浅谈核电站通信系统规划及组成

胡淳全乐钊

（中国核电工程有限公司华东分公司浙江嘉兴314000）

摘要：基于核电站对应急通信的建设要求，详细介绍了通信系统的技术架构和特征，内容涵盖系统设计原则及功能需求等，从而实现核电站的科学建设，促进核电站更为全面的发展，同时也推动我国社会经济的发展。

关键词：核电站；通信系统；规划；组成

前言

为了促进核电通信系统设计水平的发展，以高质量的工程设计为基础，进一步提高核电通信系统的安全可靠性。文章对目前核电通信系统设计中存在的问题给出了切实可行的解决方案，对于已取得的经验进行了归纳总结。文章提出的核电站与核电管理部门的通信方案，思路新颖、安全可靠、经济实用，值得推广应用。

1核电站通信系统概况

由于某些突发性的意外事件可能会破坏核电站内既有的基础设施（包括既有的核电站内部的供电和通信网络），所以核电站的通信系统除了能够接入既有的核电站通信子系统外，还应该具有独立的通信设备，既不是核电站内正常运行时使用的，也不是已经安装部署好的通信设施和设备，并且这些独立的通信设备能够在不依赖于核电站内既有的基础设施的条件下独立工作，即不需要使用核电站内正常运行时使用的和已经安装部署好的各类供电电源及通信线路和信道[1]。为了适应核电站既有基础设施遭到严重破环的极端情况，核电站的通信系统应该具有很强的灵活性和接入能力，可以快速部署到核电站内任何一处或几处具体的应急业务处理现场，并提供在这些具体地点的一定范围内的通信能力。而且，构成核电站通信系统的构架和设备要具备冗余能力，即在应急通信系统的某一个或少数几个设备出现故障或遭到破坏时，系统所支持的通信业务可以不受影响。为应急指挥人员提供明晰的现场状况是在核电站应急处理的过程中最重要的环节之一。

核电站的通信系统应能够提供实时图像，包括来自核电站内既有的生产监控闭路电视系统的图像和通过平台自身配备的移动视频终端摄取的图像。同时，核电站的通信系统必须能够提供在最前端的应急业务处理现场和后方的指挥调度场所之间的双向实时动态图像和语音的应用（即视频会议应用），以便指挥调度人员可以在第一时间直接、直观地了解到应急业务处理现场的具体情况，进行专家会商，并将指挥调度指令和前方所需的各类信息直接发布到应急业务处理现场。为了保证核电站应急处理的整体协同进行，核电站的通信系统还应该提供远程信道，保证系统除了可以供核电站内部使用以外，还可以为设置在异地的应急处理机构与核电站之间提供应急通信的能力。远程信道同样不需要依赖于既有的基础设施和通信接口设备，而且能满足以视频会议应用为主的，支持视频、音频和数据的综合通信业务的需求。为了进一步保证极端情况下核电站内一定的通信能力，核电站通信系统的核心设备能够异地部署，是实现应急处理能力的关键。

2核电通信系统规划及组成

2.1核电通信系统较为特殊，在设计时需要遵循其特点

核电站通信系统需要具备一定的冗余度和极高的可靠性、安全性和可用性。当系统发生单点故障甚至由此引起单个系统故障，不会影响到整个通信系统的可用性。在核电站正常运行、异常运行、事故及应急运行工况下，包括失去正常交流电源，通信系统能提供可靠的语音呼叫、语音通信和声光警报信号，支持核电厂运行、维护人员及其他核电站工作人员间的通信，并保持与外界的通信畅通。在进行核电站通信系统方案设计时，应充分考虑核电对通信系统的特殊要求，并以此做为确定各通信子系统功能定位和技术路线的技术原则。

2.2平台的构成

核电站通信系统平台由应急通信主控单元、应急通信接口单元、应急通信操作台、应急无线通信节点、无线视频终端、无线手持机和其他适用的数据设备组成，并且该平台可以根据需要接入其他协议匹配的智能电话机和视频会议设备。

2.3核电通信系统规划方案

以第3代核电为例，核电站内通信系统包括无线通信系统、呼叫通话系统、应急电话系统、行政电话系统、广播系统、警报系统、声力电话系统、时钟系统、电网调度系统等。在功能定位上，各通信子系统需要满足核电站各种运行工况下的语音、广播、呼叫、声光报警等通信要求，各系统具有一定的冗余互备和功能互补。在技术选择上，采用不同的技术路线，无线和有线通信技术并存，有主机系统和无主机系统并存，还配置了无外部电源供电的声力电话系统，充分体现了系统的多样性和差异化，提高了系统的生存能力和在各种状况下的可用性[2]。在布置方案上，采用分散布置的原则，分别在核岛主控室、应急指挥中心、网控楼、行政办公楼等处设置通信机房，将各系统主机分散布置在不同机房内，系统间采用光缆或电缆连接，降低发生多系统同时失效的概率。可以看出，在核电通信系统的方案设计上，从功能地位、技术选择到布置方案都充分考虑了系统的可靠性、安全性和可用性。

2.4平台设计原则

1）先进性。在技术上，系统平台的设计利用了当前的最新技术，使得在目前应用于未来的系统扩展上均能保证平台设计的先进性。2）稳定性。在事件的处理上，通信系统应能够保证准确无误地进行响应，并能够持久不间断地工作。3）可扩展性。通信系统平台应能够允许业务应用的扩展，即在软件方面和硬件方面都有系统冗余的考虑。4）实用性。通信系统平台的设计应以提高调度的效率为主旨，操作员在使用触摸屏调度台对整个系统中的单点或多点进行操作时，应能够准确、快捷和方便地完成各项操作。5）易维护性。系统应集成图形用户界面管理、Web配置平台、数据备份/恢复和硬件告警等功能，便于操作人员对系统进行管理[3]。

2.5正常/应急工况下的通信核电站设计

通信系统除正常工况下为全厂各工作人员提供可靠的通信外，更重要的是在事故应急工况下，能够保证主控室操作人员、远距离停堆室、应急指挥中心、保卫控制中心等重要岗位的通信，并保持重要岗位与外界的通信畅通。核电通信系统设计时，要区分正常和应急工况下的通信模式，制定符合核电应急预案和安全评估报告要求的正常/应急通信模式核电站应急电话交换机和行政电话交换机与本地电话网有中继线连接，正常工况下，核电站内授权的行政电话，可以通过行政电话交换机与当地市话进行通信。事故应急工况下，启用应急通信模式，限制普通行政电话与外界的呼入呼出，呼入电话转移到应答机上，呼出电话切断，有授权号码的用户通过应急电话网络和应急电话交换机与外界联系。同时，控制室、保卫控制中心、应急指挥中心等重要岗位，可采用应急专线电话与应急响应部门（核电管理部门、公安、消防、卫生等）专线联系。

总结

我国核电站通信系统整体不够完善，没有形成完整的通信体系，通信手段单一。此外，其还缺乏可靠的链路备份和容灾机制，缺乏统一的通信平台、多种通信手段间互通困难，缺乏多种通信链路间的转换能力。核电站通信系统是针对通信系统建设的特殊性，结合核电站既有通信条件设计出的更加符合应用的通信保障系统，可满足各种突发事件现场的指挥需求，为解决通信指挥问题、保障通信安全及提高快速反应能力提供有力保障。其是核电站进行应急指挥调度的关键支撑系统，保障核电站在处置突发事件中对语音、数据及视频会议等业务的传送需要。

参考文献：

[1]姬凯.核电站通信资源管理系统研究与应用[J].电信科学，2015，31（06）：154-158.

[2]黄晶荣.大型核电站通信系统研究[A].中国电力企业联合会科技开发服务中心：中国电力企业联合会科技开发服务中心，2015：8.

[3]阎喆.浅谈核电站通信系统规划及组成[J].通讯世界，2016，（17）：14-15.