通信技術(shù)在輸電線路在線監(jiān)測系統(tǒng)中的應(yīng)用研究

張亮 王峰 施科峰

摘 ?要：通信系統(tǒng)是輸電線路在線監(jiān)測系統(tǒng)中的重要環(huán)節(jié)，其安全可靠性直接關(guān)系到監(jiān)測信號(hào)的有效傳輸。文章分析了輸電線路在線監(jiān)測系統(tǒng)中通信網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)成，并在充分比較各類通信技術(shù)的基礎(chǔ)上，提出了典型的通信組網(wǎng)方案，為今后輸電線路在線監(jiān)測系統(tǒng)通信系統(tǒng)的建設(shè)提供了較好的參考和借鑒。

關(guān)鍵詞：輸電線路;在線監(jiān)測;通信組網(wǎng)

引言

輸電線路在線監(jiān)測系統(tǒng)是智能電網(wǎng)建設(shè)中的重要環(huán)節(jié)，它可以通過通信技術(shù)對(duì)輸電線路環(huán)境、風(fēng)偏、溫度等方面進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測，幫助運(yùn)維人員及時(shí)發(fā)現(xiàn)異常情況，有效提高對(duì)輸電線路安全運(yùn)行管理水平。輸電線路在線監(jiān)測系統(tǒng)中的通信系統(tǒng)為各種監(jiān)測信號(hào)提供了傳輸通道，其安全可靠性將會(huì)直接關(guān)系到監(jiān)測數(shù)據(jù)能否傳輸至主站系統(tǒng)，其中所采取的組網(wǎng)方式和通信技術(shù)手段都是目前所關(guān)注的重點(diǎn)環(huán)節(jié)。

1 現(xiàn)狀分析

目前，輸電線路在線監(jiān)測系統(tǒng)中的通信系統(tǒng)多采用公網(wǎng)3G方式傳輸監(jiān)測數(shù)據(jù)，其主要通信方式是通過桿塔上安裝視頻設(shè)備，采用公網(wǎng)3G卡匯聚至運(yùn)營商主站通信機(jī)房，再通過互聯(lián)通道傳送至省電力公司主站系統(tǒng)，此種借助于運(yùn)營商無線公網(wǎng)傳輸方式主要存在帶寬小、穩(wěn)定性差、費(fèi)用高等問題，具體如下：

（1）信號(hào)覆蓋問題：輸電線路多在郊區(qū)等信號(hào)覆蓋不全的地帶，因此，線路監(jiān)測點(diǎn)分布完全受制于公網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)覆蓋情況，且傳輸信號(hào)的安全可靠性較易受影響。

（2）傳輸帶寬問題：輸電線路在線監(jiān)測的視頻需要的是上行帶寬，但GPRS/3G網(wǎng)絡(luò)的上行帶寬一般較低，且長期用3G流量看視頻費(fèi)用偏貴。

（3）傳輸時(shí)延問題：GPRS/3G網(wǎng)絡(luò)是采用運(yùn)營商無線公眾網(wǎng)后

通過運(yùn)營商內(nèi)部網(wǎng)關(guān)與電力網(wǎng)絡(luò)連接，數(shù)據(jù)通過的處理環(huán)節(jié)較多，運(yùn)營商無法保證業(yè)務(wù)的質(zhì)量，傳輸丟包和時(shí)延較為嚴(yán)重，時(shí)延通常為秒級(jí)或更久，畫面的流暢程度不能滿足需求。

因此，考慮到輸電線路在線監(jiān)測系統(tǒng)的長期運(yùn)維費(fèi)用及安全可靠性等因素的影響，為了進(jìn)一步優(yōu)化通信組網(wǎng)方案，有必要對(duì)當(dāng)前主要的通信技術(shù)適用性和組網(wǎng)方案進(jìn)行分析和研究，才能得到最佳的通信組網(wǎng)方案。

2 組網(wǎng)方案

2.1 技術(shù)政策

輸電線路在線監(jiān)測系統(tǒng)主要采用光纖通信技術(shù)和無線通信技術(shù)進(jìn)行采集信號(hào)傳輸，其中骨干通信網(wǎng)主要借助于基于SDH設(shè)備和線路光纜組成，無線通信技術(shù)目前主要采用McWill、ViMAX、Vi-Fi、3G等技術(shù)，考慮到建設(shè)成本、安全可靠性、傳輸效率等因素的影響，應(yīng)在安全可靠性要求較高的線路采用無線專網(wǎng)技術(shù)，在安全可靠性要求較低的線路可以采用3G技術(shù)。

2.2 組網(wǎng)方案

輸電線路在線監(jiān)測系統(tǒng)中通信系統(tǒng)一般由有線傳輸網(wǎng)和無線傳輸網(wǎng)兩部分組成，其中有線傳輸網(wǎng)主要是指基于光纖通信技術(shù)的SDH骨干傳輸網(wǎng)部分，一般由光端機(jī)和線路光纜組成，主要負(fù)責(zé)無線匯聚設(shè)備（子站）系統(tǒng)與省公司輸電線路在線監(jiān)測系統(tǒng)主站之間的信號(hào)傳輸，無線傳輸網(wǎng)主要負(fù)責(zé)將視頻設(shè)備或傳感器采集到的線路數(shù)據(jù)通過無線技術(shù)傳輸至就近的變電站無線匯聚設(shè)備（子站）系統(tǒng)。

如圖1所示，各級(jí)桿塔作為接入末端節(jié)點(diǎn)，部署無線專網(wǎng)設(shè)備通過雙絞線連接桿塔上視頻采集或其他采集設(shè)備;通過無線鏈路上聯(lián)至變電站節(jié)點(diǎn)的無線專網(wǎng)匯聚設(shè)備。各級(jí)變電站作為匯聚節(jié)點(diǎn)，無線專網(wǎng)匯聚設(shè)備通過FE（RJ45）上聯(lián)到變電站內(nèi)SDH/MSTP設(shè)備的EOS端口。變電站內(nèi)SDH/MSTP設(shè)備EOS端口通過指定VC通道上聯(lián)到各地市局SDH/MSTP設(shè)備。

各地市局SDH/MSTP設(shè)備通過骨干智能光纖傳輸網(wǎng)互聯(lián)，并上聯(lián)到省公司SDH設(shè)備指定端口省公司SDH設(shè)備業(yè)務(wù)端口連接到三層交換機(jī)后再連接到統(tǒng)一視頻平臺(tái)，中間需配置安全隔離裝置進(jìn)行安全隔離，實(shí)施單向訪問控制、開放特定TCP端口等安全措施。

3 結(jié)束語

為提高輸電線路在線監(jiān)測系統(tǒng)的安全可靠性，應(yīng)合理規(guī)范其通信系統(tǒng)組網(wǎng)方式，并針對(duì)不同的信號(hào)傳輸要求選擇合適的通信技術(shù)體制，才能有效確保各類輸電線路采集信號(hào)的可靠傳輸，進(jìn)一步提升輸電線路的運(yùn)維和管理水平。

參考文獻(xiàn)

[1]劉麗榕.輸電線路在線監(jiān)測系統(tǒng)通信傳輸方式研究[J].電力系統(tǒng)安全，2011，32（222）：20-24.