电力通信接入网整体解决方案

精品文档 1欢迎下载 电力农网通信网整体解决方案电力农网通信网整体解决方案 精品文档 2欢迎下载 前前 言言 智能电网计划中提到坚强的智能电网是以坚强网架为基础 以通信信息平 台为支撑 以智能控制为手段 建立的现代化电网 电力通信网络的建设进入 到了一个新的快速发展的时期 可以说是迎来了 电力通信网络建设的春天电力通信网络建设的春天 电力通信网络按照功能划分 主要包括传输网 业务网 支撑网 而在各 具体区域里传输网又可以划分为骨干传输网 汇聚传输网 接入传输网 对于 农村电力通信网络来说 可以把它理解为县级的接入网 而目前农村电力通信 网络的建设远远滞后于电力网的发展 一方原因主要是它处于电力通信网络的 边缘 接入网 属于支线通信网 其网络布局多呈 面 状分布 比较分散 对于众多的 66kV 35kV 及其以下站点 早期的建设模式显然已经是不适合的 沿用 110KV 以上站点构成骨干网的 SDH PCM 的建设方式及经验 成本过高 使 用低廉的 PDH PCM 的老旧方式 又不满足当前网络对业务 对管理等等方面提 出的新需求 所以针对数目日益增长的农网站点 如何对已有网络的改造 新 建通信网络的规划 在 十二五 期间基本建成安全可靠 节能环保 技术先 进 管理规范的新型农村电网 是电力通信部门急需解决的问题 公司科技发展股份有限公司致力于接入网技术的发展 通过近十年来的 探索与发展 积累了深厚的技术底蕴和大型项目经验 凭借着自身优势与不懈 努力 成功配合各地专网 运营商客户进行了一系列复杂 高难度的系统网络 的建设 并受到一致好评 本篇文章 简要概括 公司公司如何结合自有产品 针对电力通信系统建 设要求提出的多种光电一体化解决方案光电一体化解决方案 精品文档 3欢迎下载 目目 录录 一 农网通信网现状分析 5 1 农网通信网的现状 5 2 农网通信网的现存问题 6 二 网络规划设想 9 1 农网通信网光电一体化解决方案 9 2 农网通信网光电一体化解决方案的演进 10 三 典型应用案例 12 1 某地市电力调度网改造案例 12 2 某地市农网改造案例 14 3 某地市 35kV 变电站光电一体化接入案例 17 四 产品简介 20 1 光电一体化 H 系列 21 2 光电一体化 光电一体化系列 24 3 光电一体化系列 30 4 光电一体化 E 系列 33 5 复用器系列 35 6 光保护系列产品 40 精品文档 4欢迎下载 一 农网通信网现状分析一 农网通信网现状分析 我国按变电站等级划分 农电网主要是涉及到 110kV 变电站以下的大量 66kV 35kV 变电站及 10kV 开闭所等构成的供电销电网络 主要业务类型为 调度电话 2W 语音 站内远动 RS232 站内自动化 E M V 24 站内 OA 视频监控 FE 等 而且目前对于高带宽以太网业务的需求正在逐步加大 1 1 农网通信网的现状 农网通信网的现状 地区调度中心一般覆盖所属县调 集控站 供电所以及 110kV 66kV 35kV 变电站等 其业务主要有数字 或模拟 远动 调度电话 OA 和视频会议 或监控 等 在建设之初 因业务容量较低 加之当时的通讯技术 其网络 建设主要思想是以 110kV 及以上站点为主站点 通过 SDH 传输形成环网 然后 再以环上各点为一个大型汇聚点 通过链状网 星状光纤网络结构延伸 接入 其临近的 66kV 35kV 变电站和供电所等 如下图 1 所示 MSTP SDH传输网 调度中心 SDH光端机 语音 远动 OA 远动 PDH光端机 协转 PDH光端机 PDH光端机 PDH光端机 PDH光端机 变电站变电站变电站 变电站 SDH光端机 PBX 远动服务器 OA服务器 精品文档 5欢迎下载 图 1 此种网络结构及接入模式 在早期很多地区调度网中都在应用 在地调中心 往往放置机架式 PCM 机架式协转用于汇聚下游站点的业务 而线路传输往往通过 SDH 光端机和传输网进行 在 110kV 变电站 其站点业务也是用于地调中心对应的 PCM 提高接入 当 一些数据业务 诸如 OA 视频业务等 因 PCM 设备功能有限 故往往还需要架 设协转设备或是通过 MSTP 技术来提供高带宽的以太网通道 其下游的站点 往 往通过点对点的 PDH 光端机进行延伸 所有业务会通过 E1 连接到传输 或 SDH 光端机上 再通过传输网络向地调中心汇聚 66kV 35kV 变电站和供电所这些站点 通过 PDH 光端机接入后 也采用 PCM 或协转等设备来提供语音 RTU 和 OA 视频业务 当其临近有新建的 35kV 站点及供电所时 仍然会通过点对点的方式成链状 星状网络提供接入 这样就逐步形成了目前大多数地调网络的结构 这种建设思想在网络建设 之初是很有效率的 但是随着业务发展 66kV 35kV 站点的不断新建 尤其是 逐步纳入农网的站点时 其弊端亦逐步暴漏出来 这也就是当下对网络进行改 造接入模式的驱动力 2 2 农网通信网的现存问题 农网通信网的现存问题 从图 1 中不难看出 农网业务多样 涉及多种业务接口 包括 SDH PDH E1 FXS FXO RS232 E M V 24 FE 等 如何进行各种业务的统 一接入 而且目前有很多业务诸如 OA 视频等 对于带宽的需求越来越高 提 速的呼声不断 而早期使用的 PCM 中的以太网技术又不足以提供高带宽以太网 通道 使用协转又会增加维护成本 那么又产生了如何接入高带宽 IP 业务 如 何平滑地向 IP 网络过渡的问题 现网所使用的设备包括 SDH PDH PCM 协转 收发器等一系列功能单一 的设备 而且 PDH 设备存在网管盲区 这些必会形成多厂家采购 分别管理 同时带来如何实现统一网管的问题 设备种类多 功能单一 势必也会增加投资成本 增加故障点 加大维护 难度 所以又带来了如何降低建设成本 维护成本的问题 精品文档 6欢迎下载 现网这些设备大多不具备网络保护能力 对于农网各种业务传输的安全性 可靠性也存在很大问题 另外 随着目前电力骨干传输网络的高速发展 现有 SDH MSTP 技术已经很 难满足对实际带宽和网络维护管理的需求 开始了新技术应用的尝试 通过 OTN 技术 PTN 技术进行骨干网的搭建 那么对于接入侧网络来说 就引出了如 何保护已有建设投资 如何平滑接入骨干网的兼容问题 综上所述 形成了目前对农网通信网改造的驱动力 如图 2 所示 多业务综合接入 高带宽数据需求 排除网管盲区 接入传输合一 安全性可靠性 网络的兼容性 网络建设成本 维护管理成本 业务需求成本 管理需求网络需求 驱动力 图 2 根据当前网络的现状及问题 公司科技发展股份有限公司结合自有产品 提出了自己的产品设想及改造方案 首先 我们设想系统功能 其应具备以 SDH PDH PCM 协转等一系列 TDM 业务功能 实现光电一体化 从而解决维护及管理上的问题 实现技术融合 设备融合 管理融合 同时 既然实现考虑未来网络 业务的 IP 化 尤其是调 度网和信息网的分离 该系统应当具备 IP 交换核心 以保证后续发展 这样我 们就可以通过具备双网双核心的光电一体化产品 来完成农网复杂的多种业务 的统一接入 完成农网接入设备的统一管理 同时 降低建设成本及维护成本 精品文档 7欢迎下载 其次 以此系统为基础 采用光纤接入 实现覆盖 66kV 35kV 乡供电所 站点的光网络 初期建设可以结合投资情况 通过 SDH 传输网 提供低带宽的 业务接入尤其是以太网业务 随着业务扩容 在已具备 SDH 接入的系统功能基 础上 对于高带宽以太业务可以采用 EOP EOS 技术 此时整个业务承载的 SDH 传输网将需要进行升级扩容 以提供更高的承载能力 在这些阶段 调度和信 息的业务全是依靠传输实现的 然后 当采用以太网技术为主的信息业务升级到更高带宽要求 且地区电 力通讯网络 110kV 66kV 35kV 站点分别建立起 SDH 传输网和 IP 综合数据网后 在接入层仍可采用原有线路 因为系统具备 TDM IP 两种交换核心 可以对调 度 信息两大类业务进行分离 从而实现不需要增加设备 不需要增加路由 即可迅速完成整个农网调度 信息业务分离和接入 以上所有操作完全可以借 助地调中心和信息中心的网管进行 这样也就实现了向业务 IP 化的平滑过渡 最后 我们通过光保护设备以及光电一体化产品本身具备的组建 SDH 环网 保护的能力 可以很好的实现接入业务传输的安全性和可靠性 通过这样一个指导思想 我司凭借丰富的自有产品及强劲的研发实力 总 结多年来与电力 军队 金融 石油等专网客户的合作经验 对电力农网提出 以下两个接入解决模式 其中使用了我司自主研发的光电一体化系列产品 其 设备结构分 6U 3U 和 1U 三种 对应的子系列为光电一体化 光电一体化和光 电一体化 E 系列 光电一体化系列 复用器系列及光保护系列产品 以下方案 中为便于称呼 均以光电一体化产品统称 精品文档 8欢迎下载 二 网络规划设想二 网络规划设想 方案中业务需求按下表模拟 站点类型OA 带宽为 4M 视频 带宽为 10M 语音远动 4W 或 RS232 110kV 2 路2 路6 路4 路 66kV 35kV2 路2 路2 路2 路 供电所2 路2 路2 路 1 1 农网通信网光电一体化解决方案农网通信网光电一体化解决方案 目前 全国开始了进行新一轮的农网改造升级项目 进行光缆的铺设 对 于大量的 66kV 变电站 35kV 变电站 10kV 开闭所以及供电所等站点缺少传输 资源的局面正在逐步改善 通过光缆资源搭建传输通信网络是发展的必然趋势 因此结合上面提到的农网通信网改造的驱动力 在网络现状的基础上 提出下 面的改造设想 如下图 3 所示 精品文档 9欢迎下载 MSTP SDH传传输输网网 调调度度中中心心 语语音音 远远动动 OA 远远动动 光光电电一一体体化化产产品品 变变电电站站 变变电电站站 变变电电站站 变变电电站站 SDH光光端端机机 PBX 远远动动服服务务器器 OA服服务务器器 光光电电一一体体化化产产品品 光光电电一一体体化化产产品品 光光电电一一体体化化产产品品 语语音音 远远动动 OA远远动动 语语音音 远远动动 OA远远动动 光光电电一一体体化化产产品品 语语音音 远远动动 OA 远远动动 图 3 方案描述 方案描述 本方案根据现有网络布局 整合功能单一 数量众多的原有接入设备 在 各变电站及调度中心根据网络架构及业务量放置相应的光电一体化产品 通过 其强大的业务接入能力 高可靠的设备级和网络级安全可靠性 很好的满足了 农网通信网的网络需求 方案优点 方案优点 1 丰富的业务接口 可提供 SDH PDH 光口 语音 E M RS232 等业务接 口 也可以提供大颗粒的以太网业务接口 满足各种业务需求 2 设备安全可靠 重要部件如交叉 网管及电源部分 均可冗余备份 3 组网方式多样 可组建链型 环型拓扑结构 网络级的安全保护机制 提高网络安全性 4 精简了网络结构 减少故障点 便于运维管理 5 业务接入与传输合一 实现全网设备统一网管 精品文档 10欢迎下载 2 2 农网通信网光电一体化解决方案的演进农网通信网光电一体化解决方案的演进 从上述方案可以看到 原有的电力承载网络其业务接入侧通常是承载到 SDH MSTP 的汇聚层网络 从而实现各变电站调度业务的正常传输 但是 由于以太网宽带业务的快速发展 原有依赖 SDH MSTP 设备组建的承 载网已经不能满足大颗粒业务的发展需要 现有承载网的通道带宽成为了制约 业务发展的一个主要瓶颈 因此 我们可以在上面光电一体化解决方案的基础上 将方案进一步演进 充分考虑到将来网络发展的趋势 做好平滑升级的准备 初步考虑在 35kV 变电 站这个级别实现业务分流 目前 IP 宽带业务可以接入综合数据网进行传输 窄 带类业务可以走传统的 SDH 网 随着将来网络的进一步发展 在具备了 PTN OTN 设备组建的高带宽网络时 也可以通过光电一体化产品友好的 PTN OTN 支持能力 平滑接入相应网络 实现业务的分流传输 如下图 4 所示 语音 远动 视频 MIS 调度中心 PBX Raisecom网管 光电一体化产品 MSTP SDH传传输输网网 数数据据网网 PTN OTN 服务器 变电站 数据管理中心 光电一体化产品 光电一体化产品 支撑网 图 4 方案描述 方案描述 精品文档 11欢迎下载 这是结合 公司公司光电一体化设备 针对农网通信网一体化解决方案提 出的网络演进方案 此方案充分利用了光电一体化产品 TDM IP 的双总线结构 强大的 PTN OTN 网络支持能力 一步实现了目前以及将来的电力传统 TDM 业务 和 IP 高带宽业务的综合接入 解决了当前综合数据网向 35kV 变电站以下层面 的传输覆盖问题 整个方案搭建了一个综合接入平台 不但提高了传输线路的利用率 实现 了设备全面网管 而且结合全 IP 化高带宽网络发展的趋势 提供一种平滑建网 的组网模式 方案优点 方案优点 1 采用 TDM IP 双核心光电一体化产品 实现了传统 TDM 业务和 IP 高带宽 业务的综合接入 2 兼容 PTN OTN 网络 满足未来网络发展趋势 3 解决目前数据网络的传输覆盖问题 满足全 IP 化网络发展趋势的需要 提供一种平滑建网的组网模式 4 搭建了一个综合接入平台 简化网络结构 提高传输线路的利用率 5 综合接入 全面网管 通过上面几种农网通信网的接入设想 我司光电一体化系列光电一体化产品 在全国各省市农网通信网改造 新建 以及其他一些需求解决方案中均有建树 下面列举一些各地市的典型应用方案 三 典型应用案例 三 典型应用案例 因考虑到一些机密信息 故以下案例中所涉及的地名均隐去 1 1 某地市电力调度网改造案例 某地市电力调度网改造案例 项目背景 项目背景 精品文档 12欢迎下载 为了保证电网的稳定运行 利用现代网络通信技术建设电力通信系统 实 现自动化管理 减少人为差错 提高生产效率 降低经营和管理成本 迫切需 要实现各变电站的 五遥 功能 具体业务需求如下 编号业务类型接口要求数量 1 语音业务 FXS10 2 数据业务RS 232 或 2 4W 8 3 OA 办公业务 FE6 4 视频监控业务 FE2 1 为变电站提供 8 路 RS232 串口接口作远动 电量采集 遥视远动数据通 道 2 为变电站提供 8 路 10 100Base T 接口 传送电量采集数据及其它信息 系统数据需求 要求 8 路以太网接口在物理上相互隔离 以保证数据安全 3 为各变电站提供 10 路内部电话 4 为变电站提供 4 路 E M 四线 用于远动数据的电量采集 5 为营业所提供 4 10 路内部电话 6 为营业所提供 1 2 路 10 100Base T 接口 用于传送售电和办公自动化 方案拓扑如下图 5 所示 精品文档 13欢迎下载 图 5 案例描述 案例描述 1 本工程县调 地市 1 地市 2 地市 3 地市 4 地市 5 要组成 622M 的光 纤环网通信系统 所以使用光电一体化产品进行组网 2 调度大楼和各 35KV 变电站分别放置一台 6U 光电一体化产品 构成 STM 4 622M 的光传输网络 通过各种业务接口接入变电站的多路远动数据 语音 和以太数据业务 3 各营业所用 1U 光电一体化产品实现语音和以太网业务的接入 通过 150M 或 155M 光口与各变电站的 6U 设备上联对接 实现业务的传输和汇聚 案例优势 案例优势 1 高稳定性 高可靠性 设备提供群路盘 1 1 备份 支路盘 1 1 备份 电 源 1 1 备份来保证电力业务的稳定性和可靠性 2 接入设备种类丰富 满足不同种类和级别客户的需要 设备提供了多种 支路盘 向下能够提供全光接入 包括 SDH PDH 以太或 PDH 以太等多种接 入方式 与 公司的各类远端设备构成了灵活的解决方案 能够满足各类电力 用户对于不同带宽 不同业务的差异化需要 3 扩容成本低 设备采用机框式结构 集成度增加 使投资大幅度降低 622M通道保护环 语音语音RS232四线OA 语音语音RS232四线OA 营业所 调度大楼 35KV 35KV 35KV 35KV35KV35KV PBX 模拟远 动E M 数字远 动RS232 Nview NNM 网管系统 视频监控 OA 精品文档 14欢迎下载 4 网管系统丰富了资源的管理功能 网管系统使该客户的网络拓扑 所有 在网设备及告警信息一目了然 方便了管理 2 2 某地市农网改造案例 某地市农网改造案例 项目背景 项目背景 在传统的组网中多使用功能较单一的设备 往往形成多厂家采购 分别管 理的情况 而且 PDH 设备还存在网管盲区的问题 这样就带来日常维护 管理 的问题 另外 通信网络是随电网建设而建设的 规划工作处于被动状态 通 信设备往往采用独立台式设备 网络建设速度是提高了 但日后网络扩展时 设备上没有足够的扩展槽位来实现组网 这对于网络的可扩展性 可管理性带 来很大制约 现网业务需求 1 乡供 供电所 4 路语音 10M 以太接入 OA 4M 以太视频 预留 4 个 E1 2 35kV 变电站 4 路 RS232 接入远动 10M 以太接入 OA 4M 以太接入视 频 3 县供需要 30 路 FXO 接入远动模块 为乡供放号 需要 100M 以太接入 OA 4 除语音业务外 所有业务均在地调进行落地 5 全程无盲点网管 下面共提供了两种具体的解决方案 分别为 TDM 方式和 TDM IP 方式 TDM 方式 如下图 6 所示 精品文档 15欢迎下载 MSTP SDH传输网 调度大楼 PBX 模拟远 动E M 数字远 动RS232 Nview NNM 网管系统 视频监控 OA 变电站 语音 远动 OA 县供 语音 远动 OA 变电站 语音 远动 OA 变电站 语音 远动 OA 语音 远动 OA 乡供 语音 远动 OA 乡供 PBX 图 6 案例描述 案例描述 1 乡供放置 1U 综合业务设备 接入语音 OA 和远动业务 2 乡供就近通过光纤接入 35KV 变电站的 3U 综合业务设备 该变电站将自 身远动 OA 和语音业务 与乡供业务进行复用 向上游变电站传输 因为此时 已对 OA 业务带宽通过光电一体化设备进行带宽的复用绑定 故需根据链路节点 数量 采用合适的 155M 线路进行连接 3 县供放置 3U 设备接入 通过 PBX 为乡供语音业务放号 OA 及远动业务 通过主变电站进行复用 4 各汇聚变电站放置 3U 或 6U 设备 为多个方向站点进行汇聚 将各类业 务复用后 通过 155M 或 622M 传输线路接入地调中心 5 调度大楼放置 6U 设备 各点业务通过传输线路 最终在此落地接入不同 的业务平台 同时对全网设备实现无盲点网管 案例优势 案例优势 精品文档 16欢迎下载 1 所有变电站之间 均通过 SDH 线路连接 既保证所有业务的带宽 同时 为以后实现 SDH 环网保护做好基础 2 对于 35kV 变电站 乡供节点的 OA 视频这些以太带宽得到保证 一个 站点单一业务最高可以提供 16M 的带宽 3 各站点设备均为一体化 功能融合 设备融合 再也无需投入大量人力 进行维护 110kV 和 35kV 站点设备均实现重要部件 1 1 冗余备份 保证系统稳 定运行 4 全网无盲点管理 所有站点业务的配置均可通过调度大楼统一进行 省 时省力 TDM IP 方式如下图 7 所示 MSTP SDH传输网 调度大楼 PBX 模拟远 动E M 数字远 动RS232 Nview NNM 网管系统 视频监控 OA 变电站 语音 远动 OA 县供 语音 远动 OA 变电站 语音 远动 OA 变电站 语音 远动 OA 语音 远动 OA 乡供 语音 远动 OA 乡供 PBX 图 7 案例描述 案例描述 1 乡供放置 1U 综合业务设备 接入语音 OA 和远动业务 2 乡供就近通过光纤接入的 35kV 变电站的 3U 综合业务设备 该变电站将 自身语音 OA 和远动业务 与乡供业务进行复用 向上游变电站传送 精品文档 17欢迎下载 3 县供放置 3U 设备接入 通过 PBX 为乡供语音业务放号 同时对乡供 OA 业务进行汇聚 此时 OA 业务通过各站点光电一体化设备的 IP 总线传输 故无 需考虑带宽限制 可采用 PDH 线路连接 从而降低建设成本 4 各汇聚变电站放置 3U 或 6U 设备 为多个方向站点进行汇聚 将各类业 务复用后 通过 155M 或 622M 传输线路接入调度大楼 5 调度大楼放置 6U 设备 各点业务通过传输线路 最终在此落地接入不同 的业务平台 同时对全网设备实现无盲点网管 整个方案搭建了一个综合接入 平台 不但提高了传输线路的利用率 实现了设备全面网管 而且结合全 IP 化 网络发展的趋势 提供一种平滑建网的组网模式 案例优势 案例优势 1 110kV 变电站以下站点 通过多业务 PDH 通道连接 既可满足业务需求 还能降低设备投资成本 2 各站点的以太网业务带宽 可通过网管灵活配置 带宽颗粒度为 32K 所有业务采用 VLAN 隔离 并可按业务优先级别设置 QOS 策略 3 各站点设备均为一体化 功能融合 设备融合 再也无需投入大量人力 进行维护 110kV 和 35kV 站点设备均实现重要部件 1 1 冗余备份 保证系统稳 定运行 4 当未来信息网单独组网时 只需建设 110kV 以上的地调骨干 汇聚网络 即可 35kV 以下站点因为采用的多业务 PDH 通道 在依托该站光电一体化设备 可以将调度业务和信息业务完全物理划分 3 3 某地市 某地市 35kV35kV 变电站光电一体化接入案例变电站光电一体化接入案例 客户需求 客户需求 编号业务类型接口要求数量 1 语音业务 FXS2 2 数据业务RS 232 或 2 4W 2 3 OA 办公业