關(guān)于高速電子開關(guān)的光路保護(hù)儀在宿州供電公司光網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用研究
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隨著電網(wǎng)規(guī)模的發(fā)展，電力通信網(wǎng)的穩(wěn)定運(yùn)行日益重要。隨著電網(wǎng)業(yè)務(wù)爆炸性增，傳輸系統(tǒng)的可靠性成為網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中的最主要的問題之一。若網(wǎng)絡(luò)光纜一旦出現(xiàn)故障，采用傳統(tǒng)的人工方式進(jìn)行主備切換，故障歷時(shí)往往太長(zhǎng)，不但影響了傳輸網(wǎng)業(yè)務(wù)的穩(wěn)定傳送，也給傳輸網(wǎng)的運(yùn)行維護(hù)人員造成了很大的工作壓力。由此，光保護(hù)自動(dòng)切換設(shè)備油然而生，光保護(hù)自動(dòng)切換設(shè)備是光纖通信系統(tǒng)中重要的設(shè)備，主要用于兩路或多路光信號(hào)的備份切換，以在主路光通道出現(xiàn)故障時(shí)自動(dòng)切換至備份通道，保證系統(tǒng)的正常不間斷運(yùn)行。
1.宿州電力通信網(wǎng)簡(jiǎn)介
1.1現(xiàn)狀.宿州電網(wǎng)供電范圍大、地理位置復(fù)雜。依電網(wǎng)而建設(shè)的宿州電力通信網(wǎng)絡(luò)，是采用成熟的SDH（Synchronous Digital Hierarchy）傳輸制式，以光纜路由為基礎(chǔ)建設(shè)了東部和北部2個(gè)622M環(huán)網(wǎng)和宿州城區(qū)6個(gè)節(jié)點(diǎn)組成的2.5G環(huán)網(wǎng)，光纖覆蓋率達(dá)100%。SDH網(wǎng)管系統(tǒng)上通信站點(diǎn)44個(gè)，其中32座變電站。
1.2主要存在的問題.1.2.1宿州供電公司現(xiàn)有變電站46個(gè)，光纜建設(shè)總長(zhǎng)度2015Km，北部（蕭縣、碭山縣）變電站接入地區(qū)光纖網(wǎng)的光路是借助國(guó)網(wǎng)淮北公司光纜路由資源，因其中間跳接點(diǎn)多。尤其蕭縣的黃橋變至馬井變段光纜跨多次因開采山石而遭外破，對(duì)通信網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行造成很大威脅。1.2.2經(jīng)過幾年的建設(shè)宿州公司大多重要站點(diǎn)間有多條路由，并對(duì)重要站點(diǎn)利用迂回或富裕路由作為變電站的備用路由，但一旦主用路由發(fā)生中斷，采用的措施只能以人工干預(yù)的方式進(jìn)行，即專業(yè)技術(shù)人員必須到現(xiàn)場(chǎng)將業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)移到備用路由，目前站點(diǎn)一般無人值守，地理位置偏遠(yuǎn)，若不能及時(shí)恢復(fù)通信站點(diǎn)運(yùn)行，對(duì)電力安全生產(chǎn)造成極大威脅。1.2.3目前宿州公司廠站44個(gè)，光纜總里程2015公里，專業(yè)維護(hù)人員不足5人。因此通信維護(hù)人員不能更加有效、及時(shí)地處理故障。針對(duì)以上現(xiàn)狀，為了更好服務(wù)于電力系統(tǒng)的安全生產(chǎn)，利用光保護(hù)自動(dòng)切換設(shè)在主路光通道出現(xiàn)故障時(shí)自動(dòng)切換至備份通道，保證通信站點(diǎn)正常的運(yùn)行是很有必要。
2.光路保護(hù)倒換設(shè)備解決方案的理論
2.1采用1+1保護(hù)光路保護(hù)倒換設(shè)備原理簡(jiǎn)述：發(fā)送端采用光分路器（Splitter）對(duì)光信號(hào)進(jìn)行分離，通常采用50：50光分路器（在實(shí)際應(yīng)用中由于工作光纖和保護(hù)光纖路由不同，可以采用不同分光比的光分路器），分離后的光信號(hào)分別在工作光纖和保護(hù)光纖傳送（并發(fā)），在接收端光纖采用光通道選擇器件對(duì)工作光纖和保護(hù)光纖的光信號(hào)進(jìn)行選擇（選收）。當(dāng)工作光纖發(fā)生故障的時(shí)候，接收端自動(dòng)選擇從保護(hù)光纖接收。如圖1-1：
對(duì)光纜路由在兩條及以上重要通信站點(diǎn)加裝光路保護(hù)倒換設(shè)備，可以對(duì)于重要的0-2.5G光信號(hào)電路進(jìn)行（1+1）保護(hù)倒換，采取并發(fā)優(yōu)收的傳輸方式，自動(dòng)選擇質(zhì)量高的線路信號(hào)，在微秒級(jí)的時(shí)間內(nèi)完成切換，并可實(shí)現(xiàn)本地和遠(yuǎn)端的綜合網(wǎng)管。光路由保護(hù)系統(tǒng)的網(wǎng)管接口接入宿州的SDH網(wǎng)絡(luò)，對(duì)整個(gè)光纖拓?fù)渖系南到y(tǒng)進(jìn)行遠(yuǎn)程維護(hù)。光路保護(hù)倒換設(shè)備采用雙電源供電，220V和-48V供電，可以進(jìn)行無縫切換，網(wǎng)管軟件能夠同時(shí)支持1024個(gè)光保護(hù)設(shè)備。網(wǎng)絡(luò)管理軟件主要運(yùn)行在網(wǎng)絡(luò)終端電腦上，對(duì)通過電信的DCN接口對(duì)光路保護(hù)設(shè)備進(jìn)行控制。網(wǎng)絡(luò)管理軟件需要實(shí)現(xiàn)：控制TIC-OLP光路保護(hù)設(shè)備，告警統(tǒng)計(jì)，拓?fù)滹@示，添加/刪減/編輯網(wǎng)路節(jié)點(diǎn)信息，短信告知等等，如圖1-2。
2.2光路保護(hù)倒換設(shè)備優(yōu)點(diǎn)
�。�1）1+1自動(dòng)保護(hù)功能：即對(duì)工作光纖和保護(hù)光纖的光功率進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，當(dāng)監(jiān)測(cè)到的光功率滿足切換閾值時(shí)系統(tǒng)能夠在毫秒級(jí)的時(shí)間內(nèi)自動(dòng)將光信號(hào)從故障光纖切換至保護(hù)光纖，保證通信業(yè)務(wù)無阻斷。（2）主動(dòng)路由應(yīng)急調(diào)度功能：即在工作光纖未中斷的情況下，通過光纖保護(hù)設(shè)備本身或由光切換網(wǎng)管中心發(fā)出指令進(jìn)行路由切換調(diào)度。（3）收光放大功能：將收光再生放大，除抵消插損外，還要能夠延長(zhǎng)信號(hào)傳輸距離。放大增益可通過網(wǎng)關(guān)或面板按鍵可調(diào)。（4）采用高速電子開關(guān)，實(shí)現(xiàn)切換時(shí)間小于5ms功能。
3.實(shí)施方案
將基于高速電子開關(guān)研究和制作的光路保護(hù)儀應(yīng)用在大樓中心站-雙慶變、馬井變-隴海變、大樓中心站-谷嶺變。并在2014年8月馬井變-隴海變主用光纜遭外破時(shí)備用光纜無損傷切換，達(dá)到預(yù)期預(yù)期目標(biāo)。現(xiàn)已運(yùn)用宿州公司蕭城、虞姬、居易及宿城四個(gè)運(yùn)維站重要以太網(wǎng)業(yè)務(wù)等。
4.效益分析
基于高速電子開關(guān)研究和制作的光路保護(hù)儀應(yīng)用不僅提高了電力通信路由的可靠性，大大縮短了業(yè)務(wù)中斷恢復(fù)時(shí)間，保障了電網(wǎng)的安全可靠運(yùn)行。同時(shí)有效避免因處理故障造成人員車輛費(fèi)用開支，減少了搶修途中及現(xiàn)場(chǎng)工作中產(chǎn)生的不安全因素，具有一定的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
5.結(jié)束語
基于高速電子開關(guān)研究和制作的光路保護(hù)儀解決了電力備用光纜路由無法自動(dòng)切換的問題，保證了電力通信網(wǎng)的可靠運(yùn)行，并在一定程度上提高了通信網(wǎng)的自動(dòng)化管理水平。
