電力通信SDH傳輸設(shè)備故障研究分析總結(jié)

王志東　蔣曉平　盧紅

摘 要：隨著電網(wǎng)的迅速發(fā)展，電網(wǎng)的安全、經(jīng)濟、穩(wěn)定運行對通信系統(tǒng)的依賴和要求越來越高，而通信技術(shù)的飛速發(fā)展，尤其是光通信技術(shù)越來越廣泛地應(yīng)用于生產(chǎn)環(huán)境中。作為電力通信系統(tǒng)中重要組成部分的通信設(shè)備SDH，承載著電力信息、調(diào)度數(shù)據(jù)、通信數(shù)據(jù)、繼電保護、電視會議、視頻監(jiān)控等生產(chǎn)和管理業(yè)務(wù)。SDH設(shè)備的正常運行，是各個變電站及供電所通信及網(wǎng)絡(luò)連接的重要保障，一旦SDH設(shè)備出現(xiàn)故障，可能導(dǎo)致整個變電站及供電所通信網(wǎng)絡(luò)陷入癱瘓，極大影響各部門工作的正常開展。文章主要研究分析SDH設(shè)備的CSF交叉板溫度越線、時隙對接、網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)不一致等幾個故障的處理總結(jié)。

關(guān)鍵詞：SDH；光傳輸系統(tǒng)；溫度越限；時隙；NCP；ECC；保護倒換

中圖分類號：TN915 文獻標志碼：A 文章編號：2095-2945（2018）32-0070-02

Abstract： With the rapid development of power grid， the security， economy and stability of power grid depend more and more on the communication system， and the rapid development of communication technology， especially optical communication technology， is more and more widely used in the production environment. As an important part of the power communication system， the communication equipment SDH， carries the production and management services such as power information， dispatching data， communication data， relay protection， video conference， video surveillance and so on. The normal operation of SDH equipment is an important guarantee for the communication and network connection of each substation and power supply station. Once the SDH equipment fails， the communication network of the whole substation and power supply station may be paralyzed， which will greatly affect the normal development of the work of various departments. This paper mainly studies and summarizes the treatment of several faults of SDH equipment， such as temperature crossing line of CSF cross board， time slot docking， network data inconsistency and so on.

Keywords： SDH； optical transmission system； temperature over limit； time slot； NCP； ECC； protection switching

1 概述

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)備可實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)有效管理、實時業(yè)務(wù)監(jiān)控、動態(tài)網(wǎng)絡(luò)維護、不同廠商設(shè)備間的互通等多項功能，能大大提高網(wǎng)絡(luò)資源利用率、降低管理及維護費用、實現(xiàn)靈活可靠和高效的網(wǎng)絡(luò)運行與維護。SDH光纖通信自愈環(huán)網(wǎng)能最大程度的滿足電網(wǎng)穩(wěn)定運行的需求，已成為大勢所趨。如何來維護好SDH光傳輸網(wǎng)是本文主要討論的問題。

2 SDH傳輸設(shè)備故障分析

2.1 SDH設(shè)備交叉板探測點溫度越限問題的分析、處理及防范措施

U31網(wǎng)管發(fā)現(xiàn)， 220kV變電站S385設(shè)備出現(xiàn)設(shè)備告警，通過告警詳細信息查看發(fā)現(xiàn)，網(wǎng)元內(nèi)定位為CS[0-1-9-1]-Temperature[id：1]，告警碼為探測點溫度（℃）越限（245）。

（1）故障檢查。首先檢查變電站內(nèi)機房內(nèi)空調(diào)狀態(tài)，發(fā)現(xiàn)空調(diào)都正常開啟，并且機房內(nèi)溫度并不高，所以排除了因環(huán)境溫度偏高導(dǎo)致的設(shè)備溫度越限。隨即對SDH設(shè)備進行檢查，設(shè)備除了交叉板，其他部件并不告警指示燈在亮，并且設(shè)備散熱風扇都正常運行，故排除因散熱風扇故障導(dǎo)致的設(shè)備板卡溫度越限，且設(shè)備所在機柜前后柜門均為網(wǎng)面，并無機柜內(nèi)散熱不良現(xiàn)象。對設(shè)備進行進一步檢查的時候發(fā)現(xiàn)，在設(shè)備散熱風扇的出風口，無明顯出風，隨即對設(shè)備防塵網(wǎng)進行拆卸檢查。拆卸防塵網(wǎng)后發(fā)現(xiàn)，防塵網(wǎng)的網(wǎng)眼已被灰塵嚴重堵塞，空氣幾乎無法通過防塵網(wǎng)。故此判斷，是防塵網(wǎng)堵塞導(dǎo)致SDH設(shè)備散熱出現(xiàn)故障，并最終導(dǎo)致設(shè)備溫度過高，告警出現(xiàn)。（2）故障原因分析。由于該220kV變電站為新建投運的站點，本應(yīng)不會發(fā)生環(huán)境因素導(dǎo)致的設(shè)備運行問題發(fā)生。但是，由于在建站過程中，可能發(fā)生站內(nèi)設(shè)備開始運行時間早于變電站內(nèi)基礎(chǔ)設(shè)施及站內(nèi)裝修完全結(jié)束，就會導(dǎo)致在站內(nèi)基礎(chǔ)設(shè)施及裝修過程中，站內(nèi)環(huán)境無法達到設(shè)備要求的運行條件，導(dǎo)致了設(shè)備運行的故障提前出現(xiàn)。比如，變電站內(nèi)的通信設(shè)備，尤其是SDH等基礎(chǔ)通信設(shè)備，一般在機房未完全完工就需要安裝、調(diào)試、并試運行。在后期機房內(nèi)墻面施工、鋪設(shè)地板、打掃衛(wèi)生等施工環(huán)節(jié)中，必將產(chǎn)生大量灰塵。這些灰塵吸附在設(shè)備散熱風扇及防塵網(wǎng)上，最終導(dǎo)致防塵網(wǎng)堵塞，散熱出現(xiàn)問題。（3）機房潔凈度與新風量要求。a.一類、二類通信主機房內(nèi)灰塵粒子濃度：直徑大于0.5μm的灰塵粒子濃度≤3500粒/升；直徑大于5μm的灰塵粒子濃度≤30/粒升，且不能是導(dǎo)電的、鐵磁性的和腐蝕性的粒子。b.凡與空氣接觸的墻壁、也板、頂棚表面不起塵。c.設(shè)有防止灰塵、腐蝕性氣體、有害氣體、易燃易爆氣體流入通信機房措施。d.設(shè)有排出蓄電池放出有害氣體到室外的措施。e.機房新風量以同時工作的最多工作人員計算，每人新鮮空氣量不小于30m3/h。

2.2 不同廠家的SDH設(shè)備之間的時隙對接原則

公司主要采用中興S385與S330 SDH設(shè)備組網(wǎng)，部分用戶變傳輸設(shè)備品牌為華為OSN3500、朗訊。在設(shè)備對接的過程中，我們需要注意的是不同廠家的2M時隙編號是否一致。支路位置編號通常有2種方式，時隙編號和線路編號。

（1）時隙編號。在SDH中低速率的SDH信號按字節(jié)間插的方式復(fù)用為高速率的信號。3個VC12按字節(jié)間插的方式復(fù)用為TUG-2幀，而7個TUG-2幀按字節(jié)間插的方式復(fù)用為TUG-3幀，3個TUG-3幀再按字節(jié)間插的方式復(fù)用為VC4幀。這樣，線路編號相鄰的VC12在VC4中將相隔21個Byte。如果以線路編號為1的VC12出現(xiàn)的位置為時隙1的話，線路編號為2的VC12將出現(xiàn)在時隙22的位置上。這時，我們就使用時隙22作為VC12的編號。（2）線路編號。從第一個TUG-3的第一個TUG-2開始，將同一個TUG-2內(nèi)的VC12業(yè)務(wù)順序編號方式。處理過程：華為和RAISECOM品牌設(shè)備采用時隙編號方式，中興、烽火、MARCONI、朗訊品牌設(shè)備采用線路編號方式。不同廠家的傳輸設(shè)備對接時如果支路信號在VC-4中的位置不一致，必然會造成對接后業(yè)務(wù)不通。

我們也可以通過下面的公式得到，按照時隙編號方式進行編號的VC-12可以采用如下公式計算其序號：VC-12序號=TUG-3編號+（TUG-2編號-1）×3+（TU-12編號-1）×21。

按照線路編號方式進行編號的VC-12可采用如下公式計算其序號：VC-12序號=（TUG-3編號-1）×21+（TUG-2編號-1）×3+TU-12編號。

從計算出的時隙對照可以看出，不同廠家所表示的時隙號其實并不是同一時隙，所以兩種編號方式在實際應(yīng)用中會有不同，我們只要根據(jù)3-7-3編號來上下業(yè)務(wù)就可以了。比如在中興設(shè)備測業(yè)務(wù)下發(fā)至1#VC4的第24個VC12上，即3-7-3結(jié)構(gòu)中的編號為2-1-3的VC12。對端其他廠家使用時隙編號的設(shè)備下業(yè)務(wù)時，列如華為設(shè)備，只需要把2-1-3對應(yīng)的44個VC12接出即可。目前中興U31網(wǎng)管上可以通過一個選項的設(shè)置在兩種編號方式之間自由切換，解決兩種編號方式帶來的對接維護不便問題。

2.3 SDH設(shè)備運行期間出現(xiàn)的網(wǎng)元數(shù)據(jù)不一致問題

中興SDH組網(wǎng)中，一個支環(huán)上相連的兩個網(wǎng)元：A變和B變，出現(xiàn)數(shù)據(jù)比較不一致現(xiàn)象，并且無法進行數(shù)據(jù)同步。對A變進行數(shù)據(jù)上載時，上載進度至98%后，進度條不動，等待1-2分鐘后提示ASN解碼失敗，上載失敗。對B變進行數(shù)據(jù)下載時，下載進度緩慢，預(yù)計需要10分鐘時間，且下載至100%進度時提示下載配置失敗。且進行數(shù)據(jù)比較時，比較進度一直顯示0%，等待1-2分鐘之后提示超時，數(shù)據(jù)比較失敗。

（1）處理過程。在機房使用自帶網(wǎng)管電腦接入城網(wǎng)設(shè)備Qx口，新建A變網(wǎng)元，并且上載數(shù)據(jù)，提示發(fā)生未知異常，操作失敗，說明不是統(tǒng)一網(wǎng)管問題，需要從其他方面排查問題。遠程telnet至A變SDH設(shè)備，查看NCP版本，顯示為最新版本，沒有問題。在A變現(xiàn)場拔出原設(shè)備ncp板，更換上新的ncp板后，通知網(wǎng)管運維人員進行數(shù)據(jù)上載下發(fā)測試，仍提示失敗?，F(xiàn)場Telnet至城網(wǎng)設(shè)備，輸入route-a，查看路由，發(fā)現(xiàn)A變和B變的路由均選擇C變。網(wǎng)管屏蔽A變12槽1口DCC，將A變路由強制選擇D變方向，然后進行數(shù)據(jù)比較和數(shù)據(jù)上載，均操作正常。測試正常后，打開A變12槽1口DCC，排除A變SDH設(shè)備問題。至B變現(xiàn)場后，屏蔽B變11槽1口DCC，將B變路由強制選擇D變方向，然后分別對B變和A變進行數(shù)據(jù)比較和數(shù)據(jù)上載，均操作正常，業(yè)務(wù)也能正常下發(fā)。隨后對B變的下一個點C變進行數(shù)據(jù)下發(fā)和上載操作，均操作正常，因此判斷是B變至C變之間DCC路由有問題，需要進一步排查。現(xiàn)場更換B變NCP板卡，進行數(shù)據(jù)下發(fā)和上載操作，問題依然存在，排除NCP板卡問題。隨后telnet至B變NCP，進行sccreset操作，初始化B變所有的PPP通道，再進行數(shù)據(jù)下發(fā)和上載操作，問題依舊。經(jīng)分析，影響DCC路由的板卡有NCP和光板，現(xiàn)排除NCP板卡問題，問題只可能在B變或者C變的光板。查看B變和C變的當前性能，均無性能值，也無告警，無法判斷光板好壞，只能采用排除法來處理問題。更換B變OL4*2光板后，對B變和A變進行數(shù)據(jù)上載和下發(fā)操作，均操作成功，問題得到解決。（2）原因分析。ECC即嵌入式控制通道，是英文Embedded Control Channel的縮寫，用來實現(xiàn)網(wǎng)元間的通訊，該協(xié)議構(gòu)架在由SDH的D字節(jié)構(gòu)成的DCC通道上。影響ECC協(xié)議通訊的單板有NCP和光板，NCP通過ECC通道實現(xiàn)網(wǎng)元之間網(wǎng)管信息的互通，網(wǎng)管通過接入網(wǎng)元的NCP板和子網(wǎng)中其他網(wǎng)元的NCP板ECC的互聯(lián)，管理整個子網(wǎng)；光板的控制單元提供接口和通道與NCP建立通信，完成性能統(tǒng)計，告警檢測，溫度控制，狀態(tài)控制，板間通信等功能，業(yè)務(wù)處理單元實現(xiàn)ECC轉(zhuǎn)發(fā)處理等功能。綜上所述，本次問題是由于光板問題，造成DCC通道不通暢，但并未導(dǎo)致DCC路由完全中斷，所以導(dǎo)致濟川變、官河變網(wǎng)元能夠管理，卻出現(xiàn)數(shù)據(jù)比較不一致告警，以及上載下發(fā)數(shù)據(jù)超時等問題。

3 結(jié)束語

在排查故障，進行故障點定位時，首先要排查設(shè)備是否運行正常，對設(shè)備每個模塊進行無故障確認，發(fā)現(xiàn)問題以便及時處理。

處理故障時，盡可能不要觸碰運行正常的設(shè)備，避免二次故障的發(fā)生。

在進行業(yè)務(wù)配置時，時隙的分配是重要的一部分，由于時分模塊容量有限，對于大型組網(wǎng)，業(yè)務(wù)較多較復(fù)雜時，很可能出現(xiàn)時分不夠的提示，不僅會造成人為的業(yè)務(wù)中斷，而且還必須重新分配時隙，大大的增加了工作的難度。因此，對時隙的了解以及合理分配是非常重要的。

運維人員應(yīng)當熟悉SDH NCP和光板的工作原理和功能，并熟悉網(wǎng)管DCC通道路由的走向，從而判斷設(shè)備出現(xiàn)數(shù)據(jù)不同步的原因，并及時解決問題。

參考文獻：

[1]李方健，周鑫.SDH光傳輸設(shè)備開局與維護（第二版）[M].科學出版社.

[2]孫學康，毛京麗.SDH技術(shù)[M].人民郵電出版社.