本發(fā)明涉及電力行業(yè)的業(yè)務(wù)承載網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)，具體涉及一種電力LTE無線多業(yè)務(wù)承載網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)構(gòu)架方法。

背景技術(shù)：

無線業(yè)務(wù)是指采用無線專網(wǎng)、無線公網(wǎng)承載較為合適的業(yè)務(wù)。根據(jù)目前電網(wǎng)公司的無線業(yè)務(wù)應(yīng)用調(diào)研，目前無線業(yè)務(wù)在物資、運(yùn)檢、營(yíng)銷、基建等專業(yè)的多個(gè)環(huán)節(jié)均有應(yīng)用。近年來，4G無線通信技術(shù)的成熟應(yīng)用為電力無線專網(wǎng)建設(shè)提供了可靠的技術(shù)保障。然而，由于電力系統(tǒng)業(yè)務(wù)在安全性、實(shí)時(shí)性等方面的特殊要求，需要對(duì)現(xiàn)有4G 長(zhǎng)期演進(jìn)（Long Term Evolution，LTE）無線傳輸技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化和針對(duì)性的二次開發(fā)，從而適應(yīng)電網(wǎng)業(yè)務(wù)的通信特點(diǎn)。

另一方面，在研究LTE無線寬帶技術(shù)應(yīng)用的同時(shí)，需要進(jìn)一步總結(jié)其他電力無線專網(wǎng)通信技術(shù)存在的不足，尋找到能夠切實(shí)符合終端接入網(wǎng)業(yè)務(wù)要求、適用于城市和農(nóng)網(wǎng)、支持多業(yè)務(wù)承載與統(tǒng)一建設(shè)要求的TD-LTE技術(shù)應(yīng)用方案，徹底改變目前接入網(wǎng)建設(shè)模式零亂，組網(wǎng)方式生搬硬套，網(wǎng)絡(luò)服務(wù)功能單一的局面。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種電力LTE無線多業(yè)務(wù)承載網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)構(gòu)架方法，使用該方法搭建的多業(yè)務(wù)承載網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)功能多樣，大量節(jié)省電力系統(tǒng)的人力成本，電力系統(tǒng)業(yè)務(wù)在安全性、實(shí)時(shí)性等方面得到提高。

為了達(dá)到以上技術(shù)目的，本發(fā)明的技術(shù)方案為：一種電力LTE無線多業(yè)務(wù)承載網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)架構(gòu)方法，包括以下幾個(gè)步驟：

（a）.首先構(gòu)建一個(gè)LTE無線專網(wǎng)，LTE無線專網(wǎng)分為三個(gè)網(wǎng)元層，分別為終端層網(wǎng)元、網(wǎng)絡(luò)層網(wǎng)元和應(yīng)用層網(wǎng)元；

終端層網(wǎng)元提供多樣化的終端產(chǎn)品，以適應(yīng)不同場(chǎng)景的應(yīng)用，終端層網(wǎng)元可以是客戶終端設(shè)備、miniPCIe卡或手持臺(tái)；

網(wǎng)絡(luò)層網(wǎng)元包括無線基站、核心網(wǎng)、視頻代理網(wǎng)關(guān)設(shè)備，無線基站是LTE無線專網(wǎng)的無線接入設(shè)備，核心網(wǎng)是LTE無線專網(wǎng)中的交換網(wǎng)關(guān)設(shè)備，負(fù)責(zé)在系統(tǒng)中提供簽約數(shù)據(jù)管理、鑒權(quán)管理、移動(dòng)性管理、會(huì)話管理、承載管理及數(shù)字集群業(yè)務(wù)功能，視頻代理網(wǎng)關(guān)是將各種制式視頻信號(hào)接入實(shí)現(xiàn)一體化調(diào)度業(yè)務(wù)的代理網(wǎng)關(guān)，具備視頻和音頻碼流的分離、轉(zhuǎn)發(fā)、會(huì)話初始協(xié)議代理封裝功能；

應(yīng)用層網(wǎng)元包括調(diào)度機(jī)、調(diào)度臺(tái)、網(wǎng)管設(shè)備及用戶擴(kuò)展的應(yīng)用服務(wù)器；

（b）.基于步驟（a）中的LTE無線專網(wǎng)，構(gòu)建多媒體調(diào)度指揮系統(tǒng)，多媒體調(diào)度指揮系統(tǒng)主要由LTE無線專網(wǎng)、EP680手持設(shè)備和多媒體調(diào)度臺(tái)組成；LTE無線專網(wǎng)提供4G無線信號(hào)覆蓋；EP680手持設(shè)備兼具手機(jī)和對(duì)講機(jī)功能，各個(gè)EP680手持設(shè)之間能實(shí)現(xiàn)語(yǔ)音通信、短信息服務(wù)、視頻通話、視頻回傳、用戶群組劃分功能；多媒體調(diào)度臺(tái)可實(shí)現(xiàn)對(duì)手持設(shè)備進(jìn)行縝密監(jiān)聽、視頻監(jiān)控以及視頻分發(fā)功能；

（c）.基于步驟（a）中的LTE無線專網(wǎng)，構(gòu)建視頻監(jiān)控系統(tǒng)，視頻監(jiān)控系統(tǒng)包括LTE無線專網(wǎng)、數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)終端、網(wǎng)絡(luò)攝像頭和多媒體調(diào)度臺(tái)；LTE無線專網(wǎng)提供4G無線信號(hào)覆蓋；數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)終端與核心網(wǎng)建立無線傳輸信道并下掛一個(gè)或多個(gè)網(wǎng)絡(luò)攝像頭；網(wǎng)絡(luò)攝像頭將采集到的高清視頻信號(hào)上傳數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)終端；多媒體調(diào)度臺(tái)負(fù)責(zé)對(duì)回傳視頻畫面進(jìn)行監(jiān)控、分發(fā)以及存儲(chǔ)；

（d）. 基于步驟（a）中的LTE無線專網(wǎng)，構(gòu)建數(shù)據(jù)采集監(jiān)控系統(tǒng), 數(shù)據(jù)采集監(jiān)控系統(tǒng)的組成主要包括LTE無線專網(wǎng)、EG860數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)終端、分站監(jiān)控單元、傳感器終端；LTE無線專網(wǎng)提供4G無線信號(hào)覆蓋，EG860數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)終端與核心網(wǎng)建立無線傳輸信道并下掛分站監(jiān)控單元，分站監(jiān)控單元匯集各個(gè)傳感器終端采集的開關(guān)量或模擬量信號(hào)并上傳EG860傳數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)終端。

（e）. 基于步驟（a）中的LTE無線專網(wǎng)，構(gòu)建自動(dòng)巡視系統(tǒng), 自動(dòng)巡視系統(tǒng)包括LTE無線專網(wǎng)、巡視無人飛機(jī)、巡檢機(jī)器人；巡檢機(jī)器人和無人飛機(jī)均搭載4G終端設(shè)備、通信鏈路設(shè)備，提供開放式電氣接口和機(jī)械接口，掛載攝像機(jī)、紅外熱成像儀、夜視儀、紫外成像儀，對(duì)巡檢區(qū)域進(jìn)行勘察；4G終端設(shè)備和通信鏈路設(shè)備基于LTE無線專網(wǎng)進(jìn)行通訊和數(shù)據(jù)傳輸。

本發(fā)明的技術(shù)效果為：

（1）傳統(tǒng)的無線數(shù)據(jù)傳輸方式中，滿足遠(yuǎn)距離傳輸則傳輸帶寬有限，滿足帶寬要求但是傳輸距離有限。本發(fā)明提出首先構(gòu)建了一個(gè)LTE無線專網(wǎng)，能夠同時(shí)滿足傳輸距離和帶寬的要求。

（2）構(gòu)建了多媒體調(diào)度系統(tǒng)，多媒體調(diào)度指揮系統(tǒng)中的多媒體調(diào)度臺(tái)通過LTE無線專網(wǎng)與EP680手持設(shè)備通訊，調(diào)度臺(tái)對(duì)EP680手持設(shè)備持有人進(jìn)行實(shí)時(shí)溝通調(diào)度?？梢詽M足電力系統(tǒng)業(yè)務(wù)反應(yīng)和處理實(shí)時(shí)性的要求。相比傳統(tǒng)的響應(yīng)調(diào)度模式，效率得到大幅提升。

（3）構(gòu)建了視頻監(jiān)控系統(tǒng)，可以實(shí)時(shí)監(jiān)控電力設(shè)備的實(shí)時(shí)狀況，發(fā)生問題時(shí)可以及時(shí)調(diào)取實(shí)時(shí)監(jiān)控，方便了故障排查。

（4）構(gòu)建了數(shù)據(jù)采集監(jiān)控系統(tǒng)，將需要采集的各種數(shù)據(jù)通過LTE無線專網(wǎng)上傳，實(shí)現(xiàn)電力數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)距離采集和傳輸。節(jié)省了人力采集的成本，另外效率也得到提高。

（5）構(gòu)建了自動(dòng)巡視系統(tǒng)，相比傳統(tǒng)的人工巡視或人工和機(jī)械配合巡視模式，本發(fā)明提供的巡視方法采用巡視無人飛機(jī)和巡檢機(jī)器人，巡視檢查的維度從平面轉(zhuǎn)向立體，具有更好的巡視效果。同時(shí)巡視效率得到提高，也節(jié)省了人力成本，另外由于巡視過程涉及人員的安全，無人巡視的方式對(duì)人員的安全無礙。

附圖說明：

附圖1為L(zhǎng)TE無線專網(wǎng)系統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖；

附圖2為多媒體調(diào)度指揮系統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)；

附圖3為視頻監(jiān)控系統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)；

附圖4為數(shù)據(jù)采集監(jiān)控系統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。

具體實(shí)施方式：

為了使本發(fā)明目的、技術(shù)方案以及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)說明。

一種電力LTE無線多業(yè)務(wù)承載網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)架構(gòu)方法，其特征在于包括以下幾個(gè)步驟：

（a）.首先構(gòu)建一個(gè)LTE無線專網(wǎng)，參照LTE無線專網(wǎng)分為三個(gè)網(wǎng)元層，分別為終端層網(wǎng)元、網(wǎng)絡(luò)層網(wǎng)元和應(yīng)用層網(wǎng)元；

終端層網(wǎng)元提供多樣化的終端產(chǎn)品，以適應(yīng)不同場(chǎng)景的應(yīng)用，終端層網(wǎng)元可以是客戶終端設(shè)備、miniPCIe卡或手持臺(tái)；網(wǎng)絡(luò)層網(wǎng)元包括無線基站、核心網(wǎng)、視頻代理網(wǎng)關(guān)設(shè)備，無線基站是LTE無線專網(wǎng)的無線接入設(shè)備，核心網(wǎng)是LTE無線專網(wǎng)中的交換網(wǎng)關(guān)設(shè)備，負(fù)責(zé)在系統(tǒng)中提供簽約數(shù)據(jù)管理、鑒權(quán)管理、移動(dòng)性管理、會(huì)話管理、承載管理及數(shù)字集群業(yè)務(wù)功能，視頻代理網(wǎng)關(guān)是一款將各種制式視頻信號(hào)接入到多媒體調(diào)度內(nèi)實(shí)現(xiàn)一體化的調(diào)度業(yè)務(wù)的代理網(wǎng)關(guān)，具備視頻和音頻碼流的分離、轉(zhuǎn)發(fā)、會(huì)話初始協(xié)議代理封裝功能；應(yīng)用層網(wǎng)元包括調(diào)度機(jī)、調(diào)度臺(tái)、網(wǎng)管設(shè)備及用戶擴(kuò)展的應(yīng)用服務(wù)器；

無線基站是LTE系統(tǒng)的無線接入設(shè)備，主要由兩個(gè)部分組成，基帶控制單元（BBU）和射頻模塊單元（RRU）。無線基站主要完成無線接入功能，包括管理空中接口、接入控制、移動(dòng)性控制、用戶資源分配等無線資源管理功能。通過靈活配置不同數(shù)量的基帶處理單板和射頻模塊，一個(gè)BBU可以與多個(gè)RRU相連接，滿足不同場(chǎng)景、不同容量的應(yīng)用需求。無線基站具有體積小、功耗低、安裝靈活、快速部署等優(yōu)點(diǎn)。核心網(wǎng)提供的主要功能包括集群用戶管理、群組業(yè)務(wù)、數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)、公共業(yè)務(wù)；集群用戶管理包括群組簽約、群組用戶簽約等；其中群組業(yè)務(wù)包括群組建立、群組關(guān)閉、話權(quán)搶占、廣播群組等；數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)包括普通分組交換業(yè)務(wù)，如HTTP打開網(wǎng)頁(yè)、FTP下載，以及視頻業(yè)務(wù)如視頻上傳、視頻監(jiān)控；公共業(yè)務(wù)包括開機(jī)注冊(cè)、關(guān)機(jī)注銷、移動(dòng)性管理、遙開遙斃等業(yè)務(wù)。系統(tǒng)可以通過語(yǔ)音網(wǎng)關(guān)與固定電話、集群系統(tǒng)等外部網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)互連互通。視頻代理網(wǎng)關(guān)是一款將各種制式視頻信號(hào)接入到多媒體調(diào)度內(nèi)實(shí)現(xiàn)一體化的調(diào)度業(yè)務(wù)的代理網(wǎng)關(guān)，具備視頻和音頻碼流的分離、轉(zhuǎn)發(fā)、會(huì)話初始協(xié)議（Session Initiation Protocol ，SIP）代理封裝功能。視頻代理網(wǎng)關(guān)支持的視頻信號(hào)源可以是模擬、數(shù)字、標(biāo)準(zhǔn)、非標(biāo)等多種制式。具備多路并發(fā)性能，可實(shí)現(xiàn)多路視頻信號(hào)的輪循并發(fā)及進(jìn)行多路調(diào)度業(yè)務(wù)應(yīng)用。

應(yīng)用層網(wǎng)元包括調(diào)度機(jī)、調(diào)度臺(tái)、網(wǎng)管設(shè)備及用戶擴(kuò)展的應(yīng)用服務(wù)器；調(diào)度機(jī)能夠?qū)崟r(shí)顯示出各個(gè)終端的當(dāng)前狀態(tài)，調(diào)度員能夠方便地進(jìn)行各種調(diào)度操作，實(shí)現(xiàn)語(yǔ)音、指令和視頻多種方式的通信和調(diào)度。調(diào)度臺(tái)是調(diào)度人員進(jìn)行操作的終端平臺(tái)，可以是臺(tái)式機(jī)和筆記本電腦，也可以是專用的調(diào)度操作臺(tái)。網(wǎng)管設(shè)備用于管理相關(guān)的網(wǎng)絡(luò)層設(shè)備，其從物理結(jié)構(gòu)包括服務(wù)器、操作維護(hù)終端、告警終端、運(yùn)營(yíng)終端、告警箱、管理控制臺(tái)以及一些組網(wǎng)設(shè)備，其中操作維護(hù)終端、告警終端、運(yùn)營(yíng)終端和管理控制臺(tái)，是邏輯上的概念，可以在一臺(tái)電腦上部署，也可以分開在不同的電腦上。網(wǎng)管系統(tǒng)基于客戶端/服務(wù)器結(jié)構(gòu)，可以分為客戶端子系統(tǒng)和服務(wù)端子系統(tǒng)，客戶端可安裝在普通電腦上。網(wǎng)絡(luò)設(shè)備層與應(yīng)用層之間通過TPC/IP協(xié)議通信，應(yīng)用層當(dāng)前提供視頻服務(wù)器、日志管理、定位等應(yīng)用。應(yīng)用層可以與已有服務(wù)器進(jìn)行數(shù)據(jù)交互，也可以方便的進(jìn)行其他應(yīng)用服務(wù)業(yè)務(wù)的開發(fā)。

（b）.基于步驟（a）中的LTE無線專網(wǎng)，構(gòu)建多媒體調(diào)度指揮系統(tǒng)，參照附圖2，多媒體調(diào)度指揮系統(tǒng)主要由LTE無線專網(wǎng)、EP680手持設(shè)備和多媒體調(diào)度臺(tái)組成；LTE無線專網(wǎng)提供4G無線信號(hào)覆蓋；EP680手持設(shè)備兼具手機(jī)和對(duì)講機(jī)功能，各個(gè)EP680手持設(shè)之間能實(shí)現(xiàn)語(yǔ)音通信、短信息服務(wù)、視頻通話、視頻回傳、用戶群組劃分功能；多媒體調(diào)度臺(tái)可實(shí)現(xiàn)對(duì)手持設(shè)備進(jìn)行縝密監(jiān)聽、視頻監(jiān)控以及視頻分發(fā)功能；

多媒體調(diào)度指揮系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)各個(gè)手持設(shè)備之間的語(yǔ)音通信、短信息服務(wù)、視頻通話、視頻監(jiān)控、視頻分發(fā)、用戶群組劃分等功能，并通過多媒體調(diào)度臺(tái)實(shí)現(xiàn)對(duì)手持設(shè)備的通話監(jiān)聽、視頻監(jiān)控、視頻分發(fā)以及指揮調(diào)度等功能，可用于應(yīng)急指揮、移動(dòng)巡檢等電力業(yè)務(wù)。

（c）.基于步驟（a）中的LTE無線專網(wǎng)，構(gòu)建視頻監(jiān)控系統(tǒng)，參照附圖3，視頻監(jiān)控系統(tǒng)包括LTE無線專網(wǎng)、數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)終端、網(wǎng)絡(luò)攝像頭和多媒體調(diào)度臺(tái)；LTE無線專網(wǎng)提供4G無線信號(hào)覆蓋；數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)終端與核心網(wǎng)建立無線傳輸信道并下掛一個(gè)或多個(gè)網(wǎng)絡(luò)攝像頭；網(wǎng)絡(luò)攝像頭將采集到的高清視頻信號(hào)上傳數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)終端；多媒體調(diào)度臺(tái)負(fù)責(zé)對(duì)回傳視頻畫面進(jìn)行監(jiān)控、分發(fā)以及存儲(chǔ)；

視頻監(jiān)控系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)在多媒體調(diào)度臺(tái)上實(shí)時(shí)監(jiān)控各個(gè)視頻監(jiān)控點(diǎn)的視頻畫面，并將監(jiān)控畫面分發(fā)到其他手持設(shè)備。相比于傳統(tǒng)的視頻監(jiān)控系統(tǒng)，LTE專網(wǎng)下的視頻監(jiān)控系統(tǒng)采用4G無線信道回傳攝像頭監(jiān)控畫面，因此避免了安裝監(jiān)控系統(tǒng)所需要的布線工作，提高了視頻監(jiān)控系統(tǒng)的適用范圍和靈活性。

（d）. 基于步驟（a）中的LTE無線專網(wǎng)，構(gòu)建數(shù)據(jù)采集監(jiān)控系統(tǒng), 參照附圖4，數(shù)據(jù)采集監(jiān)控系統(tǒng)的組成主要包括LTE無線專網(wǎng)、EG860數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)終端、分站監(jiān)控單元、傳感器終端；LTE無線專網(wǎng)提供4G無線信號(hào)覆蓋，EG860數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)終端與核心網(wǎng)建立無線傳輸信道并下掛分站監(jiān)控單元，分站監(jiān)控單元匯集各個(gè)傳感器終端采集的開關(guān)量或模擬量信號(hào)并上傳EG860傳數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)終端。數(shù)據(jù)采集監(jiān)控系統(tǒng)主要實(shí)現(xiàn)對(duì)例如濕度和溫度環(huán)境變量、門禁狀態(tài)或者是熱、電、水、氣四表的數(shù)據(jù)進(jìn)行采集和監(jiān)控等功能。監(jiān)控范圍包括各類傳感器終端能夠采集到的數(shù)字量/模擬量環(huán)境信號(hào)。傳感器終端采用4G無線信道回傳采集到的各類環(huán)境信號(hào)，使得數(shù)據(jù)采集監(jiān)控系統(tǒng)可以適用于各種復(fù)雜的監(jiān)控環(huán)境，提高了系統(tǒng)的使用靈活性和適用范圍。

（e）. 基于步驟（a）中的LTE無線專網(wǎng)，構(gòu)建自動(dòng)巡視系統(tǒng), 自動(dòng)巡視系統(tǒng)包括LTE無線專網(wǎng)、巡視無人飛機(jī)、巡檢機(jī)器人；巡檢機(jī)器人和無人飛機(jī)均搭載4G終端設(shè)備、通信鏈路設(shè)備，提供開放式電氣接口和機(jī)械接口，掛載攝像機(jī)、紅外熱成像儀、夜視儀、紫外成像儀，對(duì)巡檢區(qū)域進(jìn)行勘察；4G終端設(shè)備和通信鏈路設(shè)備基于LTE無線專網(wǎng)進(jìn)行通訊和數(shù)據(jù)傳輸。

智能機(jī)器人可配合無人機(jī)進(jìn)行電力設(shè)備巡檢工作，根據(jù)操作人員操作或預(yù)先設(shè)定任務(wù)，成變電站等場(chǎng)景的設(shè)備巡檢工作，可以建立巡檢范圍的平面地圖，并可通過自主導(dǎo)航和智能躲避障礙依次到達(dá)設(shè)備地點(diǎn)，傳回視頻數(shù)據(jù)，從而代替人工巡檢。無人飛機(jī)可搭載4G終端設(shè)備、通信鏈路設(shè)備，提供開放式電氣接口和機(jī)械接口，可掛載攝像機(jī)、紅外熱成像儀、夜視儀、紫外成像儀等。對(duì)于遠(yuǎn)距離巡檢，可一鍵起降，自動(dòng)航線規(guī)劃，能夠應(yīng)對(duì)復(fù)雜多變的地形地貌，利用機(jī)載高分辨率攝像機(jī)可對(duì)巡檢區(qū)域進(jìn)行精細(xì)化勘察，還可以高空懸停拍攝及懸停變焦操作，實(shí)現(xiàn)檢測(cè)目標(biāo)的大視場(chǎng)角搜索和小視場(chǎng)角高清精確檢測(cè)。

以上所述僅為本發(fā)明示意性的具體實(shí)施方式，并非用于限定本發(fā)明的范圍，任何在不脫離本發(fā)明的構(gòu)思和原則的前提下所做的同等變化與修改，均應(yīng)屬于本發(fā)明保護(hù)范圍。