淺析PCM設備在電力通信網絡中的應用和發(fā)展

周曉東

摘 要：電力通信網絡系統(tǒng)的不斷擴大促使PCM終端快速增加，基于PCM設備組網功能的電力通常網絡優(yōu)化和線路保護，成為當前最前沿的課題之一，該功能的應用可確保電力通信網絡安全可靠，同時也簡化了管理環(huán)節(jié)。文章將對PCM設備在實際應用中的故障問題進行分析，并著重分析實際應用的重要性，由此展開對前景的展望。

關鍵詞：電力通信 PCM設備 實時性 安全性

中圖分類號：TN915.853 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2016）10（a）-0025-02

電力通信網是電力系統(tǒng)不可或缺的組成部分，是電網生產自動化、管理現(xiàn)代化的基礎，是確保電網安全、穩(wěn)定、經濟運行的重要手段[1]。PCM設備作為綜合業(yè)務接入設備在電力通信網中得到了大量的應用，但近年來隨著電網和通信新技術的發(fā)展，其應用和發(fā)展面臨著新的挑戰(zhàn)。

1 電力通信網

1.1 電力通信網概況

經過近幾十年的發(fā)展，電力通信已建成相當規(guī)模的包括傳輸網、業(yè)務網、支撐網和終端通信接入網在內的通信網絡。傳輸網以光纖通信為主；業(yè)務網包含電力數(shù)據(jù)通信網、語音交換網、PCM接入設備等；支撐網包含時鐘同步網、通信綜合網管等；終端通信接入網包含以光纖通信、無線公網等多種通信接入方式的10 kV和0.4 kV終端通信接入網。

傳輸網中SDH/MSTP是主要的技術體制，而PCM設備一般接在SDH/MSTP光傳輸設備之后，實現(xiàn)語音、數(shù)據(jù)等綜合業(yè)務接入。

1.2 電力通信網特點

電力通信網首先要滿足電力生產的要求，電能的生產、供應、使用幾乎是瞬間同時完成，且不易存儲，這些特點對電力通信的實時性、安全性、可靠性提出了很高的要求。其次電力通信網的結構由電網的結構決定，網絡結構復雜，范圍點多面廣。另外為保障電力二次系統(tǒng)安全，國家經貿委和能源局要求做到安全分區(qū)、網絡專用、設備一致、橫向隔離、縱向認證，電力通信網承載的生產控制大區(qū)業(yè)務與管理信息大區(qū)業(yè)務必須在物理上實現(xiàn)隔離，因此傳統(tǒng)TDM技術在電力通信網中得到大量應用。

2 PCM設備及其應用

2.1 PCM設備功能

PCM是數(shù)字通信的基本編碼方式之一，屬于TDM通信體制。在中國PCM采用的是歐洲的E1標準，可同時復用傳送按照固定位置分配時隙的30個64 kbps話路和2個64 kbps的同步和信令信息。目前PCM設備可以實現(xiàn)點對點、點對多點、多點對多點組網[2]，可以提供二線電話、二/四線音頻/E&M、G.703同向64K、RS232/485/422、V.35和以太網等接口，為多種業(yè)務提供接入服務。

2.2 PCM設備在電力通信網中的應用

由于PCM設備的TDM（專有和實時）屬性，十分適合承載對實時性、安全性要求極高的調度電話、遠動控制、繼電保護等電力生產業(yè)務，另外還能承載行政電話、OA辦公信息網絡、動力環(huán)境監(jiān)控、無人站視頻等各類業(yè)務。

當前電力通信網中PCM設備一般通過SDH/MSTP提供的E1通道進行組網傳輸，由SDH/MSTP的自愈保護功能來實現(xiàn)PCM承載業(yè)務的保護；同時現(xiàn)有一些PCM設備在群路側能提供E1接口的雙路由或多路由傳輸，可利用電力通信網中的其他E1通道實現(xiàn)傳輸路由保護，進一步提高業(yè)務承載安全可靠性。

2.3 PCM設備的管理

PCM設備的監(jiān)控管理由PCM網管實現(xiàn)，PCM網管目前沒有統(tǒng)一標準，一般采用私有協(xié)議，一般有以下兩種情況：一是利用TS0的開銷比特做管理通道；二是利用1路空閑時隙做遠程管理通道。以上兩種各有優(yōu)缺點：第一種方式優(yōu)點是不占用信道資源，缺點是端-端傳輸中間不能經過E1成幀接口；第二種方式優(yōu)缺點正好與第一種方式相反，因此不同廠家的PCM設備互聯(lián)時，基本不可能相互管理。另外，PCM設備的信令碼的使用也沒有統(tǒng)一的標準，不同廠家之間PCM對接進行業(yè)務互聯(lián)互通時需要相互配合進行信令轉換。因此，PCM設備在應用時應保持同一PCM網絡中使用同一廠家的設備，以保證業(yè)務的順利開通和設備的監(jiān)視管理。另外，由于PCM分布在各電力通信業(yè)務接入節(jié)點，點多面廣，為了便于設備管理（包括網絡管理、備品備件管理等），在一個區(qū)域內（比如地市局）的設備應相對統(tǒng)一。

3 新形勢下PCM應用分析

近年來電力系統(tǒng)的生產、管理的信息化程度不斷提升，電力系統(tǒng)業(yè)務類型不斷增多，對通信帶寬提出了更高的要求，PCM設備接入的業(yè)務因帶寬不足受到限制。同時當前以IP技術為代表的信息通信網絡技術迅猛發(fā)展，其業(yè)務類型已由數(shù)據(jù)業(yè)務發(fā)展到數(shù)據(jù)、語音和視頻綜合業(yè)務，同樣電力通信也開展了基于IP技術的數(shù)據(jù)通信網建設，對PCM設備基本的音頻接入業(yè)務也帶來了沖擊。

雖然PCM設備的應用受到電力系統(tǒng)新業(yè)務和新技術發(fā)展影響，很多原有PCM設備承載的業(yè)務慢慢退出，但由于PCM設備基于TDM技術的特點以及電力生產業(yè)務實時性、安全性的要求，在目前電力二次安全防護要求和IP技術還無法很好解決業(yè)務安全可靠性問題的條件下，PCM設備用來承載調度電話、自動化遠動等電力生產業(yè)務仍具有一定的優(yōu)勢。在實時性方面，由于TDM通信是專有信道，可以保證業(yè)務的實時性；IP分組網絡中所有業(yè)務均共享信道，一般用優(yōu)先級或虛擬專用通道保障業(yè)務實時性，無法完全避免網絡擁塞。在安全性方面，IP網絡因為其自身的技術特點，網絡中的重要業(yè)務主要依靠VLAN、防火墻等技術來保障安全性，且信道共享，除非再用一個IP專網來承載調度電話等業(yè)務，否則無法滿足電力二次系統(tǒng)安全防護要求。

4 結語

縱觀通信行業(yè)發(fā)展，新老技術更替是必然規(guī)律，但新老技術也可以長期并存。對于PCM設備，在當前電力通信網光纖化、寬帶化的形勢下，其在今后一段時期內仍將發(fā)揮重要作用，可與傳輸設備有機組合，有針對性地進行差異化部署，使得電力通信網為電力系統(tǒng)生產、管理和經營提供更加優(yōu)質的服務。

參考文獻

[1] 陳海軍.試論電力通信在我國智能電網中的應用[J].中國新技術新產品，2016（20）：28-29.

[2] 呂琦.智能電網中電力通信的作用探析[J].中國新技術新產品，2016（20）：31.