東土電信 電力通信網的新模式---基于工業以太網平臺的綜合接入方案

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。


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；關鍵運行業務信息量不大，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。事務管理性業務則是業務種類多、變化快、通信流量大，必須進行寬帶傳輸的業務。


自二十世紀末以來，基于網絡的信息技術應用始終引領著信息革命的創新浪潮。同時，信息技術現在已成為全球經濟發展的重要驅動因素?！靶畔有袠I發展 ”戰略是電力行業在此創新中的正確發展方向。

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。例如，電力行業的行政電話、調度電話及呼叫中心是實時的話音應用，要求低延遲和低抖動，電力 DAS(調度自動化系統)和繼電保護信號是要求高可靠性的網絡系統，電力OA (辦公自動化)是數據應用，它對延遲和抖動無嚴格要求，但對數據包丟失和誤碼率要求較高，因此需要寬帶網絡支持。然而，由于成本方面的考慮和管理方面的原因，我們不必為不同的應用構建不同的網絡，尤其是更多的新應用將不斷涌現，這種方法不具備可擴展性且不適用于電力行業IT應用的發展。因此，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；并且不會由于一個綜合性網絡而引起系統各項指標的下降，在終端設備層可實施兩大業務分開，因此也符合國電公司調度行政分開建網的要求。


傳輸平臺是電力IT應用最底層的基礎設施，決定著電力通信網絡的擴展性好壞。因此，傳輸平臺必須具備足夠的可擴展性，以便支持越來越多的電力網絡IT應用；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。
　　
在電力行業，大多數應用在近期都會基于網絡是不爭的事實。考慮到未來的ISP(互聯網服務供應商)應用，傳輸技術非常關鍵。沒有人能夠預測出它在未來需要多少帶寬?？v觀網絡的發展，寬帶網絡是目前的發展趨勢，這是因為摩爾定律已經不能適應光網絡容量的增長, 且越來越多的網絡應用需要更多帶寬。
國家電網公司對電力行業IP的發展高度重視，并且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；根據國家電網科[2003]285號文件，《國家電網公司（2003-2005-2010）科技發展規劃》中明確提出了關于IP技術在電力企業中推廣應用的說明；
在2005年目標中提出：
“建成基于IP技術體制的國家電力調度數據網絡，實現不同安全等級應用系統的有效隔離；全國各區域電網調度應用系統數據網絡覆蓋率達85%以上?！?BR> 在＜ 電力系統通信關鍵技術 ＞中提出
“研究 IP網絡應用技術。研究IP網絡的規劃，組網與安全機制，研制滿足電力系統要求、可靠性高、具有良好性能價格比的二層和三層交換機。建立基于H.323國際標準體系的國際協議電話（VOIP）業務支撐與管理系統。
研究基于IP數據流的多媒體技術，實現遠程教育、在線培訓、視頻會議、實時數據傳輸技術；進行基于電力線載波（PLC）的數字化小區、供電負荷管理和質量分析、用電信息采集的IP網絡應用研究。”

綜上所述，我們認為電力系統建設基于光交換技術（IP）的寬帶信息通信網對是非常必要的。

IP數據通信與傳統通信
由于現代信息科學技術的高速發展，從90年代初世界第一個計算機網絡的出現，到現在計算機的廣泛應用，CPU芯片處理的高速化，互聯網的普及及延伸速度的不斷加快，在信息網絡化發展的趨勢愈加突出和顯著都已成為不爭事實的今天,企業生產、運行的統一化、網絡化、企業數據信息管理和行政管理的數字化，都需要企業通過網絡互連來達到快捷高效的目的，以利于企業提高競爭力、創造更大的經濟效益；IP技術正是實現多種信息業務網絡化發展、提高網絡傳輸效率和多媒體需求的一項基本技術；適用于網絡化發展要求的IP技術已成為未來信息處理的基礎和方向。


如果組建SDH同步數字系列網絡，由于該網絡屬電路型設備，不利于突發業務的傳輸，并且寶貴的帶寬資源得不到充分利用；此外組建相同規模的網絡造價要高于IP網絡。以下是二個網絡有關指標的比較：
IP網絡與同步數字系列網絡（SDH）的對比列表

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序號 項目名稱 IP網絡 SDH網絡 備注

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01 傳輸帶寬 共享帶寬10/100/1000M
02 突發業務傳輸 適合 不適合 如MIS數據等
03 網絡拓撲結構 任意點對任意點 點對點
04 信道利用率 高 低
05 數據流量控制 可以 不可以
06 單位建設成本 低 高
07 多業務綜合接入 方便接入 不方便 如數、話、圖
08 組網靈活性 好 一般
09 智能化 好 一般
10 傳輸質量 好 好 指地區局域網內
11 自愈環網 好 好 指自愈切換時間
12 網絡安全 較好 好 指與公用網連接
13 傳輸實時性 較好 好 指地區級網絡內
14 遠距離傳輸指標 一般 好 指全省以外范圍
15 計費 較好 好
16 交換尋址 好 好

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使用IP產品建網的投資分析
投資分析：從上述對照指標看出，基本傳輸指標相近，當網絡范圍在一個地區內時傳輸指標沒什么二樣；但在建設成本上二者相差較遠；如下圖：

SDH網的單位建設成本由于PCM設備成對增加，因而分站越多則單位建設成本越高；相反，由于IP網的拓撲結構可以是點對多點方式，當分站設備增加時由于分擔了主站設備的成本，加之IP產品本身的價格較低，因此IP系統的單位建設成本要明顯低于SDH網的建設成本。

東土電信技術有限公司開發了基于KIEN系列工業以太網交換的綜合通信接入平臺，可以有效的承載電力的運行業務、事物業務的傳輸，完全能夠滿足信息寬帶化、多業務化發展的要求，是一種前景非常廣闊而又符合信息化發展方向的產品。
該系統以KIEN工業以太網產品構成網絡的傳輸平臺，并可以直接接入各種事務型業務。以IPBX2600完成IP語音的交換與接入；以KSED-2100R完成網絡視頻的接入（MPEG-4、Full-D1）；以TS4/8/16完成遠動數據、配電數據、繼保數據等的傳輸。

IP業務已經是電力系統的主要業務，含蓋了電力系統的遠動、保護、電量、MIS等各種數據，所以以工業以太網為基礎的綜合通信平臺將成為未來電力通信的主要模式。