变电站调度电话实现方式分析

摘要:变电站调度电话业务是极其重要的电力生产业务，本文针对电网中各类变电站调度电话的6 种实现方式，包括程控交换机互联方式、远端模块延伸方式、PCM放小号方式、SDH模拟用户板放号方式、VoIP方式、IAD电话方式，从技术原理、性能分析、投资分析、发展趋势等方面进行综合分析比较，为未来变电站调度电话的发展方向提供依据。综合考量业务可靠性和未来技术发展趋势，未来的调度电话主流解决方案是基于软交换/IMS架构，随着电路交换设备进一步退出主流市场，以及IP技术可靠性的进一步加强，未来变电站调度业务将进一步朝着全IP化的方向发展。

关键词:VoIP;IAD;IMS;PCM;调度电话;交换设备;通信网

随着通信语音技术的不断发展，电力调度电话的实现方式日益增多。由于历史原因，目前在运行的变电站中同时存在着多种调度电话建设模式。电力通信系统的建设者和运行维护人员在实际工作中可能会存在困惑，在新建工程中究竟应当采用何种电力调度电话的实现方式。本文将对电网中曾经存在、现有以及未来可能出现的调度电话实现方式进行全面分析，重点比较变电站端各种实现方式的优劣，为未来的变电站调度电话发展方向提供参考。

1 变电站电力调度电话的作用

变电站是指电力系统中对电压和电流进行变换，接受电能及分配电能的场所。变电站是重要的电力基础设施，对电网的安全至关重要。电力调度电话由电业部门根据调度的重要性和企业管理的繁忙程度自行建设的独立电话通道。它可以实现系统调度并有效地指挥生产。对于电力调度电话，要求有高度的可靠性，不仅在正常情况下，而且在恶劣的气候条件下和电力系统发生事故时，保证电话畅通。因此，变电站电力调度电话业务是最重要的电力通信业务之一，对保障电力安全生产至关重要。

2 电力交换系统的构成

电力交换系统由交换中心(呼叫中心)、交换节点(汇接站)、接入用户组成。根据《电力系统调度通信交换网设计技术规程》，交换网络按照主网和区域网两种等级来建立。网络的交换节点分为不同调度级别的交换中心及相关的汇接交换站两种类型。主网级交换节点由网、省调交换中心及所辖范围的汇接交换站组成;区域网级交换节点由省调交换中心、省网内重要地调交换中心及所辖范围的汇接交换站组成。

3 变电站端调度电话实现方式

由于现网中的变电站建设年代不同，变电站端存在多种调度电话实现方式。以下对变电站各类实现方式进行比较分析。

3 ．1 方式1 程控交换机互联方式

(1)组网方式该方式建立在传统的程控交换机组网的基础上，需要在变电站端设置1 套程控交换机。该交换机与交换中心/汇接站通过E1 中继互联，站内程控交换机通过模拟用户板或数字用户板对变电站各生产岗位进行放号。参见图1 。该方式具有以下特点:a．程控交换机具有双电源、冗余的模块化设计，稳定可靠。b．程控交换机业务接口丰富，可支持模拟用户、数字用户、调度台、维护终端、录音系统，可满足电力系统多种业务。c．程控交换机采用模块化设计，可以根据实际需求配置业务板卡数量，可以满足大量用户接入需求。(3)投资效益分析该方式投资较高，一套完整程控交换机的价格根据配置的板卡及端口数量而异，但基础配置的价格也在20 万元以上。随着变电站日益无人化，对电话用户的数量要求日益下降。调度机的大容量优势无法发挥，造成了一定程度的投资浪费，性价比不高。

3 ．2 方式2 远端模块延伸方式

(1)组网方式远端模块可以理解为小型程控交换机，其组网方式与程控交换机互联方式类似，需在变电站端配置调度机远端模块，与交换中心/汇接站通过E1 中继互联，实现了远端调度，电话接入放号。参见图2 。(2)性能分析远端模块将交换机强大的调度指挥功能透明地延伸到远端用户群，远端调度和电话分机具备交换机近端同样强大的调度功能。在满足相关功能的同时，与程控交换机相比，远端模块在用户接口数量上有所减少。(3)投资效益分析与程控交换机级联方式相比，远端模块的费用有所降低，但由于远端模块需和程控交换机配合使用，在选型上受制于现网程控交换机的品牌，相应地缺乏议价权，性价比仍不十分理想。

3 ．3 方式3PCM放小号方式

(1)组网方式在交换中心/汇接站配置1 套多方向PCM设备，在变电站端配置1 套单方向PCM设备。多方向PCM设备与程控交换机通过E1 或者FXS用户线相连，单方向PCM和多方向PCM之间通过E1 线路连接，单方向PCM通过FXO口与模拟话机相连。参见图3 。(2)性能分析PCM方式可以实现局端向站端放小号的功能，相当于程控交换机本地电话用户的延伸。其功能比较单一。PCM设备同时支持低速数据接口，可以满足自动化远动及电能量采集等低速业务需求。其缺点在于，无法提供大量的用户，无法提供调度台、录音系统等功能。(3)投资效益分析由于价格适中，同时兼顾模拟语音业务和自动化低速数据业务，在相当长一段时间内，PCM设备得到了广泛应用。随着调度数据网的日益完善，自动化站端不再需要低速数据通道，PCM仅需要提供模拟电话业务，其优势无法发挥，相应性价比大为下降。

3 ．4 方式4SDH模拟用户板放号方式

(1)组网方式从技术原理上，该方式与PCM放号方式类似，其差别在于，本方式不再需要配置单独的PCM设备，而是利用SDH自身的相关业务板卡，提供类似的业务接口。局端SDH设备与程控交换机通过E1 或者FXS用户线相连，站端SDH通过FXO口与模拟话机相连，SDH之间利用现有的传输通道。参见图4 。(2)性能分析其局限性与PCM类似，仅能提供基本的模拟语音功能，无法提供调度台、录音系统等高级功能。(3)投资效益分析同时由于相关功能集成在SDH设备本身，其投资进一步降低。

3 ．5 方式5VoIP电话方式

(1)组网方式该方式基于软交换/IMS平台，仅需在调度端建设主备呼叫中心，站端配置IP话机，通过IP网络实现电话功能。相关业务可以通过电力综合数据网承载，无需建设单独的IP网络。参见图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语音功能外还可以根据实际需要配置各类高级功能，如彩信功能、视频功能、电话会议功能，并且支持IP调度台;另一方面，通话的性能受制于IP网络状况，无法避免诸如网络病毒、广播风暴、网络攻击等网络问题对通信可靠性造成的影响(3)投资效益分析VoIP方式和传统程控交换组网方式的单用户成本比较目前取决于用户规模，规模越大VoIP的价格优势越突出。当建成软交换/IMS平台后，每个新建变电站，只需要配置IP电话/IP调度台，不再需要配置电话交换设备。

3 ．6 方式6IAD电话方式

(1)组网方式IAD为综合接入设备，提供电话模拟网关的功能。该方式与VOIP电话方式类似，区别在于站端通过IAD终端和模拟电话实现调度电话功能。IAD终端通过IP接口接入站内综合数据网设备，IAD提供模拟语音接口与模拟话机相连。参见图6 。图6IAD电话方式示意图(2)性能分析IAD方式仅提供模拟语音接口，如果需要，可单独配置IP调度台，接入综合数据网。(3)投资效益分析与VoIP方式相比，该方式单台话机费用较低，但增加了IAD网关的费用。二者整体性价比取决于话机的数量，话机较少时，VoIP方式的性价比更高。

4 未来发展趋势

从技术发展趋势上看，由于通信业务自身从过去的以语音业务为主向着以海量的数据业务、高清视频业务为主不断转变，因此传统的基于电路交换的通信设备正在被基于分组的网络设备所取代。从全通信行业的电话交换设备的出货量看，基于IP交换设备所占的比例也在不断增多。因此，未来的语音主流解决方案肯定是基于软交换/IMS架构。

5 结论

综合比较以上方式，方式1 ～4 基于传统的程控交换系统，具有系统稳定、可靠性高的优点，缺点是建设成本较高。方式5 ～6 基于IP分组交换核心，具有业务丰富、灵活多样的特点，缺点是无法克服IP网络自身固有缺陷的影响。变电站调度电话业务作为极其重要的电力生产业务，调度电话通常采用双路冗余模式。综合考量业务可靠性和未来技术发展趋势，建议在一定时期内采用电路交换+IP分组交换的叠加模式。同时，为了进一步降低成本，推荐采用方式4+方式5 的方式，即利用SDH的语音板卡提供稳定可靠的模拟语音通道，利用IP网络提供丰富的调度业务。未来随着电路交换设备进一步退出主流市场，以及IP技术可靠性的进一步加强，未来变电站调度业务将进一步朝着全IP化的方向发展。

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［2 ］陈蕾，王彦波，黄红兵．基于软交换架构的调度交换系统研究和应用［J］．电力信息与通信技术．2013(12)．

［3 ］王亮．江苏电力调度交换网组网规划［J］．电力系统通信．2007(S1)．