，技術(shù)參數(shù)如下額定輸入DC12V，波動范圍+20% -20%額定輸出AC220V電壓，波動范圍+20% -20% /650W[0087]頻率50Hz額定功率2KW天線升降桿，為了提高傳輸?shù)木嚯x，我們?yōu)檐囕d發(fā)射機和車載中繼發(fā)射機配置天線升降桿，升降桿縮回時時I. 8米，當(dāng)升高時可達(dá)15米。以上所述，僅為本實用新型較佳的具體實施方式
，但本實用新型的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉該技術(shù)的人在本實用新型所揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本實用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本實用新型的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。
權(quán)利要求1.一種電力應(yīng)急指揮通信系統(tǒng)，其特征在于，包括智能頭盔、發(fā)射機、系統(tǒng)基站、中繼基站和指揮中心設(shè)備，其中智能頭盔與發(fā)射機連接，發(fā)射機與系統(tǒng)基站連接，系統(tǒng)基站與中繼基站連接，中繼基站與指揮中心設(shè)備連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種電力應(yīng)急指揮通信系統(tǒng)，其特征在于，智能頭盔進(jìn)一步包括冷光源、耳麥、視頻攝像頭和 電源。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種電力應(yīng)急指揮通信系統(tǒng)，其特征在于，發(fā)射機是背負(fù)式音視頻收發(fā)機。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種電力應(yīng)急指揮通信系統(tǒng)，其特征在于，背負(fù)式音視頻收發(fā)機是單點型背負(fù)式音視頻收發(fā)機，或者是組網(wǎng)型背負(fù)式音視頻收發(fā)機。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種電力應(yīng)急指揮通信系統(tǒng)，其特征在于，系統(tǒng)基站是便攜式系統(tǒng)基站。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種電力應(yīng)急指揮通信系統(tǒng)，其特征在于，系統(tǒng)基站是車載式系統(tǒng)基站。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種電力應(yīng)急指揮通信系統(tǒng)，其特征在于，中繼基站包括工控電腦、冷光源照明單元、監(jiān)聽耳麥、監(jiān)視器、視頻服務(wù)器、微型發(fā)電機、天線升降桿和無線收發(fā)設(shè)備。
專利摘要本實用新型公開了一種電力應(yīng)急指揮通信系統(tǒng)，包括智能頭盔、發(fā)射機、系統(tǒng)基站、中繼基站和指揮中心設(shè)備，其中智能頭盔與發(fā)射機連接，發(fā)射機與系統(tǒng)基站連接，系統(tǒng)基站與中繼基站連接，中繼基站與指揮中心設(shè)備連接。采用了本實用新型的技術(shù)方案，能夠?qū)崿F(xiàn)作業(yè)現(xiàn)場、應(yīng)急指揮發(fā)射基站、中繼站基站和遠(yuǎn)方指揮中心的音視頻傳輸，縮短事故現(xiàn)場與指揮中心的時空距離，保障應(yīng)急管理指揮。
文檔編號H04B7/15GK202364317SQ20112051129
公開日2012年8月1日 申請日期2011年12月9日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月9日
發(fā)明者崔高智, 李丹, 焦廣旭, 譚麗娟 申請人:山西省電力公司晉城供電分公司