劉友光
(惠州電力工業局調度所,廣東 惠州 516001)
摘要:根據惠州電力工業局近兩年來同步數字層次(SDH)光纖通信網施工實踐,就光纖通信組網和建設中的路由、網絡拓撲結構、光纜、纖芯數、電路配置和環網保護等關鍵性問題進行了探討。
關鍵詞:電力通信網;光纖;SDH
隨著電網的不斷發展,通信網的規模也不斷擴大,惠州電力工業局地區電力通信網已初具規模,網絡結構也日趨復雜。大量實時信息以及辦公自動化信息需要傳輸,這對通信的質量、通道的可靠性提出了更加嚴格的要求。光纖通信以其質量高、容量大和穩定可靠性高等優點,成為目前通信網的最佳選擇。
1 惠州電力工業局光纖通信網建設概況
根據無人值守變電站改造工作的需要,為滿足MIS網絡和遠方監視系統建設的要求,保證信息傳輸的質量,經過不斷學習、研究和多方論證,確定以光纖通信為今后通信發展的重點和目標,并進行了規劃和建設。
1998年惠州電力工業局光纖環網一期工程順利開通,并投入使用,使該局光纖通信網建設實現零的突破。其后又繼續建設各分支站和光纜線路,該局光纖通信網已初具規模。
1.1 概況
根據規劃,一期工程共建設環網傳介質自承式光纜(ADSS)70 km,環網6個站,分支站4個。結合廣東省電力集團公司光纖網規劃,通過招標,選擇了國產中天光纜(康寧纖芯),采用 GPT 公司的 SDH155 Mbit/s 環網(含支線)傳輸設備(進口設備)和 PCM 基群。以后又陸續地增加各分支站和光纜路由。到目前為止,已有光纜250多公里,SDH光設備17個站。
1.2 建設原則及特點
a) 依據電力通信點多面廣、可靠性要求高而信息量與電信部門比較又不大的特點,網絡設計為自愈環網,帶分支路站,克服有時由于線路遷移、改造或臺風而造成通道中斷的問題。
b) 綜合考慮通信、計算機網絡及遠方監視(包括光纜芯數、路由、結構和開放服務等)以及今后發展的需要,形成環型和放射型網絡。
c) 考慮調度通信、計算機網絡及遠方監視傳輸網的星型要求,光纜采用不等芯數配置,目前有48芯、36芯、24芯和12芯等,既滿足要求,又節省投資,有較高的性能價格比。
d) 網絡為環型、放射型混合使用的拓撲結構,可實現多種形式的通道保護(采用SDH設備)。
e) 在短距離范圍內的站、點采用直接提供纖芯到計算機機房,直接提供10/100光纖收發器的接口,提供高速率傳輸,滿足計算機網絡快速傳輸的需要。
2 技術問題
光纖通信工程建設涉及問題較多,有網絡的規模、路由選擇、網絡拓撲結構、光纜選型、芯數選擇、設備選型、電路配置、網絡保護方式以及施工架設等方面。
2.1 路由
變電站、市區各供電公司大都位于市區近郊,大部分光纜是利用220 kV和110 kV線路、10 kV配電桿路、電力電纜溝,與電力線同桿、同溝架敷設。考慮城市道路改造和發展等因素,要盡量選擇地埋管道和已改造道路敷設,避開主要街道、商店門口等繁華地段,減少道路改造對通信線路的影響。
特別值得提出的是,考慮通信用光纜網絡的環形需要和計算機網絡、遠方監視傳輸網的星形要求,可使光纜環上某些點在地理位置上重合,同時兼顧環形和星形要求。這樣安排就能使結構更合理、造價低、組網方式靈活和易于變更。當環上點特別重要而又只有一個路由時,可在同一路由上采用架空和地埋光纜兩種方式,以提高環網的可靠性。
2.2 網絡拓撲結構
網絡的拓撲結構大致有如下幾種方式:線形、星形、樹形、環形、網格形,或以上幾種方式的組合。在確定采用 SDH 傳輸設備后,環形或網格形拓撲結構是較好的方式。環形網絡結構與其它線形網絡相比,其保護性能非常明顯,比傳統的1+1路由保護更為可靠。只有這樣的結構才能夠為 SDH 設備的線路保護切換提供條件,組成自愈網,從而充分發揮 SDH 設備的自愈網保護功能。
2.3 光纜和纖芯數
光纜選型需要考慮的主要有:光纜芯數、光纜線路的敷設方式(架空、地埋、管道等)、電壓等級、護套種類、環境影響、預期壽命、雷電保護等。
近幾年來,隨著 ADSS、架空地線復合光纜(OPGW)以及纏繞式、捆綁式光纜的引入,利用35~500 kV電力桿塔架設光纜,無疑是一種良好的選擇,并且在電力系統已得到廣泛應用。芯數確定需要考慮的主要因素是現實需求和未來發展,以及將來服務于市場,可綜合考慮發展規劃和光纜使用壽命,并留有足夠余量。
2.4 電路配置
每個變電站按2~4個2 Mbit/s 通道設計。第1個2 Mbit/s 通道接 PCM 基群設備,用于傳輸語音、實時數據等;第2個2 Mbit/s 通道用于生產、辦公 MIS 系統;第3個2 Mbit/s 通道用于圖象、監控;第4個2 Mbit/s 通道用于備用。
2.5 設備選型
光纖通信傳輸分為準同步(PDH)和同步(SDH)兩大類。SDH 設備以其同步復用、標準光接口和強大網管的優越性在光纖通信中獲得越來越廣泛的應用。SDH 傳輸設備的傳輸容量有155 Mbit/s,622 Mbit/s 或更高,功能上分為終端型(TR)、分插復用型(ADM)和交叉連接型(DXC),同時,還有標準型和可升級型之分。傳輸設備的選擇要充分考慮電網建設和發展規劃,在投資許可的情況下,盡可能選擇可升級、可擴容、配置靈活的設備。惠州電力工業局光纖通信網選用進口 GPT 公司 STM-1 光纖設備,該設備體積小,可靠性高,自愈功能好,目前 SDH 設備使用正常。
2.6 環網保護(自愈環結構)方案
自愈環結構可分為通道倒換和復用段倒換兩大類。前者業務量的保護以通道為基礎,通常使用專用保護;后者業務量的保護以復用段為基礎,往往使用公用保護。
惠州電力工業局光纖通信網在環網保護中選擇了二纖單向通道倒換方式,因為它適應本系統通信業務容量較低并且大部分業務量集中匯集在一個節點(調度中心、交換、局生產 MIS 系統中心)的特點。
2.7 施工架設
在選擇最佳路由后,應選擇一支素質好、水平高、器材裝備良好的隊伍進行施工,并抓好路由的實地復測,嚴把質量和安全關。
特別強調的是,廣東地區易受強臺風影響,風力大,架空 ADSS 光纜擺動也大,若在直線鐵塔上采用單掛點,那么,在鐵塔的另一邊,鐵塔與光纜摩擦,易使光纜損壞,造成斷芯或斷落。因此在直線鐵塔上宜采用雙掛點。
3 結束語
根據惠州電力工業局光纖通信工程建設的全過程和目前的使用情況,筆者認為,光纖通信網建設要抓住以下幾個關鍵環節:通信網規劃,光纜選型,網絡形式和結構、自愈方案、各種接口類型、傳輸設備以及終端(PCM)的選擇等。總之,建設 SDH 光纖通信網絡是一項系統工程,只有立足實際,組織有關工程技術、設計人員進行深入細致的調查、論證,做好合理的規劃設計,才能科學合理地建設好一個地區 SDH 光纖網絡,滿足電網發展的需要。
作者簡介:劉友光(1957—),男,廣東潮陽人,工程師,從事電力通信建設、管理工作。