CN108632834A - 电力隧道无线综合通信装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电力隧道无线综合通信装置，包括接入层和核心层，接入层将接收到的信号通过核心层传送至外部网络中，接入层由部署在隧道内的定向天线和无线接入设备AP组成，无线接入设备AP通过射频电缆与定向天线连接，无线接入设备AP将接收的信息通过网线传送至隧道监控箱内的工业交换机上，工业交换机将信息传到核心层，核心层包括核心交换机、应用服务器、语音服务器、定位服务器、语音网关、无线网关和安全设备，核心交换机一端与接入层内的接入交换机连接，另一端与应用服务器、语音服务器、定位服务器、语音网关、无线网关和安全设备连接。本发明既能保证人员在隧道内的实时通讯，又便于后续移动业务的开展和运维。

Description

电力隧道无线综合通信装置

技术领域：

本发明涉及一种通信装置，特别是涉及一种电力隧道无线综合通信装置。

背景技术：

随着社会经济的发展，城市化进程的加快，城市用电需求随之增加，电力隧道的建设规模也逐年递增，电力隧道的建设，杜绝了室外高压线缆在极端恶劣天气时发生安全事故的风险，还可从根本上解决电力线路的外力破坏问题，同时有助于提高电网社会化服务能力和城市保障体系的完善，是对国家提高民生服务能力号召的积极响应，但电缆隧道内运营商的手机信号无法穿透土层覆盖隧道，所以巡线人员在隧道内无法与外界实时联系；并且隧道内相关移动业务应用缺乏通信平台难以开展，影响电力业务的扩展，不利于人员运维。

发明内容：

本发明所要解决的技术问题是：客服现有技术的不足，提供一种不仅限于单个隧道内的通信平台，而且着眼于城市级、网省级的无线通信平台，同时无线通信平台可集成到其它业务中，能够实现电力业务间无缝融合的电力隧道无线综合通信装置。

本发明为解决技术问题所采取的技术方案是：

一种电力隧道无线综合通信装置，包括接入层和核心层，所述接入层将接收到的信号通过所述核心层传送至外部网络中，所述接入层由部署在隧道内的定向天线和无线接入设备AP组成，所述无线接入设备AP通过射频电缆与所述定向天线连接，所述无线接入设备AP将接收的信息通过网线传送至隧道监控箱内的工业交换机上，所述工业交换机与所述工业交换机之间相连形成一个隧道内工业交换机环网，所述工业交换机通过所述接入层内的接入交换机将信息传到所述核心层，所述核心层包括核心交换机、应用服务器、语音服务器、定位服务器、语音网关、无线网关和安全设备，所述核心交换机一端与所述接入层内的所述接入交换机连接，另一端与所述应用服务器、语音服务器、定位服务器、语音网关、无线网关和安全设备连接，所述语音网关将接收到的信息中的IP语音数据通过站内传输设备中继至外部的电力传输网中的程控交换机中，所述无线网关将接收到的信息中的无线语音流量和移动业务流量转发至相应的语音平台和业务平台做后续处理，所述安全设备作为装置的隔离设备对流量进行逻辑隔离，且所述安全设备通过站内MIS交换机与外部的电力MIS网连接。

所述无线接入设备AP采用两根射频电缆分别连接单个定向天线，所述无线接入设备AP与所述定向天线之间的距离间隔至少三米，两个所述无线接入设备AP之间的距离设置为120米。

所述语音网关通过语音线缆接入变电站內脉冲编码调制设备，所述语音网关包括模拟网关和数字网关，模拟网关通过外部交换局接口接入公共交换电话网络，数字网关支持视频通讯，数字网关能够通过数字中继E1接口、IP接口或串行接口连接至公共交换电话网络。

所述语音服务器上设置有Vmware虚拟化平台，所述语音网关和所述语音服务器均采用SIP协议传输IP语音。

整个装置中的信息按照数据流大致可分为语音流和数据流，其中语音流路径依次为无线接入设备AP→工业交换机环网→接入交换机→核心交换机→语音服务器→语音网关→站内传输设备→电力传输网→程控交换机→公共交换电话网络；数据流路径依次为无线接入设备AP→工业交换机环网→接入交换机→核心交换机→安全设备→站内MIS交换机→电力MIS网→其他业务服务器→公共交换电话网络。

本发明的积极有益效果是：

1、本发明在隧道内引入无线方式作为有线通信方式的补充，综合利用语音中继、移动APP等技术，建设统一的无线综合通信平台，既能保证人员通过手机连接无线就能随时随地实时联系，又便于后续移动业务的开展和运维。

2、本发明的实施不仅避开了多家运营商手机信号难以引入隧道内、难以和其他业务相集成的诸多隐患，而且能够作为电力隧道内无线综合通信平台，支持语音和高速数据业务，其实施对整个电力隧道内通讯平台的建设具有借鉴和推广意义。

3、本发明突破了地域和运营商的限制，借助无线方式联系各种移动终端，实现个人手机语音和数据的接入，能够在电力隧道内广泛应用，不仅限于单个隧道内的通信平台，而且着眼于城市级、网省级的无线通信平台，同时无线通信平台可集成到其它业务中，实现电力业务间的无缝融合。

4、本发明与多家运营商手机信号接入隧道的方式相比，节省了投资，减低了施工复杂度，便于后期运维，并且能够开展基于无线技术的多项扩展应用，减轻人员运维难度，然后可通过平台化的形式，避免局部信息孤岛，整体结构清晰，功能模块化运行，能够应对业务增长需求。

附图说明：

图1是本发明电力隧道无线综合通信装置的通信平台拓扑示意图；

图2是本发明电力隧道无线综合通信装置的通信平台数据流程示意图。

具体实施方式：

下面结合附图1、附图2和具体实施例对本发明作进一步的解释和说明：

实施例：一种电力隧道无线综合通信装置，包括接入层和核心层，接入层将接收到的信号通过核心层传送至外部网络中，实现隧道内与外部正常通信，接入层由部署在隧道内的定向天线和无线接入设备AP组成，无线接入设备AP通过射频电缆与定向天线连接，无线接入设备AP将接收的信息通过网线传送至隧道监控箱内的工业交换机上，工业交换机与工业交换机之间间隔200米，工业交换机与工业交换机之间相连形成一个隧道内工业交换机环网，工业交换机通过接入层内的接入交换机将信息传到核心层，核心层包括核心交换机、应用服务器、语音服务器、定位服务器、语音网关、无线网关和安全设备，核心交换机一端与接入层内的接入交换机连接，另一端与应用服务器、语音服务器、定位服务器、语音网关、无线网关和安全设备连接，语音网关将接收到的信息中的IP语音数据通过站内传输设备中继至外部的电力传输网中的程控交换机中，无线网关将接收到的信息中的无线语音流量和移动业务流量转发至相应的语音平台和业务平台做后续处理，安全设备作为装置的隔离设备对流量进行逻辑隔离，且安全设备通过站内MIS交换机与外部的电力MIS网连接。

无线接入设备AP采用两根射频电缆分别连接单个定向天线，为了规避非无线的干扰，无线接入设备AP与定向天线之间的距离间隔至少三米，两个无线接入设备AP之间的距离设置为120米。

无线频率选择2.4Ghz频段，2.4Ghz无线频段的范围为2401MHz~2483MHz，每个频段22MHz，每隔5MHz一个频点，可用频点共13个，相互间有重叠，只有三个互不干扰的频点，为1频点、6频点和11频点，本装置采用1频点、6频点和11频点循环使用，无线协议选择802.11n。

语音网关通过语音线缆接入变电站內脉冲编码调制设备，语音网关包括模拟网关和数字网关，模拟网关通过外部交换局接口接入公共交换电话网络，数字网关支持视频通讯，数字网关能够通过数字中继E1接口、IP接口或串行接口连接至公共交换电话网络。

根据隧道日常运维情况，选择模拟网关作为语音***中继，并采用会话初始协议作为呼叫控制协议。

语音服务器上设置有Vmware虚拟化平台，能够实现DHCP服务、用户认证服务、WEB管理后台等主机的灵活部署，语音网关和语音服务器均采用SIP协议传输IP语音。

隧道入口处的无线接入设备AP采用独立验证模板，配置安全策略，限制客户端仅和语音服务器IP通讯。

在隧道入口处部署一套微型直放站，也称手机信号放大器，用于引入运营商手机信号，实现手机发送短信进行呼叫转移，用户在隧道入口处通过手机APP自助注册个人信息、电话号码和MAC地址，Web后台接收到注册信息后，将审核成功的人员相关信息通过Asterisk语音服务器控制接口以TCP\IP流注册至相应的IP语音服务器，建立内部语音号码和外线的一一对应关系，同时Radius协议和AC保持验证通道；人员通过手机APP登陆***后，可自动的将个人手机号和隧道语音外线电话相对应，在呼叫转移成功后，语音***建立内部分机号和外线一一对应的关系，隧道外人员发起对隧道内人员的语音呼叫时，语音***根据去电号码，将呼叫转移到对应人员的分机号，满足隧道内外部通讯需求；在隧道内拨打隧道外电话时，对方来电显示号码为语音***的外线号码，隧道外人员拨打隧道内人员手机号时，手机APP显示的来电号码是呼叫方的号码，但接听隧道外电汇产生资费，在实际应用中，可由语音***发送信息通知至相应分机号，然后由隧道内人员回拨；人员在隧道内时，语音APP保持后台驻留，人员出隧道后，手动取消呼叫转移。

实际应用中，在人员进入隧道时，简单验证后通过WLAN下载手机APP客户端（也可预先安装），接入IP语音网络，客户端经用户确认后，利用手机自带的呼叫转移功能，自动设置转接为语音网关IP电话号码；人员在隧道时，电话通过无线***经由语音网关播出，可实现正常通讯，外界人员拨打隧道内人员手机号，也可正常通讯，IP语音网络可提示人员在隧道内，也可通过IP语音发送消息至相应用户手机,可减少转接资费；人员出隧道时，手机APP可自动取消电话转接，用户正常通讯。

以上所述，仅是本发明的优先实施例而已，并未对本发明作任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。

Claims (4)

1.一种电力隧道无线综合通信装置，包括接入层和核心层，其特征是：所述接入层将接收到的信号通过所述核心层传送至外部网络中，所述接入层由部署在隧道内的定向天线和无线接入设备AP组成，所述无线接入设备AP通过射频电缆与所述定向天线连接，所述无线接入设备AP将接收的信息通过网线传送至隧道监控箱内的工业交换机上，所述工业交换机与所述工业交换机之间相连形成一个隧道内工业交换机环网，所述工业交换机通过所述接入层内的接入交换机将信息传到所述核心层，所述核心层包括核心交换机、应用服务器、语音服务器、定位服务器、语音网关、无线网关和安全设备，所述核心交换机一端与所述接入层内的所述接入交换机连接，另一端与所述应用服务器、语音服务器、定位服务器、语音网关、无线网关和安全设备连接，所述语音网关将接收到的信息中的IP语音数据通过站内传输设备中继至外部的电力传输网中的程控交换机中，所述无线网关将接收到的信息中的无线语音流量和移动业务流量转发至相应的语音平台和业务平台做后续处理，所述安全设备作为装置的隔离设备对流量进行逻辑隔离，且所述安全设备通过站内MIS交换机与外部的电力MIS网连接。

2.根据权利要求1所述的电力隧道无线综合通信装置，其特征是：所述无线接入设备AP采用两根射频电缆分别连接单个定向天线，所述无线接入设备AP与所述定向天线之间的距离间隔至少三米，两个所述无线接入设备AP之间的距离设置为120米。

3.根据权利要求1所述的电力隧道无线综合通信装置，其特征是：所述语音网关通过语音线缆接入变电站內脉冲编码调制设备，所述语音网关包括模拟网关和数字网关，模拟网关通过外部交换局接口接入公共交换电话网络，数字网关支持视频通讯，数字网关能够通过数字中继E1接口、IP接口或串行接口连接至公共交换电话网络。

4.根据权利要求1所述的电力隧道无线综合通信装置，其特征是：所述语音服务器上设置有Vmware虚拟化平台，所述语音网关和所述语音服务器均采用SIP协议传输IP语音。