李偉英 劉曉麗 張家口供電公司調度所
由于歷史的原因和行業的特殊性，電力系統和鐵路、民航、石化等部門一樣，都擁有屬于自己的一定規模的通信網。由于各通信網業務繁多，而且業務之間互相獨立，因此在一定的時期內，電力系統內部形成了多個網絡并行運作的局面。隨著行業的不斷發展，電力系統對通信的需求也與日俱增，除了話音、數據、傳真等通信業務外，圖象等寬帶數據信息的交換和傳輸也日益增多。一些新的終端設備被大量采用，這樣就對電力網的傳輸容量、速率和帶寬都提出了更高的要求。另一方面，由于基礎技術的發展而帶來的電信技術的飛速發展，特別是微電子技術、光通信技術、因特網技術以及ATM和軟件技術的發展，對電力行業通信網的發展產生了深遠的影響。在這樣的背景下，電力通信網正迅速向著數字化、綜合化、寬帶化的方向發展。
以前的電力企業通信網根據不同的特定業務（如行政通信、調度通信、數據通信等）而設計為數個獨立的網絡，其中的某一個網絡往往不能完全適應于其他業務。這些業務網專門化的后果是多個獨立網并存，而每一個網絡都需要企業訂購和維護，并且即使某個網絡中有空閑的資源，這些資源也很難被其他類型的業務所用。近期，華北電力集團公司所直屬的京津唐電網（包括北京、張家口、承德、廊坊、唐山以及秦皇島等供電/電力公司）正在建立以ATM交換機為核心技術的寬帶綜合業務數字網，ATM具有各種綜合能力，包括業務綜合（話音、數據和圖象），網絡綜合（從桌面、局域網到廣域網）和技術綜合（傳輸、復用、交叉連接和交換的綜合），它集中了電路交換和分組交換的特點，具有端到端的連接性，可以保證語音、數據、圖象以及多媒體信息傳輸的服務質量（QoS），同時它還有完善的流量控制和擁塞控制，靈活的動態帶寬分配與管理，自愈能力強以及安全等優點。ATM雖然結構復雜而且價格昂貴，但它可以綜合所有的 電信業務（包括話音、數據和圖象），并可實現到桌面�；谶@樣的優點，結合電力系統行業特性而對通信可靠性的特殊要求，ATM綜合業務網已經成了電力通信網的發展方向，隨著ATM網絡的建成，電力企業通信網"N網合一"的趨勢日益明顯，ATM網將從業務綜合走向網絡綜合，正在漸漸成為電力通信網的統一傳送平臺。
一、華北電力集團京津唐通信網業務綜述
在華北電網的生產、基建中，有幾種通信業務是共存的，他們是：行政電話系統、電力調度通信系統、通信綜合監測系統、信息中心業務、雷電監測系統、會議電視系統以及EMS計算機系統。下面將結合實際（個別以張家口供電公司為例），分別對這些系統的功能、現狀和特性進行介紹。其結構拓撲圖如圖1所示。
1.華北電力行政通信交換網
華北電力系統京津唐地區行政通信交換網（簡稱京津唐電力通信交換網）是一個以石家莊信息產業部第54所HARRIS20-20LH/LX型數字程控交換機為主的交換節點所組成的覆蓋華北范圍的復合網，是華北電力系統專用通信網的組成部分，也是華北電力調度的備用通信手段。它支持著京津唐電網用戶（包括工作用戶與居民用戶）之間的通信聯絡，該網采用樹型結構，按照行政和地理關系組網。在樹型結構上，結合業務需求和通道條件設有少量的直達路由，其匯接中心設在華北電力集團公司，各地區設一個或兩個地區匯接中心。地區匯接中心一般設在地區電力/供電公司和發電總廠，華北匯接中心和下級地區匯接中心正向復合網發展。目前，局間中繼采用全自動接續，一般為數條4WEM信令方式的通道，少數為2Mbit/s。而每臺交換機都與當地的PSTN公用網以數個2Mbit/s的PCM通道相連接，成為公用網的端局或用戶交換機。局間中繼采用全自動接續，對公用網則為BID+DOD2或DID+DOD1，信令方式主要采用隨路信令，而已有ISDN功能的部分則為共路信令。各級匯接中心至端站逐級設置基干路由，交換站間根據話務量建立低呼損直達路由或高效路由。路由選擇順序為發話交換區自下而上，受話交換區自上而下，全網自遠而近，首先選擇高效直達路由，最后選擇基干路由。
2.華北電力調度網
華北電力調度網是承載華北地區網局級、省級和地區級三級電力調度的通信網。在華北電力調度處，各省級調度機構、地區調度中心以及各個重要的變電站，都有其通信節點。京津唐電網的調度通信網是由30余臺北京兆維集團公司的型號為MD110的程控數字調度機組成的復合網。其中，每個下屬機構（各地的電廠以及供電公司）擁有一臺處于調度大樓的中心節點以及分布于各變電站的數個節點。考慮到調度操作對可靠性的要求，網絡要求較為嚴格，交換節點之間通過多種通道（如微波、載波、光纖）相連接，而且禁止一般行政用戶進入。在每兩個節點之間，都有數條迂回通道可選。中繼通道通常為4WEM方式，采用斷續信令接續。
3.電力系統綜合監測管理網
該網是獨立的電力通信管理網（PTMN），實現對電力系統通信網中通信設備的綜合管理。華北地區的京津唐電力通信管理網由北京、張家口和唐山等地區的監測子網組成，形成一個廣域網，每個子網由中心站和數個工作站組成。此網中心站采用100Mbit/s以太網、WindowsNT4.0操作系統和TCP/IP協議，與華北地區電力系統通信網綜合監測廣域網和企業網（或ATM交換機）互聯，它擴充靈活，應用軟件和接口設備標準化、模塊化。工作站則實時采集，處理各通信站設備和環境的電平、電壓、溫度、煙霧、防盜等遙測量的實時值，設置門限值，以及分布方式的歷史數據庫長期存入各種歷史信息以便查閱。采用客戶/服務器（C/S）方式或瀏覽/服務器（B/S）方式。
通信網監控系統作為電力系統通信網的監視，控制和管理的專網，對電力系統通信網中的傳輸設備、交換設備以及用戶設備等所有相關的設備實施實時監控的功能，且與其他網絡互通，實現數據共享。
4. 信息中心系統
張家口供電公司信息中心系統以BAY公司的SYSTEM5000作為主交換機，DEC公司的ALPHA2100小型機為主服務器。利用此網絡提供的性能，可以方便地建立企業內部網，還可以作為華北局廣域網的一個用戶訪問Internet。此快速交換以太網以調度大樓為主，連接包括變電工區、配電營業所、多經所、線路工區在內的多個局域網點，通過微波連接宣所、下所、縣供電公司和華北電力集團公司的計算機網絡，形成以調度大樓為中心的廣域網絡。調度大樓本身是一個十七層的局域網，大樓內每個房間設三個站點，共計492個站點，張所80點，宣所80點，下所60點。在此網絡上運行著管理信息系統（ZGMIS），包括計劃、綜合查詢、生產技術、生產運行、財務、用電、勞資、安監、基建以及物資及調度SCADA接口等十幾個子系統。此外，在辦公自動化方面，使用IBM公司的LOTUS NOTES群件實現了事務處理、信息發布、信息查詢、公文流轉批閱、會議管理、電子郵件以及信息采編等功能。LOTUS NOTES還可以與大型數據庫連接實現數據共享和智能處理。
5．雷電監測系統
雷電監測系統（LLS）是一個實時監測雷電活動的系統。它主要由方向時差探測器（DTF）、中央處理器（NPA）和雷電信息分析顯示終端（LIADS）三部分組成。它能實時測量雷電發生的時間、地點、幅值、極性、回擊次數等參數，為防雷保護工作提供大量實用數據，并為快速查找輸電線路的雷擊故障點提供方便。LIADS是雷電定位系統的三個組成部分之一，它是由一個計算機硬件和LIADS專用軟件所構成的雷電分析顯示終端，主要實現雷擊點位置和雷暴運行軌道的顯示和雷電信息的分析統計。如雷電信息的實時顯示、歷史信息的重放顯示、目標庫編輯功能和故障查詢功能等。LIADS收到中央處理器NPA發來的雷電信號后，根據雷電的經緯度，通過一系列的變換、計算、處理，使其成為計算機屏幕圖形坐標，并將雷擊點及雷電參數定位在屏幕地圖上的相應位置（其中彩色電子地圖是程序開機后調入內存的）。
LIADS既可以作為一個本地終端和NPA同時放在一起，也可以作為遠方顯示終端遠離NPA放置。此時必須建立起LIADS 與NPA 之間的通信通道。雷電分析顯示終端的通信采用異步串行雙工專線方式。NPA傳來的信號經過調制解調器送入計算機的串口，采用ASCII編碼，1位起始位，8位數據位，無奇偶校驗，波特率為300-14400之間可選，視通信方式而定。
6.會議電視
會議電視是利用電力系統充裕的通信傳輸通道帶寬容量，結合電力系統地域分布廣的實際情況而采用的一種異地與會者在虛擬會場中開會的形式。利用視頻、音頻采集系統，以及高速寬帶傳輸，將分布在各不同地點的分會場的與會者的聲像信號發送和接收，用來實時而高效地實現信息的傳達和交互。聲像信號被采集、量化、編碼、壓縮，最后導入通道。
二、多種上層業務綜合在底層基礎網傳輸模式的介紹
1.行政電話業務
程控交換機通過2ME1接口的方式，采用CAS DTMF或ETSI QSIG信令接入ATM交換機的E1MVP板，實現語音的SVC連接。對于R2DTMF和ISDN Q-SIG信令可以采用SVC方式來實現行政電話的話音連網。
2.電力調度網
鑒于電力調度網在電網生產中的重要性和特殊性（要求絕對的通暢、無阻塞、穩定），因此暫時不能將之完全平移到ATM模式中。而是在實驗完畢之后，把ATM的通道當作其備用通信手段，以加強其安全可靠性，實現電力安全生產和調度。
3.通信綜合監測系統
對通信綜合監測業務，在中心點--華北調度局新樓，將以10/100Mbit/s自適應方式接入PASSPORTATM交換機，在其余各站點上將采用路由器以E1方式接入ATM交換機的四端口E1C板，使用PPP協議方式，路由協議采用OSPF，業務接入方式同信息中心接入方式。
4.信息中心業務接入方式
從前的信息中心，利用已有的路由器以2Mbit/s或64Kbit/s的方式已經實現了同各地區供電公司及電廠的計算機連網，而新的系統將采用10M/100Mbit/s接口，采用OSPF協議分別接入各ATM交換節點的PASSPORTATM交換機。
5.雷電監測系統
目前，該業務采用點到點結構，各供電公司地區調度所PC終端通過MODEM ANSYNC接入PCM。新系統安裝后，原PCM接口通過2M E1 CES 端口接入ATM網絡。
6.會議電視
會議電視業務將采用H.320標準，以E1接口接入ATM交換機，以BTDS的方式來實現。在EMS計算機系統方面，目前EMS計算機系統只有華北局，包括北京、唐山、天津開通，ATM交換機系統建立后，由交換機提供E1G703接口，采用CISCO路由器，使用IP協議，RIP協議，業務接入方式同信息中心接入方式。
在"華北京津唐電力數字數據通信網"中，所有業務的優先級如下（以各類業務要求的實時順序為序）：調度程控交換；調度EMS自動化信息和計算機系統；電力市場和營銷系統；行政電話；會議電視；通信綜合監測系統；雷電監測定位系統；綜合管理MIS系統和其他MIS系統。
電力系統利用自身設備的穩定性和優越性，近年來不斷發展，日趨先進，可靠和成熟的通信技術，已為自身的通信業務架構出一個堅實、牢固、可靠的寬帶通信網。各種業務分立，"底層"傳輸合一的局面已經基本形成，這為合理利用資源，兼顧可靠和穩定打下了堅實的基礎。電力系統的通信在系統中有著重要的地位，是電力系統自動化，現代化的物質基礎，為安全生產、經濟調度以及基建立下了汗馬功勞。隨著形勢的發展，電力系統的通信不僅立足本系統服務，同時也要充分把握頗具市場潛力的系統外用戶，邁出產業化的一步。由此看來，電力通信領域應抓住機會，更加快速地完善和發展自己。
