communication of hydropower station
简介
利用信道传递水电站施工、运行、管理等语音、图像及各类数据信息的通信设施。是旨在建立从产生、变换、处理、交换和接受等全过程的通信系统。它是电力系统安全、经济运行和提供优质电能的重要技术手段，是实现水电站调度自动化和管理现代化的基础。水电站通信主要包括：厂内通信、系统调度通信、梯级水电厂通信和水电厂群通信、施工通信、防汛通信、对外通信、水情测报通信等。
厂内通信 主要包括：厂内生产调度通信、厂内生产管理通信、厂区及生活区综合通信线路网络、集群移动通信。
(1)厂内生产调度通信。水电厂中控室通过数字程控调度交换机与各个生产部门进行生产调度的通信。调度用户终端主要布置于厂房及重要场所。调度交换机的容量是由水电站的枢纽布置、装机容量、机组台数、自动化和远动化的程度等因素确定。调度交换机主要用于通话、调度员发出指令、召开会议、事故录音;当部分调度用户为流动用户时，也应与之有效连接。
(2)厂内生产管理通信。水电站各个生产、管理部门及生活区通过行政数字程控交换机进行生产管理通信。用户终端主要布置在生产、管理部门及生活区，兼作生产调度通信辅助手段。并通过中继线或直通用户线与当地电话局、电力系统以及各有关部门进行通信联系。行政交换机的容量及台数是由枢纽布置、装机容量、厂区至生活区的距离以及用户终端数量确定。
(3)厂区及生活区综合通信线路网络。水电站各个生产、管理部门以及生活区根据多种不同通信传输要求，设置的组成通信线路网络的通信设施。它能支持话音、多种计算机数据及视频等系统的开放式线路网络。其主要组成部分包括：工作区布线子系统、水平布线子系统、垂直布线子系统、设备间子系统、管理间子系统及建筑群子系统。
(4)集群移动通信。多个用户(部门、群体)公用一组无线信道，并动态地使用这些信道的专用移动通信系统，主要用于水电站施工、运行的指挥调度通信。这也是根据水电站无人值班(少人值守)的需要采用一种移动式通信方式，它便于指挥调度流动用户，现在水电站多采用异频双工方式，工作频率800 MHz频段，水电站所采用的集群移动通信系统容量多为5或10信道等。其系统主要由基站、系统控制器、系统管理终端、调度台及其多个移动台组成，基站是由若干转发器、天馈系统及电源等组成，移动台是由手持机、车载台等组成。集群移动通信的控制方式分为集中控制和分散控制两种方式。系统较小的采用分散控制方式，系统较大的采用集中控制方式。集群移动通信覆盖范围包括施工工地现场、厂房、生产管理中心和地下厂房内部。
电力系统调度通信 传递水电站与电力调度主管部门之间的生产管理、生产调度及系统调度自动化数据和水电站至出线对端变电所(站)或升压站之间的通信。一般采用光纤、微波接力、电力线载波机或卫星等通信方式。
梯级水电厂和水电厂群之间的系统通信 根据梯级水电厂和水电厂调度管理及各种信息传输的需要，设有以梯级调度和水电厂群调度为中心的调度管理通信设施，并设置调度交换机和行政管理交换机。其通信方式可以根据工程实际情况采用数字光纤、数字微波、卫星等;当有电力线可利用时，有线通信方式也可选用电力载波机通信和架空地线复合光缆通信。为保证调度管理中心至各水电厂的通信不中断，系统通信应具备两种独立通道。
施工通信 根据水电厂施工工地的调度管理具体情况建立的调度管理通信设施。施工通信包括：施工工地内部通信和施工工地对外通信。施工工地内部通信主要由施工指挥调度通信、生产管理通信以及综合通信线路网络组成;施工工地对外通信主要由施工工地对电力系统通信和对当地电信局(所)之间的中继联络及与有关部门、单位之间的通信。对电力系统通信方式根据工程实际情况选用数字光纤、数字微波和电力线载波。
防汛通信 水电工程防洪、安全渡汛所设立的通信设施。它包括：水电工程施工期间防汛通信、防汛指挥通信和抗洪抢险通信。水电工程防汛通信设施应能与国家防汛主管单位以及各有关部门有效连接。通信方式主要包括施工期间内部的短波、光纤、微波以及卫星等。
水情自动测报系统通信 是通过无线电波进行水文数据传输的通信，是水电站防洪调度、安全渡汛和经济运行的基础。它的主要通信方式为短波、超短波、卫星等。中国水电工程水情自动测报系统多采用超短波、卫星通信方式;较少采用短波通信方式。
(1)超短波通信。利用波长为10～1 m(相应频率为30～300 MHz)无线电波进行信息传递的一种无线电通信方式;在传播时主要受对流层大气的影响，同时也受地势及地物的影响。超短波通信属于视距通信，一般传输距离为50 km;在中国水电工程中水情自动测报系统通信使用频率为230 MHz(国家无线电管理委员会批准频率);其工作体制为自报式、应答式两种体制;系统数据传输速率150、300、600 bit/s，不宜超过1200 bit/s;系统误码率不超过10-4;系统的通信组网一般是由遥测站、中继站和中心站组成。其工作过程是通过遥测站的水文数据采集，经中继站的转接传输至中心站。遥测站主要是进行数据采集、编码并通过发射机传输至中继站。其主要设备包括数据采集器、天馈线、发信机、电源及同轴避雷器等;中继站主要是进行数据接收、转接、发射等工作把水文数据传输至中心站。中继站多采用数字和模拟中继方式，一般中继级数不超过3级，超过3级时应用数字再生中继方式。中继站主要设备包括收、发信机、天馈线、电源和同轴避雷器等;中心站主要是进行的水文数据接收和处理、其主要设备包括收信机、天馈线、电源、同轴避雷器和计算机等。
(2)短波通信。利用波长为100～10 m(频率为3～30 MHz)无线电波进行水文信息传递的一种无线电通信方式。短波分为天波和地波两种，天波是无线电波靠电离层反射进行信息传递;地波是无线电波沿地面传递水文信息。由于短波主要是通过电离层反射来传播，因此，短波适于远距离通信，且受电离层的影响较大。由于短波传播条件易变、不稳定，因此昼、夜的最佳工作频率是不一样，是一个时变信道。在水情测报系统短波通信中，工作体制多采用应答式，系统由中心站、遥测站组成。遥测站长期处于值守状态，当中心站进行召唤时，把水文信息传递给中心站，然后中心站进行数据处理并进行预报。遥测站的主要设备包括：天线、收、发信机、控制装置及电源;中心站的主要设备包括：天线、收、发信机、控制装置、终端装置及电源。
(3)卫星通信。水情自动测报系统的卫星通信是利用同步通信卫星作为中继进行水文信息传递的一种无线电通信方式。现在中国水利水电工程水情测报系统多采用①VSAT小型地面站(同步通信卫星)，它是由主站、小站、中心站及卫星组成，其工作频段采用Ku波段，其频率为13～15 GHz;②INMARSAT-C海事卫星，它是由地面遥测站、卫星和中心站组成，其工作频段为L波段，其频率为1.3～1.6G Hz。它们的工作原理与超短波基本相同，即遥测站通过卫星中转至主站后，再从主站经卫星转接至测报系统的中心站。
发展简史和趋势 19世纪末许多国家已基本建立起人工交换的有线电话网。之后，建起了以微波接力通信为主的通信网，机电制自动电话交换系统也已实用。20世纪50年代开始建设长途自动拨号电话网，60年代开始使用卫星通信，70年代光纤通信飞速发展，它是一种容量大，有广阔前景的通信方式。80年代初以数字传输和数字交换为核心的电话综合数字网络逐步发展起来，在电话综合数字网络的基础上又发展起综合业务数字网络，它把话音、数据和图像等各种业务综合进行数字传输、交换和处理。
中国水电站的通信是随着电网规模的扩大和通信技术的发展而发展起来的，20世纪70年代以前主要是依靠电力线载波通信，另外利用明线载波通信以及音频电缆和特高频通信，交换机一般是步进制、纵横制等机电式设备。80年代以来开始采用了数字微波、卫星通信、光纤通信和程控交换机等新技术设备，并将实现综合业务数字网。