電力監(jiān)控系統(tǒng)中先進(jìn)SDH傳輸技術(shù)的應(yīng)用

何渝

摘 要

在電力通信系統(tǒng)中SDH光傳輸技術(shù)占據(jù)著重要的位置，對于確保電力系統(tǒng)的穩(wěn)定和正常運(yùn)行做出了不可磨滅的貢獻(xiàn)，在通過多年的完善和創(chuàng)新下，取得了很好的發(fā)展，但在實(shí)際應(yīng)用中還存在很多問題?；诖耍钊胙芯縎DH光傳輸技術(shù)應(yīng)用的現(xiàn)狀，并提出解決問題的對策，為有關(guān)工作人員起到借鑒的作用具有重要的意義。

【關(guān)鍵詞】電力監(jiān)控系統(tǒng) SDH傳輸技術(shù) SDH環(huán)網(wǎng)管理系統(tǒng)

在電力通信系統(tǒng)大力發(fā)展下，SDH光傳輸技術(shù)被應(yīng)用在各個(gè)領(lǐng)域中，但在實(shí)際應(yīng)用中還存在很多問題，如網(wǎng)絡(luò)傳輸容量不足、通信網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)薄弱等，嚴(yán)重影響了電力監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展。想要解決這些問題就必須要深入研究SDH傳輸技術(shù)的運(yùn)用，并充分發(fā)揮此技術(shù)的優(yōu)勢，從而完善電力監(jiān)控系統(tǒng)的不足。

1 研究監(jiān)控系統(tǒng)整體功能

在電力通訊網(wǎng)絡(luò)的作用下，監(jiān)控系統(tǒng)將電力系統(tǒng)現(xiàn)場狀況、場景基本狀況、環(huán)境濕度等信息實(shí)時(shí)分布式處理，遠(yuǎn)程監(jiān)控傳輸手段在電力監(jiān)控中心集中，相對而言，監(jiān)控中心是公開的系統(tǒng)，具有多種功能，如分析運(yùn)行過程、集中監(jiān)控等。設(shè)計(jì)系統(tǒng)目標(biāo)有分析運(yùn)行安全性、系統(tǒng)維護(hù)性、系統(tǒng)的靈活性。

1.1 運(yùn)行的安全性

確保電力系統(tǒng)穩(wěn)定、安全性的可靠是電力監(jiān)控系統(tǒng)的主要目標(biāo)，所以監(jiān)控系統(tǒng)的安全性是尤為關(guān)鍵的系統(tǒng)指標(biāo)。由于電力系統(tǒng)具備地域廣、環(huán)境復(fù)雜等特征，采集和控制監(jiān)控系統(tǒng)前端系統(tǒng)應(yīng)具備工業(yè)控制機(jī)的安全性，確保在長時(shí)間的作業(yè)下都不會(huì)出現(xiàn)故障，并在掉電后可以自動(dòng)恢復(fù)。

1.2 系統(tǒng)的適用性

在確保系統(tǒng)可靠有效運(yùn)行中自動(dòng)恢復(fù)故障能力具有關(guān)鍵性，因此系統(tǒng)硬件部分也應(yīng)結(jié)合實(shí)際情況，選擇出維護(hù)便捷的功能設(shè)備，在設(shè)備接口處選擇標(biāo)準(zhǔn)化的接口，在通信中應(yīng)用國際標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議技術(shù)；在軟件部分中應(yīng)運(yùn)用開發(fā)模塊化方式，在上位機(jī)開發(fā)語言中應(yīng)用主流語言，結(jié)合實(shí)際情況，運(yùn)用大型數(shù)據(jù)庫管理方式，系統(tǒng)具有靈活性。相對而言，電力系統(tǒng)設(shè)備很穩(wěn)定，但在運(yùn)行過程中變動(dòng)下會(huì)出現(xiàn)相應(yīng)的變動(dòng)，為了能夠滿足變動(dòng)的需求，系統(tǒng)應(yīng)靈活調(diào)整自身結(jié)構(gòu)，靈活變通各項(xiàng)功能。

2 建設(shè)SDH環(huán)網(wǎng)的對策

2.1 規(guī)劃對策

以某地區(qū)電網(wǎng)為例，此地區(qū)在發(fā)展中對通信系統(tǒng)有很高的要求，傳統(tǒng)的通信網(wǎng)絡(luò)需要進(jìn)一步轉(zhuǎn)型和創(chuàng)新，以此滿足地區(qū)電網(wǎng)的實(shí)際發(fā)展需求。為了能夠解決此地區(qū)內(nèi)電力通信網(wǎng)中出現(xiàn)的問題，應(yīng)升級改造和優(yōu)化傳統(tǒng)的SDH網(wǎng)絡(luò)。

2.2 網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浜瓦x用設(shè)備

在規(guī)劃好建設(shè)環(huán)網(wǎng)方式后，選用相應(yīng)的組網(wǎng)設(shè)備，在選擇這些設(shè)備中還應(yīng)結(jié)合有關(guān)管理工作的實(shí)際需要。考慮到此地區(qū)中電網(wǎng)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)隨之增多，因此對傳輸?shù)陌踩院头€(wěn)定性具有較高的要求，所以在SDH組網(wǎng)設(shè)備中應(yīng)充分考慮到傳輸質(zhì)量和傳輸水平，從而滿足各個(gè)地區(qū)電網(wǎng)建設(shè)的實(shí)際需要。另外，還要根據(jù)各個(gè)通信企業(yè)的營銷能力和企業(yè)形象，選擇出OptiXMetro3000STM-16MADM/MSTP光傳輸設(shè)備MSTP，在運(yùn)用此設(shè)備后，實(shí)現(xiàn)技術(shù)的優(yōu)化和整合，從而提高業(yè)務(wù)調(diào)度水平。在分析此地區(qū)通信網(wǎng)絡(luò)特性后，確定出SDH組網(wǎng)應(yīng)注意的問題。

（1）SDH網(wǎng)絡(luò)需具有較好的自愈性能，在光纖網(wǎng)絡(luò)運(yùn)轉(zhuǎn)中出現(xiàn)中斷，導(dǎo)致系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)連接中有問題出現(xiàn)，全部光纖網(wǎng)絡(luò)應(yīng)在自動(dòng)倒換下，進(jìn)而解決好問題，在恢復(fù)完網(wǎng)絡(luò)故障后，可通過單向通道、雙向通道來實(shí)施。

（2）較為常見的SDH網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浒?種結(jié)構(gòu)，即：鏈形、星形、樹形、網(wǎng)孔形和環(huán)形，在這幾種常見的結(jié)構(gòu)中，環(huán)形、鏈形應(yīng)用范圍最廣。在國內(nèi)SDH網(wǎng)絡(luò)工程中，環(huán)形得到了較為普遍的應(yīng)用，在環(huán)形網(wǎng)絡(luò)中，不但能夠提高供電的安全性，而且還具有很強(qiáng)的自愈系統(tǒng)功能。

在日常運(yùn)用過程中，常見的SDH光纖包括兩種，即4芯、2芯，其中4芯常常被應(yīng)用在數(shù)據(jù)量大的地方，結(jié)合本文所研究的地市級通信網(wǎng)絡(luò)，其使用2芯就可以了。這樣既可以降低成本，也能滿足系統(tǒng)的多樣化需求。所以，在此系統(tǒng)運(yùn)行過程中，利用2芯的SDH光纖建立起二纖單項(xiàng)通道，如圖1為SDH二纖單向通道倒換環(huán)。

在SDH網(wǎng)絡(luò)中，PI是需要保護(hù)的設(shè)備，SI是傳輸信號的主環(huán)，兩者間使用光纖進(jìn)行連接，業(yè)務(wù)方向正好相反。

在圖1（a）里，網(wǎng)絡(luò)信號AC在A端內(nèi)輸入，此信號在經(jīng)過SI環(huán)中，依據(jù)順時(shí)針方向進(jìn)行傳輸；在PI環(huán)中又按照相反的方向進(jìn)行傳輸，在到達(dá)C端后再選擇出SI環(huán)和PI環(huán)中的信號，從而選擇出信號強(qiáng)度的一路。在圖1（b）里，在B與C兩端有問題出現(xiàn)時(shí)，環(huán)路會(huì)自動(dòng)斷開，SI傳輸?shù)男盘朅C很難接收，這時(shí)候，倒換開關(guān)會(huì)自動(dòng)進(jìn)行倒換，觸點(diǎn)會(huì)從SI切換到PI，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)的正常、安全運(yùn)行。

在這種雙向備用、主機(jī)與輔機(jī)互相備份的網(wǎng)絡(luò)模式下，及時(shí)排除了一系列的網(wǎng)絡(luò)故障，從而確保光纖網(wǎng)絡(luò)的有效運(yùn)轉(zhuǎn)。

3 SDH環(huán)網(wǎng)管理系統(tǒng)實(shí)際應(yīng)用

在明確了規(guī)劃方案和組網(wǎng)設(shè)備之后，選擇出相應(yīng)的子網(wǎng)級網(wǎng)管iManagerT2000系統(tǒng)作為SDH環(huán)網(wǎng)管理系統(tǒng)，可以集中管理一些大型子系統(tǒng)。

SDH環(huán)網(wǎng)管理系統(tǒng)功能如下：對系統(tǒng)中光網(wǎng)絡(luò)設(shè)備統(tǒng)一管理，進(jìn)而為用戶提供出快捷和高效的服務(wù)；具備標(biāo)準(zhǔn)化、科學(xué)化的外部接口，降低運(yùn)行成本。

在SDH環(huán)網(wǎng)管理系統(tǒng)中，不但可以為集中管理和分析電網(wǎng)故障提供出科學(xué)有效的數(shù)據(jù)外，還具有對應(yīng)的安全保障、分析系統(tǒng)、計(jì)算拓?fù)涞裙δ?，在后面的工作中，還能結(jié)合實(shí)際情況，添加相應(yīng)的功能。

4 622MSDH環(huán)網(wǎng)單板常見類型

4.1 交叉板XCS類型

交叉板XCS一般被用在交叉連接和時(shí)鐘處理中，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)線路間、線路與支路間、各支路間的交叉，并在同步定時(shí)單元進(jìn)行對時(shí)，完成時(shí)鐘同步、時(shí)鐘倒換等功能。

4.2 電源板PBU類型

電源板PBU可以為環(huán)網(wǎng)提供出穩(wěn)定的電源，進(jìn)而加強(qiáng)電網(wǎng)供電系統(tǒng)的安全性，在OptiX2500+子架的特定槽位中固定上電源板PBU，并進(jìn)行雙電源備份，在二次電源模塊出現(xiàn)問題后，可由電源板PBLJ進(jìn)行供電。

4.3 主控板SCC類型

主控板SCC實(shí)施系統(tǒng)控制，維護(hù)和監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)，協(xié)同管理設(shè)備網(wǎng)元，轉(zhuǎn)化和處理設(shè)備各個(gè)模塊上送信息，并提供出與網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)相互連接的接口，實(shí)現(xiàn)通信的多元化。

4.4 622M速率SL4光板類型

在622M速率SL4光板中，轉(zhuǎn)換光電，并提取開銷字節(jié)，支持開銷插入和復(fù)用信號，在通過622M速率SL4光板電光轉(zhuǎn)換之后，成為STM-4光信號上送。

4.5 2M支路板PDI類型

在2M支路板PDI的使用下，實(shí)現(xiàn)映射和復(fù)用32路的2M信號，并將穩(wěn)定提供2M的定時(shí)信號視為定時(shí)源參考時(shí)鐘，穩(wěn)定上報(bào)時(shí)鐘狀態(tài)。

4.6 6ET1板類型

ET1板通常實(shí)施以太網(wǎng)處理，實(shí)施10M、100M以太網(wǎng)業(yè)務(wù)接入處理，從而實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離的傳輸。

5 選擇計(jì)算指標(biāo)和同步源

在電力系統(tǒng)通信中，SDH傳輸技術(shù)得到了普遍的運(yùn)用，尤其是在同步、語言等方面上取得了顯著的應(yīng)用效果。當(dāng)前，SDH技術(shù)被應(yīng)用在傳輸電力生產(chǎn)方面關(guān)鍵業(yè)務(wù)信息領(lǐng)域中。

在現(xiàn)代國家電力通信網(wǎng)中，選擇時(shí)鐘根據(jù)從上至小的樹型結(jié)構(gòu)。SDH設(shè)備種類分為3種，包括分插復(fù)用器ADM、交叉連接設(shè)備DXC、終端復(fù)用器TM。由于在SDH設(shè)備中已經(jīng)具有綜合定時(shí)系統(tǒng)，所以在選擇外同步時(shí)鐘源中，將BITS視為系統(tǒng)外同步時(shí)鐘源。

結(jié)合上述所講，在本環(huán)網(wǎng)系統(tǒng)中包括很多個(gè)站點(diǎn)，在考慮到系統(tǒng)的可靠和信號的穩(wěn)定，應(yīng)降低由于某條時(shí)鐘路徑丟失而致使整體同步網(wǎng)絡(luò)的失步。

另外，在充分考慮到時(shí)鐘源級別的基礎(chǔ)上，在配置外接BITS上，應(yīng)考慮到相應(yīng)的選型。將各個(gè)網(wǎng)元S1字節(jié)激活，并啟動(dòng)時(shí)鐘保護(hù)協(xié)議，在選擇網(wǎng)管中，結(jié)合雙向分時(shí)鐘模式，對網(wǎng)絡(luò)中各個(gè)站點(diǎn)同步源優(yōu)先等級進(jìn)行設(shè)置。在各地區(qū)系統(tǒng)組網(wǎng)中，結(jié)合真實(shí)狀況，在各個(gè)時(shí)鐘源中實(shí)施全站同步，在此基礎(chǔ)上將這些同步源設(shè)置在各個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)中，從而加強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)的安全性。

6 結(jié)語

綜上所述，在利用先進(jìn)的、科學(xué)的傳感器技術(shù)、通信技術(shù)、數(shù)字處理技術(shù)等，能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)控電力系統(tǒng)設(shè)備。其監(jiān)控的目的是為了在第一時(shí)間內(nèi)發(fā)現(xiàn)電力設(shè)備在運(yùn)轉(zhuǎn)中出現(xiàn)的問題，及時(shí)制定出解決方案，完善的解決好問題，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)遙測、遙控和遙調(diào)電力系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)的多樣功能，提高電力監(jiān)控系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性。

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