基于超短波電臺的變電站臨時通信

陳秀國 樊欣欣 楊亞

摘 要：近年來，由于基建線路架設受阻嚴重，且新建線路的接入將導致電網(wǎng)處于非正常運行狀態(tài)，因此往往到新建變電站投產(chǎn)前幾天才能進行光纖開斷、接入，造成留給自動化遠傳信息的調(diào)試時間很短。一旦調(diào)試不順，就會影響基建投產(chǎn)進度，延長電網(wǎng)非正常運行狀態(tài)。

關鍵詞：變電站;臨時通信;基建線路

中圖分類號：TN91 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2019）06-0174-02

0 引言

數(shù)據(jù)傳輸可以簡單地分為有線和無線兩大類。

有線通信方式的建立必須架設光纜或電纜，因此需要大量的人力和物力;施工周期長;在遇到一些特殊的應用環(huán)境（如山地、湖泊、林區(qū)等特殊地理環(huán)境），布線更加困難;增加新設備時，需要重新的布線;出現(xiàn)故障時，難找故障點等。

無線數(shù)據(jù)傳輸方式則無需架設光纜，只需要架設適當高度的天線，節(jié)省了人力物力;施工周期短;幾乎不受地理環(huán)境限制;需要擴展時只需將新增設備與無線設備相連即可;出現(xiàn)故障時，能快速找出故障點等。

從成本、工期、適應性、擴展性、故障排查等方面考慮，無線通信有著顯著的優(yōu)點，變電站臨時通信通道可以改傳統(tǒng)的光纜接入方式為無線通信方式。

1 超短波電臺臨時通信系統(tǒng)

通常業(yè)務設備的接口應用中，百分之九十以上的接口是2M的接口，目前銅陵供電公司主要非平衡的75歐姆，平衡的120歐姆兩種接口類型。目前銅陵市供電公司機房內(nèi)的2M接口基本上是非平衡的75歐姆物理接口（一收一發(fā)）。

設備組網(wǎng)如圖1所示。

1.1 主要內(nèi)容

在新建站點機房和局遠動機房，超短波電臺利用調(diào)制解調(diào)器分別接入交換機，調(diào)整超短波電臺參數(shù)，在新建站點機房和局遠動機房同時測試通信鏈路。

為實現(xiàn)新建變電站對臨時通信系統(tǒng)的需求，滿足可靠性、安全性、組網(wǎng)靈活性、投資成本低、設備小型化等要求，此系統(tǒng)由便攜式設備箱、供電電源（鋰電池、開關電源等）以及通訊連接轉換部分（RS-232/E1協(xié)議轉換器、數(shù)傳電臺等）組成，通過此試驗箱搭建新建站點及遠動機房的通信信道，實現(xiàn)變電站站點與主站之間互聯(lián)互通，如圖2所示。

如圖3所示效果，將各種設備部件集成于一個便攜式設備箱中，能夠極大地方便工程技術人員的攜帶與安裝。

1.2 設備及功能介紹

1.2.1 數(shù)傳電臺

數(shù)傳電臺（radio modem），又可稱為“無線數(shù)傳電臺”、“無線數(shù)傳模塊”。是指借助DSP（數(shù)字信號處理）技術和軟件無線電技術實現(xiàn)的高性能專業(yè)數(shù)據(jù)傳輸電臺[1]。本系統(tǒng)中用來實現(xiàn)對局方遠動機房與新建變電站機房之間的臨時通信連接。

1.2.2 全向高增益天線

天線增益是指：在輸入功率相等的條件下，實際天線與理想的輻射單元在空間同一點處所產(chǎn)生的信號的功率密度之比。它定量地描述一個天線把輸入功率集中輻射的程度。增益顯然與天線方向圖有密切的關系，方向圖主瓣越窄，副瓣越小，增益越高。

1.2.3 協(xié)議轉換器

協(xié)議轉換器簡稱協(xié)轉，也叫接口轉換器，它能使處于通信網(wǎng)上采用不同高層協(xié)議的主機仍然互相合作，完成各種分布式應用，它工作在傳輸層或更高。接口協(xié)議轉換器一般用一個ASIC芯片就可以完成，成本低，體積小[2]。它可以將IEEE802.3協(xié)議的以太網(wǎng)或V.35數(shù)據(jù)接口同標準G.703協(xié)議的2M接口之間進行相互轉換。也可以在232/485/422串口和E1、CAN接口及2M接口進行轉換[3]。

1.2.4 開關電源

開關電源是利用現(xiàn)代電力電子技術，控制開關管開通和關斷的時間比率，維持穩(wěn)定輸出電壓的一種電源，開關電源一般由脈沖寬度調(diào)制（PWM）控制IC和MOSFET構成[4]。

1.2.5 電源管理模塊

電源管理模塊是針對鋰電、鉛酸電池充電而設計的電源管理模塊。當輸入電源給負載供電時，同時也給電池充電，當輸入電源斷電，由電池給負載供電[5]。

1.2.6 鋰電池

鋰電池是一類由鋰金屬或鋰合金為負極材料、使用非水電解質(zhì)溶液的電池。具有更高的能量重量比、能量體積比、壽命長、可以快速充電、環(huán)保無污染等特點。

1.3 安裝使用

根據(jù)設備組網(wǎng)通信圖以及設備內(nèi)部結構可在現(xiàn)場使用時按照以下規(guī)則實施：

首先，打開便攜箱進行組裝短波電臺供電系統(tǒng)，按照圖示分別將協(xié)議轉換器、數(shù)傳電臺、天線、電源管理模塊、開關電源、電池依次連接，然后將2M線接口接入到新建站點機房或者局遠動機房，最后打開電源調(diào)整頻率，實現(xiàn)變電站站點與主站之間互聯(lián)互通。

2 結語

本文提出了一種基于超短波電臺的變電站臨時通信系統(tǒng)，采用超短波電臺無線方式接入后，接入路由的勘查工作簡化，無需根據(jù)路由長度進行訂貨及光纜施工，建設周期大大縮短。使用超短波電臺方式接入臨時通信通道，比采用光纖接入減少約15天，大大縮短了建設周期，節(jié)約了大量人工成本。此外，超短波電臺方式接入建設臨時通信通道除了應用于變電站的初期投運之外，還可以作為應急搶修，特別是出現(xiàn)意外的天災人禍（例如冰災等）導致雙方向光纜中斷時，仍然能迅速地恢復通道，為電網(wǎng)的運行提供了可靠的通信保證。

參考文獻

[1] 王偉.數(shù)據(jù)采集與無線收發(fā)模塊的設計[J].現(xiàn)代電子技術，2003（17）：43-45.

[2] 盧日昌.現(xiàn)場通信協(xié)議轉換系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)[D].南寧：廣西大學，2009.

[3] 邵云鵬.基于OPC技術的通信協(xié)議轉換平臺的設計與實現(xiàn)[D].西安：西安電子科技大學，2011.

[4] 王志強.開關電源設計[M].3版，電子工業(yè)出版社，2010：98-105.

[5] 王培東.單片機原理及應用[M].哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大學出版社，2004.3.