一種基于工業(yè)以太網(wǎng)平臺的綜合接入的設(shè)計和實現(xiàn)

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隨著光通信技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)交換技術(shù)、微電子技術(shù)在IT業(yè)的成功應(yīng)用，電力通信網(wǎng)業(yè)務(wù)不再是初的語音通信和電網(wǎng)調(diào)度實時監(jiān)控信號的傳輸?shù)日瓗I(yè)務(wù)，而是逐漸發(fā)展到同時承載電網(wǎng)調(diào)度自動化、電力營銷自動化、配電網(wǎng)自動化、變電站繼電保護自動化以及辦公自動化、視頻監(jiān)控和視頻會議、IP電話和其他數(shù)據(jù)傳輸?shù)榷喾N業(yè)務(wù)的接入。

電力通信的特點電力通信的業(yè)務(wù)可劃分為關(guān)鍵運行業(yè)務(wù)和事務(wù)管理業(yè)務(wù)兩大類。關(guān)鍵運行業(yè)務(wù)是指遠動信號、數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制系統(tǒng)、能量管理系統(tǒng)、繼電保護信號和調(diào)度電話等；關(guān)鍵運行業(yè)務(wù)信息量不大，但對通信的實時性、準確性、安全性和可靠性要求很高；是一種要求和其他業(yè)務(wù)分離的、不和其他業(yè)務(wù)進行交叉融合的獨立性信息系統(tǒng)；事務(wù)管理業(yè)務(wù)包括行政電話、會議電話和會議電視、管理信息數(shù)據(jù)等。事務(wù)管理性業(yè)務(wù)則是業(yè)務(wù)種類多、變化快、通信流量大，必須進行寬帶傳輸?shù)臉I(yè)務(wù)。自二十世紀末以來，基于網(wǎng)絡(luò)的信息技術(shù)應(yīng)用始終引領(lǐng)著信息革命的創(chuàng)新浪潮。同時，信息技術(shù)現(xiàn)在已成為經(jīng)濟發(fā)展的重要驅(qū)動因素。“信息帶動行業(yè)發(fā)展”戰(zhàn)略是電力行業(yè)在此創(chuàng)新中的正確發(fā)展方向。電力IT應(yīng)用涉及到數(shù)據(jù)、話音和視頻。不同的應(yīng)用類型具有不同的特征，且需要不同的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。例如，電力行業(yè)的行政電話、調(diào)度電話及呼叫中心是實時的話音應(yīng)用，要求低延遲和低抖動，電力DAS（調(diào)度自動化系統(tǒng)）和繼電保護信號是要求高可靠性的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，電力OA（辦公自動化）是數(shù)據(jù)應(yīng)用，它對延遲和抖動無嚴格要求，但對數(shù)據(jù)包丟失和誤碼率要求較高，因此需要寬帶網(wǎng)絡(luò)支持。然而，由于成本方面的考慮和管理方面的原因，我們不必為不同的應(yīng)用構(gòu)建不同的網(wǎng)絡(luò)，尤其是更多的新應(yīng)用將不斷涌現(xiàn)，這種方法不具備可擴展性且不適用于電力行業(yè)IT應(yīng)用的發(fā)展。因此，電力行業(yè)需要構(gòu)建一個一體化網(wǎng)絡(luò)，該網(wǎng)絡(luò)可以提供良好的服務(wù)支持及可擴展性；并且不會由于一個綜合性網(wǎng)絡(luò)而引起系統(tǒng)各項指標的下降，在終端設(shè)備層可實施兩大業(yè)務(wù)分開，因此也符合國電公司調(diào)度行政分開建網(wǎng)的要求。傳輸平臺是電力IT應(yīng)用層的基礎(chǔ)設(shè)施，決定著電力通信網(wǎng)絡(luò)的擴展性好壞。因此，傳輸平臺必須具備足夠的可擴展性，以便支持越來越多的電力網(wǎng)絡(luò)IT應(yīng)用；此外，作為電力通信的基礎(chǔ)，傳輸平臺還必須能夠提供的可靠性；而從長遠角度看，所選擇的傳輸平臺技術(shù)必須是經(jīng)濟的。在電力行業(yè)，大多數(shù)應(yīng)用在近期都會基于網(wǎng)絡(luò)是不爭的事實?？紤]到未來的ISP（互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)供應(yīng)商）應(yīng)用，傳輸技術(shù)非常關(guān)鍵。沒有人能夠預(yù)測出它在未來需要多少帶寬。縱觀網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，寬帶網(wǎng)絡(luò)是目前的發(fā)展趨勢，這是因為摩爾定律已經(jīng)不能適應(yīng)光網(wǎng)絡(luò)容量的增長，且越來越多的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用需要更多帶寬。國家電網(wǎng)公司對電力行業(yè)IP的發(fā)展高度重視，并且已經(jīng)把在電力行業(yè)發(fā)展IP技術(shù)的計劃，提到重要的議事日程上來；根據(jù)國家電網(wǎng)科[2022]285號文件，《國家電網(wǎng)公司（2022-2022-2022）科技發(fā)展規(guī)劃》中明確提出了關(guān)于IP技術(shù)在電力企業(yè)中推廣應(yīng)用的說明；在2022年目標中提出：“建成基于IP技術(shù)體制的國家電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)不同安全等級應(yīng)用系統(tǒng)的有效隔離；全國各區(qū)域電網(wǎng)調(diào)度應(yīng)用系統(tǒng)數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)覆蓋率達85%以上?！痹冢茧娏ο到y(tǒng)通信關(guān)鍵技術(shù)＞中提出“研究IP網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用技術(shù)。研究IP網(wǎng)絡(luò)的規(guī)劃，組網(wǎng)與安全機制，研制滿足電力系統(tǒng)要求、可靠性高、具有良好性能價格比的二層和三層交換機。建立基于H.323國際標準體系的國際協(xié)議電話（VOIP）業(yè)務(wù)支撐與管理系統(tǒng)。研究基于IP數(shù)據(jù)流的多媒體技術(shù)，實現(xiàn)遠程教育、在線培訓(xùn)、視頻會議、實時數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)；進行基于電力線載波（PLC）的數(shù)字化小區(qū)、供電負荷管理和質(zhì)量分析、用電信息采集的IP網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用研究。”綜上所述，我們認為電力系統(tǒng)建設(shè)基于光交換技術(shù)（IP）的寬帶信息通信網(wǎng)對是非常必要的。IP數(shù)據(jù)通信與傳統(tǒng)通信由于現(xiàn)代信息科學(xué)技術(shù)的高速發(fā)展，從90年代初個計算機網(wǎng)絡(luò)的出現(xiàn)，到現(xiàn)在計算機的廣泛應(yīng)用，CPU芯片處理的高速化，互聯(lián)網(wǎng)的普及及延伸速度的不斷加快，在信息網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展的趨勢愈加突出和顯著都已成為不爭事實的今天，企業(yè)生產(chǎn)、運行的統(tǒng)一化、網(wǎng)絡(luò)化、企業(yè)數(shù)據(jù)信息管理和行政管理的數(shù)字化，都需要企業(yè)通過網(wǎng)絡(luò)互連來達到快捷高效的目的，以利于企業(yè)提高競爭力、創(chuàng)造更大的經(jīng)濟效益；IP技術(shù)正是實現(xiàn)多種信息業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展、提高網(wǎng)絡(luò)傳輸效率和多媒體需求的一項基本技術(shù)；適用于網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展要求的IP技術(shù)已成為未來信息處理的基礎(chǔ)和方向。如果組建SDH同步數(shù)字系列網(wǎng)絡(luò)，由于該網(wǎng)絡(luò)屬電路型設(shè)備，不利于突發(fā)業(yè)務(wù)的傳輸，并且寶貴的帶寬資源得不到充分利用；此外組建相同規(guī)模的網(wǎng)絡(luò)造價要高于IP網(wǎng)絡(luò)。以下是二個網(wǎng)絡(luò)有關(guān)指標的比較：IP網(wǎng)絡(luò)與同步數(shù)字系列網(wǎng)絡(luò)（SDH）的對比列表使用IP產(chǎn)品建網(wǎng)的投資分析投資分析：從上述對照指標看出，基本傳輸指標相近，當網(wǎng)絡(luò)范圍在一個地區(qū)內(nèi)時傳輸指標沒什么二樣；但在建設(shè)成本上二者相差較遠；如下圖：SDH網(wǎng)的單位建設(shè)成本由于PCM設(shè)備成對增加，因而分站越多則單位建設(shè)成本越高；相反，由于IP網(wǎng)的拓撲結(jié)構(gòu)可以是點對多點方式，當分站設(shè)備增加時由于分擔了主站設(shè)備的成本，加之IP產(chǎn)品本身的價格較低，因此IP系統(tǒng)的單位建設(shè)成本要明顯低于SDH網(wǎng)的建設(shè)成本。上海兆越通訊技術(shù)有限公司開發(fā)的工業(yè)以太網(wǎng)交換的綜合通信接入平臺，可以有效的承載電力的運行業(yè)務(wù)、事物業(yè)務(wù)的傳輸，完夠滿足信息寬帶化、多業(yè)務(wù)化發(fā)展的要求，是一種前景非常廣闊而又符合信息化發(fā)展方向的產(chǎn)品。該系統(tǒng)以工業(yè)以太網(wǎng)產(chǎn)品構(gòu)成網(wǎng)