李偉英 劉曉麗 張家口供電公司調(diào)度所
由于歷史的原因和行業(yè)的特殊性，電力系統(tǒng)和鐵路、民航、石化等部門一樣，都擁有屬于自己的一定規(guī)模的通信網(wǎng)。由于各通信網(wǎng)業(yè)務(wù)繁多，而且業(yè)務(wù)之間互相獨(dú)立，因此在一定的時期內(nèi)，電力系統(tǒng)內(nèi)部形成了多個網(wǎng)絡(luò)并行運(yùn)作的局面。隨著行業(yè)的不斷發(fā)展，電力系統(tǒng)對通信的需求也與日俱增，除了話音、數(shù)據(jù)、傳真等通信業(yè)務(wù)外，圖象等寬帶數(shù)據(jù)信息的交換和傳輸也日益增多。一些新的終端設(shè)備被大量采用，這樣就對電力網(wǎng)的傳輸容量、速率和帶寬都提出了更高的要求。另一方面，由于基礎(chǔ)技術(shù)的發(fā)展而帶來的電信技術(shù)的飛速發(fā)展，特別是微電子技術(shù)、光通信技術(shù)、因特網(wǎng)技術(shù)以及ATM和軟件技術(shù)的發(fā)展，對電力行業(yè)通信網(wǎng)的發(fā)展產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的影響。在這樣的背景下，電力通信網(wǎng)正迅速向著數(shù)字化、綜合化、寬帶化的方向發(fā)展。
以前的電力企業(yè)通信網(wǎng)根據(jù)不同的特定業(yè)務(wù)（如行政通信、調(diào)度通信、數(shù)據(jù)通信等）而設(shè)計(jì)為數(shù)個獨(dú)立的網(wǎng)絡(luò)，其中的某一個網(wǎng)絡(luò)往往不能完全適應(yīng)于其他業(yè)務(wù)。這些業(yè)務(wù)網(wǎng)專門化的后果是多個獨(dú)立網(wǎng)并存，而每一個網(wǎng)絡(luò)都需要企業(yè)訂購和維護(hù)，并且即使某個網(wǎng)絡(luò)中有空閑的資源，這些資源也很難被其他類型的業(yè)務(wù)所用。近期，華北電力集團(tuán)公司所直屬的京津唐電網(wǎng)（包括北京、張家口、承德、廊坊、唐山以及秦皇島等供電/電力公司）正在建立以ATM交換機(jī)為核心技術(shù)的寬帶綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)，ATM具有各種綜合能力，包括業(yè)務(wù)綜合（話音、數(shù)據(jù)和圖象），網(wǎng)絡(luò)綜合（從桌面、局域網(wǎng)到廣域網(wǎng)）和技術(shù)綜合（傳輸、復(fù)用、交叉連接和交換的綜合），它集中了電路交換和分組交換的特點(diǎn)，具有端到端的連接性，可以保證語音、數(shù)據(jù)、圖象以及多媒體信息傳輸?shù)姆⻊?wù)質(zhì)量（QoS），同時它還有完善的流量控制和擁塞控制，靈活的動態(tài)帶寬分配與管理，自愈能力強(qiáng)以及安全等優(yōu)點(diǎn)。ATM雖然結(jié)構(gòu)復(fù)雜而且價格昂貴，但它可以綜合所有的 電信業(yè)務(wù)（包括話音、數(shù)據(jù)和圖象），并可實(shí)現(xiàn)到桌面�；谶@樣的優(yōu)點(diǎn)，結(jié)合電力系統(tǒng)行業(yè)特性而對通信可靠性的特殊要求，ATM綜合業(yè)務(wù)網(wǎng)已經(jīng)成了電力通信網(wǎng)的發(fā)展方向，隨著ATM網(wǎng)絡(luò)的建成，電力企業(yè)通信網(wǎng)"N網(wǎng)合一"的趨勢日益明顯，ATM網(wǎng)將從業(yè)務(wù)綜合走向網(wǎng)絡(luò)綜合，正在漸漸成為電力通信網(wǎng)的統(tǒng)一傳送平臺。
一、華北電力集團(tuán)京津唐通信網(wǎng)業(yè)務(wù)綜述
在華北電網(wǎng)的生產(chǎn)、基建中，有幾種通信業(yè)務(wù)是共存的，他們是：行政電話系統(tǒng)、電力調(diào)度通信系統(tǒng)、通信綜合監(jiān)測系統(tǒng)、信息中心業(yè)務(wù)、雷電監(jiān)測系統(tǒng)、會議電視系統(tǒng)以及EMS計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。下面將結(jié)合實(shí)際（個別以張家口供電公司為例），分別對這些系統(tǒng)的功能、現(xiàn)狀和特性進(jìn)行介紹。其結(jié)構(gòu)拓?fù)鋱D如圖1所示。
1.華北電力行政通信交換網(wǎng)
華北電力系統(tǒng)京津唐地區(qū)行政通信交換網(wǎng)（簡稱京津唐電力通信交換網(wǎng)）是一個以石家莊信息產(chǎn)業(yè)部第54所HARRIS20-20LH/LX型數(shù)字程控交換機(jī)為主的交換節(jié)點(diǎn)所組成的覆蓋華北范圍的復(fù)合網(wǎng)，是華北電力系統(tǒng)專用通信網(wǎng)的組成部分，也是華北電力調(diào)度的備用通信手段。它支持著京津唐電網(wǎng)用戶（包括工作用戶與居民用戶）之間的通信聯(lián)絡(luò)，該網(wǎng)采用樹型結(jié)構(gòu)，按照行政和地理關(guān)系組網(wǎng)。在樹型結(jié)構(gòu)上，結(jié)合業(yè)務(wù)需求和通道條件設(shè)有少量的直達(dá)路由，其匯接中心設(shè)在華北電力集團(tuán)公司，各地區(qū)設(shè)一個或兩個地區(qū)匯接中心。地區(qū)匯接中心一般設(shè)在地區(qū)電力/供電公司和發(fā)電總廠，華北匯接中心和下級地區(qū)匯接中心正向復(fù)合網(wǎng)發(fā)展。目前，局間中繼采用全自動接續(xù)，一般為數(shù)條4WEM信令方式的通道，少數(shù)為2Mbit/s。而每臺交換機(jī)都與當(dāng)?shù)氐腜STN公用網(wǎng)以數(shù)個2Mbit/s的PCM通道相連接，成為公用網(wǎng)的端局或用戶交換機(jī)。局間中繼采用全自動接續(xù)，對公用網(wǎng)則為BID+DOD2或DID+DOD1，信令方式主要采用隨路信令，而已有ISDN功能的部分則為共路信令。各級匯接中心至端站逐級設(shè)置基干路由，交換站間根據(jù)話務(wù)量建立低呼損直達(dá)路由或高效路由。路由選擇順序?yàn)榘l(fā)話交換區(qū)自下而上，受話交換區(qū)自上而下，全網(wǎng)自遠(yuǎn)而近，首先選擇高效直達(dá)路由，最后選擇基干路由。
2.華北電力調(diào)度網(wǎng)
華北電力調(diào)度網(wǎng)是承載華北地區(qū)網(wǎng)局級、省級和地區(qū)級三級電力調(diào)度的通信網(wǎng)。在華北電力調(diào)度處，各省級調(diào)度機(jī)構(gòu)、地區(qū)調(diào)度中心以及各個重要的變電站，都有其通信節(jié)點(diǎn)。京津唐電網(wǎng)的調(diào)度通信網(wǎng)是由30余臺北京兆維集團(tuán)公司的型號為MD110的程控?cái)?shù)字調(diào)度機(jī)組成的復(fù)合網(wǎng)。其中，每個下屬機(jī)構(gòu)（各地的電廠以及供電公司）擁有一臺處于調(diào)度大樓的中心節(jié)點(diǎn)以及分布于各變電站的數(shù)個節(jié)點(diǎn)�？紤]到調(diào)度操作對可靠性的要求，網(wǎng)絡(luò)要求較為嚴(yán)格，交換節(jié)點(diǎn)之間通過多種通道（如微波、載波、光纖）相連接，而且禁止一般行政用戶進(jìn)入。在每兩個節(jié)點(diǎn)之間，都有數(shù)條迂回通道可選。中繼通道通常為4WEM方式，采用斷續(xù)信令接續(xù)。
3.電力系統(tǒng)綜合監(jiān)測管理網(wǎng)
該網(wǎng)是獨(dú)立的電力通信管理網(wǎng)（PTMN），實(shí)現(xiàn)對電力系統(tǒng)通信網(wǎng)中通信設(shè)備的綜合管理。華北地區(qū)的京津唐電力通信管理網(wǎng)由北京、張家口和唐山等地區(qū)的監(jiān)測子網(wǎng)組成，形成一個廣域網(wǎng)，每個子網(wǎng)由中心站和數(shù)個工作站組成。此網(wǎng)中心站采用100Mbit/s以太網(wǎng)、WindowsNT4.0操作系統(tǒng)和TCP/IP協(xié)議，與華北地區(qū)電力系統(tǒng)通信網(wǎng)綜合監(jiān)測廣域網(wǎng)和企業(yè)網(wǎng)（或ATM交換機(jī)）互聯(lián)，它擴(kuò)充靈活，應(yīng)用軟件和接口設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化。工作站則實(shí)時采集，處理各通信站設(shè)備和環(huán)境的電平、電壓、溫度、煙霧、防盜等遙測量的實(shí)時值，設(shè)置門限值，以及分布方式的歷史數(shù)據(jù)庫長期存入各種歷史信息以便查閱。采用客戶/服務(wù)器（C/S）方式或?yàn)g覽/服務(wù)器（B/S）方式。
通信網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)作為電力系統(tǒng)通信網(wǎng)的監(jiān)視，控制和管理的專網(wǎng)，對電力系統(tǒng)通信網(wǎng)中的傳輸設(shè)備、交換設(shè)備以及用戶設(shè)備等所有相關(guān)的設(shè)備實(shí)施實(shí)時監(jiān)控的功能，且與其他網(wǎng)絡(luò)互通，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享。
4. 信息中心系統(tǒng)
張家口供電公司信息中心系統(tǒng)以BAY公司的SYSTEM5000作為主交換機(jī)，DEC公司的ALPHA2100小型機(jī)為主服務(wù)器。利用此網(wǎng)絡(luò)提供的性能，可以方便地建立企業(yè)內(nèi)部網(wǎng)，還可以作為華北局廣域網(wǎng)的一個用戶訪問Internet。此快速交換以太網(wǎng)以調(diào)度大樓為主，連接包括變電工區(qū)、配電營業(yè)所、多經(jīng)所、線路工區(qū)在內(nèi)的多個局域網(wǎng)點(diǎn)，通過微波連接宣所、下所、縣供電公司和華北電力集團(tuán)公司的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，形成以調(diào)度大樓為中心的廣域網(wǎng)絡(luò)。調(diào)度大樓本身是一個十七層的局域網(wǎng)，大樓內(nèi)每個房間設(shè)三個站點(diǎn)，共計(jì)492個站點(diǎn)，張所80點(diǎn)，宣所80點(diǎn)，下所60點(diǎn)。在此網(wǎng)絡(luò)上運(yùn)行著管理信息系統(tǒng)（ZGMIS），包括計(jì)劃、綜合查詢、生產(chǎn)技術(shù)、生產(chǎn)運(yùn)行、財(cái)務(wù)、用電、勞資、安監(jiān)、基建以及物資及調(diào)度SCADA接口等十幾個子系統(tǒng)。此外，在辦公自動化方面，使用IBM公司的LOTUS NOTES群件實(shí)現(xiàn)了事務(wù)處理、信息發(fā)布、信息查詢、公文流轉(zhuǎn)批閱、會議管理、電子郵件以及信息采編等功能。LOTUS NOTES還可以與大型數(shù)據(jù)庫連接實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享和智能處理。
5．雷電監(jiān)測系統(tǒng)
雷電監(jiān)測系統(tǒng)（LLS）是一個實(shí)時監(jiān)測雷電活動的系統(tǒng)。它主要由方向時差探測器（DTF）、中央處理器（NPA）和雷電信息分析顯示終端（LIADS）三部分組成。它能實(shí)時測量雷電發(fā)生的時間、地點(diǎn)、幅值、極性、回?fù)舸螖?shù)等參數(shù)，為防雷保護(hù)工作提供大量實(shí)用數(shù)據(jù)，并為快速查找輸電線路的雷擊故障點(diǎn)提供方便。LIADS是雷電定位系統(tǒng)的三個組成部分之一，它是由一個計(jì)算機(jī)硬件和LIADS專用軟件所構(gòu)成的雷電分析顯示終端，主要實(shí)現(xiàn)雷擊點(diǎn)位置和雷暴運(yùn)行軌道的顯示和雷電信息的分析統(tǒng)計(jì)。如雷電信息的實(shí)時顯示、歷史信息的重放顯示、目標(biāo)庫編輯功能和故障查詢功能等。LIADS收到中央處理器NPA發(fā)來的雷電信號后，根據(jù)雷電的經(jīng)緯度，通過一系列的變換、計(jì)算、處理，使其成為計(jì)算機(jī)屏幕圖形坐標(biāo)，并將雷擊點(diǎn)及雷電參數(shù)定位在屏幕地圖上的相應(yīng)位置（其中彩色電子地圖是程序開機(jī)后調(diào)入內(nèi)存的）。
LIADS既可以作為一個本地終端和NPA同時放在一起，也可以作為遠(yuǎn)方顯示終端遠(yuǎn)離NPA放置。此時必須建立起LIADS 與NPA 之間的通信通道。雷電分析顯示終端的通信采用異步串行雙工專線方式。NPA傳來的信號經(jīng)過調(diào)制解調(diào)器送入計(jì)算機(jī)的串口，采用ASCII編碼，1位起始位，8位數(shù)據(jù)位，無奇偶校驗(yàn)，波特率為300-14400之間可選，視通信方式而定。
6.會議電視
會議電視是利用電力系統(tǒng)充裕的通信傳輸通道帶寬容量，結(jié)合電力系統(tǒng)地域分布廣的實(shí)際情況而采用的一種異地與會者在虛擬會場中開會的形式。利用視頻、音頻采集系統(tǒng)，以及高速寬帶傳輸，將分布在各不同地點(diǎn)的分會場的與會者的聲像信號發(fā)送和接收，用來實(shí)時而高效地實(shí)現(xiàn)信息的傳達(dá)和交互。聲像信號被采集、量化、編碼、壓縮，最后導(dǎo)入通道。
二、多種上層業(yè)務(wù)綜合在底層基礎(chǔ)網(wǎng)傳輸模式的介紹
1.行政電話業(yè)務(wù)
程控交換機(jī)通過2ME1接口的方式，采用CAS DTMF或ETSI QSIG信令接入ATM交換機(jī)的E1MVP板，實(shí)現(xiàn)語音的SVC連接。對于R2DTMF和ISDN Q-SIG信令可以采用SVC方式來實(shí)現(xiàn)行政電話的話音連網(wǎng)。
2.電力調(diào)度網(wǎng)
鑒于電力調(diào)度網(wǎng)在電網(wǎng)生產(chǎn)中的重要性和特殊性（要求絕對的通暢、無阻塞、穩(wěn)定），因此暫時不能將之完全平移到ATM模式中。而是在實(shí)驗(yàn)完畢之后，把ATM的通道當(dāng)作其備用通信手段，以加強(qiáng)其安全可靠性，實(shí)現(xiàn)電力安全生產(chǎn)和調(diào)度。
3.通信綜合監(jiān)測系統(tǒng)
對通信綜合監(jiān)測業(yè)務(wù)，在中心點(diǎn)--華北調(diào)度局新樓，將以10/100Mbit/s自適應(yīng)方式接入PASSPORTATM交換機(jī)，在其余各站點(diǎn)上將采用路由器以E1方式接入ATM交換機(jī)的四端口E1C板，使用PPP協(xié)議方式，路由協(xié)議采用OSPF，業(yè)務(wù)接入方式同信息中心接入方式。
4.信息中心業(yè)務(wù)接入方式
從前的信息中心，利用已有的路由器以2Mbit/s或64Kbit/s的方式已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了同各地區(qū)供電公司及電廠的計(jì)算機(jī)連網(wǎng)，而新的系統(tǒng)將采用10M/100Mbit/s接口，采用OSPF協(xié)議分別接入各ATM交換節(jié)點(diǎn)的PASSPORTATM交換機(jī)。
5.雷電監(jiān)測系統(tǒng)
目前，該業(yè)務(wù)采用點(diǎn)到點(diǎn)結(jié)構(gòu)，各供電公司地區(qū)調(diào)度所PC終端通過MODEM ANSYNC接入PCM。新系統(tǒng)安裝后，原PCM接口通過2M E1 CES 端口接入ATM網(wǎng)絡(luò)。
6.會議電視
會議電視業(yè)務(wù)將采用H.320標(biāo)準(zhǔn)，以E1接口接入ATM交換機(jī)，以BTDS的方式來實(shí)現(xiàn)。在EMS計(jì)算機(jī)系統(tǒng)方面，目前EMS計(jì)算機(jī)系統(tǒng)只有華北局，包括北京、唐山、天津開通，ATM交換機(jī)系統(tǒng)建立后，由交換機(jī)提供E1G703接口，采用CISCO路由器，使用IP協(xié)議，RIP協(xié)議，業(yè)務(wù)接入方式同信息中心接入方式。
在"華北京津唐電力數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)通信網(wǎng)"中，所有業(yè)務(wù)的優(yōu)先級如下（以各類業(yè)務(wù)要求的實(shí)時順序?yàn)樾颍赫{(diào)度程控交換；調(diào)度EMS自動化信息和計(jì)算機(jī)系統(tǒng)；電力市場和營銷系統(tǒng)；行政電話；會議電視；通信綜合監(jiān)測系統(tǒng)；雷電監(jiān)測定位系統(tǒng)；綜合管理MIS系統(tǒng)和其他MIS系統(tǒng)。
電力系統(tǒng)利用自身設(shè)備的穩(wěn)定性和優(yōu)越性，近年來不斷發(fā)展，日趨先進(jìn)，可靠和成熟的通信技術(shù)，已為自身的通信業(yè)務(wù)架構(gòu)出一個堅(jiān)實(shí)、牢固、可靠的寬帶通信網(wǎng)。各種業(yè)務(wù)分立，"底層"傳輸合一的局面已經(jīng)基本形成，這為合理利用資源，兼顧可靠和穩(wěn)定打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。電力系統(tǒng)的通信在系統(tǒng)中有著重要的地位，是電力系統(tǒng)自動化，現(xiàn)代化的物質(zhì)基礎(chǔ)，為安全生產(chǎn)、經(jīng)濟(jì)調(diào)度以及基建立下了汗馬功勞。隨著形勢的發(fā)展，電力系統(tǒng)的通信不僅立足本系統(tǒng)服務(wù)，同時也要充分把握頗具市場潛力的系統(tǒng)外用戶，邁出產(chǎn)業(yè)化的一步。由此看來，電力通信領(lǐng)域應(yīng)抓住機(jī)會，更加快速地完善和發(fā)展自己。
