摘要:變電站調(diào)度電話業(yè)務(wù)是極其重要的電力生產(chǎn)業(yè)務(wù)，本文針對電網(wǎng)中各類變電站調(diào)度電話的6 種實(shí)現(xiàn)方式，包括程控交換機(jī)互聯(lián)方式、遠(yuǎn)端模塊延伸方式、PCM放小號方式、SDH模擬用戶板放號方式、VoIP方式、IAD電話方式，從技術(shù)原理、性能分析、投資分析、發(fā)展趨勢等方面進(jìn)行綜合分析比較，為未來變電站調(diào)度電話的發(fā)展方向提供依據(jù)。綜合考量業(yè)務(wù)可靠性和未來技術(shù)發(fā)展趨勢，未來的調(diào)度電話主流解決方案是基于軟交換/IMS架構(gòu)，隨著電路交換設(shè)備進(jìn)一步退出主流市場，以及IP技術(shù)可靠性的進(jìn)一步加強(qiáng)，未來變電站調(diào)度業(yè)務(wù)將進(jìn)一步朝著全I(xiàn)P化的方向發(fā)展。

關(guān)鍵詞:VoIP;IAD;IMS;PCM;調(diào)度電話;交換設(shè)備;通信網(wǎng)

隨著通信語音技術(shù)的不斷發(fā)展，電力調(diào)度電話的實(shí)現(xiàn)方式日益增多。由于歷史原因，目前在運(yùn)行的變電站中同時(shí)存在著多種調(diào)度電話建設(shè)模式。電力通信系統(tǒng)的建設(shè)者和運(yùn)行維護(hù)人員在實(shí)際工作中可能會存在困惑，在新建工程中究竟應(yīng)當(dāng)采用何種電力調(diào)度電話的實(shí)現(xiàn)方式。本文將對電網(wǎng)中曾經(jīng)存在、現(xiàn)有以及未來可能出現(xiàn)的調(diào)度電話實(shí)現(xiàn)方式進(jìn)行全面分析，重點(diǎn)比較變電站端各種實(shí)現(xiàn)方式的優(yōu)劣，為未來的變電站調(diào)度電話發(fā)展方向提供參考。

1 變電站電力調(diào)度電話的作用

變電站是指電力系統(tǒng)中對電壓和電流進(jìn)行變換，接受電能及分配電能的場所。變電站是重要的電力基礎(chǔ)設(shè)施，對電網(wǎng)的安全至關(guān)重要。電力調(diào)度電話由電業(yè)部門根據(jù)調(diào)度的重要性和企業(yè)管理的繁忙程度自行建設(shè)的獨(dú)立電話通道。它可以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)調(diào)度并有效地指揮生產(chǎn)。對于電力調(diào)度電話，要求有高度的可靠性，不僅在正常情況下，而且在惡劣的氣候條件下和電力系統(tǒng)發(fā)生事故時(shí)，保證電話暢通。因此，變電站電力調(diào)度電話業(yè)務(wù)是最重要的電力通信業(yè)務(wù)之一，對保障電力安全生產(chǎn)至關(guān)重要。

2 電力交換系統(tǒng)的構(gòu)成

電力交換系統(tǒng)由交換中心(呼叫中心)、交換節(jié)點(diǎn)(匯接站)、接入用戶組成。根據(jù)《電力系統(tǒng)調(diào)度通信交換網(wǎng)設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程》，交換網(wǎng)絡(luò)按照主網(wǎng)和區(qū)域網(wǎng)兩種等級來建立。網(wǎng)絡(luò)的交換節(jié)點(diǎn)分為不同調(diào)度級別的交換中心及相關(guān)的匯接交換站兩種類型。主網(wǎng)級交換節(jié)點(diǎn)由網(wǎng)、省調(diào)交換中心及所轄范圍的匯接交換站組成;區(qū)域網(wǎng)級交換節(jié)點(diǎn)由省調(diào)交換中心、省網(wǎng)內(nèi)重要地調(diào)交換中心及所轄范圍的匯接交換站組成。

3 變電站端調(diào)度電話實(shí)現(xiàn)方式

由于現(xiàn)網(wǎng)中的變電站建設(shè)年代不同，變電站端存在多種調(diào)度電話實(shí)現(xiàn)方式。以下對變電站各類實(shí)現(xiàn)方式進(jìn)行比較分析。

3 ．1 方式1 程控交換機(jī)互聯(lián)方式

(1)組網(wǎng)方式該方式建立在傳統(tǒng)的程控交換機(jī)組網(wǎng)的基礎(chǔ)上，需要在變電站端設(shè)置1 套程控交換機(jī)。該交換機(jī)與交換中心/匯接站通過E1 中繼互聯(lián)，站內(nèi)程控交換機(jī)通過模擬用戶板或數(shù)字用戶板對變電站各生產(chǎn)崗位進(jìn)行放號。參見圖1 。該方式具有以下特點(diǎn):a．程控交換機(jī)具有雙電源、冗余的模塊化設(shè)計(jì)，穩(wěn)定可靠。b．程控交換機(jī)業(yè)務(wù)接口豐富，可支持模擬用戶、數(shù)字用戶、調(diào)度臺、維護(hù)終端、錄音系統(tǒng)，可滿足電力系統(tǒng)多種業(yè)務(wù)。c．程控交換機(jī)采用模塊化設(shè)計(jì)，可以根據(jù)實(shí)際需求配置業(yè)務(wù)板卡數(shù)量，可以滿足大量用戶接入需求。(3)投資效益分析該方式投資較高，一套完整程控交換機(jī)的價(jià)格根據(jù)配置的板卡及端口數(shù)量而異，但基礎(chǔ)配置的價(jià)格也在20 萬元以上。隨著變電站日益無人化，對電話用戶的數(shù)量要求日益下降。調(diào)度機(jī)的大容量優(yōu)勢無法發(fā)揮，造成了一定程度的投資浪費(fèi)，性價(jià)比不高。

3 ．2 方式2 遠(yuǎn)端模塊延伸方式

(1)組網(wǎng)方式遠(yuǎn)端模塊可以理解為小型程控交換機(jī)，其組網(wǎng)方式與程控交換機(jī)互聯(lián)方式類似，需在變電站端配置調(diào)度機(jī)遠(yuǎn)端模塊，與交換中心/匯接站通過E1 中繼互聯(lián)，實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)端調(diào)度，電話接入放號。參見圖2 。(2)性能分析遠(yuǎn)端模塊將交換機(jī)強(qiáng)大的調(diào)度指揮功能透明地延伸到遠(yuǎn)端用戶群，遠(yuǎn)端調(diào)度和電話分機(jī)具備交換機(jī)近端同樣強(qiáng)大的調(diào)度功能。在滿足相關(guān)功能的同時(shí)，與程控交換機(jī)相比，遠(yuǎn)端模塊在用戶接口數(shù)量上有所減少。(3)投資效益分析與程控交換機(jī)級聯(lián)方式相比，遠(yuǎn)端模塊的費(fèi)用有所降低，但由于遠(yuǎn)端模塊需和程控交換機(jī)配合使用，在選型上受制于現(xiàn)網(wǎng)程控交換機(jī)的品牌，相應(yīng)地缺乏議價(jià)權(quán)，性價(jià)比仍不十分理想。

3 ．3 方式3PCM放小號方式

(1)組網(wǎng)方式在交換中心/匯接站配置1 套多方向PCM設(shè)備，在變電站端配置1 套單方向PCM設(shè)備。多方向PCM設(shè)備與程控交換機(jī)通過E1 或者FXS用戶線相連，單方向PCM和多方向PCM之間通過E1 線路連接，單方向PCM通過FXO口與模擬話機(jī)相連。參見圖3 。(2)性能分析PCM方式可以實(shí)現(xiàn)局端向站端放小號的功能，相當(dāng)于程控交換機(jī)本地電話用戶的延伸。其功能比較單一。PCM設(shè)備同時(shí)支持低速數(shù)據(jù)接口，可以滿足自動化遠(yuǎn)動及電能量采集等低速業(yè)務(wù)需求。其缺點(diǎn)在于，無法提供大量的用戶，無法提供調(diào)度臺、錄音系統(tǒng)等功能。(3)投資效益分析由于價(jià)格適中，同時(shí)兼顧模擬語音業(yè)務(wù)和自動化低速數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，在相當(dāng)長一段時(shí)間內(nèi)，PCM設(shè)備得到了廣泛應(yīng)用。隨著調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)的日益完善，自動化站端不再需要低速數(shù)據(jù)通道，PCM僅需要提供模擬電話業(yè)務(wù)，其優(yōu)勢無法發(fā)揮，相應(yīng)性價(jià)比大為下降。

3 ．4 方式4SDH模擬用戶板放號方式

(1)組網(wǎng)方式從技術(shù)原理上，該方式與PCM放號方式類似，其差別在于，本方式不再需要配置單獨(dú)的PCM設(shè)備，而是利用SDH自身的相關(guān)業(yè)務(wù)板卡，提供類似的業(yè)務(wù)接口。局端SDH設(shè)備與程控交換機(jī)通過E1 或者FXS用戶線相連，站端SDH通過FXO口與模擬話機(jī)相連，SDH之間利用現(xiàn)有的傳輸通道。參見圖4 。(2)性能分析其局限性與PCM類似，僅能提供基本的模擬語音功能，無法提供調(diào)度臺、錄音系統(tǒng)等高級功能。(3)投資效益分析同時(shí)由于相關(guān)功能集成在SDH設(shè)備本身，其投資進(jìn)一步降低。

3 ．5 方式5VoIP電話方式

(1)組網(wǎng)方式該方式基于軟交換/IMS平臺，僅需在調(diào)度端建設(shè)主備呼叫中心，站端配置IP話機(jī)，通過IP網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)電話功能。相關(guān)業(yè)務(wù)可以通過電力綜合數(shù)據(jù)網(wǎng)承載，無需建設(shè)單獨(dú)的IP網(wǎng)絡(luò)。參見圖5 。(2)性能分析由于采用IP的方式，一方面站端除提供基本的語音功能外還可以根據(jù)實(shí)際需要配置各類高級功能，如彩信功能、視頻功能、電話會議功能，并且支持IP調(diào)度臺;另一方面，通話的性能受制于IP網(wǎng)絡(luò)狀況，無法避免諸如網(wǎng)絡(luò)病毒、廣播風(fēng)暴、網(wǎng)絡(luò)攻擊等網(wǎng)絡(luò)問題對通信可靠性造成的影響(3)投資效益分析VoIP方式和傳統(tǒng)程控交換組網(wǎng)方式的單用戶成本比較目前取決于用戶規(guī)模，規(guī)模越大VoIP的價(jià)格優(yōu)勢越突出。當(dāng)建成軟交換/IMS平臺后，每個(gè)新建變電站，只需要配置IP電話/IP調(diào)度臺，不再需要配置電話交換設(shè)備。

3 ．6 方式6IAD電話方式

(1)組網(wǎng)方式IAD為綜合接入設(shè)備，提供電話模擬網(wǎng)關(guān)的功能。該方式與VOIP電話方式類似，區(qū)別在于站端通過IAD終端和模擬電話實(shí)現(xiàn)調(diào)度電話功能。IAD終端通過IP接口接入站內(nèi)綜合數(shù)據(jù)網(wǎng)設(shè)備，IAD提供模擬語音接口與模擬話機(jī)相連。參見圖6 。圖6IAD電話方式示意圖(2)性能分析IAD方式僅提供模擬語音接口，如果需要，可單獨(dú)配置IP調(diào)度臺，接入綜合數(shù)據(jù)網(wǎng)。(3)投資效益分析與VoIP方式相比，該方式單臺話機(jī)費(fèi)用較低，但增加了IAD網(wǎng)關(guān)的費(fèi)用。二者整體性價(jià)比取決于話機(jī)的數(shù)量，話機(jī)較少時(shí)，VoIP方式的性價(jià)比更高。

4 未來發(fā)展趨勢

從技術(shù)發(fā)展趨勢上看，由于通信業(yè)務(wù)自身從過去的以語音業(yè)務(wù)為主向著以海量的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)、高清視頻業(yè)務(wù)為主不斷轉(zhuǎn)變，因此傳統(tǒng)的基于電路交換的通信設(shè)備正在被基于分組的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備所取代。從全通信行業(yè)的電話交換設(shè)備的出貨量看，基于IP交換設(shè)備所占的比例也在不斷增多。因此，未來的語音主流解決方案肯定是基于軟交換/IMS架構(gòu)。

5 結(jié)論

綜合比較以上方式，方式1 ～4 基于傳統(tǒng)的程控交換系統(tǒng)，具有系統(tǒng)穩(wěn)定、可靠性高的優(yōu)點(diǎn)，缺點(diǎn)是建設(shè)成本較高。方式5 ～6 基于IP分組交換核心，具有業(yè)務(wù)豐富、靈活多樣的特點(diǎn)，缺點(diǎn)是無法克服IP網(wǎng)絡(luò)自身固有缺陷的影響。變電站調(diào)度電話業(yè)務(wù)作為極其重要的電力生產(chǎn)業(yè)務(wù)，調(diào)度電話通常采用雙路冗余模式。綜合考量業(yè)務(wù)可靠性和未來技術(shù)發(fā)展趨勢，建議在一定時(shí)期內(nèi)采用電路交換+IP分組交換的疊加模式。同時(shí)，為了進(jìn)一步降低成本，推薦采用方式4+方式5 的方式，即利用SDH的語音板卡提供穩(wěn)定可靠的模擬語音通道，利用IP網(wǎng)絡(luò)提供豐富的調(diào)度業(yè)務(wù)。未來隨著電路交換設(shè)備進(jìn)一步退出主流市場，以及IP技術(shù)可靠性的進(jìn)一步加強(qiáng)，未來變電站調(diào)度業(yè)務(wù)將進(jìn)一步朝著全I(xiàn)P化的方向發(fā)展。

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［2 ］陳蕾，王彥波，黃紅兵．基于軟交換架構(gòu)的調(diào)度交換系統(tǒng)研究和應(yīng)用［J］．電力信息與通信技術(shù)．2013(12)．

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