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認(rèn)識(shí)電力系統(tǒng)通信

電力通信中常用的設(shè)備說(shuō)起,向大家概括性地介紹下電力通信的大致情況,不打算大篇幅講通信原理,旨在通過(guò)此文,讓即將從事電力系統(tǒng)通信崗位的新員工,能夠從一個(gè)系統(tǒng)框架的角度去認(rèn)識(shí)電力通信設(shè)備,少走一些彎路。

為什么要有電力系統(tǒng)通信?

電力系統(tǒng)通信為電力系統(tǒng)正常運(yùn)行提供全面的支撐,如調(diào)度和站用內(nèi)線(xiàn)電話(huà),2M及光纖通信等。其主要作用是為保護(hù)、自動(dòng)化等設(shè)備提供優(yōu)質(zhì)可用的通道,供站與站之間的設(shè)備進(jìn)行通信,并將站內(nèi)信號(hào)上傳到局端。

聽(tīng)起來(lái)好像很復(fù)雜的樣子,那么

他們是如何工作的呢?

要解答這個(gè)問(wèn)題,需要了解電力通信中常見(jiàn)的設(shè)備。

首先來(lái)認(rèn)識(shí)一下電力通信的最常用設(shè)備:配線(xiàn)架。如果用電力系統(tǒng)的概念來(lái)解釋這個(gè)名詞,就是通信系統(tǒng)用的母線(xiàn)。依照通信方式的不同,分為音頻配線(xiàn)架、數(shù)字配線(xiàn)架和光纖配線(xiàn)架

1配線(xiàn)架

音頻配線(xiàn)架(VDF)

如下圖所示,此為站內(nèi)常用的音頻配線(xiàn)架。它的作用是連接用64k速度傳輸?shù)脑O(shè)備。

如上圖所示的打滿(mǎn)線(xiàn)的第一排端子,通常被稱(chēng)為是設(shè)備側(cè),通向PCM(后文將有介紹)。

如上圖所示,第一排下口零散分布的一對(duì)一對(duì)線(xiàn),則是通向站內(nèi)的自動(dòng)化設(shè)備,視通信方式的制定而選擇接入對(duì)應(yīng)的端子。用戶(hù)側(cè)常見(jiàn)設(shè)備:自動(dòng)化所用的調(diào)度、集控主備用設(shè)備、站內(nèi)電話(huà)、計(jì)量電話(huà)、調(diào)度直通和集控直通電話(huà)。

一般情況下,現(xiàn)場(chǎng)工作是將站內(nèi)所有的用戶(hù)設(shè)備通過(guò)一根網(wǎng)線(xiàn)或是多股電纜傳送至VDF,并在VDF的一排打滿(mǎn),然后再通過(guò)音頻線(xiàn)跳接至相應(yīng)的端口。以前有些老站也是通過(guò)端子排掛到綜合配線(xiàn)柜上再跳接的辦法。具體如何接線(xiàn),視現(xiàn)場(chǎng)條件和運(yùn)行方式的規(guī)定而調(diào)整。

數(shù)字配線(xiàn)架(DDF)

雖然是換了種形式,但實(shí)質(zhì)上的作用和VDF類(lèi)似,也是有設(shè)備側(cè)和用戶(hù)側(cè),設(shè)備側(cè)通常指的是光端機(jī),用戶(hù)側(cè)則主要是指帶著業(yè)務(wù)的PCM設(shè)備,以及少量的調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)路由器。

圖中所見(jiàn)的是連接端子,它是將上排和下排連接一起,兩個(gè)端子構(gòu)成了一收一發(fā)的完整通道,在它的背面,上端是從光端機(jī)過(guò)來(lái)的2M線(xiàn),一般情況是全部插滿(mǎn),而下端,視通信運(yùn)行方式的制定而選擇合適的端口進(jìn)行接入,然后再通過(guò)上所示的連接端子一起構(gòu)成通路。

光纖配線(xiàn)架(ODF)

相比于上面所示的兩個(gè)配線(xiàn)架,ODF則顯得簡(jiǎn)單得多,它沒(méi)有設(shè)備側(cè)和用戶(hù)側(cè)的區(qū)別,它是由站外光纜分出來(lái)的各個(gè)芯,一般情況是12的整數(shù)倍,常見(jiàn)的是24芯和48芯,經(jīng)過(guò)熔接和布放,通過(guò)法蘭提供一個(gè)站外出口。光端機(jī)和路由器就將出口的尾纖芯連接到ODF相應(yīng)的端子上即可,一收一發(fā)各一芯,共兩芯,由此可以判斷,如果一個(gè)24芯光纜滿(mǎn)載,可以帶12個(gè)光端機(jī)或路由器,而光端機(jī)或是路由器要將信號(hào)送到哪里,通過(guò)哪個(gè)站的哪個(gè)芯上走,需要按照通信運(yùn)行方式來(lái)進(jìn)行調(diào)整。2通信主要設(shè)備

   PCM

在光纖通信系統(tǒng)中,光纖中傳輸?shù)氖嵌M(jìn)制光脈沖“0”碼和“1”碼,它由二進(jìn)制數(shù)字信號(hào)對(duì)光源進(jìn)行通斷調(diào)制而產(chǎn)生。而數(shù)字信號(hào)是對(duì)連續(xù)變化的模擬信號(hào)進(jìn)行抽樣、量化和編碼產(chǎn)生的,稱(chēng)為PCM(Pulse-code modulation),即脈沖編碼調(diào)制。這種電的數(shù)字信號(hào)稱(chēng)為數(shù)字基帶信號(hào),由PCM電端機(jī)產(chǎn)生。PCM有兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)(表現(xiàn)形式)即E1和T1。中國(guó)采用的是歐洲的E1標(biāo)準(zhǔn)。T1的速率是1.544Mbit/s,E1的速率是2.048Mbit/s。

通過(guò)以上原理性的介紹,我們不難看出,其實(shí)PCM是實(shí)現(xiàn)了64k音頻傳輸和2M數(shù)字傳輸?shù)幕ハ噢D(zhuǎn)換,在其內(nèi)部是通過(guò)時(shí)隙的一一對(duì)應(yīng)而完成的通信,一個(gè)2M方向可以分出32個(gè)時(shí)隙,其中0和16時(shí)隙是設(shè)備專(zhuān)用,不可用于業(yè)務(wù)傳輸。其它剩余的30個(gè)時(shí)隙可用于話(huà)路業(yè)務(wù)和自動(dòng)化設(shè)備的業(yè)務(wù)傳輸。具體調(diào)整業(yè)務(wù)的時(shí)隙,視設(shè)備的要求,用設(shè)備自帶的手持終端或是通過(guò)特有的串口線(xiàn)連接至電腦進(jìn)行調(diào)整。

簡(jiǎn)而言之,PCM在通信中的作用就是,將站內(nèi)的自動(dòng)化設(shè)備信號(hào)及話(huà)路信號(hào)進(jìn)行中轉(zhuǎn),變?yōu)?M信號(hào),通過(guò)一對(duì)2M收發(fā)線(xiàn)通過(guò)DDF連接至SDH傳輸設(shè)備。常用的維護(hù)操作就是依據(jù)方式的制定,登錄設(shè)備內(nèi)部進(jìn)行修改時(shí)隙的操作,從而改變業(yè)務(wù)的走向。

PCM就是上面這樣子的,是不同設(shè)備廠家的。

光傳輸設(shè)備

光端機(jī)是我們內(nèi)部方便稱(chēng)呼而使用的,正式名稱(chēng)是SDH光傳輸設(shè)備。SDH光傳輸設(shè)備,是一種將復(fù)接、線(xiàn)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(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)有效管理、實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)監(jiān)控、動(dòng)態(tài)網(wǎng)絡(luò)維護(hù)、不同廠商設(shè)備間的互通等多項(xiàng)功能,由于兼容性好,傳輸方式先進(jìn),因此是當(dāng)今世界信息領(lǐng)域在傳輸技術(shù)方面的發(fā)展和應(yīng)用的熱點(diǎn),在通信光傳輸網(wǎng)絡(luò)中占據(jù)主要地位。在目前應(yīng)用的背景下,單條光路最大的使用帶寬容量是2.5G,常見(jiàn)于樞紐站點(diǎn)的傳輸。當(dāng)然,如果到了省級(jí)的層面,帶寬容量可能會(huì)高達(dá)10G以上。

在實(shí)際應(yīng)用時(shí),SDH光傳輸設(shè)備是從DDF側(cè),將站內(nèi)所有的2M信號(hào)匯聚為光傳輸信號(hào),通過(guò)尾纖連接至ODF上從而傳輸出站。常見(jiàn)的維護(hù)操作是在網(wǎng)管上進(jìn)行光路的調(diào)整,站內(nèi)巡視的時(shí)候需及時(shí)清理它的風(fēng)扇擋板,否則容易導(dǎo)致溫度變高而導(dǎo)致不正常。

常見(jiàn)的光傳輸設(shè)備長(zhǎng)這樣,上層的一大捆線(xiàn)就是2M線(xiàn),這是往DDF去的,下一層好多黃色的纖就是尾纖,連接到ODF端子上。

交換機(jī)和路由器

路由器在電力通信的作用和光傳輸設(shè)備類(lèi)似,一般是站內(nèi)的出口設(shè)備,即所有業(yè)務(wù)以網(wǎng)線(xiàn)的形式接入至路由器,再由路由器經(jīng)過(guò)特定的路由到達(dá)局端??梢哉f(shuō)是等同地位乃至更超前的地位,它可以支持很多協(xié)議,并且提供的GE口既可以接光纜尾纖,也可以接網(wǎng)線(xiàn),兼容性更好,且傳輸方式較PCM和光傳輸組合來(lái)講要簡(jiǎn)單很多,減少了很多中間節(jié)點(diǎn),方便檢修人員更精確地定位故障點(diǎn)。當(dāng)然,它的缺點(diǎn)就是:當(dāng)光路發(fā)生故障時(shí),不如SDH設(shè)備切換通道快,需要花費(fèi)一段時(shí)間才能計(jì)算好備用路由;且需要所有業(yè)務(wù)要以網(wǎng)線(xiàn)的方式接入至路由器。而目前的老站里,電話(huà)業(yè)務(wù)還不支持網(wǎng)線(xiàn)。最近電力系統(tǒng)推行應(yīng)用的D5000系統(tǒng),就是經(jīng)過(guò)由路由器組成的調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行的傳輸,而站內(nèi)的D5000設(shè)備就是以網(wǎng)線(xiàn)的形式接入至路由器。

上圖即為站內(nèi)交換機(jī)和路由器的示意圖。許多網(wǎng)口的最上面兩臺(tái)設(shè)備為交換機(jī),它負(fù)責(zé)將所有用網(wǎng)線(xiàn)接入的業(yè)務(wù)匯聚,再傳送至位于第四層的路由器,路由器通過(guò)尾纖連接至ODF,將所有的信號(hào)傳送出站。

其實(shí)通信設(shè)備遠(yuǎn)遠(yuǎn)不止這些,還有一些很重要的輔助設(shè)備,如通信電源、通信監(jiān)測(cè)設(shè)備、視頻監(jiān)控設(shè)備等,當(dāng)然,本文主要跟朋友們一起了解站內(nèi)的信號(hào)是如何傳送至局端的,希望本文提供的思路能幫朋友們更加深入了解電力通信在電力系統(tǒng)中的作用形式。

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