教你一分钟详细了解电力系统通信(图).doc

1、教你一分钟详细了解电力系统通信（图） 电气专业毕业之后便进入电网公司从事电力系统通信工作 5 年，作者嘱托英大君给新 员工朋友们带个话：学习好和工作干好是不同的概念，任何学历，任何经历，在工作面前 一律平等。所以我有八个字与大家共勉：踏实干活，抬头看路。 近期“互联网+”概念炒的火热，英大君思来想去，“ 互联网 +”对电网意味着什么?首先 是电网的互联网化、或者智能化，电力系统通信在这个过程中会起到非常重要的作用，那 么平时不常被提及的电力系统通信主要做什么、都有哪些设备呢?让我们一起解开它的神秘 面纱。 本文将从电力通信中常用的设备说起，向大家概括性地介绍下电力通信的大致情况， 不打算大篇幅

2、讲通信原理，旨在通过此文，让即将从事电力系统通信岗位的新员工，能够 从一个系统框架的角度去认识电力通信设备，少走一些弯路。 为什么要有电力系统通信? 电力系统通信为电力系统正常运行提供全面的支撑，如调度和站用内线电话，2M 及 光纤通信等。其主要作用是为保护、自动化等设备提供优质可用的通道，供站与站之间的 设备进行通信，并将站内信号上传到局端。 听起来好像很复杂的样子，那么 他们是如何工作的呢? 要解答这个问题，需要了解电力通信中常见的设备。 首先来认识一下电力通信的最常用设备：配线架。如果用电力系统的概念来解释这个 名词，就是通信系统用的母线。依照通信方式的不同，分为音频配线架、数字配线架和

3、光 纤配线架，英文简称分别为 VDF、DDF 、ODF。 1 配线架 音频配线架(VDF) 如下图所示，此为站内常用的音频配线架。它的作用是连接用 64k 速度传输的设备。 如上图所示的打满线的第一排端子，通常被称为是设备侧，通向 PCM(后文将有介绍)。 如上图所示，第一排下口零散分布的一对一对线，则是通向站内的自动化设备，视通 信方式的制定而选择接入对应的端子。用户侧常见设备：自动化所用的调度、集控主备用 设备、站内电话、计量电话、调度直通和集控直通电话。 一般情况下，现场工作是将站内所有的用户设备通过一根网线或是多股电缆传送至 VDF，并在 VDF 的一排打满，然后再通过音频线跳接至相应

4、的端口。以前有些老站也是通 过端子排挂到综合配线柜上再跳接的办法。具体如何接线，视现场条件和运行方式的规定 而调整。 数字配线架(DDF) 虽然是换了种形式，但实质上的作用和 VDF 类似，也是有设备侧和用户侧，设备侧 通常指的是光端机，用户侧则主要是指带着业务的 PCM 设备，以及少量的调度数据网路 由器。 图中所见的是连接端子，它是将上排和下排连接一起，两个端子构成了一收一发的完 整通道，在它的背面，上端是从光端机过来的 2M 线，一般情况是全部插满，而下端，视 通信运行方式的制定而选择合适的端口进行接入，然后再通过上所示的连接端子一起构成 通路。 光纤配线架(ODF) 相比于上面所示的两

5、个配线架，ODF 则显得简单得多，它没有设备侧和用户侧的区别， 它是由站外光缆分出来的各个芯，一般情况是 12 的整数倍，常见的是 24 芯和 48 芯，经过 熔接和布放，通过法兰提供一个站外出口。光端机和路由器就将出口的尾纤芯连接到 ODF 相应的端子上即可，一收一发各一芯，共两芯，由此可以判断，如果一个 24 芯光缆满载， 可以带 12 个光端机或路由器，而光端机或是路由器要将信号送到哪里，通过哪个站的哪个 芯上走，需要按照通信运行方式来进行调整。 上图为站内常用的 ODF 示意图，占用的 1、2 芯构成一条完整的业务。 有些情况下，一些比较远的站要将站内的信号送到局里，需要通过有实际光缆

6、互联的 站点，经过多次转送后送入局端，此种连接方式也叫跳接。而对于每条光缆而言，每一对 芯只能同时运行一个业务，且站内发出的和接收的端子均需要芯相同才能接收到。这个是 进行光传输通信时所需要熟记的一点。 2 通信主要设备 PCM 在光纤通信系统中，光纤中传输的是二进制光脉冲“0”码和 “1”码，它由二进制数字信 号对光源进行通断调制而产生。而数字信号是对连续变化的模拟信号进行抽样、量化和编 码产生的，称为 PCM(Pulse-code modulation)，即脉冲编码调制。这种电的数字信号称为数 字基带信号，由 PCM 电端机产生。PCM 有两个标准(表现形式 )即 E1 和 T1。中国采用

7、的 是欧洲的 E1 标准。T1 的速率是 1.544Mbit/s，E1 的速率是 2.048Mbit/s。 通过以上原理性的介绍，我们不难看出，其实 PCM 是实现了 64k 音频传输和 2M 数 字传输的互相转换，在其内部是通过时隙的一一对应而完成的通信，一个 2M 方向可以分 出 32 个时隙，其中 0 和 16 时隙是设备专用，不可用于业务传输。其它剩余的 30 个时隙可 用于话路业务和自动化设备的业务传输。具体调整业务的时隙，视设备的要求，用设备自 带的手持终端或是通过特有的串口线连接至电脑进行调整。 简而言之，PCM 在通信中的作用就是，将站内的自动化设备信号及话路信号进行中 转，变

8、为 2M 信号，通过一对 2M 收发线通过 DDF 连接至 SDH 传输设备。常用的维护操 作就是依据方式的制定，登录设备内部进行修改时隙的操作，从而改变业务的走向。 PCM 就是上面这样子的，是不同设备厂家的。 光传输设备 光端机是我们内部方便称呼而使用的，正式名称是 SDH 光传输设备。SDH 光传输设 备，是一种将复接、线路传输及交换功能融为一体、并由统一网管系统操作的综合信息传 送网络。SDH 光传输设备可实现网络有效管理、实时业务监控、动态网络维护、不同厂商 设备间的互通等多项功能，由于兼容性好，传输方式先进，因此是当今世界信息领域在传 输技术方面的发展和应用的热点，在通信光传输网络

9、中占据主要地位。在目前应用的背景 下，单条光路最大的使用带宽容量是 2.5G，常见于枢纽站点的传输。当然，如果到了省级 的层面，带宽容量可能会高达 10G 以上。 在实际应用时，SDH 光传输设备是从 DDF 侧，将站内所有的 2M 信号汇聚为光传输 信号，通过尾纤连接至 ODF 上从而传输出站。常见的维护操作是在网管上进行光路的调整， 站内巡视的时候需及时清理它的风扇挡板，否则容易导致温度变高而导致不正常。 常见的光传输设备长这样，上层的一大捆线就是 2M 线，这是往 DDF 去的，下一层 好多黄色的纤就是尾纤，连接到 ODF 端子上。 交换机和路由器 路由器在电力通信的作用和光传输设备类似

10、，一般是站内的出口设备，即所有业务以 网线的形式接入至路由器，再由路由器经过特定的路由到达局端。可以说是等同地位乃至 更超前的地位，它可以支持很多协议，并且提供的 GE 口既可以接光缆尾纤，也可以接网 线，兼容性更好，且传输方式较 PCM 和光传输组合来讲要简单很多，减少了很多中间节 点，方便检修人员更精确地定位故障点。当然，它的缺点就是：当光路发生故障时，不如 SDH 设备切换通道快，需要花费一段时间才能计算好备用路由;且需要所有业务要以网线的 方式接入至路由器。而目前的老站里，电话业务还不支持网线。最近电力系统推行应用的 D5000 系统，就是经过由路由器组成的调度数据网络进行的传输，而站内的 D5000 设备就 是以网线的形式接入至路由器。 上图即为站内交换机和路由器的示意图。许多网口的最上面两台设备为交换机，它负 责将所有用网线接入的业务汇聚，再传送至位于第四层的路由器，路由器通过尾纤连接至 ODF，将所有的信号传送出站。 其实通信设备远远不止这些，还有一些很重要的辅助设备，如通信电源、通信监测设 备、视频监控设备等，当然，本文主要跟朋友们一起了解站内的信号是如何传送至局端的， 希望本文提供的思路能帮朋友们更加深入了解电力通信在电力系统中的作用形式。