光伏发电-融合调度通信系统

一、概述

1.1 背景描述

近年来，随着国家电力能源方面的迅速发展，政府越来越重视绿色电力能源，并出台了一系列政策措施，为绿色能源的发展提供了有力保障。例如《国家能源发展战略行动计划》明确提出要加强能源信息化建设，提高能源系统的智能化水平。国家加大了对清洁能源、风力发电、光伏发电等领域的投入，特别是目前严峻的气候变暖趋势，低碳经济背景下，发展清洁能源已成为时代的共识。

        目前光伏发电行业正在经历一场新的革命，大数据、人工智能、物联网等技术和新能源电力的结合越来越密切，生产模式不断更新，向规模化、集约化、协同化等方向发展，开始迈入智能化新阶段，随着光伏发电企业规模的扩大和新的生产方式的应用，安全生产与应急管理也日益成为光伏发电企业运营和政府监管的核心问题。

        国务院及相关部门发布的《电力企业安全生产管理规定》明确提出，要建立完善的响应机制，加强调度指挥系统建设，整合企业内外各类信息资源，提高企业应急管理的快速反应能力与协同能力，以实现光伏发电企业的安全生产及稳定运营。

1.2 现状分析

 光伏发电现场环境因项目选址不同而差异显著，主要可分为海上、滩涂/湿地及山地等类型，每种环境都面临着独特的自然挑战和施工运维要求。而在这些地区的运营商网络信号往往还覆盖不足，造成现场人员无法通过有效通信手段与调度中心人员进行良好沟通，同时现场环境可能还会具有超高温、超低温、潮湿、酸碱、腐蚀、高尘、高电磁干扰等特征。

虽然目前的光伏发电企业通信网中普遍已经建设了包括视频监控、集群对讲、传感器监测等多种系统，在日常管理和突发事件的应急响应中发挥了重要作用。然而，许多光伏发电企业内部系统在建设过程中存在技术标准不统一、设备互不兼容等问题，导致信息孤岛严重，造成指挥调度工作效率低下，无法实现跨部门、跨区域的联动。

目前光伏发电企业的通信网络普遍存在如下问题：

l  覆盖面不足：大部分光伏发电场处于偏远、环境恶劣、布线困难区域，很多工作岗位没有覆盖到。

l  信息传递过程复杂：指挥中心通常无法实时获取事故现场的详细视频画面或实时数据，造成指挥信息滞后。

l  跨部门协作难：光伏发电企业不同部门、不同单位之间无法高效沟通，指挥调度常依赖电话、对讲机等传统通讯方式，难以实现信息共享和统一决策。

l  难以开展智能业务：无法实现无线对讲、视频、会议、广播、报警等多种系统联动，无法实现指挥调度统一化。

l  管理调度效率低：应急处理需要涉及多个部门的协作，但由于信息系统之间缺乏统一连接，导致大量冗余信息和孤岛现象，影响响应速度和决策效率。

l  系统稳定性差：目前很多光伏发电企业的通信系统大多缺乏冗余备份机制，单一环节故障时可能导致整个系统瘫痪，并且在信息安全方面的保护不足，存在泄密风险。

l  维护费用高：光伏发电企业使用多种业务通信系统及终端，设备维护需要占用大量人力、物力、财力，使得维护费用提高。

1.3 需求分析

多制式、多网络通信系统的现状，以及话音、视频、数据等融合通信的需求，急需光伏发电企业建设一个智能化融合调度通信系统平台，解决日常生产及应急指挥调度中统一接入、融合交换和应用服务等诸多问题。该系统平台需具备横向互联互通、纵向多层分级、管理分权分域的组网能力，可基于传统网络、IP网络、卫星通信等多种的数据传输模式，同时能集语音调度、指令调度、广播调度、视频调度、预案调度等于一体，为用户提供智能调度、融合通信、实时监控、专家评估、远程维护等服务。在满足日常生产通信畅通的情况下，还可实现在突发事件发生时，事故现场与指挥部之间零距离的高效协同。

该系统应满足以下需求：

l  传输距离要求：满足海上/陆上光伏电场广阔的通信传输距离。

l  适应恶劣的环境要求：

     ①  适应恶劣的EMC/EMI环境。

     ②  具备在沙尘、尘土、潮湿，酸碱水气、雾气以及振动环境下的防护能力。

     ③  可在极低或极高温度下正常工作。

l  可靠性要求：系统必须具备高可靠性，能够应对设备故障或网络中断，突发情况下可极短时间内恢复运行。

l  实时性要求：需确保现场数据和视频实时传输，方便快速决策与协同指挥。

l  兼容性要求：由于光伏发电场多在偏远位置，调度系统需支持各种可能接入的网络（电力专网、IP网络、4G/5G网络及卫星通信等）来保障通信的畅通。同时还需支持不同通信设备、通信终端、第三方系统之间无缝集成与互通。

l  安全性要求：确保数据传输和通信内容的保密性与安全性，防止信息泄露和网络攻击。

l  灵活性要求：应急响应中可根据实际情况调整指挥方案和策略。

l  扩展性要求：随着光伏发电企业的发展，需十分便捷的扩容系统，技术需能满足未来5-10年的通信需求。

二、总体设计

       小犇科技电力融合通信调度系统（光伏行业）的应用可为光伏发电企业提供整体通信系统解决方案，通过本解决方案可使企业达成以下建设目标：

l  可视化调度：系统融合了视频、图像、声音、文字、数据、预案等多种信息，通过多媒体调度系统深入融合，最终满足可视化调度、高效决策指挥等使用要求。

l  多系统融合：系统可提供必要的接口和数据，实现与无线通讯、有线通讯、集群对讲、广播、GIS地理信息、预案、视频监控、报警、电力业务系统、智能信息化平台等完美融合，形成一体化调度平台，进而实现统一管理、统一通信及统一调度，有效提高光伏发电企业的通讯联络水平。

l  基于 TDM+IP 网络架构：系统具备当今主流的 IP 通信技术，具有很强的兼容性和扩展性。

l  支持网络部署：只要有网络的地方，就能部署调度终端，完全突破地域的限制，使系统可以真正做到集中式管理，分布式组网。

l  终端多样性：支持固话（模拟/SIP/磁石电话），移动通信（传统手机、对讲机、WIFI手机等）、触摸屏调度台、无人机摄像头、扬声器、音箱、麦克风、寻呼台、工业防水话机/话站、SOS报警器等各种终端接入和管理调度。

该融合调度通信系统应用后，相关光伏发电企业的通信系统可达到国内智慧电力调度通信系统的领先水平，全面提高光伏发电企业的安全生产管理水平及信息化水平。

三、小犇科技电力融合调度系统（光伏行业）

小犇科技电力融合调度通信系统（光伏行业）是小犇科技充分了解光伏发电行业用户需求的基础上，根据用户的实际情况研发的一套可基于光伏发电企业专网、企业WiFi、工业以太环网、4G/5G公网、PSTN等多种网络，集视频、语音、数据于一体的涵盖有线调度通信、无线调度通信、应急广播系统、视频监控、GIS地理信息、集群对讲、智能终端等智能化多功能的统一超融合调度系统，并通过了国家输配电安全控制设备质量检验检测中心和国网电力科学研究院有限公司实验验证中心的双重认证，取得了电力专用通信设备进网许可证（DDJ-2024-183-007）。

小犇科技电力融合通信调度系统（光伏行业）集求助对讲、紧急电话、应急广播、可视化调度、实时录音、视频联动、无线集群、报警联动、电子地图为一体，具有丰富的接口，可实现与普通固话、IP电话、广播、集群对讲、防爆话机/话站、无人机、4G/5G手机等多种通信终端的融合；可满足光伏发电企业有线调度通信、视频通话、应急广播、无线调度通信、视频联动、跨地域指挥等使用要求。彻底解决了传统系统存在的传输距离限制、多级管理、易受干扰等问题。同时具有一键全呼/群呼/组呼、一键广播、监听、禁话、强拆/强插、转接、话务员、语音信箱、电话录音、一键会议、日夜服等众多功能。有效的实现日常生产调度管理同时，突发情况下可进行救生引导和紧急群呼，最大限度的提高处理突发事件的能力和救援效率。具备建设及维护成本低、稳定可靠、部署灵活、扩展方便等诸多优势。

小犇科技电力融合调度系统（光伏行业）

3.1 系统架构

       系统采用“平战结合”的模式，既能满足平时的日常办公、会议协作、应急演练等需求，又可轻松应对突发灾害和重大事故的应急指挥和救援工作。达到统一指挥、联合行动的目的，为用户的日常管理和应急处置提供有效支撑，最大化地提高应急处置效率。

        指挥层：支持各种管理终端进行调度管理，如触摸屏调度台、PC终端、移动调度终端、调度话站等，普通话机突发情况下亦可通过小犇科技电力融合通信调度系统实现部分调度功能（如强插/强拆、全呼/组呼、一键告警等），方便指挥人员能够随时随地进行指挥调度。

业务层：主要是实现本系统业务功能的逻辑应用以及多种系统的接入，轻松实现可视化指挥调度、视频监控、视频会议、广播系统、音视频调度、集群对讲、应急预案等多种系统融合调度。

硬件层：通过系统主机、各种网关等设备来实现集群对讲、广播通信、电话办公、短信、视频监控、视频会议、物联网预警等各种相关系统的接入。

       传输层：支持IP网络、PSTN网、GSM、CDMA、WiFi、宽带/窄带、专网、3G/4G/5G、卫星通信等等多种通信传输方式的融合接入，确保了系统具备强大的数据传输能力。

终端层：系统支持各类音频、视频、数据终端的融合接入，包括智能单兵、智能车载台、双模终端、触摸屏调度台、模拟/SIP/磁石电话、WIFI手机、IP/模拟摄像头、麦克风、耳麦、模拟/网络功放、网络音柱、扬声器、工业话机、防爆话机/话站、无人机、对讲机、SOS报警器、门禁、布控球、摄像头、报警柱、卫星电话等各类终端，通过系统可直接对接入终端进行统一调度，确保现场数据的及时传输和指挥调度。

3.2 系统特点

小犇科技电力融合调度系统（光伏行业）包括多个功能模块，如用户管理、任务管理、设备管理、语音通信、视频传输和应急指挥等。这些模块共同构成了一个完整的调度生态系统，实现了从用户接入到任务执行的全流程管理。该系统支持分布式部署，允许各个组件分布在不同的地理位置，这种设计不仅提高了系统的灵活性和可扩展性，还有助于实现跨地域的指挥调度。例如，在大型应急事件中，不同地区的调度中心都可通过该系统进行快速协调资源，实现高效的联合行动，为各类应急管理和日常运营提供强有力的支持。

多媒体融合调度

小犇科技电力融合调度系统为光伏发电行业用户提供全方位的通信解决方案的同时，有效的整合了多种媒体形式，包括语音、视频和数据，为用户提供了丰富多样的调度选项。系统的核心设计理念是多业务融合，支持语音调度、视频调度、广播调度、集群调度、报警调度、短信调度、预案调度、GIS地理信息等多系统的调度 。通过统一的控制台界面，用户可以轻松地完成各种任务，如监视监听、呼叫对讲、业务咨询和远程求助等。这种一体化的设计大大简化了操作流程，提高了工作效率。

在实际应用中，该系统具有卓越的灵活性和实用性。例如，在突发情况下，可实现一键告警、一键全呼、一键广播、一键会议等功能。如调度员一键启动多方会议，可迅速召集相关人员进行讨论。同时，系统还支持分区会议和多方会议功能，允许单组或多组呼叫，实现快速、便捷的多方沟通。

系统集成了视频调度功能。在通话过程中，调度员可以直接调取视频监控画面，实时掌握现场情况。这不仅增强了决策的准确性，也为后续的指挥调度提供了直观的视觉依据。为了进一步提高系统的可用性，系统还具有GIS电子地图功能 ，使得调度员能够直观地查看终端位置，并实时监控其状态。通过地图界面，调度员可以快速定位目标终端，并进行相应的控制操作，大大提升了调度的精准性和效率。

集群对讲功能可实现车载台等无线对讲系统接入，可轻松实行对讲机与接入系统的固话、手机、工业话机/话站、防爆话机/话站、广播等各种终端进行通信。通过这些多样化的多媒体调度功能，系统可轻松完成各类复杂场景下的指挥调度工作。

广播调度可轻松实现播放语音通知、分区广播、公共广播、喊话广播、TTS 文字语音广播、等级广播、指令广播、定时广播、应急广播、消防广播、日常广播、任务流程广播等各种广播功能，同时可接入线下会议现场实现线下会议与广播系统的联动，特别是突发情况时的线下应急指挥会议，可有效的保障调度指挥的流畅性。

预案调度、报警调度、广播系统等多系统的融合联动可轻松实现将危险控制在发生初期，这种前瞻性功能在应对突发事件时尤为重要，可以帮助指挥中心提前部署资源，最大限度地减少损失。例如系统检测到光伏电场内异常（如火灾、爆炸等），会自动触发预案，系统就会自动告警，同时播放危险广播，并将突发险情相关位置的声音、图像自动调入到调度台或调度中心大屏，为进一步控制险情和随时投入救援做好准备。

通过这些智能调度功能，不仅可提高光伏发电企业的资源利用效率，还可显著改善企业的决策质量和响应速度，这为各类指挥调度任务的成功执行提供了强有力的保障，特别是在面对紧急情况时，能够帮助指挥中心做出更快、更明智的决策。

系统特性

可扩展性

该电力融合调度通信系统具有出色的可扩展性。这种设计不仅支持系统的横向扩展，还允许纵向深化，可满足不同规模光伏发电企业的各种复杂性的部署需求。系统采用模块式架构，每个功能模块都可以独立部署和升级，不会影响整个系统的运行，这种模块化设计使得系统能够根据实际需求灵活调整资源分配，实现平滑扩容。通过这种方式，系统能够有效应对用户数量增长和技术演进带来的挑战，确保长期稳定运行和持续发展。例如，在企业用户需求增多或突发应急响应等场景下，系统可以快速扩展容量，满足临时激增的通信需求，同时保证服务质量不受影响。

兼容性

该电力融合调度通信系统同时具有卓越的互操作性。系统基于多种通信协议的开放性和标准化，使得系统能够无缝连接各种通信设备和服务。系统通过标准化接口和协议转换机制，实现了与PSTN、IP网络、移动网络、电力专网、卫星通信、模拟/数字集群等多种网络的融合，确保了跨平台、跨网络的通信一致性。这种强大的互操作性不仅提高了系统的适用范围，还增强了其在复杂环境下的适应能力，为用户提供了全面、灵活的通信解决方案。

同时支持触摸屏调度台、模拟/SIP/磁石电话、手机、IP/模拟摄像头、麦克风、耳麦、模拟/网络功放、网络音柱、扬声器、防爆话机、单兵装备、无人机、对讲机、SOS报警器、门禁等各种终端的互联互通。

安全性

安全性是至关重要的，为了确保系统的安全性和可靠性，系统采用了多层次的安全防护机制，涵盖了加密、认证和访问控制等多个方面。

实际应用

1、企业日常生产调度

在光伏发电企业的日常生产管理中，该系统发挥着关键作用，该系统通过整合语音、视频和数据通信，实现了生产过程的全面监控和资源的高效调配。系统的核心优势在于其实时监控和分析能力，能够及时发现潜在问题，并迅速告知相关调度管理人员，并调动所需资源进行处理。这种智能化的调度方式不仅提高了生产效率，还显著降低了各种突发情况发生的几率。通过这种主动式的管理，企业能够实现生产过程的精细化控制，优化资源配置，最终达到提高整体生产效率的目标。

2、 应急指挥调度

在突发事件处理中，该系统可展现出卓越的应用价值。该系统通过整合多种通信渠道和资源，显著提高了应急响应的速度和协调效率。具体而言，系统的核心优势体现在以下几个方面：

l  跨地区、跨部门的统一指挥协调 ：系统实现了语音、视频和数据的融合调度，使得不同地区、不同部门之间的沟通变得更加顺畅。突发情况下，系统能够快速建立多方语音/视频通话，让来自不同地方的指挥人员、专家和前线救援队伍能够实时交流信息，共同制定救援方案。这种高效的沟通机制大大缩短了决策周期，提高了救援效率。

l  实时监控和数据分析 ：系统集成了GIS地理信息系统功能，允许指挥人员通过电子地图直观地了解险情现场情况，为指挥救援决策提供有力支持。这种基于数据的决策方式不仅提高了决策的科学性，还能帮助指挥人员快速识别关键问题，采取针对性措施。

l  移动化指挥 ：系统支持移动管理终端接入，使得指挥人员可以在任何时间、任何地点进行指挥调度，这在出现严重突发情况时尤为重要。现场指挥人员可通过移动终端将现场的视频、图片等信息实时回传到指挥中心，为决策者提供第一手资料。

通过这些功能的综合应用，可有效提高光伏发电企业突发事件处理的效率和效果。它不仅为指挥人员提供了全面、实时的信息支持，还实现了资源的快速调配和精准投放，最大程度地降低了突发情况造成的损失。

3.3 系统部署设计

l  机房部署设计

在核心机房部署电力融合调度通信系统、监控视频接入网关、存储服务器、语音网关等，作为汇接局，安装于中心机房内。

l  指挥中心部署设计

在指挥中心部署多媒体指挥调度台、桌面式调度话站。

l  发电场部署设计

可将工业话机/话站、手机、对讲机、WIFI手机、无人机等终端设备应用于发电场。