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1、FO X515 型多功能光传输设备介绍崔际红 ,赵洪义 ,王如兴(上海 ABB 工程有限公司 ,上海 200131)摘要 : FO X515 新型光传输设备是为电力系统调度自动化技术的不断发展 、电网管理智能化水平的不断提高的需要而设计 。文中主要介绍 FO X515 型光端机的主要特点 、原理与应用方式 。关键词 :数据总线 ;安全帧结构 ;多功能接口中图分类号 : TN929111文章编号 :1005 - 7641 (2002) 09 - 0030 - 04文献标识码 :BFO X515 型多功能光传输设备的特点FO X515 光终端设备将 SD H 和 PD H 集成在一台 设备内 ,并
2、将复接器 ( MC) 和数字配线架 (DD F) 合为一 体 ,同时引入远方管理功能 ,减少了配置工具的数量 , 提高了设备 、电缆和 DD F 的可靠性 。FO X515 可选内 置式保护信号传输设备 T EB I T 、O T ERM 接 口 模 块 , 直接与继电保护装置连接 ,使远方保护信号的传输更 快 、更可靠 、更安全 、更经济 。FOX515 采 用 STM - 1 帧 结 构 ( VC212 , VC23 传 输) ,在一层机架上采用分布式交叉连接方式 (无信号丢 失) 将 64 kb/ s 信号直接转换成 STM - 1 信号 ,对 PDH 系统其交叉连接容量最大为 128
3、2 Mb/ s ( n 64 kb/ s 和 2 Mb/ s) ,对 SDH 系统其交叉连接为 4 VC24 。FO X515 控制模块 ( COB U x) 可以冗余配置 ,每个 平台都有信号发生器与分析仪 ,可以对网络内的远端设备进行分析 ,有利于系统的运行和维护 ,同时可以兼容 FO X - U 的模块 (包括 T EB I T 和 O T ERM) ,支持软 件下载 ,符合电磁兼容 ( EMC) 标准及欧洲 ( C E) 要求 。1图 1 FOX515 型设备的机械结构2 . 2 系统概述FO X515 提供各种功能接口模块以满足各种不同 应用场合的需要 。这些功能接口模块包括音频接口
4、 (2线电 话 , 2 线 交 换 机 , 2/ 4 线 音 频 接 口 ) 、数 据 接 口(10Base T 以太网接口 ,V . 36 ,V . 35 ,V . 11 ,V . 28/ V . 24 ( RS 232 ) , G. 703 ) 、远 方 保 护 接 口 ( 光 接 口 , 命 令 接 口) 、主 干 接 口 ( 8 Mb/ s 电 接 口 , 2 Mb/ s G. 703/ G.704) 和 S TM - 1 光电接口 。2 . 3 总线结构FO X515 型传输设备在传输模块之间采用总线技 术进行交叉连接 ,数据总线分为 U bus 、Pbus 和 Sbus 三 种 ,
5、其数据流向如图 2 所示 。内 置 Pbus 总 线 支 持 FO X - U 的 模 块 , 如FO X515 型多功能光传输设备的原理22 . 1 机械结构FO X515 型设备如图 1 所示 ,共有 21 个槽位 ,19,安装空气导向板 ,配有接地排和屏蔽盖板 ,每个模块的 可靠性大于 20 年 ,满足安全性 EN60950 等级 V1 ,满足电磁兼容性 EN50082 , EN5502 等级 B , EN50081 等级 B ,满足环境条件 E TS300019 - 1 等级 3 . 2 。TU NO S , U N IDA , T EB I T 等 , 与 FO X - U 网络兼容
6、 。内置 Pbus 总线提供了 128 2 Mb/ s 数据容量 ,将所有的 U bus 信号连接到 Pbus 总线 。Sbus 总线处理 S TM- 1 数据流 ,其容量为 2 V C24 。S YNAC 模块将 Sbus总线和 Pbus 总线相连接 ,每块 S YN IO 模块提供 2 个S TM - 1 光接口 。可选冗余配置的 COB U x 模块是核 心控制模块 ,实现总线之间的数字交叉连接 。2 . 4 模块功能FO X515 主要模块功能介绍如表 1 。收稿日期 : 2002 - 06 - 11作者简介 : 崔际红 (1966 - ) ,男 ,江苏扬州人 ,工程师 ,工商 管理硕
7、士 ,从事电力系统通信产品技术的推广与应用 ;赵洪义 ( 1961 - ) ,男 ,湖北武汉人 ,高级工程师 ,从事电力系统通信产品 、技术及市场的综合管理 ;王如兴 (1949 - ) 男 ,上海人 ,高级工程师 ,从事电 力系统通信产品 、技术及市场的综合管理 。表 1模块功能及说明模块型号功能说明1 个 光 方 向 接 口 ( G.957)2 个 光 方 向 接 口 ( G.957) ,S TM - 1S YN IFS TM - 1用于 线 型 网 , 环 形 网1 + 1 复用段保护光功率 : TU NOS4931313 nm ,41 . 5 dBTU NOS 494 1550 nm4
8、3 dBS YN IO8 Mb/ s 光 纤 PD H 接口 (2 个光接口)TU NOSO T ERM保护信号光接口N 64 K数 据 容 量 : 8 VC -12 , 2MBS YNAC图 2 数据总线结构用于 东 西 向 保 护 ,线性跟踪保护及环形网保护数据 容 量 : 20 24 VC - 12 , 2MBS YNAD2 . 5保护接口(1) 保护接口模块 T EB I T 的描述FO X515 可以直接传输距离保护 、方向保护和远数 据 容 量 : ( G. 703 ) ,VC - 12数 据 容 量 : 32 VC -12 ,在 VC - 12 级支持向交 换 机 模 拟 一 部
9、 电 话机向网 络 接 入 电 话 机 用 户S YNAM8 2 Mb/ sSNCP ( 子 网 连 接 保护)方跳闸的节点信号 ,而不需要增加任何其他接口设备 。S YNVA并提供 64 kb/ s 光口或电口 ,直接连接现代的微机保护设备 。插/ 分功能的实例如图 3 所示 ,在 64 kb/ s 通 道内提供 1 + 1 路由保护 。EXL ANSUBL A12 口P HL C1/P HL C24 E &M - N EMCAU N IDA1/ U N IDA2/ U N IDA3电话机用户60/ 30 口高密度线路模块8 口数据接口模块8 2 Mb/ s 接 口703 或 G. 704G
10、.图 3 保护接点信插/ 分功能示意图L OM IF全双工 10Base T 标准以太 I EEE 802 . 3L AW4IP 配置的模块支持两个方向 ( 东/ 西向) ,每个方向快速 1 + 1 路径保护 (在 64 kb/ s 级) , 支 持 可 逆 或 不 可 逆 1 + 1 切 换 ,可以直通连接 ( 东 - 西) ,可以实现插/ 分功能如图3 中所示 ,一个 64 kb/ s 通道最多传 4 个命令 。4 个全双工 64 kb/ s 通道 ( X. 24 V . 1 性)8 个全双工 64 kb/ s 通 道保护 信 号 开 关 量 接 口 模块2 个 2 Mb/ sSIFOXG
11、ECODG. 703 同向口( )2 保护的安全帧结构和地址编码方案FO X515 在传输保护信号时 , 通路的切换时间短于 4 ms ,大大优于保护专业对它的时间要求 。 在传输保护命令信号时 , 采用 ABB 安全帧结构( SFC) 技术并利用独立的覆盖信号结构 ,同时传输远方保护命令和环路试验信息 。在保护信号的传输过程 中采用先进的同步比特技术来检查数据的完整性与及 时性 ,为了防止错误的重复路径设置 。采用帧地址保护措施保证保护信号传输的安全性 ,用公务比特传输 告警和时钟信号 。SFC 安全帧结构如图 4 所示 。T EB I TM E GIFG. 703/ G. 70438db
12、150 k Hz2 对铜线27db 150 k Hz1 对铜线L ECA2/ AR HDSL 终端接口COBU X 中央控制单元 (会议电/ COBU V 视功能可选择)可以冗余配置POSU S供电电源可以冗余配置SFC 的编址方案如图 5 所示 。图中为 64 kb/ s 通道 ,1 + 1 路由保护 。2 . 6 电话接口(1) FO X515 可以将交换机用户在光网中二线延 长如图 7 所示 。图 4SFC 安全帧结构图 7 交换机二级用户延伸FO X515 向 传 输 网 接 入 一 个 2 线 电 话 用 户 ,EXL AN 可以向交换机模拟一部电话机 , SUBL A 向传 输网接
13、入一部电话机 。(2) FO X515 可以将交换机 2 MB 数字接口接入 光纤网络 ,如图 8 所示 。图 5SFC 的编址方案在传输继电保护信号的过程中 ,为了防止各种干扰引起信号的误传 ,提高设备的抗干扰能力 ,增强网络 传输的安全性与可靠性 ,在每一传输节点之间进行收发地址编码 。例如 : 信号从第一站至第二站的双向传 输过程 中 , 第 一 站 在 发 信 时 增 加 发 信 地 址 信 息 TX :12 ,收信地址信息 RX : 21 ; 对应地第二站在发信时增 加发信地址信息 TX : 21 ,收信地址信息 RX : 12 ,从而有效防止因信号的误传而引起的误动 。(3) 保护
14、装置的光接口连接FO X515 可以用支路光口与保护装置相接如图 6所示 。图 8 交换机用 2 M 接入光纤网FO X515 光 端 机 提 供 L OM IF 模 块 与 交 换 机 2Mb/ s G. 704 信令连接 ,远端的电话机用户通过 SUB2L A 模块向网络接入电话机用户 。2 . 7远动接口U N IDA 等接口模块实现数据终端与数据终端之 间 64 kb/ s 数据的连接图 9 所示 。其他规约 ( G. 703 , V . 35 等 ) 的 接 口 可 以 根 据 需要 ,选用相应的接口板 。2 . 8 10B a s T 802 . 3 以太网接口10Base T 8
15、02 . 3 以太网接口如图 10 所示 。图 6 跨越 SD H/ PD H 连接REL551 继电保护命令光信号等可以通过光缆连接至 O TERM 模块进行传输 ,可以有效防止电磁干扰 。成通信系统结构复杂 ,工程造价高 ,运行管理不方便 ,传输性能指标很难达到专网业务要求 。FO X515 光端机应运而生 , 可以通过 FO X515 设 备组成一个独立的 PD H 或 SD H 主干传输网 ,也可以 作为 S TM - N 主干网中的一个接入设备 ,成为主干网中的一个复接器 ,如图 11 所示 。在某些场合下 ,可以 通过 FO X515 组成一个 HDSL 网 。利用 FO X515
16、 光端机丰富的多功能接口能满足电网调度通信的专业特点 ,实现电网调度智能化水平的提高 ,完成话音 、远动 、保护等信号的安全可靠性传输 ,其先进的网管功能在同一平台上具备普通光传输设备不可替代的优越性 。 图 11 还 表 示 , FO X515/ 512 能 复 接 至 S TM - 4SD H 高速数据通路上并形成主环路 。另外 , FO X515/512 在独立构成 S TM - 1 的传输支路的同时 ,还能以 支路 8 Mb/ s 光口进行延伸 ,从而实现远距离传输 。在图中我们也能看到 , FO X515/ 512 可以通过 HDSL 再经过微波路由形成子环路 ,从而满足电网通信的复
17、杂 需求 。在传输保护信号时可以实现迂回路由选择 ,如图中虚线所示 。在 A 、B 两站既可以通过 8 Mb/ s 光口 连接 ,又可以通过 622 Mb/ s 主回路进行光纤迂回 ,其 传输保护命令信号的时延如图 11 中方框所示 。图 964 kb/ s 数据通道信号的连接图 10 L AW4 实现 SD H/ PD H 设备与 L AN 网的连接2 . 9 FO X515 通 用 配 置 软 件 工 具 UCS T 及 通 用 网 络管理程序 UN EM通过通用配置软件工具 U CS T ,对设备进行上下 载参数离线设置 ,根据要求可以用选件来满足特殊的要求 。借助于通用管理网络程序 U
18、 N EM ,通过电气隔 离接口对外部设备进行监视与安全性管理 ,对全网的告警情况进行动态显示 ,利用新的模块对设备进行清 单管理 ,对网络的规模和功能可以根据需要进行扩展 与升级 。通过阅读 COB U X 记录文件 ,对设备进行综合故障诊断管理 。图 11 在电力系统中用作 SD H/ PD H 接入网设备FO X515 光端机尤其是适用于专网通信 , 在电力系统光纤传输网中 ,对传输继电保护信号具备公网光 纤传输设备不可替代的优越性 ,因此 SD H &PD H 数字传输设备已经在世界范围内得到应用 。在中国葛洲坝至上海 500 kV 直流输电工程项目 、广西电力调度传输 网 、海南电网
19、等地亦得到应用 。其实 , FO X515 数字传输设备不但在电力系统得到应用 ,而且在石油管道系 统 、铁道系统也将获得更多的应用 。参考文献 :FO X515/ 512 光端机在电力系统中的应用目前 , 随着通信技术的不断深入发展 , SD H 光传 输技术业已被广泛采用 。不过 ,在很大程度上并没有 考虑到电力系统通信本身所具有的专业特点 ,而是采 用多种不同种类的设备完成不同业务的传输功能 。造3ABB 公 司 . FOX515 设 备 技 术 说 明 书 及 用 户 手 册 ( 第 二1版) Z. 2000 .(下转第 50 页)拨授权码引示号加密码来实现的 ,如前例中的引示号3 2
20、58 + 密码 66666 。且因为引用了 ID 这个命令 ,此密 码仅对例中的 4112 这个用户有效 ,别的用户即使知道这个密码 ,但在别的话机上是不能生效的 。户自己控制自己的用户级别 ,从而为生产管理提供方便 。参考文献 :哈里斯通信有限公司 1 哈里斯 L H20220 程控交换机技术手册 Z 1199911结束语在实际工作中 ,你可以灵活运用授权码功能 ,让用2Ho w to transf er Authoriza tion code in Harris L H20220 PBXW EN J i an2g uo(J iangxi Wanan Hydro2power Plant ,
21、Wanan 343800 ,China)Abstract : This paper int roduces how to co nfigure Aut horizatio n code in Harris L H20220 PB X and int roduces so me co ncep t clearly when you co nfigure Aut horizatio n code.Key words : Aut horizatio n code ;collect route table ; service grade ; default service grade(上接第 19 页
22、)社 ,1998 .韦乐平. 光同步数字传送网 ( 修订本) M . 北京 : 人民邮 电出版社 ,1998 .ABB 公司. FOX515 platform VO5 - cn ,2001 .ABB 公司 . T EB I T Telep rotectio n and Binary U nit VO2 - cn ,2001 .参考文献 :31GB/ T17246 - 1998 eqv I EC 1085 : 1992 . 电力系统通信业务导则 Z.吴承治 ,徐敏毅 . 光接入网工程 M . 北京 : 人民邮电出版452Appl ication of SD H technology in the
23、 electric po wer commun ication access net workZ HU Fa2qi ang( Zhejiang Elect ric Power Dispatch & Co mmunicatio n Center , Huangzhou 310007 ,China)Abstract : According to t he co mmunicatio n characteristics in elect ric power co mmunicatio n system and t he analysis o n t he p roblems occurred in
24、power co mmunicatio n system ,t his paper p resent s t hat integratio n of t he design idea of such a SD H access equip ment as ABBs FOX515/512 into t he elect ric power co mmunicatio n access net wor k will not o nly guarantee t he high dependability and high usabilit y in co mmunica2 tio n but als
25、o reduce t he cost s and simlify t he equip ment co nfiguratio n and make operatio n management easy as well . U sing t he SD Hs self2 healing net wor k can also realize t he reliable t ransmissio n of t he line p rotective signals o n 220 kV even wit hout O P GW equipped for t he line. Key words :
26、elect ric power co mmunicatio n ;access net wor k ; SD H technology ;power co mmunicatio n service ; solutio n(上接第 33 页)The introduction of the multi2f unctional transmission equipment of FO X515 modelCU I J i2hong , Z HA N G Hon g2yi , W A N G R u2x i ng(ABB Engineering ( Shanghai) L t d. ,Shanghai
27、 200131 ,China)Abstract : Wit h t he rapid develop ment of auto matio n dispatching technology and t he imp rovement of intelligent administ ratio n in power sys2 tem ,t he new op tical t ransmissio n equip ment of FOX515 has been developed and operated widely all around t he world. This paper int roduces it s main characteristics ,p rinciples and applicatio n modes.Key words : data bus ; safety2f rame st ruct ure ; multi2f unctio nal interfaces