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保密声明:信威通信拥有本文档信息所有权,敬请保密,未经书面许可,不得披露 McWiLL宽带无线多媒体集群宽带无线多媒体集群系统系统 电力行业解决方案电力行业解决方案 目录 第 II 页 目目 录录 1 电力通信网现状电力通信网现状 . 1 2 中低压配电网通信系统面临的挑战中低压配电网通信系统面临的挑战 . 2 2.1 中低压配电网通信需求分析 2 2.2 现有光纤传输网不适用于中低压配电网应用环境 3 2.3 以无线公网为主的无线接入网不能满足中低压配电网信息化发展中多样化信息采 集以及网络安全的需求 3 3 信威集团介绍信威集团介绍 . 5 3.1 集团简介 . 5 3.2 频率支持 . 5 3.3 标准化进程 . 6 4 McWiLL宽带无线接入系统介绍宽带无线接入系统介绍 . 6 4.1 系统概述 . 6 4.2 McWiLL系统典型网络结构 7 4.2.1 核心网络层 . 7 4.2.2 接入网络层 . 8 4.3 业务流描述 . 8 4.3.1 数据业务流 . 9 4.3.2 语音业务流 . 9 4.3.3 视频监控业务流 . 10 4.4 网络管理 . 10 5 McWiLL系统应用于中低压配电网的优势系统应用于中低压配电网的优势 . 10 5.1 McWiLL系统具有广域覆盖能力和大带宽数据并发能力 10 5.2 McWiLL系统具有高安全性、高可靠性保证 11 5.3 McWiLL系统安装方便、施工简单、易于维护 11 5.4 McWiLL系统具备按需定制能力 11 5.5 McWiLL系统产品成熟度高 12 5.6 McWiLL系统能够充分保护和利用现有通信资源 12 6 McWiLL系统中低压配电网解决方案系统中低压配电网解决方案 . 12 6.1 配变监测业务 . 13 6.2 负荷管理业务 . 14 6.3 远程网络抄表业务 . 15 6.4 远程视频监控业务 . 16 6.5 智能巡检管理业务 . 17 6.6 电力调度指挥业务 . 18 6.7 电力应急通信业务 . 19 6.8 企业信息化与无线办公 . 19 7 McWiLL无线承载业务在国内电力的应用案例无线承载业务在国内电力的应用案例 . 20 7.1 McWiLL系统在南方电网广州分公司的应用 20 7.2 McWiLL系统在重庆电力的应用 22 7.3 McWiLL系统在华北电网的应用 24 目录 第 III页 7.4 McWiLL系统在山东电力的应用 25 7.4.1 商河电力应用案例 . 26 7.4.2 高密电力应用案例 . 26 7.4.3 蓬莱电力应用案例 . 26 7.5 McWiLL系统在辽宁电力的应用 29 目录 第 IV 页 图表目录图表目录 图 4-1 总体网络拓扑图 7 图 4-2 McWiLL业务流程示意图 9 图 7-1 McWiLL广州电力应用网络拓扑图 . 20 图 7-10 McWiLL沈阳电力网络拓扑图 . 30 图 7-11 McWiLL沈阳电力应用业务流程图 . 31 McWiLL宽带无线多媒体集群系统电力行业解决方案 第 1 页 1 电力通信网现状 电力行业是国民经济的大动脉,在我国的现代化建设中起着举足轻重的作 用,电网的高效、安全的运转对国民经济的各行各业的正常运行有着直接重要的 影响。目前,国家投巨资完成了城网和农网两级电网的改造,为二十一世纪的国 家经济建设打下了重要的基础。 目前随着科学技术的发展,电力设备越来越先进,也越来越复杂,以往依靠 人工读各种表盘、监视设备的正常运转的方法越来越不现实,尤其在无人值守或 少人值守的变电站更是如此。同时,这些昂贵的设备放在无人值守或少人值守的 变电站往往吸引了众多不法之徒的眼光, 各种形式的犯罪活动成为了电网安全运 行的重大隐患。另外,全国各个电网的变电站操作事故、火灾以及其他突发事故 时有发生, 这些突发事故的后果对人们的生命、 财产的安全造成了很严重的后果。 因此,如何确保电网的设备长期高效安全运营,通过环境图像监视系统、安防系 统、消防系统的预警,切实保护无人值守或少人值守变电站的人员和现场设备的 安全,以及如何远距离指导现场工作人员的正确操作、应对各种突发事故的发生 成为电力行业的当务之急。 上世纪九十年代中后期掀起的信息化浪潮为改变这种 局面带来了新的机遇,也使电力行业监控智能化成为了可能。 McWiLL宽带无线多媒体集群系统电力行业解决方案 第 2 页 2 中低压配电网通信系统面临的挑战 电力行业是国民经济的大动脉,在我国的现代化建设中起着举足轻重的作 用,电网高效、安全的运转对保障国民经济中各行业的正常运行有着重要意义。 目前,我国已投巨资完成了城网和农网两级电网改造,为新时期国家经济建设打 下了重要的基础。 当前,各省电网公司基本都已建设了覆盖全省大中型变电站的光纤骨干网, 基本解决了输电网的信息化管理问题。但由于光纤设备成本高、维护复杂,难以 覆盖到各级配电网,而配电网直接面向广大用户,是供电企业与电力用户联系的 纽带,相对于骨干电网具有结构复杂、电压等级多、配电设备数量多、支线多、 分布广的特点。由此也决定了配电网数据业务具有接线复杂、分布分散、通信点 多、通信设备工作环境较差、单个通信点信息量少但基础数据库的信息量非常庞 大的特征。同时随着我国智能电网建设工作的逐步深入开展,以及物联网技术在 电力系统的规模应用,各种传感采集点将急剧增多、传感信息量将海量增加,这 些都对中低压配电通信网提出了更高的要求。 2.1 中低压配电网通信需求分析 配电网拥有众多的配变、用户变、箱变、开闭所、配电变压器、柱上开关等 电气设备,地域分布广、种类多、运行状态复杂、自然环境恶劣,要对这些设备 进行实时监控就需要安装大量的 RTU、FTU、DTU、TTU 等终端设备,规模较 大的配电网还要配置子站,其总体规模要比调度自动化系统更大、应用模式也更 加复杂。 因此,配电网自动化系统的通信子系统必须满足下述要求: (1)高可靠性:配电网通信设备大多安装在室外,自然环境恶劣,高温、 低温、日晒、雨淋、风雪、冰雹和雷电等自然侵袭以及射频、工频等强电磁干扰 时时发生。因此要求配电网通信系统要能够长期稳定可靠地工作,并在线路停电 时仍能正常工作; (2)良好的经济性:限于配电网一次设备的状况,通信系统的投资不能过 McWiLL宽带无线多媒体集群系统电力行业解决方案 第 3 页 大,并要能充分利用已有的各种通信资源; (3)技术性能优越:速率、容量等不仅要满足当前需要,还要考虑综合数 据通信和未来升级扩容的需要;不仅要考虑配电网系统的需要,还要综合考虑数 据网络、语音电话、图形图像等多媒体业务的需要; (4)低运行维护成本:要易于建设、易于使用、易于维护; (5)结构灵活、扩展方便:配电网络在不断发展,通信系统要能方便地覆 盖到新的配电网络区域以及兼容新的通信手段。 2.2 现有光纤传输网不适用于中低压配电网应用环境 我国电力通信网经过多年的发展,在主干传输网建设方面,电网内 35KV 及 以上变电站基本都建立了基于 SDH/MSTP 的电力光纤通信网,并具备了向下 (10KV)延伸的网络基础,但是在 10KV 以下的中低压配电网来说,配电终端 分布往往点多面广,特别是在广大农村地区,由于农村配电网络有着结构复杂、 电压等级多、电力设备数量多、支线多、分布广的特点,使得采用光纤方式解决 中低压配电网通信问题面临着极大的施工难度和建设维护成本。 所以在面向中低 压配电网通信系统的建设中,必须采用有线无线相结合的方式进行。 2.3 以无线公网为主的无线接入网不能满足中低压配电网信息化发 展中多样化信息采集以及网络安全的需求 随着我国智能电网的不断发展以及物联网技术的深入应用, 中低压配电网信 息化建设将不仅限于单纯的配电网数据采集回传的应用,而将是在现有的遥测、 遥信的基础上逐步实现遥控的应用,同时对于中低压配电网信息化发展来说,视 频图像监控、智能化分析处理等应用也是未来的发展方向,这些业务需求所带来 的多数据的并发能力、高带宽的提供能力、高安全可靠的保障能力是现有无线公 网所无法满足的。 一方面, GPRS 等无线公众通信网络由于主要定位于公众用户方面, 网络架 构并不适用于以上行业务为主的电力应用需求, 其上行业务的提供能力不能满足 中低压配电网未来大量数据回传的需求, 特别是多数据并发能力和视频图像回传 能力方面更是 GPRS 的薄弱环节;另一方面由于公众通信网主要是面向于公众 McWiLL宽带无线多媒体集群系统电力行业解决方案 第 4 页 运营服务的网络,虽然在为电力数据传输提供传输通道的时候采用了 VPN 等虚 拟专网的技术来加强其网络传输的安全性,但是由于整个传输的物理通道、数据 的转发服务器等都暴露在公众网络之中,不能被电力用户独立掌握和管理,所以 存在着巨大的信息泄露隐患,并且隐患点分布在从无线终端到无线传输通道,再 到运营商有线网络的整个传输链路的各个环节, 将严重影响电力数据传输的安全 可靠性。 随着配电网管理(DMS) 、配电自动化(DA)、变电站综合自动化(integrated substation automation)、馈线自动化(feeder automation)系统、负荷管理系统 (LMS)、用电营业管理系统(CMS)和用于用电侧的需求方管理(DSM)等系统应用 的开展,如何以较低的成本、最短的建设周期建立起能够适应配电网复杂电网结 构和需求特点的,实用、可靠、实时、覆盖面广、灵活性好的配电网数据业务传 输系统,满足配电网各方面对信息传输的需求,成为配电网管理信息系统建设中 的关键问题。 作为拥有完全自主知识产权、基于 4G 无线通信技术的 McWiLL宽带无线 通信系统完全满足中低压配电网对通信系统覆盖范围广、数据带宽高、业务能力 丰富等需求,McWiLL系统采用宏蜂窝组网架构,非常适用于农村中低压配电 网通信领域,可以为配网信息化建设提供高效可靠、业务丰富的通信保障,是建 设中低压配电通信网的最佳选择,符合电力信息化应用规划和发展目标。 McWiLL宽带无线多媒体集群系统电力行业解决方案 第 5 页 3 信威集团介绍 3.1 集团简介 北京信威通信技术股份有限公司(以下简称“北京信威” )是信威产业集团 核心企业,成立于 1995 年 11 月,目前注册资本 20 亿元人民币。十八年来一直 致力于我国自主知识产权的无线通信技术的研发和产业化,创立了 SCDMA (Synchronous Code Division Multiple Access 同步码分多址, 中国通信标准) 、 TD-SCDMA(Time Division-Synchronous Code Division Multiple Access 时分 同步码分多址,ITU 国际标准) 、McWiLL宽带多媒体集群系统(ITU 国际标准) 等多项国家和国际通信标准。 北京信威曾荣获国家科技进步一等奖、中国专利金奖、信息产业重大技术发 明奖等多项殊荣,当选为国家首批创新型企业,是“无线移动通信国家重点实验 室”依托单位,得到“新一代宽带无线移动通信网”国家科技重大专项以及国家 电子信息产业振兴规划的重点支持。北京信威以“开朗、勤奋、务实、创新”的 精神,通过不懈努力,使得中国的无线宽带通信技术走在了世界前列。 3.2 频率支持 McWiLL宽带无线接入系统作为我国自主研发的无线宽带产品,得到了国 家各部委的大力支持和扶持,特批复了专有频率以支持其发展。 以下是工信部的批文: 根据工信部无2008332 号文件,McWiLL正式获批 17851805MHz 商用频 段。 根据工信部无2008333号文件, McWiLL正式获批336344MHz商用频段。 工信部无201252 号文件,McWiLL正式获批 406.5409.5MHz 商用频段。 McWiLL宽带无线多媒体集群系统电力行业解决方案 第 6 页 3.3 标准化进程 1999 年, 信威拥有核心知识产权的 TD-SCDMA 成为全球第三代移动通信技 术标准; 2006 年,信威自主开发的 SCDMA 综合无线接入技术正式成为我国通信行 业标准; 2010 年,信威自主开发的 McWiLL(SCDMA 宽带无线接入)被国际电信 联盟(ITU)确认为宽带无线接入国际标准(ITU M.1801) ; 2013 年,信威自主开发的支持集群业务的 McWiLL(SCDMA 宽带无线接 入)已完成公示,即将成为我国通信行业标准。 4 McWiLL宽带无线接入系统介绍 4.1 系统概述 McWiLL (Multi-carrier Wireless Information Local Loop,多载波无线信息本 地环)宽带无线接入系统是由北京信威通信技术股份有限公司自主研发的新一代 宽 带 无 线接 入技 术 , McWiLL采用 国 际最 先 进 的码 扩正 交 频分 多 址 (CS-OFDMA) 、智能天线、空间零陷、联合检测等无线通信技术,使其无线性 能远远高出现有的宽带无线通信(BWA)技术,包括 WiFi、微波以及 WiMAX 技术;McWiLL基于 IP 分组交换网络以及软交换核心网络架构,可以无缝的融 入运营商的 NGN 网络。 McWiLL系统具有覆盖范围广、高带宽、高保密性、非视距传输、支持高 速移动、支持终端漫游切换等先进优势,使其广泛的用于公网、电力、水利、油 田、煤炭、制造业等行业用户,为用户提供可靠的无线数据语音传输平台。 McWiLL系统应用于行业领域不但可以弥补行业现有有线网络的不足,扩大 IP 网络的覆盖范围,借助其灵活的部署和移动性功能,使得行业中宽带应用更加丰 富,比如应急通信、移动视频监控等。McWiLL在提高行业生产效率的同时, 使不同行业的信息化、生产自动化以及办公自动化水平相应提高。 McWiLL宽带无线接入系统是具有完全自主知识产权的宽带无线接入系 McWiLL宽带无线多媒体集群系统电力行业解决方案 第 7 页 统, 是工信部 “宽带无线移动通信技术专家组” 和科技部 “宽带无线战略研究组” 重要技术战略研究对象,是国家中长期科学和技术发展规划纲要中确定新一 代宽带无线移动通信网、水体污染控制与治理和重大新药创制三个重大专项之 一。国家发展与改革委员会 2008 年新一代宽带及网络应用产业化专项批复的 46 项目中,特别针对 McWiLL技术与应用的达三项之多,仅次于面向公共无线电 话网的 TD-SCDMA。目前 McWiLL已成为国际电信联盟(ITU)宽带无线接入 国际标准。 McWiLL正以其先进的技术优势和良好的产品性能服务于众多行业用户, 并将进一步为更多的企业行业服务。 4.2 McWiLL系统典型网络结构 图图 4 4- -1 1 总体网络拓扑图总体网络拓扑图 由图 4-1 可以看出,McWiLL系统网络分为接入网络层和核心网络层。 4.2.1 核心网络层核心网络层 McWiLL系统网络利用已经建设的 IP 数据网络作为骨干传输链路,构建基 于 IP 网络的语音数据综合业务平台。 在网络中,McWiLL基站与现有办公网络通过 IP 网络连接,工作人员通过 McWiLL宽带无线多媒体集群系统电力行业解决方案 第 8 页 McWiLL终端可以访问为现有的办公网络和各个生产自动化系统平台;视频监 控平台也可以为现有的视频服务平台,提供视频图象的转发存储等服务。 核心网络层设备包括 SAC(Service Access Controller,业务接入控制器) 和语音调度业务平台。 SAC 负责对基站设备和终端设备的管理、维护工作,对用户可以使用的业 务进行管理和控制,包括业务的登记、变更、存储,并根据这些业务信息对用户 所使用的业务进行控制。业务接入网关与基站之间通过的 IP 专网进行连接。 4.2.2 接入网络层接入网络层 接入网络层由基站和终端组成,基站提供 RJ45 以太网接口,连接 IP 网络 交换机, 提供基站的接入。 基站可以通过 VLAN 标签完成业务流和网管流的分离, 以便于业务的隔离和管理,保证系统的安全性。 对于终端的数据传输和视频等服务,终端设备与基站之间建立基于 McWiLL网络的无线透明桥接, 将数据业务透明传输至 IP 有线网络; CPE 语音 和手机语音业务,经由基站和 SAC 后完成呼叫控制和媒体接续。 McWiLL系统提供多种方式的终端接入,CPE 桌面式终端,提供 RJ45 以 太网接口和 RJ11 电话接口实现数据语音接入;U28 实现笔记本电脑上网;手机 实现移动语音业务,通过数据线连接电脑也可实现电脑数据上网业务。另外, McWiLL系统提供 MEM 模块, 模块提供以太网接口和 RS-232 接口能够将不同 传感设备采集的实时数据通过 McWiLL无线网络传输至核心监测平台处理。 4.3 业务流描述 McWiLL网络作为接入层网络,将汇聚所有无线终端的数据业务,通过空 中链路透明的承载 IP 数据,McWiLL基站接入现有网络以及业务流的示意图如 图 4-2 所示。 McWiLL宽带无线多媒体集群系统电力行业解决方案 第 9 页 图图 4 4- -2 2 McWiLLMcWiLL业务流程示意图业务流程示意图 McWiLL基站通过有线方式接入 IP 网络。 McWiLL基站最大提供 15Mbps 的数据吞吐量,每基站要求传输网带宽不低于 30Mbps。 McWiLL基站支持 IEEE802.1Q 协议,可以将发送出的数据包标识不同的 VLAN ID,经过 IP 网络的二层交换机可以将不同类型的数据业务流路由至相应 的核心网设备,实现业务流的隔离,以保证服务质量。 McWiLL网络的业务流有三类,数据业务流、语音业务流和视频业务流。 4.3.1 数据业务流数据业务流 图中蓝色虚线:数据业务流承载终端的 IP 数据业务,包括数据采集、物流 管理等业务需求, 终端通过基站分别连接内部办公网络和各个生产自动化系统平 台,为工作人员提供各种数据业务;同时可以通过内部局域网与 INTERNET 网 络连接,为终端提供 PPPoE、DHCP 等连接方式访问外部网络。 4.3.2 语音业务流语音业务流 图中红色虚线: 语音业务流需要在 SAC 的配合下完成, 基站与 SAC 之间需 要建立信令和媒体的连接。 语音局内呼叫主要由语音调度机完成局内语音呼叫的交换功能,终端的 McWiLL宽带无线多媒体集群系统电力行业解决方案 第 10 页 VoIP 语音包通过基站和业务接入网关发送至语音调度机,由语音调度机判断是 否为局内呼叫,如果是则在语音调度机完成话音的交换功能,如果不是则通过外 部接口出局。 语音出局呼叫主要通过语音调度机提供的 NO.7/FXO 接口与 PSTN 网络连 接,当语音调度机判断终端发送来的 VoIP 语音包为出局呼叫时,语音调度机将 VoIP 语音包转换成标准的电路交换格式,通过 NO.7/FXO 接口完成出局呼叫, 出局呼入也是类似的过程。 4.3.3 视频监控业务流视频监控业务流 图中绿色虚线:摄像头通过 AV 模拟线路连接视频编码器,视频编码器将模 拟视频压缩成 MPEG4 或者 H.264 格式的 IP 视频流传送给 CPE,CPE 与基 站之间透明承载 IP 数据包,将数据包路由至视频服务器解码显示。 4.4 网络管理 McWiLL宽带无线接入系统的网管功能包含了完整的配置管理、故障管理、 性能管理、安全管理等网管功能。根据管理的对象不同,可以分为数据业务管理 和话音业务管理两个部分, 话音业务的管理功能仅当采用高效话音解决方案时才 需要。 数据业务管理实现对无线基站、 终端、 数据业务开户信息的网管功能管理; 话音业务管理实现对 SAC、话音业务开户信息等话音业务的管理。 5 McWiLL系统应用于中低压配电网的优势 5.1 McWiLL系统具有广域覆盖能力和大带宽数据并发能力 McWiLL系统采用智能天线技术,通过空间波束赋形可有效提高链路预算, 从而保证较大的覆盖范围。工作于 1800MHz 频段的 McWiLL基站最大覆盖半 径可超过 10km,城区单基站典型覆盖半径可达 13km;工作于 400MHz 频段 的 McWiLL基站覆盖半径最大可以达到 2030km。McWiLL系统覆盖范围大 的特性更容易组成区域性网络,而不只局限于热点覆盖,更加适用于广大农村地 区中低压配电通信网络的建设。 McWiLL宽带无线多媒体集群系统电力行业解决方案 第 11 页 McWiLL系统采用了最小 8kbps 的细颗粒度带宽分配机制,单基站支持双 向各 300 个并发信道,提供大用户量并发能力,十分适合电力配网自动化中大 量数据传输的系统容量需求。McWiLL系统有充足的信道资源保证中低压配电 网自动化数据的及时、可靠、高效的传输。 根据电力配网监测点的分布范围大,数量繁多,且较为分散的特点, McWiLL系统的广域覆盖优势和高数据并发处理能力完全能够以较低的成本解 决配电监测点的通信问题。 5.2 McWiLL系统具有高安全性、高可靠性保证 作为自主知识产权的宽带无线通信技术,McWiLL系统具备完善的加密认 证策略,通过安全数据分配、安全数据存储、安全数据匹配性验证、下行波束赋 行、设备鉴权、用户鉴权、业务认证、非法分组过滤等安全机制可以完全保障电 力数据传输的安全可靠。同时 McWiLL无线终端为保证在各种恶劣环境下的工 业应用, 在终端管理能力、 端到端业务能力、 业务优先级控制能力、 以及安全性、 可靠性防护等方面明显高于 GPRS 等公网通信终端,可以满足中低压配电网对 工业传感器、控制器、机械设备、仪器仪表进行端到端调度、管理及控制需求。 5.3 McWiLL系统安装方便、施工简单、易于维护 McWiLL系统具有易安装、覆盖范围广、无线传输带宽高、非视距传输能 力强、抵抗自然灾害能力等特点,可以弥补有线光纤网络在配网自动化系统中的 局限性和不足,通过 McWiLL系统可以便捷、快速的完成配网自动化信息的传 输工作,由于终端与基站之间采用无线方式进行数据传输,节省了大量的线路建 设、维护的成本和时间,可以为配网自动化系统的建设提供切实有效的传输解决 手段。 5.4 McWiLL系统具备按需定制能力 McWiLL系统可以针对电力业务的实际需求进行相应的业务功能定制, McWiLL系统的建设专门面向电力的生产、生活,所以其所能提供的业务也是 围绕电力配电自动化展开的,能够确保各类数据的传输畅通,并且可以根据电力 McWiLL宽带无线多媒体集群系统电力行业解决方案 第 12 页 本身现有的网络特点进行相关的系统网络设计和建设, 可以根据电力行业需求定 制开发不同的终端和基站乃至核心网产品,可以定制个性化业务,能够根据电力 行业的通信需求提供端到端的解决方案。 5.5 McWiLL系统产品成熟度高 McWiLL宽带无线通信技术作为拥有完全自主知识产权的国家、国际通信 标准,在运营商、石油、电力、应急等多个市场领域成功大规模组网,满足电力 信息化发展中对通信系统广覆盖、多业务、易操作、安全可靠的要求,能够支撑 中低压配电网通信网络的统一建设。 5.6 McWiLL系统能够充分保护和利用现有通信资源 McWiLL系统基于 IP 的扁平化的系统架构,可以无缝接入到电网已有的光 纤骨干传输网, 作为有线骨干传输系统的无线延伸解决光纤不能覆盖区域的配电 网通信问题,最大限度地降低中低压配电网通信网络建设成本。 6 McWiLL系统中低压配电网解决方案 基于 McWiLL系统的中低压配电网解决方案根据配网业务规划需求和发展 趋势,主要提供如下业务: (1)面向电力行业生产的业务: a.配电数据传输(配电网管理) b.负荷管理 c.用户远程集抄(抄表业务) d.重点配电设备、农村或者远程变电站无人职守视频监控 (2)面向电力行业非生产的业务: a.智能巡检管理; b.集团内通信和人员调度指挥业务; c.集团内企业信息管理应用、电话会议、群组通信、会议通知、即时消息等; d.应急通信 McWiLL宽带无线多媒体集群系统电力行业解决方案 第 13 页 图图 6 6- -1 1 中低压配电网中低压配电网McWiLLMcWiLL系统网络结构图系统网络结构图 6.1 配变监测业务 我国中低压配电网络存在着配变检测终端数量众多、分布范围广,配电检测 终端多部署在室外等现状。目前我国中低压配变监测系统正处在发展阶段,由于 缺乏安全可靠的通信手段, 使得纳入中低压配变监测系统的配电变压器数量还相 对较少。 McWiLL系统智能天线技术独有的空分能力,能接入更多的室外监控点, 并减少信道干扰,提高数据传输的可靠性,其组网模式如下图所示。 McWiLL宽带无线多媒体集群系统电力行业解决方案 第 14 页 图图 6 6- -2 2 McWiLLMcWiLL系统系统应用于配变业务监测图应用于配变业务监测图 6.2 负荷管理业务 电力负荷管理是实现用户侧电力负荷监控现代化的重要技术手段, 要求具有 数据采集、防盗电、控制负荷等功能。在电力紧缺时,应用电力负荷管理系统可 以有效缓解电力供需矛盾,实现有序用电。在电力供需矛盾缓和时,电力负荷管 理系统能够改善和提高对客户的服务质量,提高用电管理水平。 与配电监测类似,电力负荷管理终端同样具有数量众多,且传输数据量较大 的特点。 此外, 电力负荷管理终端多部署在室内, 要求具有较好的室内无线覆盖。 McWiLL系统具备非视距传输能力,可达到很好的室内覆盖效果,保证负 荷管理的实时性和可靠性。采用 McWiLL系统进行负荷监控的组网方式如图: McWiLL宽带无线多媒体集群系统电力行业解决方案 第 15 页 图图 6 6- -3 3 McWiLLMcWiLL系统应用于电力负荷管理业务图系统应用于电力负荷管理业务图 6.3 远程网络抄表业务 在电力公用事业系统的信息化工程中, 电表数据的自动抄收具有十分重要的 意义,也是电力行业迫切需要解决的问题。电表数据抄送的准确性、及时性直接 影响着电力系统的信息化水平、管理决策水平和经济效益。 传统的手工抄表费时,费力,准确性和及时性都得不到可靠的保障,这导致 了相关营销和企业管理类软件不能及时获得足够详细和准确的原始数据; 一般人 工抄表都按月抄表,对于用户计量来说是可行的,但对于相关供应部门进行更深 层次的分析和管理决策却不够,行业的实际需求促使自动抄表系统的不断发展。 目前,远程抄表业务大多仍沿用有线传输方式,线路维护量很大。由于电话 线公用,通讯时经常发生冲突,既影响了数据的传输也对电调部门的正常工作造 成了干扰。 基于 McWiLL宽带无线系统提供的无线抄表系统能真正保证数据可靠、完 整、安全和及时的传输。McWiLL基站覆盖范围广,单基站最多可带几千终端, 基站摊到每路监控通道的费用很少。抄表的频率可以自定义为每天、每小时、甚 McWiLL宽带无线多媒体集群系统电力行业解决方案 第 16 页 至十几分钟,保证数据的实时性。 图图 6 6- -4 4 McWiLLMcWiLL系统应用于电力抄表业务图系统应用于电力抄表业务图 6.4 远程视频监控业务 电力行业无人值守监控系统主要是对重点配电设备、机房(如供配电系统、 UPS 电源、空调、消防系统、保安门禁系统等)的运行状态,设备运行的环境 动力状态等进行实时监控并记录历史数据,实现对电力机房五遥(遥测、遥信、 遥控、遥调,遥视)的管理功能,使电力行业机房监控达到无人或少人值守,为 机房的高效管理和安全运营提供有力的保证。 基于 McWiLL系统的无人值守监控系统能够进行 24 小时不间断环境动力 监测、综合报警处理,并能传输各种语音报警、实时曲线、历史报表等,在报警 时还能通过短消息报警模块实现短信报警通知功能,即使中心无人,报警信息也 能传送给相关管理人员。 McWiLL宽带无线多媒体集群系统电力行业解决方案 第 17 页 图图 6 6- -5 5 McWiLLMcWiLL系统应用于电力设备视频监控业务图系统应用于电力设备视频监控业务图 6.5 智能巡检管理业务 IP网络网络 基站基站 业务应用平台业务应用平台 基站基站 图图 6 6- -6 6 McWiLLMcWiLL系统应用于智能巡检业务图系统应用于智能巡检业务图 线路巡检在电力领域的生产运营和线路维护中具有十分重要的作用。 在实际 工作中普遍采用人工的工作模式,信息少、效率低,无法满足规范化要求。随着 企业的迅速发展,线路状况越来越复杂,线路维护难度高,巡检量大,现采用的 人工线路巡检模式已难以满足实际需要。 McWiLL宽带无线多媒体集群系统电力行业解决方案 第 18 页 McWiLL系统的定位功能基于先进的 GIS 技术,并结合电力行业的实际需 求,通过背负式单兵终端设备实现集语音调度、视频回传、数据录入、人员定位 为一体的综合智能巡检业务功能, 可以全面地解决人工巡线存在的信息量少而且 不规范、无法准确判断巡线人员的到位情况等问题。 6.6 电力调度指挥业务 图图 6 6- -7 7 McWiLLMcWiLL系统应用于应急通信业务图系统应用于应急通信业务图 基于 McWiLL系统的综合调度通信系统,能够有效地将实时语音、数据进 行无缝的整合,在有效提高系统信息安全性的前提下,可充分满足电力集团内部 通信和人员调度指挥业务, 实现具体到每个服务小组和工作人员的多级调度数据 流转、实时采集现场工作数据,实现语音、图像、消息、指令实时发布及传送, 实现部门间信息高效流转。 相对于传统的数字集群而言,McWiLL系统在信息(语音、数据乃至多媒 体数据)整合应用、带宽保障、系统灵活性等各方面具有更佳的表现,更加适用 于中低压配电网应用。 McWiLL宽带无线多媒体集群系统电力行业解决方案 第 19 页 6.7 电力应急通信业务 图图 6 6- -8 8 McWiLLMcWiLL系统应用于应急通信业务图系统应用于应急通信业务图 基于 McWiLL系统构建的新一代机动应急指挥通信车系统突破了传统应急 通信系统机动性不足、业务功能单一以及各种通信系统之间不能有效兼容等问 题,充分考虑了电力作业与指挥调度的需要,划时代地将以往相对独立的语音集 群、视频图像、数据采集等多个系统,优化整合为统一的多媒体指挥调度平台, 采用宽带无线、车载卫星及机动布设光缆等多种方式,将灾害现场与指挥中心高 效互联,提供语音、图像、视频、集群、宽带数据等综合业务功能,为灾害救援 指挥工作提供各种实时、精准的决策信息。 6.8 企业信息化与无线办公 随着电力行业企业信息化程度的不断提高,企业人员在办公中的电子化、信 息化程度也越来越高,电子公文系统逐渐代替了纸质公文的传递、电子邮件系统 可能是每天工作中第一个打开的程序, 种种办公自动化系统为企业提供方便的同 时,越来越多的不便却是传统的办公自动化系统无法解决的。 电力企业往往具有办公场所分散、人员移动性强等特点,比如一些乡镇电力 营业所和营业网点等。而 McWiLL无线宽带网络面向电力行业提供的专网访问 服务,能够帮助企业便捷地将内部办公专网扩展到移动领域,使员工能通过 McWiLL无线宽带网络访问内部专网。配合相应的软件,员工只要在任何 McWiLL无线宽带网络覆盖的地方就能像在办公室一样, 随时登陆内网, 完成前 McWiLL宽带无线多媒体集群系统电力行业解决方案 第 20 页 线受理业务和后台集中技术、收发内部邮件、批转公文、信息查询等各种办公操 作,实现浏览企业内网、收发内部邮件、查询内部数据库、企业电话会议、以及 商务支持和配合等多种复合办公应用。 电力行业的特点决定了其有大量的设备、 设施处于农村、 山野等荒凉的场所, 这些地区的有线接入手段往往比较匮乏、成本高昂。通过基于 McWiLL无线宽 带网络的无线上网卡、PDA 等终端设备,可以在任何拥有无线信号覆盖的区域 实现传输速率最大为 3Mbps 的远程办公,满足电力行业野外工作的需求。 通过无线专网,大大方便了电力企业的办公,进一步推进了办公自动化的程 度,并将办公地点由办公桌延伸到了会议室,甚至是生产一线,给办公以及生产 带来了极大的便利。 7 McWiLL无线承载业务在国内电力的应用案例 7.1 McWiLL系统在南方电网广州分公司的应用 南方电网广州分公司于 2009 年 3 月 11 日开始在广州天河区建设 McWiLL 试验网, 到目前为止已经建设了基站两套, 分别是天河变电站基站和旧大楼基站, 覆盖的主要区域是天河区繁华的商业和住宅区。试验终端几十个,主要是进行配 变电监测、电力抄表、语音通信、调度通信和视频监控等业务的试验。 以下是试验网的拓扑图: 图图 7 7- -1 1 McWiLLMcWiLL广州电力应用网络拓扑图广州电力应用网络拓扑图 下图红色点是基站的建设位置: McWiLL宽带无线多媒体集群系统电力行业解决方案 第 21 页 图图 7 7- -2 2 McWiLLMcWiLL广州电力广州电力站点站点图图 附图附图 3:覆盖区域实景图:覆盖区域实景图 图图 7 7- -3 3 McWiLLMcWiLL广州电力广州电力覆盖区域覆盖区域图图 McWiLL宽带无线多媒体集群系统电力行业解决方案 第 22 页 在两套基站建设完成后,对整个网络进行了详细的路测。对网络信号的覆盖 情况有了全面的了解,方便以后的终端投放,以及以后的网络优化工作。 下图是网络路测图: 图图 7 7- -4 4 McWiLLMcWiLL广州电力广州电力覆盖路测覆盖路测图图 根据现场实际的路测和点测, 在天河区繁华地区基站的覆盖最远到达 5 公里 左右, 典型的覆盖在 3 公里左右。 可以通过采用不同的天线的方式来满足不同情 况下的使用。 7.2 McWiLL系统在重庆电力的应用 重庆电力建设 McWiLL专网,初期主要用于远程抄表,后期会拓展到其他 业务。目前该系统进展顺利,各项开发、测试工作已经完成,已经开始大规模建 设网络。 下图是重庆电力网络拓扑图: McWiLL宽带无线多媒体集群系统电力行业解决方案 第 23 页 图图 7 7- -5 5 McWiLLMcWiLL重庆重庆电力应用网络拓扑图电力应用网络拓扑图 考虑到覆盖的需求, 以及系统中的容量需求。 本次在渝西地区规划 5 套400M 基站,200 个采集点。其中核心网 SAC 放在渝中区(中心机房) 。MEM 模块通 过无线的方式和基站进行通信,基站通过光纤和微波和电力系统的 IP 网络进行 连接,最终和电力系统的各种应用服务器进行联通。如上图所示,SAC 提供系 统的设备管理,鉴权等功能,减少了系统结构的复杂程度。SAC 还可以和软交 换和调度机进行连接,为系统提供语音和调度功能。基站通过以太口和电力系统 的各种应用服务器相连,完成数据从采集终端到应用服务器的连接。 根据现场的网络规划,此次的网络规划如下图所示: McWiLL宽带无线多媒体集群系统电力行业解决方案 第 24 页 图图 7 7- -6 6 McWiLLMcWiLL重庆电力站点重庆电力站点图图 根据要求, 本期工程在永川市、 荣昌县、 璧山县预规划 5 套 McWiLL 400M 全向基站,其中永川市 3 套、荣昌县 1 套、璧山县 1 套。主要开展针对电力设 备的数据采集业务, 以及对重点设备的视频监控的业务。 后期会根据业务的需求, 以及用户数量的增加对网络设备进行相应的调整。 7.3 McWiLL系统在华北电网的应用 华北电网需求华北电网需求: 华北电网主要需要解决沽源、 万全和辉源三个变电站附近线路的视频监控问 题。针对此次的需求,到现场进行了实地的勘测和规划。根据网络的实际情况, 网络拓扑图如下: 网络拓扑图网络拓扑图: McWiLL宽带无线多媒体集群系统电力行业解决方案 第 25 页 图图 7 7- -7 7 McWiLLMcWiLL华北华北电力应用网络拓扑图电力应用网络拓扑图 考虑到覆盖的需求,以及系统中的容量需求。本次规划 3 套 400M 基站,分 别是沽源、万全和辉源,每个基站带 3-4 个视频监控点。由于封山的原因没有到 辉源实地去考察,可以参考沽源的情况进行规划和设计。通过实地的勘测,建议 万全采取 4*2 的定向天线进行覆盖,而沽源和辉源建议采取全向天线进行覆盖。 其中核心网 SAC 放在华北电网中心机房,本次采用的 SAC 的型号是 SAC50。视频监控的图像通过无线的方式和基站进行通信,基站通过光纤和电 力系统的 IP 网络进行连接,最终图像到达大华的视频服务器,实现整个线路的 视频监控。 如上图所示,SAC 提供系统的设备管理,鉴权等功能,减少了系统结构的 复杂程度。SAC 还可以和软交换和调度机进行连接,为系统提供语音和调度功 能。基站通过以太口和电力系统的视频监控服务器相连。由于单基站的吞吐量为 15M,所以通过光纤或微波,理论上都要求带宽在 15M 以上。400M 系统只有 3M 的合法频点,所以考虑到基站满容量运行的需要,带宽(上下行总和)要求 在 9M 以上。 7.4 McWiLL系统在山东电力的应用 山东山东电力配网的需求电力配网的需求: 配合落实国网公司提出的建设坚强智能电网要求,结合山东农网实际,利用 McWiLL宽带无线通信系统、智能终端等技术,整合资源、提升管理水平,大 McWiLL宽带无线多媒体集群系统电力行业解决方案 第 26 页 力推进农网智能化建设和信息化建设。 为了解决以上问题,2010 年 7 月 27 日,山东省电力农电部在商河县供电 公司召开了农村智能配电管理系统项目启动联络会。 国网公司农电部领导介绍了智能电网、新一轮农网改造升级等工作相关情 况,认为目前山东公司的智能配电项目切入点非常好,符合国网公司要求,希望 发挥各方面优势, 加强协调, 做好试点, 以商河带动山东, 进而以山东辐射全国, 为农网配电智能化做出贡献。 7.4.1 商河电力应用案例商河电力应用案例 商河电力公司为了解决农村电网点多面广、数据通信量大、安全可靠性要求 高等问题,采用 McWiLL无线通信系统建设了一张覆盖商河县的无线宽带通信 专网,形成了以光纤和 3G 无线专网通信为主,GPRS 通信为补充的智能化配电 网通信系统,不仅满足了智能化配电网的通信要求,同时还可以提供内部语音通 话、调度通信、移动办公应急视频指挥、移动导航、配电安全监控管理、远程抄 控等通信业务,为智能化配电网的运行管理提供了快捷可靠的通信保障。 7.4.2 高密电力应用案例高密电力应用案例 高密电力公司采用 McWiLL无线通信系统建设了一张 15 套基站的无线宽 带通信专网,在这张专网上开展智能化配电、负荷控制、远程抄表、无功优化、 配变电监测、应急抢修、移动视频监控等业务。2011 年 3 月 10 日,国家电网公 司科技进步先进县供电企业创建工作推进会和 2011 年农网智能化项目启动会在 高密市成功召开。 此次全国科技进步先进县供电企业创建工作推进会议在山东召 开,是对山东电网,对高密电力工作的充分肯定。 7.4.3 蓬莱电力应用案例蓬莱电力应用案例 希望利用无线的传输方式实现配变监测, 将配电变压器在正常及事故情况下 的监测、保护、控制、计量和供电部门的工作管理有机地融合在一起,达到供电 经济性最好,企业管理更有效。为了提升供电的可靠性和质量,配变监测系统将 渐增加配电变压器的覆盖面, 尤其是 100KVA 以上的配电变压器全部纳入配变监 测系统的监

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