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  • 干貨丨認(rèn)識電力系統(tǒng)通信

    2018-04-04 11:58:43 U學(xué)在線  點(diǎn)擊量: 評論 (0)
    本文將從電力通信中常用的設(shè)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(shè)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(gè)系統(tǒng)框架的角度去認(rèn)識電力通信設(shè)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(yùn)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(hù)、自動(dòng)化等設(shè)備提供優(yōu)質(zhì)可用的通道,供站與站之間的設(shè)備進(jìn)行通信,并將站內(nèi)信號上傳到局端。

    聽起來好像很復(fù)雜的樣子,那么

    他們是如何工作的呢?

    要解答這個(gè)問題,需要了解電力通信中常見的設(shè)備。

    首先來認(rèn)識一下電力通信的最常用設(shè)備:配線架。如果用電力系統(tǒng)的概念來解釋這個(gè)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(shè)備。

    如上圖所示的打滿線的第一排端子,通常被稱為是設(shè)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(dòng)化設(shè)備,視通信方式的制定而選擇接入對應(yīng)的端子。用戶側(cè)常見設(shè)備:自動(dòng)化所用的調(diào)度、集控主備用設(shè)備、站內(nèi)電話、計(jì)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(shè)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(yīng)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(yùn)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(shí)質(zhì)上的作用和VDF類似,也是有設(shè)備側(cè)和用戶側(cè),設(shè)備側(cè)通常指的是光端機(jī),用戶側(cè)則主要是指帶著業(yè)務(wù)的PCM設(shè)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(gè)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(jī)過來的2M線,一般情況是全部插滿,而下端,視通信運(yùn)行方式的制定而選擇合適的端口進(jìn)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(gè)配線架,ODF則顯得簡單得多,它沒有設(shè)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(gè)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(gè)站外出口。光端機(jī)和路由器就將出口的尾纖芯連接到ODF相應(yīng)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(gè)24芯光纜滿載,可以帶12個(gè)光端機(jī)或路由器,而光端機(jī)或是路由器要將信號送到哪里,通過哪個(gè)站的哪個(gè)芯上走,需要按照通信運(yùn)行方式來進(jìn)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(wù)。

    有些情況下,一些比較遠(yuǎn)的站要將站內(nèi)的信號送到局里,需要通過有實(shí)際光纜互聯(lián)的站點(diǎn),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(shí)運(yùn)行一個(gè)業(yè)務(wù),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(gè)是進(jìn)行光傳輸通信時(shí)所需要熟記的一點(diǎn)。

    2

    通信主要設(shè)備

    PCM

    在光纖通信系統(tǒng)中,光纖中傳輸?shù)氖嵌M(jìn)制光脈沖“0”碼和“1”碼,它由二進(jìn)制數(shù)字信號對光源進(jìn)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(jìn)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(jī)產(chǎn)生。PCM有兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)(表現(xiàn)形式)即E1和T1。中國采用的是歐洲的E1標(biāo)準(zhǔn)。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(shí)PCM是實(shí)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(shí)隙的一一對應(yīng)而完成的通信,一個(gè)2M方向可以分出32個(gè)時(shí)隙,其中0和16時(shí)隙是設(shè)備專用,不可用于業(yè)務(wù)傳輸。其它剩余的30個(gè)時(shí)隙可用于話路業(yè)務(wù)和自動(dòng)化設(shè)備的業(yè)務(wù)傳輸。具體調(diào)整業(yè)務(wù)的時(shí)隙,視設(shè)備的要求,用設(shè)備自帶的手持終端或是通過特有的串口線連接至電腦進(jìn)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(dòng)化設(shè)備信號及話路信號進(jìn)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(shè)備。常用的維護(hù)操作就是依據(jù)方式的制定,登錄設(shè)備內(nèi)部進(jìn)行修改時(shí)隙的操作,從而改變業(yè)務(wù)的走向。

    PCM就是上面這樣子的,是不同設(shè)備廠家的。

    光傳輸設(shè)備

    光端機(jī)是我們內(nèi)部方便稱呼而使用的,正式名稱是SDH光傳輸設(shè)備。SDH光傳輸設(shè)備,是一種將復(fù)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(luò)。SDH光傳輸設(shè)備可實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)有效管理、實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)監(jiān)控、動(dòng)態(tài)網(wǎng)絡(luò)維護(hù)、不同廠商設(shè)備間的互通等多項(xiàng)功能,由于兼容性好,傳輸方式先進(jìn),因此是當(dāng)今世界信息領(lǐng)域在傳輸技術(shù)方面的發(fā)展和應(yīng)用的熱點(diǎn),在通信光傳輸網(wǎng)絡(luò)中占據(jù)主要地位。在目前應(yīng)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(diǎn)的傳輸。當(dāng)然,如果到了省級的層面,帶寬容量可能會(huì)高達(dá)10G以上。

    在實(shí)際應(yīng)用時(shí),SDH光傳輸設(shè)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(hù)操作是在網(wǎng)管上進(jìn)行光路的調(diào)整,站內(nèi)巡視的時(shí)候需及時(shí)清理它的風(fēng)扇擋板,否則容易導(dǎo)致溫度變高而導(dǎo)致不正常。

    常見的光傳輸設(shè)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(jī)和路由器

    路由器在電力通信的作用和光傳輸設(shè)備類似,一般是站內(nèi)的出口設(shè)備,即所有業(yè)務(wù)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(dá)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(diǎn),方便檢修人員更精確地定位故障點(diǎn)。當(dāng)然,它的缺點(diǎn)就是:當(dāng)光路發(fā)生故障時(shí),不如SDH設(shè)備切換通道快,需要花費(fèi)一段時(shí)間才能計(jì)算好備用路由;且需要所有業(yè)務(wù)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(wù)還不支持網(wǎng)線。最近電力系統(tǒng)推行應(yīng)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(luò)進(jìn)行的傳輸,而站內(nèi)的D5000設(shè)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(jī)和路由器的示意圖。許多網(wǎng)口的最上面兩臺設(shè)備為交換機(jī),它負(fù)責(zé)將所有用網(wǎng)線接入的業(yè)務(wù)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(shí)通信設(shè)備遠(yuǎn)遠(yuǎn)不止這些,還有一些很重要的輔助設(shè)備,如通信電源、通信監(jiān)測設(shè)備、視頻監(jiān)控設(shè)備等,當(dāng)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(zhǔn)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(zé)任編輯:售電衡衡

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