发表时间：2018-06-21T10:25:21.863Z 来源：《电力设备》2018年第4期作者：王志进[导读] 摘要：为减少设备配置，缩减投资，解决海南省电网变电站语音通信问题，适应发展趋势，提出采用VOIP电话技术作为变电站调度电话解决方案。2016年中央一号文件
（中国电建集团海南电力设计研究院有限公司海南 570000）摘要：为减少设备配置，缩减投资，解决海南省电网变电站语音通信问题，适应发展趋势，提出采用VOIP电话技术作为变电站调度电话解决方案。
关键词：变电站；通信；VOIP电话方案
0 前言
电力通信系统是实现电力生产调度自动化和管理现代化的基础，是确保电网安全、稳定、经济运行的重要手段。未来数年，随着电力系统语音、数据、计算机信息不断融合，通信网络面临的压力越来越大，依靠传统的PCM设备下放小号的方式越来越难于满足业务发展的需求。如何解决变电站语音通信问题，语音通信和其他数据业务通信如何融合成为摆在面前的重大问题。VOIP通信方案的提出，将很好解决这些问题，而且该技术将是一个未来通信技术的主流，是一个发展趋势和方向。
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1 海南电网变电站调度电话现状及存在问题
变电站语音通信是生产调度得以实现的基础，是变电站与调度机构沟通的重要手段，海南省目前所有调度交换机没有采用中继电路互联组网，变电站不配置调度交换机，厂站端通过PCM设备从调度端的传统程控交换机下发调度电话小号的方式实现厂站到调度端的话音通信。
为了有效的获取和交换信息，海南电网各级调度机构多年来建设了大量语音专线通道，在各变电站配置了大量的PCM设备，语音通信效率底下，大量的PCM设备配置不但造成了昂贵的投资，复杂的接线方式也带来了大量的运维工作。
2 发展需求
近年来南方电网开始逐步建设一体化电网运行智能系统（operation smart system，OS2），以实现对电网横向到边、纵向到底的统一规范管理。电网发展也向更加智能、高效、可靠、绿方向转变，企业管理向精细化方向转变，这对调度中心与厂站之间的信息综合传输和组织方式产生深远的影响。这些都对信息传输通道的业务兼容性、传输可靠性和承载能力提出了更高的要求。
语音、数据信息架构在统一网络上成为技术发展的趋势，变电站和上一级调度机构通过模拟语音专线通道来实现显然已经不能满足电网发展的需求，设备繁多，接线复杂，造价昂贵，效率低下。软交换
系统及调度数据网的建设，可以完全实现将语音通信集成到数据网络中，从而通过调度数据网建立各变电站和调度机构软交换系统的统一语音和数据通信的统一平台。
3 VOIP语音通信技术
3.1 VOIP电话技术特点
VOIP电话，Voice over Internet Protocol，将模拟的声音讯号引经过压缩与封包之后，以数据封包的形式在IP网络进行语音讯号的传输，通俗来说也就是互联网电话或IP电话。VOIP 电话/VOIP 网络电话是一种利用Internet 技术或网络进行语音通信的新业务。即“通过IP数据包发送实现的语音业务”，它使你可以通过互联网传送语音、传真、视频和数据等业务。 VOIP 电话/VOIP 网络电话与传统电话具有明显区别。首先，传统电话使用公众电话网作为语音传输的媒介；而VOIP 电话/VOIP 网络电话则是将语音信号在公众电话网和Internet 之间进行转换，对语音信号进行压缩封装，转换成IP 包，同时，IP 技术允许多个用户共用同一带宽资源，改变了传统电话由单个用户独占一个信道的方式，节省了用户使用单独信道的费用。呼吸道病毒
3.2 VOIP电话基本原理
VOIP 电话基本原理就是通过语音压缩设备对我们的语音进行压缩编码处理，然后再把这些语音数据
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根据相关的协议进行打包，经过IP网络把数据包传送到目的地后，再把这些语音数据包串起来，经过解压解码处理后，恢复成原来的信号，从而达到由IP网络发送语音的目的。
4变电站VOIP电话实现方案
4.1基本构架
软交换系统：软交换是一种功能实体，为下一代网络NGN提供具有实时性要求的业务的呼叫控制和连接控制功能，是下一代网络呼叫与控制的核心，软交换技术独立于传送网络，主要完成呼叫控制、资源分配、协议处理、路由、认证、计费等主要功能，同时可以向用户提供现有电路交换机所能提供的所有业务，并向第三方提供可编程能力。软交换系统建设在调度机构，为变电站的语音通信接入搭建了平台。
VOIP 电话/VOIP 网络电话的基本结构由网关（GW）和网守（GK）两部分构成。
计算机在线应用
网关的主要功能是信令处理、H.323协议处理、语音编解码和路由协议处理等，对外分别提供与PSTN 网连接的中继接口以及与IP 网络连接的接口。网守的主要功能是用户认证、地址解析、带宽管理、路由管理、安全管理和区域管理。一个典型的呼叫过程是：呼叫由PSTN 语音交换机发起，通过中继接口接入到网关，网关获得用户希望呼叫的被叫号码后，向网守发出查询信息，网守查被叫网守的IP
地址，并根据网络资源情况来判断是否应该建立连接。如果可以建立连接，则将被叫网关的IP 地址通知给主叫网关，主叫网关在得到被叫网关的IP 地址后，通过IP 网络与对方网关建立起呼叫连接，被叫则网关向PSTN 网络发起呼叫并由交换机向被叫用户振铃，被叫摘机后，被叫侧网关和交换机之间的话音通道被连通，网关之间则开始利用H.245协议进行能力交换，确定通话使用的编解码，在能力交换完成后，主被叫方即可开始通话。
2012奥运会羽毛球男双决赛4.2 VOIP电话在变电站中应用
调度数据网建设时已在110kV/35kV电压等级的所有接入层节点配置一台调度数据网接入路由器，该接入路由器作为PE设备，用于接入本地站点的调度管理信息并接入相应VPN。调度数据网接入路由器主要用于网络接入层，支持一定的广域网接口类型，要求有一定的数据包处理能力，需承担QoS标记、用户VPN出口等功能。
IP电话使用RJ-45以太网连接器。IP电话与路由器连接的业务交换机直接相连，通过调度数据网设备接入软交换系统语音交换机，IP电话集成了处理IP通话所必需的所有硬件和软件。
海南电力设计研究院负责设计的海南省儋州徐浦益花滩15MWp渔光互补光伏项目升压站工程，提出了VOIP电话的试点应用。为了站内远动装置、电能量采集装置等信息的接入，变电站已经配置了调度数据网与二次安防设备，工程不再配置PCM设备，直接通过调度数据网设备接入。在变电站端配置IP电
话，由调度端的软交换系统通过调度数据网建立与变电站端的VOIP连接应用，由IP电话实现变电站调度电话功能，具体应用方式如下图所示。
5变电站VOIP 电话应用技术优势
通过统计上的多路复用而提高的效率。
通过语音压缩和语音活动检测（安静抑制）等增强功能而提高的效率。
通过在现有数据网络上传送电话呼叫而节省PCM设备配置。
通过联合基础设施组件降低管理成本。
利用计算机电话集成的新应用的可能性。
数据应用上的语音连接。
有效使用新的宽带WAN 技术。
分组网络提高的效率和在统计学上随数据分组多路复用语音数据流的能力，把语音数据流放到数据网络上也减少了语音专用线路的数目，LAN，MAN 和WAN 环境中吉位以太网、密集波分多路复用和Packet over SDH 等新技术的实现，以更低的代价为数据网络提高更多的带宽，与标准的TDM 连接相比，这些技术提供了更好的性价比。 6结束语
从长远利益而言，变电站的语音通信要求具有良好的扩展性、灵活性、可靠性，VOIP 电话技术代表着未来发展的主流方向，是一个发展趋势，该技术的应用是观念的创新、技术的进步，并解决变电站语音通信和其他数据业务通信融合等实际问题，提高了工作效率，降低了成本，同时也会不断积累经验，为下一步全省的VOIP语音通信建设提供了技术方向和指导思想。
参考文献：
[1]曹宁，胡弘莽，电网通信技术，中国水利水电出版社；
[2]（美）多德著，晓波译，通信技术导论；
[3]朱海毅，周春楠；VoIP基本原理[J]；信息技术；
[4]肖征；；浅析VoIP的通信协议及应用[J]；电信快报；
[5]聂朝东；VoIP穿透防火墙技术研究[D]；西安电子科技大学。
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