EPON电力解决方案_LiuSS.ppt

2011 7 智能电网EPON解决方案 北京瑞光极远数码科技有限公司 1Mbps 3M 8M 25M 100M ADSL ADSL2 基于铜线 ADSL2 VDSL2基于铜线 PON P2P基于光纤 Internet 接入技术 业务 数字家庭 3km 2km 1km 5km 距离 2003年 2006年 视频会议 游戏 SDTV 视频会议 SDTV VoD HDTV VoD HDTV 2010年 2000年 解决了双绞线接入的带宽瓶颈问题 解决了双绞线接入的长距离覆盖的问题 全光纤接入可以满足用户长距离 高带宽 全业务的需求 光纤替代铜线是必然趋势 多种光纤接入方式的比较 光纤接入分为有源 P2PEthernet 和无源 PON 两种模式 PON是未来光纤接入技术的主流模式 ONUOpticalNetworkUnit光网络单元ONTOpticalNetworkTerminal光网络终端ODNOpticalDistributionNetwork光分配网络OLTOpticalLineTerminal光线路终端WDMWavelengthDivisionMultiplexModule波分复用模块接口 PON由光线路终端OLT OpticalLineTerminal 光网络单元ONU OpticalNetworkUnit 和无源分光器POS PassiveOpticalSplitter 组成 什么是PON 各种PON技术 AGC响应 激光器开关时间决定光器件的成本各种PON的比较点 标准的完善程度 芯片提供厂家 成本 设备提供商 互通互联性 已经铺设的规模 在FTTH解决方案中 EPON系统是电力系统最合适的方案 是实现 三网合一 和解决 最后一公里 的最佳传输方式 项目背景 用电是电网运行的最终落脚点 用电信息智能化是未来智能电网建设的重点之一 用户用电信息采集系统包括对配电变压器和终端用户的用电数据的采集和分析 实现用电监控 推行阶梯定价 负荷管理 线损分析 最终达到自动抄表 错峰用电 用电检查 防窃电 负荷预测和节约用电成本等目的 为今后用户互动打下基础 智能电表记录了家中实时用电情况 今后居民可以通过网络查询前一天或近期日用电量明细 指导居民更合理地使用电器设备 达到节能降耗的目的 日常维护和异常情况诊断分析 通过用电采集系统实现自动抄表 提高抄表准确率 减少对客户的打扰 还能及时发现电表异常 避免因计量故障引起的电费损失和纠纷 设计原则 技术先进 采用IP化 光纤化的通信接入方案可靠性高 设备符合工业级标准 在恶劣环境下能可靠地工作 并且对于重要信息点须实施链路冗余保护 安全性高 配电自动化通信和用电信息采集应采用独立的通道上传投资经济 优化方案 做到全覆盖 低成本 简化通信线缆的施工 实际操作中 在老旧小区应该尽可能利用原有光缆和电缆管道 避免重新开掘 节省施工成本组网规范 通信组网方式应该尽可能遵循原有配电 用电线缆的网络结构 总体规划各设备的摆放位置 充分利用网络资源和效率 扩展性强 具备高度适应性和扩展性 采用的技术方向 EPON是高效的光纤接入技术 EPON具有单纤双向 高速双向带宽 可提供丰富的业务接入 PTMP简化网络层次 便于维护等特点 当前EPON设备已经大规模铺设 成本也极具优势 配电网中已经使用了EPON的接入方案 在用电信息采集中沿用EPON技术可以做到技术公用 经验共享 网络共同管理 采用EPON方式可以替代电力通信系统当前租用的大量其他通信运营商的多种通信方式 GPRS CDMA 230Mhz PSTN DSL 用电信息采集系统属于电网的末端 具有节点多 用户多 分部不均匀 线路状况复杂等特点 采用EPON的通信方式 可以实现星型 F型 一字型等多种组网方式 灵活方便的满足电力系统用电信息采集接入需求 符合各种应用模型 用电信息采集EPON系统总体框图 从网络通信架构来看 可以有2种方式来构建用电采集通信网络 12 全EPON网络OLT下沉放置于配电节点 环网柜 分支箱 柱上开关 开闭所 ONU覆盖专变 工变 用户小区单元 EPON 工业以太网交换机OLT下沉放置于配电节点 环网柜 分支箱 柱上开关 开闭所 ONU覆盖专变 工变 工业交换机环网主站 工业以太网交换机放置于用户小区单元节点组成光纤以太网环网 全EPON解决方案系统框图 方案特点 采用全EPON的技术实现用电信息采集通信回程通信 ONU需要覆盖变台 小区单元采集点 EPON 工业以太网交换机解决方案系统框图 方案特点 采用EPON 工业以太网交换机两种技术组合实现用电信息采集通信回程网络 ONU需要覆盖变台 以太网环网的主节点 光纤以太网交换机覆盖到每个单元 采集点 小区内的每个采样点都用工业以太网交换机构成环网来覆盖 电信息采集EPON系统的抄表方式 1 485直连ONU方式当前的EPONONU已经可以提供多路 一般为4路 RS485接口 RS485按照总线连接的方式可以提供高可靠性的传输 一组485总线上在300m距离内可以串32块电表 可以满足普通单元楼宇内部的抄表通信 在小区单元楼内部 如果具备拉485线条件的 优先采用这样的连接方式 2 电力载波抄表当小区内部不具备拉485线条件时 需要在电表附近安装采集器 采集器采用电力线载波方式实现采集器到抄表集中器的连接 电力线载波方式利用专用芯片对用电数据进行调制解调 通过电力线进行通讯以实现集中抄表 抄表集中器可以和EPONONU的FE接口进行连接 17 OLT设备类型 业务容量在4路以内 建议采用盒式19英寸设备 这样造价低 占据空间小 业务容量在32路以内 建议采用紧凑式机箱设备 业务容量在32路以上 建议采用大容量19英寸机架式设备 这样利于扩展和管理 OLT设备接口 OLT的上联接口OLT的网络侧支持GE接口上联 GE接口类型应为光电可选 电口时100 1000M自适应 GE接口可以是1000BASE LX 1000BASE SX 1000BASE CX和1000BASE T接口中的一种或多种 各种接口类型均应符合IEEE802 3 2005的规定 OLT设备上联采用光纤GE以太网上联 上联接口和110kv变电站的收敛L3交换机连接 上联的光接口需要可以配置为1 1链路保护 倒换时间建议为50ms之内 用户侧接口设备支持EPON接入 机架式设备最大PON口数不小于40个 PON光模块支持1000Base PX20光模块 并符合我国通信行业标准YD T1475 2006 接入网技术要求 基于以太网方式的无源光网络 EPON 的规定 管理接口支持以下管理接口 本地维护管理的接口 Console口 远程集中维护管理的带外接口 100BASE T 远程集中维护管理的网络侧带内接口 ONU设备接口 如需要PON保护功能 可选择1 1双PON口设备 如无需PON保护功能 使用单PON口的设备 PON光模块采用1000Base PX20光模块 并符合我国通信行业标准 接入网技术要求 基于以太网方式的无源光网络 EPON 的规定 业务接口类型 以太网接口 4路FE接口 RS485接口 4路RS485接口 管理接口 除了PON的OAM带内管理之外 设备支持本地维护管理接口 Console口 系统网管 EPON系统的操作维护管理功能应支持对OLT和ONU的配置 故障 性能 安全等管理功能 OLT的操作管理和维护功能主要通过EPON网元管理系统 EMS 即设备网管 进行 ONU的操作管理和维护功能有两种实现方式 本地管理 远程管理 本地管理一般是指维护人员利用PC机通过本地网管接口 专用的Console口 UNIFE接口 串口等 对ONU进行本地的配置 故障 性能和安全管理 远程管理则是由系统管理员通过EMS系统实现对ONU的远程管理 内容也包括配置 故障 性能 安全等方面 OLT作为网管系统的代理 通过IEEE802 3规定的以太网OAM方式对ONU进行远程管理 网管系统功能 系统管理数据库管理环境配置安全管理拓扑管理事件和告警管理日志管理 EPON系统光指标要求 EPON系统1 25GPON光口技术指标如下 光功率衰耗预算公式为 光功率衰耗 活动连接头衰减 熔接头衰减 光缆线路衰减 分光器衰减 工程余量 光分配网 ODN 的设计 单级分光 ODN由单模光纤和光分路器 光连接器等无源光器件组成 为OLT和ONU之间的物理连接提供光传输媒质 多级分光 光分路器放置原则 分光级数需要根据具体的网络拓扑和施工情况来进行 原则上变台放置1 N等分分光器 1 4 1 8 1 16到每个楼头 楼内各单元都可以采用串连方式 建议采用10 90 20 80分光器 或者楼头采用1 4分光器将各单元支路都连接到串联的缆内 在实际应用场景中 可以因地制宜的选择下面的标准分光器 典型均匀分光器及其插入衰减参考值 典型非均匀分光器及其插入衰减参考值 485布线的注意事项 485 和485 条数据线一定要互为双绞线 485总线一定要是手牵手式的总线结构 坚决杜绝星型连接和分叉连接 系统共地 用1