淺析PCM設(shè)備在電力通信網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用和發(fā)展

周曉東

摘 要：電力通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的不斷擴大促使PCM終端快速增加，基于PCM設(shè)備組網(wǎng)功能的電力通常網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化和線路保護，成為當(dāng)前最前沿的課題之一，該功能的應(yīng)用可確保電力通信網(wǎng)絡(luò)安全可靠，同時也簡化了管理環(huán)節(jié)。文章將對PCM設(shè)備在實際應(yīng)用中的故障問題進行分析，并著重分析實際應(yīng)用的重要性，由此展開對前景的展望。

關(guān)鍵詞：電力通信 PCM設(shè)備 實時性 安全性

中圖分類號：TN915.853 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2016）10（a）-0025-02

電力通信網(wǎng)是電力系統(tǒng)不可或缺的組成部分，是電網(wǎng)生產(chǎn)自動化、管理現(xiàn)代化的基礎(chǔ)，是確保電網(wǎng)安全、穩(wěn)定、經(jīng)濟運行的重要手段[1]。PCM設(shè)備作為綜合業(yè)務(wù)接入設(shè)備在電力通信網(wǎng)中得到了大量的應(yīng)用，但近年來隨著電網(wǎng)和通信新技術(shù)的發(fā)展，其應(yīng)用和發(fā)展面臨著新的挑戰(zhàn)。

1 電力通信網(wǎng)

1.1 電力通信網(wǎng)概況

經(jīng)過近幾十年的發(fā)展，電力通信已建成相當(dāng)規(guī)模的包括傳輸網(wǎng)、業(yè)務(wù)網(wǎng)、支撐網(wǎng)和終端通信接入網(wǎng)在內(nèi)的通信網(wǎng)絡(luò)。傳輸網(wǎng)以光纖通信為主；業(yè)務(wù)網(wǎng)包含電力數(shù)據(jù)通信網(wǎng)、語音交換網(wǎng)、PCM接入設(shè)備等；支撐網(wǎng)包含時鐘同步網(wǎng)、通信綜合網(wǎng)管等；終端通信接入網(wǎng)包含以光纖通信、無線公網(wǎng)等多種通信接入方式的10 kV和0.4 kV終端通信接入網(wǎng)。

傳輸網(wǎng)中SDH/MSTP是主要的技術(shù)體制，而PCM設(shè)備一般接在SDH/MSTP光傳輸設(shè)備之后，實現(xiàn)語音、數(shù)據(jù)等綜合業(yè)務(wù)接入。

1.2 電力通信網(wǎng)特點

電力通信網(wǎng)首先要滿足電力生產(chǎn)的要求，電能的生產(chǎn)、供應(yīng)、使用幾乎是瞬間同時完成，且不易存儲，這些特點對電力通信的實時性、安全性、可靠性提出了很高的要求。其次電力通信網(wǎng)的結(jié)構(gòu)由電網(wǎng)的結(jié)構(gòu)決定，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，范圍點多面廣。另外為保障電力二次系統(tǒng)安全，國家經(jīng)貿(mào)委和能源局要求做到安全分區(qū)、網(wǎng)絡(luò)專用、設(shè)備一致、橫向隔離、縱向認證，電力通信網(wǎng)承載的生產(chǎn)控制大區(qū)業(yè)務(wù)與管理信息大區(qū)業(yè)務(wù)必須在物理上實現(xiàn)隔離，因此傳統(tǒng)TDM技術(shù)在電力通信網(wǎng)中得到大量應(yīng)用。

2 PCM設(shè)備及其應(yīng)用

2.1 PCM設(shè)備功能

PCM是數(shù)字通信的基本編碼方式之一，屬于TDM通信體制。在中國PCM采用的是歐洲的E1標準，可同時復(fù)用傳送按照固定位置分配時隙的30個64 kbps話路和2個64 kbps的同步和信令信息。目前PCM設(shè)備可以實現(xiàn)點對點、點對多點、多點對多點組網(wǎng)[2]，可以提供二線電話、二/四線音頻/E&M、G.703同向64K、RS232/485/422、V.35和以太網(wǎng)等接口，為多種業(yè)務(wù)提供接入服務(wù)。

2.2 PCM設(shè)備在電力通信網(wǎng)中的應(yīng)用

由于PCM設(shè)備的TDM（專有和實時）屬性，十分適合承載對實時性、安全性要求極高的調(diào)度電話、遠動控制、繼電保護等電力生產(chǎn)業(yè)務(wù)，另外還能承載行政電話、OA辦公信息網(wǎng)絡(luò)、動力環(huán)境監(jiān)控、無人站視頻等各類業(yè)務(wù)。

當(dāng)前電力通信網(wǎng)中PCM設(shè)備一般通過SDH/MSTP提供的E1通道進行組網(wǎng)傳輸，由SDH/MSTP的自愈保護功能來實現(xiàn)PCM承載業(yè)務(wù)的保護；同時現(xiàn)有一些PCM設(shè)備在群路側(cè)能提供E1接口的雙路由或多路由傳輸，可利用電力通信網(wǎng)中的其他E1通道實現(xiàn)傳輸路由保護，進一步提高業(yè)務(wù)承載安全可靠性。

2.3 PCM設(shè)備的管理

PCM設(shè)備的監(jiān)控管理由PCM網(wǎng)管實現(xiàn)，PCM網(wǎng)管目前沒有統(tǒng)一標準，一般采用私有協(xié)議，一般有以下兩種情況：一是利用TS0的開銷比特做管理通道；二是利用1路空閑時隙做遠程管理通道。以上兩種各有優(yōu)缺點：第一種方式優(yōu)點是不占用信道資源，缺點是端-端傳輸中間不能經(jīng)過E1成幀接口；第二種方式優(yōu)缺點正好與第一種方式相反，因此不同廠家的PCM設(shè)備互聯(lián)時，基本不可能相互管理。另外，PCM設(shè)備的信令碼的使用也沒有統(tǒng)一的標準，不同廠家之間PCM對接進行業(yè)務(wù)互聯(lián)互通時需要相互配合進行信令轉(zhuǎn)換。因此，PCM設(shè)備在應(yīng)用時應(yīng)保持同一PCM網(wǎng)絡(luò)中使用同一廠家的設(shè)備，以保證業(yè)務(wù)的順利開通和設(shè)備的監(jiān)視管理。另外，由于PCM分布在各電力通信業(yè)務(wù)接入節(jié)點，點多面廣，為了便于設(shè)備管理（包括網(wǎng)絡(luò)管理、備品備件管理等），在一個區(qū)域內(nèi)（比如地市局）的設(shè)備應(yīng)相對統(tǒng)一。

3 新形勢下PCM應(yīng)用分析

近年來電力系統(tǒng)的生產(chǎn)、管理的信息化程度不斷提升，電力系統(tǒng)業(yè)務(wù)類型不斷增多，對通信帶寬提出了更高的要求，PCM設(shè)備接入的業(yè)務(wù)因帶寬不足受到限制。同時當(dāng)前以IP技術(shù)為代表的信息通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)迅猛發(fā)展，其業(yè)務(wù)類型已由數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)發(fā)展到數(shù)據(jù)、語音和視頻綜合業(yè)務(wù)，同樣電力通信也開展了基于IP技術(shù)的數(shù)據(jù)通信網(wǎng)建設(shè)，對PCM設(shè)備基本的音頻接入業(yè)務(wù)也帶來了沖擊。

雖然PCM設(shè)備的應(yīng)用受到電力系統(tǒng)新業(yè)務(wù)和新技術(shù)發(fā)展影響，很多原有PCM設(shè)備承載的業(yè)務(wù)慢慢退出，但由于PCM設(shè)備基于TDM技術(shù)的特點以及電力生產(chǎn)業(yè)務(wù)實時性、安全性的要求，在目前電力二次安全防護要求和IP技術(shù)還無法很好解決業(yè)務(wù)安全可靠性問題的條件下，PCM設(shè)備用來承載調(diào)度電話、自動化遠動等電力生產(chǎn)業(yè)務(wù)仍具有一定的優(yōu)勢。在實時性方面，由于TDM通信是專有信道，可以保證業(yè)務(wù)的實時性；IP分組網(wǎng)絡(luò)中所有業(yè)務(wù)均共享信道，一般用優(yōu)先級或虛擬專用通道保障業(yè)務(wù)實時性，無法完全避免網(wǎng)絡(luò)擁塞。在安全性方面，IP網(wǎng)絡(luò)因為其自身的技術(shù)特點，網(wǎng)絡(luò)中的重要業(yè)務(wù)主要依靠VLAN、防火墻等技術(shù)來保障安全性，且信道共享，除非再用一個IP專網(wǎng)來承載調(diào)度電話等業(yè)務(wù)，否則無法滿足電力二次系統(tǒng)安全防護要求。

4 結(jié)語

縱觀通信行業(yè)發(fā)展，新老技術(shù)更替是必然規(guī)律，但新老技術(shù)也可以長期并存。對于PCM設(shè)備，在當(dāng)前電力通信網(wǎng)光纖化、寬帶化的形勢下，其在今后一段時期內(nèi)仍將發(fā)揮重要作用，可與傳輸設(shè)備有機組合，有針對性地進行差異化部署，使得電力通信網(wǎng)為電力系統(tǒng)生產(chǎn)、管理和經(jīng)營提供更加優(yōu)質(zhì)的服務(wù)。

參考文獻

[1] 陳海軍.試論電力通信在我國智能電網(wǎng)中的應(yīng)用[J].中國新技術(shù)新產(chǎn)品，2016（20）：28-29.

[2] 呂琦.智能電網(wǎng)中電力通信的作用探析[J].中國新技術(shù)新產(chǎn)品，2016（20）：31.