电力IMS超融合调度通信系统

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，政府越来越重视电力企业融合通信技术的发展，并出台了一系列政策措施，为电力融合通信系统技术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。此外，国家加大对清洁能源、智能电网等领域的投入，为电力融合通信系统技术的发展创造了良好的环境。

        国内电力企业也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，电力行业向规模化、集约化、协同化方向发展，开始迈入智能化新阶段，随着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电力企业运营和政府监管的核心问题。电力企业生产中常面临高温、高压、易爆、放射性物质、化学品等危险源，一旦发生突发事故或灾害，迅速、高效的应急响应与处置机制是保障员工生命安全、环境保护及社会公共安全的关键。因此，建设一套高效的融合通信指挥调度系统，对电力企业中各类突发事件进行快速响应并实现跨部门、跨区域协同作战，成为电力企业管理中的重要任务。

       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，要建立完善的应急响应机制，加强应急指挥系统建设，整合电力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，以实现电力企业的安全生产及稳定运营。

1.2 现状分析

l  通信网络碎片化，信息孤岛突出

       现有电力通信涵盖调度专网、无线对讲、公网、卫星通信等多类网络，各类网络独立规划、分而治之，缺乏统一的协同调度机制，网络之间互通难度大。调度、运维、抢修、营销等各专业专用通信系统互不兼容，数据、指令、音视频信息难以共享流转，形成多处信息孤岛，导致跨专业协同效率偏低，指挥调度存在壁垒。

l  终端管控分散，统一调度困难

        基层作业终端种类繁多，包括传统调度电话、对讲机、单兵设备、无人机、车载终端、卫星话机等，各类终端分属不同系统、不同平台管控，无法实现统一呼叫、统一接入、统一管控。指挥中心难以一键联动各类终端，现场工况、作业进度、故障信息无法全面实时归集，影响调度决策效率。

l  应急通信能力薄弱，抗毁性不足

       常规通信链路依赖电网供电和有线传输，在极端灾害、电网停电、线路损毁等情况下，极易出现通信中断。应急通信手段部署繁琐、联动不畅，备用通信网络与主网无法无缝切换、自动倒换，偏远区域、故障盲区存在通信覆盖短板，难以保障极端场景下指挥链路不间断。

l  业务协同不畅，智能化水平偏低

        现有通信系统多以基础语音、简单数据传输为主，与电力企业PMS、GIS、应急管理等业务系统联动不足，缺乏数据融合分析、态势可视化展示、智能告警联动等功能。调度决策多依靠人工经验，现场视频会商、远程专家指导、故障快速研判等智能化应用支撑不足，业务流程不够精简高效。

l  运维管控繁杂，安全防护有待加强

       多套通信系统分头运维，故障排查、设备管控、状态监测工作量大，缺乏统一的可视化运维平台，故障定位慢、处置效率低。同时，多网多终端接入后，通信权限管控、数据加密、指令防篡改、防攻击等安全防护体系不够完善，难以满足电力关键通信业务的安全保密要求。

1.3 需求分析

很多电力企业已经建设较为完备的集群对讲系统、音视频广播系统、办公电话系统、音视频会议系统、视频监控系统等多套内部通信系统，在平战通信保障中方便发挥了积极的作用。但由于设计的不同单位、不同系统之间存在存在通信孤岛，互不相通，导致日常生产通信及指挥调度还需要通过不同的独立系统进行独立指挥，指挥效率差，处置响应速度慢等问题。

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，急需电力企业建设一个智能化融合通信系统平台，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，通过该系统平台可将电力企业内的不同制式、跨网络的通信系统及各种终端构建成一张网络，在满足日常生产通信畅通的情况下，进而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。

智能化、智慧化电力企业建设必然要求企业内部各通信系统协同联动、智能联动、智能调度；因此电力企业所需的融合通信系统平台必然基于传统网络、IP网络、卫星通信等多种的数据传输模式，同时能实现集语音调度、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。

电力融合通信系统应满足以下需求：

1. 多网融合互通需求

       打破各类通信网络的独立壁垒，实现电力调度专网、无线专网、公网、卫星通信、窄带对讲、有线通信等多网络深度融合、无缝对接，支持网络间自动切换、负载均衡、主备倒换，保障通信全程畅通，消除通信盲区。

2. 全终端统一管控需求

       兼容各类电力专用通信终端和作业设备，实现对调度话机、对讲机、单兵终端、车载设备、无人机、卫星便携站、视频监控等全类型终端的统一接入、统一调度、统一管理，支持一键呼叫、组呼、广播、视频联动，实现全域终端可视可控。

3. 全场景业务支撑需求

       覆盖日常调度值守、线路巡检、设备检修、故障抢修、重大保电、应急抢险等全业务场景，具备高清语音、多路视频会商、现场画面回传、数据共享、定位追踪、轨迹回放、指令下发、工单联动等功能，满足常态化运行和应急处置双重需求。

4. 高可靠抗毁保障需求

       系统核心设备具备冗余备份，关键链路多路兜底，支持离线运行、快速自愈，在网络故障、设备断电、灾害损毁等极端情况下，可快速重构通信链路，保障核心调度、应急抢修业务不中断，满足7×24小时不间断稳定运行要求。

5. 安全合规防护需求

        贴合电力行业安全管控标准，建立分级权限管理、通信加密传输、录音录像存证、日志审计、防攻击、防窃听等全方位安全防护机制，严防调度指令篡改、敏感信息泄露，保障通信业务和电网数据安全可控。

6. 智能运维扩展需求

        搭建统一的可视化运维平台，实现全网设备、通信链路、终端状态实时监控、故障自动告警、远程维护管理，简化运维流程。同时采用模块化、开放式架构，支持后续新设备、新业务、新系统的平滑接入，适配电力企业业务升级迭代。

7. 跨层级协同联动需求

       实现省、市、县、作业现场四级纵向贯通，各专业、各协作单位横向联动，做到指令快速下达、现场信息实时回传、多方远程会商、救援力量统筹调配，提升跨部门、跨层级协同处置效率，实现闭环管控。

二、总体设计

       构建全域覆盖、多网融合、统一调度、智能高效、安全可靠、抗毁自愈的电力融合调度通信系统，破除通信壁垒、消除信息孤岛，实现调度、运维、抢修、应急全业务、全终端、全场景一体化管控，全面提升电网通信保障能力、调度指挥效率和应急处置水平，为电力企业安全稳定运行、可靠供电提供硬核通信支撑。

（1）网络融合目标

       实现各类通信网络深度互通、协同调度，纵向贯通各级调度指挥中心，横向联动各专业班组，彻底解决网络割裂、信息孤岛问题，打造一张全域无盲区、互联互通的一体化通信网络。

（2）终端管控目标

       实现全类型作业终端统一接入、集中管控、可视调度，做到一键呼叫、全网联动、指令直达，让指挥中心全面掌握现场态势，实现精准指挥、高效管控。

（3）业务效能目标

       全面适配日常生产、应急抢修、保电保障等各类场景，优化业务流程，缩短响应时延，实现故障快速研判、指令高效下达、现场同步联动，提升电力企业运维和应急处置效率。

（4）可靠抗毁目标

      搭建高冗余、强韧性的系统架构，具备完善的备份机制和自愈能力，应对各类故障和极端工况，保障核心通信业务不间断，筑牢电力企业通信生命线。

（5）安全合规目标

      严格遵循电力行业安全规范，构建全流程安全防护体系，保障通信传输、数据存储、指令流转全程安全可控，满足电力关键业务保密合规要求。

（6）扩展运维目标

      采用开放模块化设计，具备良好的兼容性和扩展性，适配后续系统升级和业务拓展；实现运维管控可视化、智能化，降低运维成本，提升系统运行稳定性。

三、小犇科技电力超融合调度系统

       小犇科技SPC8000IMS电力超融合调度通信系统是小犇科技充分了解电力行业用户需求的基础上，立足电力行业生产运行、应急处置、协同管控的实战需求，摒弃传统通信系统分散独立、互联互通不畅、调度管控割裂的弊端，采用一体化架构设计，深度融合电力调度专网、综合数据网、电力无线专网、公网移动通信、卫星通信、窄带集群对讲、有线固话等多制式通信网络，兼容调度话机、无线对讲机、单兵终端、车载设备、无人机、巡检机器人、视频监测、卫星便携站等各类作业终端，打通语音通话、视频会商、数据传输、定位追踪、指令下发、信息回传等全业务通道，实现多网无缝互通、多终端统一管控、多业务超融合调度通信系统。

       该系统相较于传统分散式电力通信调度模式，实现了通信资源、调度管控、业务应用的全面整合，具备多网协同无死角、全终端统一管控、平战结合双适配、高可靠抗毁自愈、安全合规可追溯、智能联动易扩展等核心优势。是保障电力企业安全稳定运行、支撑调度指挥、运维检修、应急抢修、保供电等全业务开展的专用核心通信基础设施，是连接调度中枢、各专业班组、基层作业现场、应急联动单位的关键纽带。兼顾日常生产调度与应急抢修保障，纵向贯通省、市、县、基层作业现场四级通信架构，实现分级指挥、指令直达、闭环管控；横向联动调度控制、运维检修、营销服务、应急抢修等各专业，以及外协施工、政府应急、供电保障相关协作单位，打破专业壁垒与信息孤岛。

       该系统具备低时延传输、高可靠运行、智能联动等特性，可适配电力企业常态化调度、线路巡检、设备检修、故障抢修、重大活动供电保障、自然灾害应急抢险等全场景需求，即便在电网停电、链路中断、道路受阻的极端工况下，仍能依托主备链路切换、应急通信备份，保障核心调度指令畅通、抢修通信不间断，为电力企业精益化管控、高效应急处置、可靠供电提供坚实的通信支撑，助力企业新型企业电力系统建设与电网数字化转型

四、系统优势

4.1 系统关键技术

        小犇科技电力超融合调度通信系统的关键技术围绕“融合互通、稳定传输、精准调度、智能管控”四大核心目标展开，涵盖通信协议、传输网络、调度控制、终端适配等多个层面，各技术相互协同，构成系统高效运行的核心支撑，具体如下：

4.1.1 多制式通信融合技术

       这是小犇科技超融合调度通信系统的核心基础技术，核心作用是打破不同通信网络、不同终端设备的制式壁垒，实现多类型通信方式的无缝互通。系统通过集成有线/无线综合调度网关、语音信令网关等设备，兼容NGN融合通信系统架构，可实现超短波常规通信、集群通信、短波通信、卫星通信、有线电话网络、GSM/CDMA公众通信网络、IP电话网络等多种异构网络的互联互通，解决传统调度中“各系统孤立运行、信息无法共享”的痛点。

       同时，支持语音、视频、短信、数据等多类型业务的统一接入与调度，实现“一个平台、多种通信、全域覆盖”的调度模式，确保不同终端、不同网络环境下的调度指令精准传递，扩展了通信范围与调度灵活性。

4.1.2 IP化调度控制技术

        IP化调度控制技术是系统实现高效调度、灵活扩展的核心支撑，基于SIP协议与各通信平台互联，构建分布式IP调度架构，替代传统模拟调度模式，实现调度指令的快速传递与精准管控。该技术支持多调度台协同调度，可根据权限等级设置调度优先级，实现强拆、强插、监听、禁话、通播、组播、会议等丰富的调度功能，满足多等级、多监控中心的指挥调度需求。

        同时，依托IP化架构，可实现调度中心与远端终端的双向视音频指挥调度，支持视频会议、现场画面实时回传等功能，让指挥人员能够直观掌握现场情况，提升调度决策的针对性与高效性，且系统可根据业务需求灵活扩展终端数量与调度功能，适配不同行业的规模化调度需求。

4.1.3 多网络冗余传输技术

        为保障调度通信的稳定性与连续性，尤其是应对应急处置、极端环境等场景下的网络波动问题，系统采用多网络冗余传输技术，构建“主备联动、多路径备份”的传输体系。核心依托SDH网络、卫星通信网络、4G/5G公网、自组网等多种传输网络，实现调度数据的多路径传输，当主传输网络（如光纤）出现中断、拥堵时，系统可自动切换至备用网络（如卫星通信、高空基站中继），确保调度指令不中断、现场信息不丢失。

       例如，在复杂地形或灾害现场，可通过无人机搭载高空基站构建中继通信节点，扩大应急通信信号覆盖范围；在偏远区域，可通过卫星相控阵设备架起远程指挥中心与现场的“信息桥梁”，全方位保障通信的可靠性与稳定性。

4.1.4 智能联动控制技术

       智能联动控制技术是系统实现“监测—报警—联动—处置”闭环管理的核心技术，贯穿调度全流程，尤其适配应急处置场景。该技术依托智能算法与预设规则，实现报警信号、调度模块、终端设备、业务系统的自动联动，无需人工手动干预即可完成响应处置。

       系统可对接前端各类报警设备（如火灾报警器、瓦斯检测仪、视频监控），自动解析报警类型、位置、级别，触发预设的联动流程，同步联动视频调度、GIS地理信息调度、集群对讲、短信调度等模块，实现现场画面调取、人员定位、指令推送、资源调度的一体化协同。同时，支持联动人员定位系统、设备管理系统等后端业务，实现人员、设备、任务的精准匹配，缩短应急响应时效。

4.1.5 GIS地理信息集成技术

       GIS地理信息集成技术是实现精准调度、空间管控的关键支撑，通过将GIS地理信息系统与调度系统深度融合，实现调度信息与地理空间信息的一体化呈现与联动。系统可集成矢量地图、卫星地图、地形地图等各类地理数据，支持地理要素标注、分层管理，可快速锁定人员、设备、报警点位的实时位置，直观展示区域内人员分布、设备部署、救援路线等信息。

        在应急处置场景中，可通过GIS技术规划最优救援、抢修路线与预计到达时间，实时跟踪人员、车辆的移动轨迹；在日常调度中，可通过GIS划分调度区域、巡检路线，实现区域化精准管控，提升调度的精准性与高效性。

4.1.6 终端多模式适配技术

         小犇科技电力融合调度通信系统可适配多场景、多类型的终端需求，终端多模式适配技术可实现不同终端设备的统一接入与协同调度，打破“专用终端依赖”的局限。系统支持普通模拟话机、IP话机、卫星电话、WiFi手机、PDA、车载台、手持终端等多种终端类型接入，兼容GPS/北斗双模定位、高强度防护等特性，适配室内、室外、极端环境等不同场景。

        例如，在应急救援场景中，可通过手持终端实现实时调度、位置上报、指令反馈；在某些复杂环境中，可通过专用终端实现语音通信与报警联动，确保调度指令覆盖每一个执行节点，同时支持终端分级管理，根据权限分配操作功能，保障调度安全。

4.2 系统创新点

        在关键技术支撑的基础上，小犇科技电力融合调度通信系统结合行业实际需求与技术发展趋势，在功能设计、流程优化、技术应用等方面实现创新突破，打破传统调度系统的局限，提升调度效率、协同能力与智能化水平，具体创新点如下：

4.2.1 架构创新：“云边端协同”一体化架构，实现全域灵活调度

        突破传统集中式调度架构的局限，创新采用“云边端协同”一体化架构，将云端调度中心、边缘节点、终端设备有机结合，实现全域调度资源的协同管理与灵活分配。云端调度中心负责全局调度、数据汇总、流程管控与统计分析，可实现多区域、多部门的协同调度；边缘节点部署于现场或区域分中心，负责本地调度、数据预处理、本地联动，减少云端传输压力，提升现场响应速度，尤其适用于偏远区域、网络延迟较高的场景；终端设备作为调度执行终端，可实现指令接收、信息上报、现场反馈，形成“云端统筹、边缘响应、终端执行”的闭环调度体系。

       同时，架构支持弹性扩展，可根据行业业务增长灵活增加边缘节点与终端设备，适配不同规模的调度需求，实现“中心调度和现场调度双重调度”，提升调度的灵活性与可靠性。

4.2.2 功能创新：算网融合赋能，实现调度响应毫秒级突破

        结合算网融合技术发展趋势，创新将计算能力与网络传输深度融合，打破传统网络“单纯数据传输通道”的定位，将网络转变为具备计算能力的智能系统，实现调度任务响应时间的大幅提升，从传统的几秒缩短至毫秒级。同时，创新优化调度功能，实现“多模块协同、全流程闭环”。

       例如将视频监控、视频会议、视音频调度、无线语音调度等多种功能集成一体，可实时查看现场画面并同步下达调度指令，方便调度人员在远离现场的环境下开展协同调度。

4.2.3 协同创新：跨系统跨部门无缝联动，打破信息孤岛

       突破传统调度系统“单一部门、单一系统”的局限，创新实现跨系统、跨部门的无缝协同联动，构建“一个平台、七类系统、六种通讯、四个联动”的综合通信调度模式。系统不仅实现自身内部语音、视频、短信、报警等模块的深度协同，还可与应急指挥平台、气象预警系统、人员定位系统、设备管理系统等外部业务系统无缝对接，自动调取相关数据，实现信息共享与协同处置。

      例如，在应急救援场景中，系统可联动气象预警设备，接收暴雨、台风等预警信号后，自动触发应急联动流程，推送预警信息与调度指令。

4.2.4 智能创新：AI赋能精准调度，提升智能化处置水平

       引入人工智能技术，实现调度系统的智能化升级，打破传统“人工调度”的局限，提升调度决策的科学性与高效性。创新应用AI智能识别算法，对前端视频监控、报警设备采集的信息进行实时分析，自动识别异常情况（如人员聚集、设备故障、火灾隐患），主动触发报警联动，减少人工监测的工作量与误判率；创新实现智能分级调度，根据报警级别、任务优先级自动分配调度资源，高优先级任务优先响应，避免资源浪费；同时支持联动无人机开展应急侦察，为指挥决策提供精准可视化数据支撑。

4.2.5 可靠性创新：全场景冗余保障，实现全天候稳定运行

        针对极端环境、突发故障等场景的调度需求，创新优化系统可靠性设计，构建全场景冗余保障体系，实现全天候稳定运行。在传输层面，采用“多网络冗余+设备冗余”双重保障，除主备网络切换外，核心设备（如系统主机、网关）均采用双机热备模式，避免单点故障导致系统瘫痪；确保调度工作不中断。

4.2.6 运维创新：全生命周期智能化运维，降低管理成本

        突破传统运维模式的局限，创新构建全生命周期智能化运维体系，实现系统设备、终端、网络的智能化监测与运维管理。系统可实时监控前端报警设备、终端设备、传输网络的运行状态（在线、离线、故障），设备出现异常时自动发出故障报警，提醒运维人员及时排查、维修；创新实现终端远程管理，运维人员可通过调度平台远程配置终端参数、升级终端固件、排查终端故障，无需现场操作，大幅降低运维成本与工作量，提升运维效率。