EPON在配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)中的應(yīng)用分析

李晶

摘 ?要：配電網(wǎng)能夠?qū)崿F(xiàn)高壓電向生產(chǎn)、生活用電的轉(zhuǎn)變，肩負(fù)著電能分配的重要職責(zé)，與社會(huì)建設(shè)有著密切聯(lián)系。配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)借助現(xiàn)代信息與通信技術(shù)，可以集成電網(wǎng)運(yùn)行與設(shè)備信息，實(shí)現(xiàn)高效的自動(dòng)化管理，對于保證電網(wǎng)運(yùn)行安全具有十分重要的積極意義。EPON是一種基于以太網(wǎng)的PON技術(shù)，將其應(yīng)用在配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)中能夠顯著提升通信的可靠性。文章對EPON在配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)中的應(yīng)用進(jìn)行了簡要分析。

關(guān)鍵詞：EPON;配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng);應(yīng)用分析

中圖分類號：TM76;TN915.6 ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A ? ? ?文章編號：1006-8937（2016）03-0043-02

配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)正常發(fā)揮功能需以先進(jìn)的通信技術(shù)為支撐，其運(yùn)行過程中能夠進(jìn)行命令傳遞與信息收集。該系統(tǒng)中存在大量的遠(yuǎn)方終端，所以，要想保證系統(tǒng)的性價(jià)比優(yōu)勢，就必須重視從通信方式上進(jìn)行改進(jìn)，在確保其作用發(fā)揮的基礎(chǔ)上，盡量提升系統(tǒng)的運(yùn)行效益。

1 ?配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)通信方式概述

通信系統(tǒng)發(fā)揮著重要的連接作用，是實(shí)現(xiàn)主站與監(jiān)控終端連接的關(guān)鍵。借助該系統(tǒng)能夠使主站系統(tǒng)獲取監(jiān)控終端收集的各類信息，同時(shí)，終端也能夠通過該系統(tǒng)接收主站系統(tǒng)的命令，因此，通信方式對配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)的功能發(fā)揮具有決定性的影響。

1.1 ?基本要求

?通信方式的基本要求有下述幾項(xiàng)：

①可靠。一般來講，通信系統(tǒng)往往處于戶外環(huán)境中，受氣候因素與天氣條件、外界干擾的影響較大。在這種情況下，為了保障自動(dòng)化系統(tǒng)可以正常發(fā)揮作用，就必須重視提升通信的可靠性。

②能夠進(jìn)行雙向通信。自動(dòng)化系統(tǒng)的正常運(yùn)行，需要保證能夠進(jìn)行雙向通信，不僅要求能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)上報(bào)，還必須保證能夠順利接收命令。

③可擴(kuò)展。配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)中有很多的遠(yuǎn)端設(shè)備，并且還在進(jìn)一步擴(kuò)充過程中，因此，為了保證系統(tǒng)功能的實(shí)現(xiàn)，帶寬應(yīng)具備可擴(kuò)展性。

④維護(hù)便利。通信設(shè)備功能非常重要，因此，有必要對其進(jìn)行經(jīng)常性維護(hù)?？紤]到現(xiàn)實(shí)中其經(jīng)常與監(jiān)控等設(shè)備保持著連接，再加上施工也通常在戶外進(jìn)行，所以，應(yīng)盡量保證后期維護(hù)的便利性。

⑤經(jīng)濟(jì)效益高。先進(jìn)技術(shù)固然有很多優(yōu)勢，但是在進(jìn)行利用的過程中，也要重視對現(xiàn)有資源進(jìn)行重新整合與規(guī)劃，避免不必要的浪費(fèi)。

1.2 ?現(xiàn) ?狀

對于配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)來講，通信系統(tǒng)是十分關(guān)鍵的一環(huán)，是系統(tǒng)功能得以發(fā)揮的基礎(chǔ)和保障。當(dāng)前，配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)中比較常見的通信方式包括無線與有線兩種，其中，前者由于保密性方面有缺陷等原因，通常充當(dāng)后者的輔助。后者包括架空明線與現(xiàn)場總線等許多種，但大多都存在一些不足。比如，架空明線由于存在高損耗和抗干擾性不佳等缺陷，目前多用于短距離傳輸;現(xiàn)場總線則是由于組網(wǎng)不夠靈活，應(yīng)用效果不佳。在這種情況下，光纖通信的優(yōu)勢越發(fā)凸顯出來。其具有頻帶寬、低損耗、抗干擾性能優(yōu)越等特點(diǎn)，應(yīng)用效果較好。其技術(shù)包括AON與PON兩種網(wǎng)絡(luò)（第一種指的是有源光，第二種是無源光）。PON具有故障發(fā)生率低、穩(wěn)定性高等優(yōu)勢。

?EPON結(jié)合了無源光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與以太網(wǎng)技術(shù)[1]，對稱速率為1.25 Gbit/s，傳輸方式為無源光纖，支持多項(xiàng)業(yè)務(wù)。所以，將其應(yīng)用在配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)中，對于提升通信的可靠性具有重要意義。

2 ?EPON在配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)中的應(yīng)用探討

2.1 ?可行性

?①在經(jīng)濟(jì)效益方面：由于EPON的無源器件鋪設(shè)與維護(hù)均比較方便[2]，因此，其能夠顯著降低運(yùn)維成本，經(jīng)濟(jì)效益優(yōu)勢突出。另外，其局端具有模塊化特點(diǎn)，無需過高的投入，并且擴(kuò)展性也比較好。

?②在可靠性方面：ONU在EPON系統(tǒng)中是并聯(lián)的，所以，終端設(shè)備同樣是并聯(lián)的。此種方式使得系統(tǒng)的平穩(wěn)運(yùn)行不會(huì)因?yàn)槟硞€(gè)終端出現(xiàn)故障而受到影響，具有較高的穩(wěn)定性與可靠性。同時(shí)，EPON具有加密機(jī)制，能夠?yàn)楦鱾€(gè)平面的正常運(yùn)行提供可靠保障。

?③在帶寬方面：EPON具有帶寬大的優(yōu)勢[3]，在以太網(wǎng)技術(shù)不斷完善的基礎(chǔ)上，其能夠從1.25 Gbit/s提升至10 Gbit/s，可以更好的滿足配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)不斷變化的帶寬要求。EPON網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)決定了其能夠服務(wù)更多的用戶，并且其還能夠借助動(dòng)態(tài)帶寬分配，提升用戶的服務(wù)滿意度。

?④在功能方面：EPON具有多項(xiàng)管理功能，并可以借助監(jiān)控系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)DTU等監(jiān)控設(shè)備的高效管理。

2.2 ?組網(wǎng)方案分析

?通信網(wǎng)可以作為終端與主站通信的渠道。在主站與子站系統(tǒng)中分別放置光線路終端，能夠通過光線路終端形成通信網(wǎng)絡(luò)。監(jiān)控終端的數(shù)據(jù)可以經(jīng)過遠(yuǎn)程終端單元轉(zhuǎn)發(fā)，以此構(gòu)建通信網(wǎng)。

?通信系統(tǒng)通常包括四個(gè)部分：①主站系統(tǒng);②子站系統(tǒng);③現(xiàn)場終端;④通信網(wǎng)。

?主干通信網(wǎng)能夠借助快速環(huán)網(wǎng)保護(hù)協(xié)議倒換毫秒業(yè)務(wù)，可以有效提升其可靠性?？焖侪h(huán)網(wǎng)保護(hù)協(xié)議中包含多個(gè)節(jié)點(diǎn)，其主節(jié)點(diǎn)一般是主站的光線路終端，傳輸節(jié)點(diǎn)則一般是子站的光線路終端?？焖侪h(huán)網(wǎng)保護(hù)協(xié)議能夠在網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)流量較大的情況下，確保正常的業(yè)務(wù)秩序，具有十分重要的保障作用。

樹狀拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)決定了通信網(wǎng)具有一個(gè)非常顯著的優(yōu)勢，即設(shè)備運(yùn)行不會(huì)被其他設(shè)備的故障所影響，故障發(fā)生率非常低。DTU等監(jiān)控終端借助網(wǎng)線就能夠接入光網(wǎng)絡(luò)單元，可以顯著提升通信效率。在子站增加的情況下，進(jìn)行擴(kuò)展無需中斷現(xiàn)有應(yīng)用，非常方便。

?通信系統(tǒng)的各個(gè)部分“分工明確”：主站的功能主要在于實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互、確保配網(wǎng)運(yùn)行秩序;前置機(jī)的功能在于建立數(shù)據(jù)鏈路，可以作為收發(fā)中轉(zhuǎn);監(jiān)控系統(tǒng)的功能在于監(jiān)控和維護(hù);DTU等終端設(shè)備的功能在于采集數(shù)字量等。

?EPON系統(tǒng)能夠聯(lián)系主站與子站，高效傳遞信息。光線路終端本質(zhì)屬于業(yè)務(wù)平臺，支持WDM傳輸、E1接口等類型的業(yè)務(wù)。光線路終端不僅可以進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)集中，還能夠結(jié)合用戶的實(shí)際服務(wù)要求分配帶寬。銷售終端的使用無需電源，并能夠在戶外放置，維護(hù)非常方便。光網(wǎng)絡(luò)單元能夠向控制中心發(fā)送來自終端的數(shù)據(jù)，也能夠?qū)?shù)據(jù)傳遞至監(jiān)控設(shè)備。

2.3 ?光網(wǎng)絡(luò)單元問題

?光網(wǎng)絡(luò)單元業(yè)務(wù)優(yōu)先級包括三個(gè)：①H優(yōu)先級;②M優(yōu)先級;③L優(yōu)先級。

?第一個(gè)優(yōu)先級在時(shí)延與抖動(dòng)方面要求比較嚴(yán)格;第二個(gè)要求相對寬松，但是對帶寬要求較嚴(yán)，同時(shí)，還要求確保數(shù)據(jù)能夠順利傳輸至接收端;第三個(gè)在帶寬以及時(shí)延等方面要求都不算嚴(yán)格，其主要要求是盡力傳輸數(shù)據(jù)。

這些都是DBA算法進(jìn)行帶寬分配的依據(jù)。光網(wǎng)絡(luò)單元間調(diào)度分配時(shí)，是將它們視為整體隊(duì)列，不關(guān)注內(nèi)部信息。光網(wǎng)絡(luò)單元可以劃分為輕、重兩種負(fù)載類，前者要在后者中進(jìn)行帶寬（富余部分）的再分配。光網(wǎng)絡(luò)單元向光線路終端提申請需借助Report幀實(shí)現(xiàn)。

3 ?結(jié) ?語

?綜上所述，EPON在配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)中的合理應(yīng)用，能夠顯著提升通信網(wǎng)的可靠性，經(jīng)濟(jì)效益也比較高。所以，此種技術(shù)在配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)中具有較高的應(yīng)用價(jià)值。本文嘗試結(jié)合通信網(wǎng)本身的特點(diǎn)，對組網(wǎng)方案進(jìn)行了分析，希望能夠作為有益參考。

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