電力通信

我國的電力通信網經過幾十年風風雨雨的建設，已經初具規模，通過衛星、微波、載波、光纜等多種通信手段構建而成了一個以北京為中心覆蓋全國30個省（市、區）的立體交叉通信網。整個中國電力通信的發展，從無到有，從小到大，從簡單技術到當今先進技術，從較為單一的通信電纜和電力線載波通信手段到包含光纖、數字微波、衛星等多種通信手段並用，從局部點線通信方式到覆蓋全國的幹線通信網和以程式控制交換為主的全國電話網、行動電話網、數字數據網，無不展現出電力通信發展的輝煌成就。隨著通信行業在社會發展中作用的提高，以電力通信網為基礎的業務不再僅僅是最初的程式控制語音聯網、調度時時控制信息傳輸等窄帶業務，逐漸發展到同時承載客戶服務中心、營銷系統、地理信息系統（GIS）、人力資源管理系統、辦公自動化系統（OA）、視頻會議、IP電話等多種數據業務。電力通信在協調電力系統發、送、變、配、用電等組成部分的聯合運轉及保證電網安全、經濟、穩定、可靠的運行方面發揮了應有的作用，並有利的保障了電力生產、基建、行政、防汛、電力調度、水庫調度、燃料調度、繼電保護、安全自動裝置、遠動、計算機通信、電網調度自動化等通信需要。雖然電力通信的自身經濟效益暫時不能得以直接體現出來，但它所產生並隱含在電力生產及管理中的經濟效益是巨大的。同時，電力通信利用其獨特的發展優勢越來越被社會所重視：

（1）近67萬km的35kV及以上輸電線路是架設電力特殊光纜的極好資源，經濟、快速、安全、可靠；

（2）遍布全國各大城市的電纜管道和電桿是建設光纖接入網的極好資源；

（3）電力線通信（PLC）技術的日益成熟，為用戶接入提供了首選手段；

（4）其它具有電力特色的技術，如無源光纖接入、無線寬頻、多點擴頻系統等，使電力資源得到充分有效的利用和發揮。

隨著京漢微波電路主設備訂貨合同的簽訂，電力通信加快技術創新的工作也由此拉開帷幕。電力通信將在滿足電網安全生產需要的基礎上，積極爭取政策許可參與社會電信市場。

進入信息與通信技術時代。電信技術的發展趨勢是：網路業務應用ip化，網路交換技術分組化，網路基礎設施寬頻化，網路功能結構簡單化，三網融合的一體化。

電力通信在80年代初期曾經創造過輝煌，但到了90年代末，電力通信的技術水平已經比較落後。因此，技術創新被列為電力通信發展的重中之重，並確定了電力通信的技術發展方向：在傳輸方面，電力通信將重點發展光纖通信，使電網蘊藏的豐富通信資源能夠有效運用，並適時採用wdm和dwdm技術。同時充分利用現有微波通信基礎設施，進行必要的技術改造，使電力通信傳輸網架更加完善。在業務網方面，採用atm和ip技術建設電力數據網路綜合業務平台，為電力市場、生產調度和電力工業信息化提供業務支撐與服務。與此同時，電力通信還將跟蹤ip技術在傳送電力關鍵運行業務方面的發展，關注利用電力配電線路傳輸數據的相關技術。國家電力公司系統在建opgw光纜近1萬千米，包括北京—瀋陽—哈爾濱、龍泉—武漢—上海、龍泉—鄭州—石家莊—北京等線路。預計到2005年左右，將建成“三縱四橫”光纖主幹通信網架。

電力系統發展電信具有潛力和資源優勢。潛力即電力通信擁有覆蓋全國電力系統的專用通信網，擁有豐富的通信網路基礎設施。資源優勢，首先體現在長途傳輸方面，利用輸電線路敷設地線纏繞光纜（gwwop）、自承式光纜（adss）、地線複合光纜（opgw）等電力特殊光纜可迅速形成長途通信能力。電力特殊光纜受外力破壞的可能性小，可靠性高，而且技術已經成熟，特別是opgw技術，在國內已經廣泛應用。其次體現在本地傳輸方面，城市內電力系統的桿路、溝道可用於通信服務，在寬頻接入網方面發揮重要作用。

《電力建設工程備案管理規定》明年1月1日起施行

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傳統的電力線載波通信（PLC）主要利用高壓輸電線路作為高頻信號的傳輸通道，僅僅局限於傳輸話音、遠動控制信號等，應用範圍窄，傳輸速率較低，不能滿足寬頻化發展的要求。PLC正在向大容量、高速率方向發展，同時轉向採用低壓配電網進行載波通信，實現家庭用戶利用電力線打電話、上網等多種業務。國外如美國、日本、以色列等國家正在開展低壓配電網通信的研究和試驗。由美國3COM，Intel，Cisco，日本松下等13家公司聯合組建使用電力線作為傳送媒介的家庭網路推進團體--"HomeplugPowerlineAlliance"，已經提出家庭插座（HomePlug）計劃，旨在推動以電力線為傳輸媒介的數字化家庭（DigitalHome）。我國也正在進行利用電力線上網的試驗研究。可以預見，在將來人們可以使用電力線實現計算機聯網及Internet接入、小區安全監控、智能自動抄表、家庭智能網路管理等業務，以低壓電力線為傳輸媒介的載波通信技術必將得到更為廣泛的關注和研究。未來的PLC應該能實現通信業務的綜合化、傳輸能力的寬頻化和網路管理的智能化，並能實現與遠程網的無縫連接。

還存在以下兩個方面的問題有待進一步研究：

（1）硬體平台：主要包括通信方式的合理選擇、通信網路結構的優化選擇等。擴頻方式、OFDM技術和多維網格編碼方式各有優點，哪一種適合低壓網還有待研究，或者也可以採用軟體無線電的思想為這三種方式提供一個統一的平台。電力網結構非常複雜，網路拓撲千變萬化，如何優化通信網結構也是值得研究的問題。

（2）軟體平台：主要包括進一步研究PLC通信理論，改進信號處理技術和編碼技術以適應PLC特殊的環境。除了研究適合電力線通信的調製技術、編碼技術外，還需要研究自適應通道均衡、回波抵消技術、自適應增益調整等，這些技術在低壓PLC對保障通信尤為重要。

（3）網路管理問題：除了上網、打電話外，低壓電力線還可以完成遠程自動讀出水、電、氣表數據；永久在線連接，構建的防火、防盜、防有毒氣體泄漏等的保安監控系統；構建的醫療急救系統等等。因此利用電力線可以傳輸數據、語音、視頻和電力，實現"四網合一"，也就是說家中的任何電器都可以接入到網路中，和骨幹網連接。但是如何實現四種網路的無縫連接，以及由此帶來的非常複雜、龐大的網路管理問題需要進一步的研究。

電力貓是電力通信技術的最新應用和發展。所謂電力貓，即“電力網路橋接器”，是一種把網路信號調製到電線上，利用現有的電線來解決網路布線問題的設備。作為科技催生的第三代網路傳輸設備，電力貓正在以其獨特優勢風靡全球。其工作原理就是利用電線傳送高頻信號，把載有信息的高頻信號載入於電流上，然後利用電力傳輸。接受信息的電力網路橋接器再把高頻信號從電流中分解出來，從而在不需要重新布線的基礎上實現上網、打電話、觀看IPTV和使用監控設備等多種應用。

GNURadio是免費的軟體開發工具套件。它提供信號運行和處理模塊，用它可以在易製作的低成本的射頻（RF）硬體和通用微處理器上實現軟體定義無線電。這套套件廣泛用於業餘愛好者，學術機構和商業機構用來研究和構建無線通信系統。GNURadio的應用主要是用Python編程語言來編寫的。但是其核心信號處理模塊是C++在帶浮點運算的微處理器上構建的。因此，開發者能夠簡單快速的構建一個實時、高容量的無線通信系統。儘管其主要功用不是模擬器，GNURadio在沒有射頻RF硬體部件的境況下支持對預先存儲和（信號發生器）生成的數據進行信號處理的演演算法的研究。