刘友光
(惠州电力工业局调度所,广东 惠州 516001)
摘要:根据惠州电力工业局近两年来同步数字层次(SDH)光纤通信网施工实践,就光纤通信组网和建设中的路由、网络拓扑结构、光缆、纤芯数、电路配置和环网保护等关键性问题进行了探讨。
关键词:电力通信网;光纤;SDH
随着电网的不断发展,通信网的规模也不断扩大,惠州电力工业局地区电力通信网已初具规模,网络结构也日趋复杂。大量实时信息以及办公自动化信息需要传输,这对通信的质量、通道的可靠性提出了更加严格的要求。光纤通信以其质量高、容量大和稳定可靠性高等优点,成为目前通信网的最佳选择。
1 惠州电力工业局光纤通信网建设概况
根据无人值守变电站改造工作的需要,为满足MIS网络和远方监视系统建设的要求,保证信息传输的质量,经过不断学习、研究和多方论证,确定以光纤通信为今后通信发展的重点和目标,并进行了规划和建设。
1998年惠州电力工业局光纤环网一期工程顺利开通,并投入使用,使该局光纤通信网建设实现零的突破。其后又继续建设各分支站和光缆线路,该局光纤通信网已初具规模。
1.1 概况
根据规划,一期工程共建设环网传介质自承式光缆(ADSS)70 km,环网6个站,分支站4个。结合广东省电力集团公司光纤网规划,通过招标,选择了国产中天光缆(康宁纤芯),采用 GPT 公司的 SDH155 Mbit/s 环网(含支线)传输设备(进口设备)和 PCM 基群。以后又陆续地增加各分支站和光缆路由。到目前为止,已有光缆250多公里,SDH光设备17个站。
1.2 建设原则及特点
a) 依据电力通信点多面广、可靠性要求高而信息量与电信部门比较又不大的特点,网络设计为自愈环网,带分支路站,克服有时由于线路迁移、改造或台风而造成通道中断的问题。
b) 综合考虑通信、计算机网络及远方监视(包括光缆芯数、路由、结构和开放服务等)以及今后发展的需要,形成环型和放射型网络。
c) 考虑调度通信、计算机网络及远方监视传输网的星型要求,光缆采用不等芯数配置,目前有48芯、36芯、24芯和12芯等,既满足要求,又节省投资,有较高的性能价格比。
d) 网络为环型、放射型混合使用的拓扑结构,可实现多种形式的通道保护(采用SDH设备)。
e) 在短距离范围内的站、点采用直接提供纤芯到计算机机房,直接提供10/100光纤收发器的接口,提供高速率传输,满足计算机网络快速传输的需要。
2 技术问题
光纤通信工程建设涉及问题较多,有网络的规模、路由选择、网络拓扑结构、光缆选型、芯数选择、设备选型、电路配置、网络保护方式以及施工架设等方面。
2.1 路由
变电站、市区各供电公司大都位于市区近郊,大部分光缆是利用220 kV和110 kV线路、10 kV配电杆路、电力电缆沟,与电力线同杆、同沟架敷设。考虑城市道路改造和发展等因素,要尽量选择地埋管道和已改造道路敷设,避开主要街道、商店门口等繁华地段,减少道路改造对通信线路的影响。
特别值得提出的是,考虑通信用光缆网络的环形需要和计算机网络、远方监视传输网的星形要求,可使光缆环上某些点在地理位置上重合,同时兼顾环形和星形要求。这样安排就能使结构更合理、造价低、组网方式灵活和易于变更。当环上点特别重要而又只有一个路由时,可在同一路由上采用架空和地埋光缆两种方式,以提高环网的可靠性。
2.2 网络拓扑结构
网络的拓扑结构大致有如下几种方式:线形、星形、树形、环形、网格形,或以上几种方式的组合。在确定采用 SDH 传输设备后,环形或网格形拓扑结构是较好的方式。环形网络结构与其它线形网络相比,其保护性能非常明显,比传统的1+1路由保护更为可靠。只有这样的结构才能够为 SDH 设备的线路保护切换提供条件,组成自愈网,从而充分发挥 SDH 设备的自愈网保护功能。
2.3 光缆和纤芯数
光缆选型需要考虑的主要有:光缆芯数、光缆线路的敷设方式(架空、地埋、管道等)、电压等级、护套种类、环境影响、预期寿命、雷电保护等。
近几年来,随着 ADSS、架空地线复合光缆(OPGW)以及缠绕式、捆绑式光缆的引入,利用35~500 kV电力杆塔架设光缆,无疑是一种良好的选择,并且在电力系统已得到广泛应用。芯数确定需要考虑的主要因素是现实需求和未来发展,以及将来服务于市场,可综合考虑发展规划和光缆使用寿命,并留有足够余量。
2.4 电路配置
每个变电站按2~4个2 Mbit/s 通道设计。第1个2 Mbit/s 通道接 PCM 基群设备,用于传输语音、实时数据等;第2个2 Mbit/s 通道用于生产、办公 MIS 系统;第3个2 Mbit/s 通道用于图象、监控;第4个2 Mbit/s 通道用于备用。
2.5 设备选型
光纤通信传输分为准同步(PDH)和同步(SDH)两大类。SDH 设备以其同步复用、标准光接口和强大网管的优越性在光纤通信中获得越来越广泛的应用。SDH 传输设备的传输容量有155 Mbit/s,622 Mbit/s 或更高,功能上分为终端型(TR)、分插复用型(ADM)和交叉连接型(DXC),同时,还有标准型和可升级型之分。传输设备的选择要充分考虑电网建设和发展规划,在投资许可的情况下,尽可能选择可升级、可扩容、配置灵活的设备。惠州电力工业局光纤通信网选用进口 GPT 公司 STM-1 光纤设备,该设备体积小,可靠性高,自愈功能好,目前 SDH 设备使用正常。
2.6 环网保护(自愈环结构)方案
自愈环结构可分为通道倒换和复用段倒换两大类。前者业务量的保护以通道为基础,通常使用专用保护;后者业务量的保护以复用段为基础,往往使用公用保护。
惠州电力工业局光纤通信网在环网保护中选择了二纤单向通道倒换方式,因为它适应本系统通信业务容量较低并且大部分业务量集中汇集在一个节点(调度中心、交换、局生产 MIS 系统中心)的特点。
2.7 施工架设
在选择最佳路由后,应选择一支素质好、水平高、器材装备良好的队伍进行施工,并抓好路由的实地复测,严把质量和安全关。
特别强调的是,广东地区易受强台风影响,风力大,架空 ADSS 光缆摆动也大,若在直线铁塔上采用单挂点,那么,在铁塔的另一边,铁塔与光缆摩擦,易使光缆损坏,造成断芯或断落。因此在直线铁塔上宜采用双挂点。
3 结束语
根据惠州电力工业局光纤通信工程建设的全过程和目前的使用情况,笔者认为,光纤通信网建设要抓住以下几个关键环节:通信网规划,光缆选型,网络形式和结构、自愈方案、各种接口类型、传输设备以及终端(PCM)的选择等。总之,建设 SDH 光纤通信网络是一项系统工程,只有立足实际,组织有关工程技术、设计人员进行深入细致的调查、论证,做好合理的规划设计,才能科学合理地建设好一个地区 SDH 光纤网络,满足电网发展的需要。
作者简介:刘友光(1957—),男,广东潮阳人,工程师,从事电力通信建设、管理工作。