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

賀艷

【摘? 要】隨著社會主義市場經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，社會對電力供應(yīng)的需求也在逐漸增加，電力系統(tǒng)安全運(yùn)行是當(dāng)前社會比較重視的方面。為了實(shí)現(xiàn)安全可靠的電力服務(wù)，應(yīng)該對電力系統(tǒng)進(jìn)行科學(xué)管控。電力監(jiān)控包括幾個基本要素，如遙調(diào)、遙測、遙控等，這種遠(yuǎn)程監(jiān)控都離不開通信技術(shù)的支持。論文首先就SDH傳輸技術(shù)的相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行闡述，而后分析了監(jiān)控系統(tǒng)整體功能，最后就如何選擇合適的電力通信系統(tǒng)進(jìn)行了探討，以期為相關(guān)學(xué)者帶來一定參考。

【Abstract】With the rapid development of the socialist market economy， the social demand for power supply is gradually increasing， and the safe operation of the power system is the focus of the current society. In order to achieve safe and reliable power service， the power system should be managed and controlled scientifically. Power monitoring includes several basic elements， such as remote adjustment， telemetry， remote control， etc.， which cannot be separated from the support of communication technology. This paper firstly describes the relevant content of SDH transmission technology， then analyzes the overall function of the monitoring system， and finally discusses how to choose the appropriate power communication system， so as to provide some reference for relevant scholars.

【關(guān)鍵詞】電力監(jiān)控系統(tǒng);SDH傳輸技術(shù);經(jīng)濟(jì)

【Keywords】power monitoring system; SDH transmission technology; economy

【中圖分類號】TM76;TN914? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?【文獻(xiàn)標(biāo)志碼】A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?【文章編號】1673-1069（2020）03-0184-02

1 引言

為了實(shí)現(xiàn)對電力系統(tǒng)設(shè)備的實(shí)施監(jiān)控和數(shù)據(jù)傳輸，可以利用先進(jìn)的數(shù)字處理技術(shù)、通信技術(shù)以及傳感器技術(shù)等。對電力系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)控是為了及時發(fā)現(xiàn)電力設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)和設(shè)備周圍情況是否存在異常，從而在最快的時間內(nèi)做出應(yīng)急策略和給出控制方法，讓整體電力系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)保持安全穩(wěn)定，實(shí)現(xiàn)對電力系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)的遠(yuǎn)程遙調(diào)、遙信、遙測、遙控等功能[1]。在電力監(jiān)控系統(tǒng)中，電力通信技術(shù)是未來的發(fā)展趨勢。電力監(jiān)控系統(tǒng)在原有的專用光纖通信網(wǎng)基礎(chǔ)上，采用了先進(jìn)的SDH傳輸技術(shù)，使得監(jiān)控系統(tǒng)更加智能化，能夠?qū)崟r處理故障問題，實(shí)現(xiàn)了報警控制、遠(yuǎn)程控制、信息管理等功能[2]。

2 SDH傳輸技術(shù)的相關(guān)內(nèi)容

從我國電力監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展?fàn)顩r來看，SDH傳輸技術(shù)的誕生是必然的。當(dāng)前的通信發(fā)展不再局限于語音和文字，更是包含圖像、視頻資料、數(shù)據(jù)等。另外，計算機(jī)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的迅速發(fā)展也讓后續(xù)逐漸出現(xiàn)了ISDN與FDDI等多種網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。人們對信息社會的發(fā)展要求越來越高，社會希望通過信息網(wǎng)絡(luò)傳輸實(shí)現(xiàn)各種電路與業(yè)務(wù)的辦理，讓網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的使用更加快速、經(jīng)濟(jì)、高效，而傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)過于單調(diào)，具有一定的局限性，所以SDH傳輸技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。目前在寬帶光纖接入網(wǎng)技術(shù)中，利用SDH技術(shù)的接入網(wǎng)系統(tǒng)極為普遍，由于SDH技術(shù)的產(chǎn)生讓網(wǎng)絡(luò)用戶的寬帶限制變窄，滿足了多數(shù)用戶的網(wǎng)絡(luò)需求，也使得傳輸網(wǎng)絡(luò)的大量寬帶利用率穩(wěn)定提高。從20世紀(jì)90年代開始，SDH技術(shù)已經(jīng)逐漸走向成熟化和標(biāo)準(zhǔn)化，且其使用價格也逐漸降低，將SDH技術(shù)應(yīng)用到接入網(wǎng)中可以體現(xiàn)出核心網(wǎng)的巨大寬帶優(yōu)勢與技術(shù)優(yōu)勢，帶入接入網(wǎng)領(lǐng)域讓接入網(wǎng)的建設(shè)發(fā)展更加便捷。

SDH傳輸技術(shù)在滿足各類業(yè)務(wù)傳輸?shù)臈l件下，將由低速速率復(fù)用為高速速率，再由高速率復(fù)用為更高速的速率，從而滿足各種通信速率的要求。其中SDH將已基本同步傳輸模塊STM1作為主要單元開展傳輸工作，而還有更高的傳輸速率則利用多個STM1繼續(xù)復(fù)用作為傳輸。

3 監(jiān)控系統(tǒng)整體功能分析

監(jiān)控系統(tǒng)可以將電力通訊網(wǎng)絡(luò)的整個現(xiàn)場情況，如環(huán)境溫度、環(huán)境濕度、場景布置、設(shè)備運(yùn)行參數(shù)等通過采集與處理的方式將遠(yuǎn)程監(jiān)控傳輸?shù)诫娏ΡO(jiān)控中心，電力監(jiān)控中心能夠?qū)崿F(xiàn)集中的運(yùn)行管理和報警等功能監(jiān)控系統(tǒng)。

在設(shè)計初期需要保障3個目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)，包括系統(tǒng)的可維修性、運(yùn)行的可靠性以及系統(tǒng)的靈活性和擴(kuò)張性。

系統(tǒng)的可維修性指的是當(dāng)發(fā)生故障時，系統(tǒng)能夠進(jìn)行自我修復(fù)或利用部分軟件實(shí)施保護(hù)措施，簡化維修工作流程，設(shè)備的接口一般使用的是標(biāo)準(zhǔn)化接口，而通信則利用國際標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議技術(shù);在系統(tǒng)的軟件方面則利用模塊化開發(fā)，采用主流語言作為開啟語言信息，處理界面則選擇C/S和B/S兩種。

運(yùn)行的可靠性只能是當(dāng)電力監(jiān)控系統(tǒng)開始工作時確保電力系統(tǒng)的運(yùn)行安全，所以監(jiān)控系統(tǒng)的可靠性也是系統(tǒng)設(shè)計的重要標(biāo)準(zhǔn)。從地域形勢來看，我國電力系統(tǒng)分布廣，由于環(huán)境多變，導(dǎo)致電力系統(tǒng)分布面臨許多困難，監(jiān)控系統(tǒng)的前端采集和控制能讓工作更加穩(wěn)定和可靠，保障電力系統(tǒng)在連續(xù)工作5萬小時以上不出現(xiàn)任何故障，且存在掉電現(xiàn)象后能夠?qū)崿F(xiàn)自我修復(fù)。

系統(tǒng)的可擴(kuò)張性與靈活性是指電力系統(tǒng)的設(shè)備比較固定，可是電力系統(tǒng)運(yùn)行過程與環(huán)境復(fù)雜多變，容易產(chǎn)生意外情況，因此，電力系統(tǒng)必須保障結(jié)構(gòu)的靈活性和功能的靈活性，從而自如應(yīng)對意外情況[3]。

4 選擇合適的電力通信系統(tǒng)

在電力系統(tǒng)管理過程中需要傳輸和收集的數(shù)據(jù)龐雜，如需要收集監(jiān)控系統(tǒng)中電壓電流變送器運(yùn)行的各項(xiàng)數(shù)據(jù)、門禁控制系統(tǒng)中的入侵式控制器數(shù)據(jù)與門禁控制器數(shù)據(jù)、環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)中煙感傳感器數(shù)據(jù)、溫度變送器數(shù)據(jù)、水浸傳感器等各項(xiàng)數(shù)據(jù)，不同的數(shù)據(jù)有其各自的功效和特點(diǎn)。例如，電流電壓水浸溫濕度傳感器所保存的數(shù)據(jù)龐大，但數(shù)據(jù)本身所占的系統(tǒng)空間并不明顯，可是這些數(shù)據(jù)在實(shí)時性上的要求較高，且具有明顯的浮動，再加上視頻資料的傳輸速率變快，所以必須利用更為靈活的數(shù)據(jù)傳輸模式。

對于監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計工作，利用無線采集的方式傳輸?shù)讓釉O(shè)備所需數(shù)據(jù)，此無線采集方式包括以下3種技術(shù)，分別為ZigBee技術(shù)、紅外數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)、超寬帶技術(shù)。在以上3種技術(shù)中，最為前沿的無線通信技術(shù)是超寬帶技術(shù)，該技術(shù)的通訊速率能夠高達(dá)幾百兆比特每秒甚至更高，它摒棄了載波傳輸技術(shù)，而是利用非正弦窄脈沖來進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。因此，檢測其中心頻率可高達(dá)500bit/s甚至更高，完全能讓通信質(zhì)量得到良好的保障。

正常通信要保證視頻傳輸?shù)木_性。因此，利用的通信網(wǎng)絡(luò)通常為光纖網(wǎng)絡(luò)。而本文主要研究的就是SDH傳輸技術(shù)。該技術(shù)是一種可同步復(fù)制光纖技術(shù)的傳送技術(shù)。它的優(yōu)點(diǎn)是透明化、承載信號語義容量巨大等，能夠?qū)崿F(xiàn)分叉使用、交叉連接放到信號的功能，也可保護(hù)整個通道層的數(shù)據(jù)。它的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)接口全球統(tǒng)一，因此，不同的設(shè)備廠商都可實(shí)現(xiàn)信號的互通和交叉使用以及交換。

SDH的幀結(jié)構(gòu)非常具有規(guī)律性和規(guī)則性，其幀速度的最基本幀是STM-1，有270×N個字節(jié)組成每行，因此，每一幀的總字節(jié)數(shù)包括270×9×N個字節(jié)，每個字節(jié)有8bit。在字節(jié)發(fā)送的順序上，其傳輸速率達(dá)到155.520bit/s，其通常是從行的由左往右、由上往下依次發(fā)送。

而利用SDH傳送網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的傳輸速率又不太相同，該技術(shù)所使用的光接口是622bit/s以及接口支路盤155bit/s，該網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸后，能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸SDH通信線路的構(gòu)建，在SDH通信線路中利用嵌入式ARMEE芯片連接底層的采集網(wǎng)，其中芯片的作用至關(guān)重要。

SDH傳輸技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)管理功能非常強(qiáng)大，如網(wǎng)絡(luò)安全管理、網(wǎng)絡(luò)故障管理、配置管理、系統(tǒng)管理等，都能讓電力監(jiān)控系統(tǒng)完成良好的傳輸任務(wù)，在設(shè)計工作中，SDH網(wǎng)利用Q3接口和電信管理網(wǎng)進(jìn)行連接，從而讓OSI的7層結(jié)構(gòu)得到規(guī)范使用。

5 結(jié)語

綜上所述，在電力監(jiān)控系統(tǒng)中利用SDH傳輸技術(shù)，使得整個系統(tǒng)完成數(shù)據(jù)的完整傳輸，因?yàn)镾DH傳輸技術(shù)的光接口全國統(tǒng)一，且具有網(wǎng)管功能強(qiáng)大、映射靈活、同步復(fù)用等多項(xiàng)優(yōu)點(diǎn)，所以在電力監(jiān)控系統(tǒng)中利用SDH傳輸技術(shù)更加安全可靠且保障效率，這為我國電力系統(tǒng)的良好運(yùn)行奠定了堅實(shí)基礎(chǔ)，也為我國電力監(jiān)控系統(tǒng)的進(jìn)一步發(fā)展和優(yōu)化提供了保障。

【參考文獻(xiàn)】

【1】趙明君，曾山，張振杰，等.電力通信SDH傳輸網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計[J].計算機(jī)測量與控制，2018，26（12）：167-170.

【2】王婧怡.光傳輸設(shè)備在電力系統(tǒng)通信中的應(yīng)用探討[J].信息與電腦（理論版），2018（02）：132-133.

【3】韓進(jìn)梅.淺談OTN技術(shù)及其在電力系統(tǒng)通信中的應(yīng)用[J].中國新通信，2017，19（13）：120-121.