某污水處理廠800kVA永久用電工程通信設備實驗技術分析

摘 要：近年來光纖通信技術應用迅速增長，作為一種通信信號傳輸的恰當手段，光纖穩步替代銅線是顯而易見的。光纖是一種采用玻璃作為波導，以光的形式將信息從一端傳送到另一端的技術。光纖作為傳輸介質，是光纖傳輸系統的重要因素。

關鍵詞：直通式交換技術；虛擬網絡；DTU自動化終端設備

中圖分類號：TM56 文獻標識碼：A 文章編號：1006-8937（2015）33-0100-01

1 相關內容概述

光纖通信主要由光源（又稱光發送機），傳輸介質、檢測器（又稱光接收機）組成。光源和檢測器的工作一般都是用光纖收發器完成的，光纖收發器簡單的來說就是實現雙絞線與光纖連接的設備，其作用是將雙絞線所傳輸的信號轉換成能夠通過光纖傳輸的信號（光信號）。當然也是雙向的，同樣能將光纖傳輸的信號轉換能夠在雙絞線中傳輸的信號，實現數據傳輸。光源和檢測器的工作一般都是由光端機完成的，光端機就是將多個模擬信號變成光信號并傳輸的設備，光端機的主要作用就是實現電→光、光→電的轉換。因此，光端機都是成對使用的。

當然，隨著光纖傳輸信號的不同所需要的設備有所不同。配電自動化系統中由于組網方式的不同大致可以分為：101協議傳輸光端機（串口型）、104協議傳輸光端機（網絡型）。本工程配電自動化系統組網方式是由104協議傳輸光端機（網絡型）完成。

104協議傳輸光端機支持多種管理方式，可以方便用戶的管理接入，如WEB、CLI、TELNET、SNMP、OPC。

提供10/100Base-TX自適應的以太網接口（全雙工、半雙工），支持自動MDI/MDI-X連接。提供2對及以上光纖接口，每對光纖接口最大的吞吐量為100 Mbps，并強制為100 M全雙工工作模式。支持光線路冗余技術，冗余倒換時間小于50 ms，增強了系統通信的可靠性。支持二層、三層數據交換，直通式交換技術（Cut-Through）：交換機接收到數據幀，只要接收完頭部，立即進行轉發，不作任何校驗和處理；存儲轉發交換技術（Store and Forward）：交換機開始接收數據幀后，先進行存儲，待完全接收整個數據幀后，進行差錯校驗，校驗無誤后進行轉發。存儲轉發交換技術是使用最廣泛的交換技術，現行應用即采用此種交換方式。支持IEEE 802.1q VLAN（虛擬局域網）功能：將一個網絡劃分成多個邏輯網絡。

數據包不能在不同的VLAN間傳遞，以控制廣播域和網段流量，同時可以通過端口流量設置達到廣播風暴抑制功能，可以最大限度提高網絡性能、安全性和可管理性。IEEE 802.1q VLAN標記，可基于端口來劃分VLAN，最多可劃分4 094個VLAN。通過控制臺或WEB網管工作站可以輕松完成VLAN的劃分。透明傳輸VLAN Tag包。支持IGMP Snooping、支持端口鏡像、支持端口聚合、支持廣播風暴抑制、支持DT-Ring，DT-Ring+，RSTP等冗余保護機制，具有ACL功能，具有告警功能， 支持SNMP協議，支持802.1P、IPTOS、DSCP優先級配置。基于FTP的在線軟件升級，可以方便用戶的設備管理與更新。

某污水處理廠800 kVA永久用電工程現已完成通信設備的綜合調試工作，該工程采用的通信設備主要為SDH光端機。

2 調試對象

某污水處理廠800 kVA永久用電工程項目中某某#1環網柜的配網自動化SDH光端機、光纖。

3 調試目的

為了檢驗配網自動化SDH光端機傳輸性能，光纖環路正常，光通信設備通信正常、穩定等情況。

4 調試時間

2015年01月09日。

5 調試步驟

在某污水處理廠800 kVA永久用電工程項目中某某#1環網柜的現場，安裝并連接SDH光端機的電源連線，利用便攜機修改SDH光端機參數。然后接通光纖組成光纖環路，測試光纖環路光通信是否正常。具體安裝要求和測試如下。

5.1 通信設備安裝位置說明

5.1.1 站房內設備安裝位置

站房內通信設備安裝分2種方式：

①自動化終端采用壁掛式。自動化終端采用壁掛方式安裝時，通信終端設備可以安裝在DTU內部的通信設備安裝托架內。綜合通信箱（ODF箱）采用壁掛方式安裝于DTU設備旁邊，便于尾纖的連接，綜合通信箱的尺寸參照相關文件。②自動化終端為機柜。當自動化終端為機柜安裝方式時（如通信管理器），通信終端安裝在自動化終端機柜中，綜合通信箱（ODF箱）采用19英寸機柜式安裝。

5.1.2 戶外環網柜內設備安裝位置

當站房為戶外環網柜時，通信終端設備可以安裝在DTU內部的通信設備安裝托架內。綜合通信箱（ODF箱）采用終端盒方式固定于DTU設備旁邊，便于尾纖的連接，綜合通信箱的尺寸參照相關文件。

5.1.3 通信子站設備安裝位置

通信子站一般安裝在110 kV變電站的通信機房或則主控室內，該子站的通信機柜和光纖綜合配線柜都已經安裝好，本次增加的通信設備可以安裝在19英寸的子站機柜中，不需要單獨立柜。

5.2 通信電源的解決方式

設備供電方式如下： ①站內自動化設備采用DTU。一般DTU都提供給通信設備的工作電源，電壓為DC 12/2 4V，3 A。②站內采用直流屏供電。當站內有直流屏供電時，通信設備的電源應引自直流屏，電壓為DC 220 V。③戶外環網柜。戶外環網柜配置DTU自動化終端設備，通信電源由DTU提供，電壓為DC 12/24 V，3 A。④通信子站設備工作電源110 kV變電站內基本都有DC 220直流電源，所以通信子站內的通信設備全部采用直流DC 220 V工作電源。

5.3 光信號要求

在通信設備安裝完成之后，必須對以下各項進行一次檢查，以確保后續網絡運行的穩定和可靠。

①接收側光功率不能過強，不能超過通信設備飽和光功率。一般的要確保通信設備輸入光功率在-24～-8 dBm范圍內；到達每個通信設備的光功率差異不要太大，光功率相差一般不要超過15 dB。

②同一環網下兩個通信設備間的最大距離差不應該超過20 km。通信設備接收側需要留有1～2 dB光功率預算，確保環境變化情況下光路的穩定。

③光衰減最大的地方光功率不能小于-24 dBm。注意這些地方不一定是最遠處，光衰減值不完全和距離相關，關鍵因素是光路所經過分光器的分光比。

④所有光纖、光纜、尾纖的彎曲直徑必須大于8 cm。

⑤通信設備所對接的光纖接口必須都是SC/FC類型。如果不是，可以使用跳纖對接。

5.4 防雷及接地要求

本工程機房、設備、電源及電纜防雷接地設計以原電力工業部發布的行業標準DL 548-94《電力系統通信站防雷運行管理規程》為依據。

5.5 機房防雷接地

在機房內圍繞機房敷設環形接地母線和在房頂敷設閉合均壓帶（不小于90 mm2的銅排或相同電阻值的鍍鋅扁鋼）。

機房環形接地母線與室外閉合接地網和房頂閉合均壓帶間至少用4根對稱布置的連接線相連，相鄰連接線間距離不宜超過18 m。各種金屬管道、金屬門框、金屬支架、走線架、濾波器等均應以最短的距離與環形母線相連。

6 調試結果

該工程項目所設計某某#1環網柜的通信設備工作正常，光通信正常、穩定。

參考文獻：

[1] 潘邦浩.10 kV高壓開關柜交接試驗分析[J].工程技術，2010，（5）.