歐邁特電力系統光傳輸及其應用方案
一.電力通信的發展趨勢與特點
近年來,電力通信正朝以下幾方面發展:
1.網絡業務的不斷增加
隨著光通信技術、網絡交換技術、微電子技術在IT業的成功應用,電力通信網業務不再是最初的語音通信和電網調度實時監控信號的傳輸等窄帶業務,而是逐漸發展到同時承載電網調度自動化、電力營銷自動化、配電網自動化、變電站繼電保護自動化以及辦公自動化、視頻監控和視頻會議、IP電話和其他數據傳輸等多種業務的接入。
2.可靠性和安全性的增加
由于關系到國計民生,并隨著人民生活的不斷改善對用電質量提出新的要求,同時因網絡規模的不斷擴大,對系統的可靠性和安全性提出了越來越高的要求。
3.使用環境惡劣
網絡規模的擴大,系統干擾進一步增加;并隨著配網自動化等業務的開展,對通信設備提出了非常高的要求!
4.以太網傳輸距離的延伸
5.數據接口的變化
異步串口、以太網口、無線接口等。
6.統一的網絡管理系統
電力通信的特點:
電力通信的業務可劃分為關鍵運行業務和事務管理業務兩大類。關鍵運行業務是指遠動信號、數據采集與監視控制系統、能量管理系統、繼電保護信號和調度電話等。該信息量不大,但對通信的實時性、準確性、安全性和可靠性要求很高;是一種要求和其他業務分離的、不和其他業務進行交叉融合的獨立性信息系統。事務管理業務包括行政電話、會議電話和會議電視、管理信息數據等。該業務種類多、變化快、通信流量大,必須進行寬帶傳輸!
無論從網絡的結構、對新業務的支持能力,還是系統建設的成本考慮,全IP網絡已經顯示出比傳統TDM網絡更大的優勢,因此國家電網公司已經把在電力行業發展IP技術的計劃提到重要的議事日程上來!
二.技術實現
1.網絡業務的增加
電力IT應用涉及到數據、話音和視頻。不同的應用類型具有不同的特征,且需要不同的網絡環境。
出于成本和管理方面的原因,電力行業需要構建一個一體化網絡,該網絡可以提供良好的服務支持及可擴展性;且不會由于一個綜合性網絡而引起系統各項指標的下降,并在終端設備層可實施兩大業務分開;此外,作為電力通信的基礎,傳輸平臺還必須能夠提供最高的可靠性;而從長遠角度看,所選擇的傳輸平臺技術必須是最經濟的。
綜上所述,我們認為電力系統建設基于IP的光交換技術的寬帶信息通信網絡是非常必要的!
2.可靠性和安全性的增加
物理:主備用、環網、防火墻
傳輸方式:光纖為主,輔以其它通信方式
技術:SDH+傳統局域網→全IP網絡
3.使用環境
采用工業級設備:寬溫濕度范圍、防電磁干擾、防靜電、抗雷擊等。
4.傳輸距離的延伸
傳統意義上的以太網主要用作企事業用戶的內部網絡,優點在于已有巨大的網絡基礎和長期的經驗知識,目前所有流行的操作系統和應用也都是與以太網兼容的、性能價格比好、初始成本和運營成本均較低、擴展性好、容易安裝開通以及高可靠性等。近些年以太網技術已有重要變化和突破(LAN交換,星形布線,大容量MAC地址存儲等),與傳統的以太網相比,其面貌已大為改觀。特別是從共享媒質轉向了樞紐或星型結構并采用LAN交換后,在相當程度上實現了計算機間的信息隔離。更重要的是使以太網從此轉向全雙工傳輸,消除了鏈路帶寬的競爭和潛在的碰撞機會。由于采用專用的無碰撞全雙工光纖連接,還可以使以太網的傳輸距離也大為擴展。
5.數據接口的變化
采用多業務接入設備。
6.統一的網絡管理系統
全IP網絡使得統一網管得以實現。
三.應用方案
1.方案一:多串口總線型
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2.方案二:串口和以太網口的綜合接入
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3.方案三:機架式混合接入
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近年來,電力通信正朝以下幾方面發展:
1.網絡業務的不斷增加
隨著光通信技術、網絡交換技術、微電子技術在IT業的成功應用,電力通信網業務不再是最初的語音通信和電網調度實時監控信號的傳輸等窄帶業務,而是逐漸發展到同時承載電網調度自動化、電力營銷自動化、配電網自動化、變電站繼電保護自動化以及辦公自動化、視頻監控和視頻會議、IP電話和其他數據傳輸等多種業務的接入。
2.可靠性和安全性的增加
由于關系到國計民生,并隨著人民生活的不斷改善對用電質量提出新的要求,同時因網絡規模的不斷擴大,對系統的可靠性和安全性提出了越來越高的要求。
3.使用環境惡劣
網絡規模的擴大,系統干擾進一步增加;并隨著配網自動化等業務的開展,對通信設備提出了非常高的要求!
4.以太網傳輸距離的延伸
5.數據接口的變化
異步串口、以太網口、無線接口等。
6.統一的網絡管理系統
電力通信的特點:
電力通信的業務可劃分為關鍵運行業務和事務管理業務兩大類。關鍵運行業務是指遠動信號、數據采集與監視控制系統、能量管理系統、繼電保護信號和調度電話等。該信息量不大,但對通信的實時性、準確性、安全性和可靠性要求很高;是一種要求和其他業務分離的、不和其他業務進行交叉融合的獨立性信息系統。事務管理業務包括行政電話、會議電話和會議電視、管理信息數據等。該業務種類多、變化快、通信流量大,必須進行寬帶傳輸!
無論從網絡的結構、對新業務的支持能力,還是系統建設的成本考慮,全IP網絡已經顯示出比傳統TDM網絡更大的優勢,因此國家電網公司已經把在電力行業發展IP技術的計劃提到重要的議事日程上來!
二.技術實現
1.網絡業務的增加
電力IT應用涉及到數據、話音和視頻。不同的應用類型具有不同的特征,且需要不同的網絡環境。
出于成本和管理方面的原因,電力行業需要構建一個一體化網絡,該網絡可以提供良好的服務支持及可擴展性;且不會由于一個綜合性網絡而引起系統各項指標的下降,并在終端設備層可實施兩大業務分開;此外,作為電力通信的基礎,傳輸平臺還必須能夠提供最高的可靠性;而從長遠角度看,所選擇的傳輸平臺技術必須是最經濟的。
綜上所述,我們認為電力系統建設基于IP的光交換技術的寬帶信息通信網絡是非常必要的!
2.可靠性和安全性的增加
物理:主備用、環網、防火墻
傳輸方式:光纖為主,輔以其它通信方式
技術:SDH+傳統局域網→全IP網絡
3.使用環境
采用工業級設備:寬溫濕度范圍、防電磁干擾、防靜電、抗雷擊等。
4.傳輸距離的延伸
傳統意義上的以太網主要用作企事業用戶的內部網絡,優點在于已有巨大的網絡基礎和長期的經驗知識,目前所有流行的操作系統和應用也都是與以太網兼容的、性能價格比好、初始成本和運營成本均較低、擴展性好、容易安裝開通以及高可靠性等。近些年以太網技術已有重要變化和突破(LAN交換,星形布線,大容量MAC地址存儲等),與傳統的以太網相比,其面貌已大為改觀。特別是從共享媒質轉向了樞紐或星型結構并采用LAN交換后,在相當程度上實現了計算機間的信息隔離。更重要的是使以太網從此轉向全雙工傳輸,消除了鏈路帶寬的競爭和潛在的碰撞機會。由于采用專用的無碰撞全雙工光纖連接,還可以使以太網的傳輸距離也大為擴展。
5.數據接口的變化
采用多業務接入設備。
6.統一的網絡管理系統
全IP網絡使得統一網管得以實現。
三.應用方案
1.方案一:多串口總線型

2.方案二:串口和以太網口的綜合接入

3.方案三:機架式混合接入

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