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  • 干貨丨認識電力系統(tǒng)通信

    2018-04-04 11:58:43 U學在線  點擊量: 評論 (0)
    本文將從電力通信中常用的設備說起,向大家概括性地介紹下電力通信的大致情況,不打算大篇幅講通信原理,旨在通過此文,讓即將從事電力系統(tǒng)...

    本文將從電力通信中常用的設備說起,向大家概括性地介紹下電力通信的大致情況,不打算大篇幅講通信原理,旨在通過此文,讓即將從事電力系統(tǒng)通信崗位的新員工,能夠從一個系統(tǒng)框架的角度去認識電力通信設備,少走一些彎路。

    為什么要有電力系統(tǒng)通信?

    電力系統(tǒng)通信為電力系統(tǒng)正常運行提供全面的支撐,如調(diào)度和站用內(nèi)線電話,2M及光纖通信等。其主要作用是為保護、自動化等設備提供優(yōu)質(zhì)可用的通道,供站與站之間的設備進行通信,并將站內(nèi)信號上傳到局端。

    聽起來好像很復雜的樣子,那么

    他們是如何工作的呢?

    要解答這個問題,需要了解電力通信中常見的設備。

    首先來認識一下電力通信的最常用設備:配線架。如果用電力系統(tǒng)的概念來解釋這個名詞,就是通信系統(tǒng)用的母線。依照通信方式的不同,分為音頻配線架、數(shù)字配線架和光纖配線架,英文簡稱分別為VDF、DDF、ODF。

    1

    配線架

    音頻配線架(VDF)

    如下圖所示,此為站內(nèi)常用的音頻配線架。它的作用是連接用64k速度傳輸?shù)脑O備。

    如上圖所示的打滿線的第一排端子,通常被稱為是設備側(cè),通向PCM(后文將有介紹)。

    如上圖所示,第一排下口零散分布的一對一對線,則是通向站內(nèi)的自動化設備,視通信方式的制定而選擇接入對應的端子。用戶側(cè)常見設備:自動化所用的調(diào)度、集控主備用設備、站內(nèi)電話、計量電話、調(diào)度直通和集控直通電話。

    一般情況下,現(xiàn)場工作是將站內(nèi)所有的用戶設備通過一根網(wǎng)線或是多股電纜傳送至VDF,并在VDF的一排打滿,然后再通過音頻線跳接至相應的端口。以前有些老站也是通過端子排掛到綜合配線柜上再跳接的辦法。具體如何接線,視現(xiàn)場條件和運行方式的規(guī)定而調(diào)整。

    數(shù)字配線架(DDF)

    雖然是換了種形式,但實質(zhì)上的作用和VDF類似,也是有設備側(cè)和用戶側(cè),設備側(cè)通常指的是光端機,用戶側(cè)則主要是指帶著業(yè)務的PCM設備以及少量的調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)路由器

    圖中所見的是連接端子,它是將上排和下排連接一起,兩個端子構(gòu)成了一收一發(fā)的完整通道,在它的背面,上端是從光端機過來的2M線,一般情況是全部插滿,而下端,視通信運行方式的制定而選擇合適的端口進行接入,然后再通過上所示的連接端子一起構(gòu)成通路。

    光纖配線架(ODF)

    相比于上面所示的兩個配線架,ODF則顯得簡單得多,它沒有設備側(cè)和用戶側(cè)的區(qū)別,它是由站外光纜分出來的各個芯,一般情況是12的整數(shù)倍,常見的是24芯和48芯,經(jīng)過熔接和布放,通過法蘭提供一個站外出口。光端機和路由器就將出口的尾纖芯連接到ODF相應的端子上即可,一收一發(fā)各一芯,共兩芯,由此可以判斷,如果一個24芯光纜滿載,可以帶12個光端機或路由器,而光端機或是路由器要將信號送到哪里,通過哪個站的哪個芯上走,需要按照通信運行方式來進行調(diào)整。

    上圖為站內(nèi)常用的ODF示意圖,占用的1、2芯構(gòu)成一條完整的業(yè)務。

    有些情況下,一些比較遠的站要將站內(nèi)的信號送到局里,需要通過有實際光纜互聯(lián)的站點,經(jīng)過多次轉(zhuǎn)送后送入局端,此種連接方式也叫跳接。而對于每條光纜而言,每一對芯只能同時運行一個業(yè)務,且站內(nèi)發(fā)出的和接收的端子均需要芯相同才能接收到。這個是進行光傳輸通信時所需要熟記的一點。

    2

    通信主要設備

    PCM

    在光纖通信系統(tǒng)中,光纖中傳輸?shù)氖嵌M制光脈沖“0”碼和“1”碼,它由二進制數(shù)字信號對光源進行通斷調(diào)制而產(chǎn)生。而數(shù)字信號是對連續(xù)變化的模擬信號進行抽樣、量化和編碼產(chǎn)生的,稱為PCM(Pulse-code modulation),即脈沖編碼調(diào)制。這種電的數(shù)字信號稱為數(shù)字基帶信號,由PCM電端機產(chǎn)生。PCM有兩個標準(表現(xiàn)形式)即E1和T1。中國采用的是歐洲的E1標準。T1的速率是1.544Mbit/s,E1的速率是2.048Mbit/s。

    通過以上原理性的介紹,我們不難看出,其實PCM是實現(xiàn)了64k音頻傳輸和2M數(shù)字傳輸?shù)幕ハ噢D(zhuǎn)換,在其內(nèi)部是通過時隙的一一對應而完成的通信,一個2M方向可以分出32個時隙,其中0和16時隙是設備專用,不可用于業(yè)務傳輸。其它剩余的30個時隙可用于話路業(yè)務和自動化設備的業(yè)務傳輸。具體調(diào)整業(yè)務的時隙,視設備的要求,用設備自帶的手持終端或是通過特有的串口線連接至電腦進行調(diào)整。

    簡而言之,PCM在通信中的作用就是,將站內(nèi)的自動化設備信號及話路信號進行中轉(zhuǎn),變?yōu)?M信號,通過一對2M收發(fā)線通過DDF連接至SDH傳輸設備。常用的維護操作就是依據(jù)方式的制定,登錄設備內(nèi)部進行修改時隙的操作,從而改變業(yè)務的走向。

    PCM就是上面這樣子的,是不同設備廠家的。

    光傳輸設備

    光端機是我們內(nèi)部方便稱呼而使用的,正式名稱是SDH光傳輸設備。SDH光傳輸設備,是一種將復接、線路傳輸及交換功能融為一體、并由統(tǒng)一網(wǎng)管系統(tǒng)操作的綜合信息傳送網(wǎng)絡。SDH光傳輸設備可實現(xiàn)網(wǎng)絡有效管理、實時業(yè)務監(jiān)控、動態(tài)網(wǎng)絡維護、不同廠商設備間的互通等多項功能,由于兼容性好,傳輸方式先進,因此是當今世界信息領域在傳輸技術(shù)方面的發(fā)展和應用的熱點,在通信光傳輸網(wǎng)絡中占據(jù)主要地位。在目前應用的背景下,單條光路最大的使用帶寬容量是2.5G,常見于樞紐站點的傳輸。當然,如果到了省級的層面,帶寬容量可能會高達10G以上。

    在實際應用時,SDH光傳輸設備是從DDF側(cè),將站內(nèi)所有的2M信號匯聚為光傳輸信號,通過尾纖連接至ODF上從而傳輸出站。常見的維護操作是在網(wǎng)管上進行光路的調(diào)整,站內(nèi)巡視的時候需及時清理它的風扇擋板,否則容易導致溫度變高而導致不正常。

    常見的光傳輸設備長這樣,上層的一大捆線就是2M線,這是往DDF去的,下一層好多黃色的纖就是尾纖,連接到ODF端子上。

    交換機和路由器

    路由器在電力通信的作用和光傳輸設備類似,一般是站內(nèi)的出口設備,即所有業(yè)務以網(wǎng)線的形式接入至路由器,再由路由器經(jīng)過特定的路由到達局端。可以說是等同地位乃至更超前的地位,它可以支持很多協(xié)議,并且提供的GE口既可以接光纜尾纖,也可以接網(wǎng)線,兼容性更好,且傳輸方式較PCM和光傳輸組合來講要簡單很多,減少了很多中間節(jié)點,方便檢修人員更精確地定位故障點。當然,它的缺點就是:當光路發(fā)生故障時,不如SDH設備切換通道快,需要花費一段時間才能計算好備用路由;且需要所有業(yè)務要以網(wǎng)線的方式接入至路由器。而目前的老站里,電話業(yè)務還不支持網(wǎng)線。最近電力系統(tǒng)推行應用的D5000系統(tǒng),就是經(jīng)過由路由器組成的調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)絡進行的傳輸,而站內(nèi)的D5000設備就是以網(wǎng)線的形式接入至路由器。

    上圖即為站內(nèi)交換機和路由器的示意圖。許多網(wǎng)口的最上面兩臺設備為交換機,它負責將所有用網(wǎng)線接入的業(yè)務匯聚,再傳送至位于第四層的路由器,路由器通過尾纖連接至ODF,將所有的信號傳送出站。

    其實通信設備遠遠不止這些,還有一些很重要的輔助設備,如通信電源、通信監(jiān)測設備、視頻監(jiān)控設備等,當然,本文主要跟朋友們一起了解站內(nèi)的信號是如何傳送至局端的,希望本文提供的思路能幫朋友們更加深入了解電力通信在電力系統(tǒng)中的作用形式。

    怎么樣,聽完作者的介紹您做好從事電力系統(tǒng)通信工作的準備了嗎?是想來呢,還是想來呢,還是想來呢?

    作者劉濤,國網(wǎng)秦皇島供電公司電力系統(tǒng)通信工程師。

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    責任編輯:售電衡衡

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