浅谈武强电网电力综合业务冗余备份网络的建设

随着经济的高速发展，我县电网规模越来越大，电网结构日趋复杂，电网管理手段越来越先进和多样，业务包括远动数据、语音、视频、 MIS数据等，这就对通道和网络的可靠性提出了更高的要求, 建设电力综合业务冗余备份网络已经非常必要。

一、业务需求分析

我公司99年以前调度自动化只有四遥功能，所传输的业务只有数据和语音且数据量很小，那时的传输通道是电力载波。由于电力载波传输的带宽小，传输速率低(300-600bps)、误码率高，所以99年我们安装了当时比较流行的2.4G点对多点无线扩频通信系统，该系统具有较大的传输带宽和较高的传输速率(600-9600bps)，误码率也很低，业务能力为两话两数。我们将其作为主通道，电力载波作为备用通道且两种通道能够自动切换。但随着2.4G扩频用户的增多，电磁环境逐渐恶化，该系统的传输效果也变得不太理想，2001年曾发生过因为某单位跳频系统超范围使用频段，致使我公司2.4G扩频系统瘫痪。

2002年底我公司利用农网改造资金组建了SDH155光纤通信系统，其中由6个站点组成光环，其余四个数据量较小的站点由PDH作成分支呈辐射状。环路站点光端机配置4E1，综合接入设备为PCM15;每个分站点提供2M带宽，配置 PCM15，可提供6路语音(FXS口)、1路RS232口、1路4线E/M口、1路RJ45口。由于当时国家已将2.4G频段作为蓝牙技术的专用频段，所以我们随之将该系统淘汰，电力载波由于其固有的缺点也被淘汰。应该说SDH-155光通信系统是非常可靠的也能传输多种业务。但随着电力新业务不断增加，2003-2005年我公司先后组建了自动抄表系统、供电所MIS系统、变电站视频监控系统、视频会议系统和OA办公自动化系统。多种业务的投入运行，SDH155光通信系统的带宽资源显得已经不够用，如果将该系统升级换代则很不经济，县公司承受不了。我们于是用光纤收发器和网络交换机组建了一套100M光传输以太网络，用来传输视频数据和供电所MIS数据等，解决了带宽资源不足的问题，但随之而来的问题是由于光纤收发器的可靠性差，经常损坏，致使网络中断，给变电站监控带来不便，尤其是电费回收期间中断后果更是不堪设想。2007年3月份由于调度主站光端机PCM120背板烧毁而又没有备用板，也没有备用通道，造成了SDH光通信系统瘫痪致使远动数据、自动抄表系统和语音等业务长时间中断的严重后果

为了解决这些问题我们对其他县电力系统作了一下调查和了解，他们也都或多或少存在类似情况，初期大家都认为光通信系统特别是自愈环网极其可靠，不会出现通道中断的情况，但随着设备运行时间的延长和老化，都出现过光端机损坏，从而造成一个或多个站点的数据和其他业务的中断。

武强供电公司SDH-155通信系统网络拓扑图

针对以上情况我们总结吸取了经验和教训，采取了如下措施：一是准备充足的备品备件以备急需之用;二是加强设备的缺陷管理，提高运行维护人员的责任心，及时发现和处理缺陷;三是组建一套经济实用且技术先进、可靠性高的电力综合业务宽带冗余备份网络,该网络将覆盖武强电网9座变电站及10个供电所，涵盖公司所有业务。

二、备份网络传输方式的选择

备用通道的建设原则上不应选用同一种传输介质，该系统应能满足远动数据、自动抄表数据、语音、供电所MIS、视频、OA办公自动化系统的传输要求并且具有高带宽、高传输速率、低误码率、技术先进、扩展性强、经济实用等优点。

虽然现在全数字电力载波机传输带宽和传输能力等已大为提高，但仍赶不上电力新业务的需求和发展，其价格也不菲，一些通信运营商也能提供无线数据服务，但带宽不能满足电力综合业务的要求。经过全面的比较和慎重的考虑，因无线通信方式相对有线通信具有较高的抗自然灾害能力，且无线局域网技术已非常成熟， 在无线接入方案中5.8G频段属于固定无线接入系统中性能价格比最高的优选频段，该频段是国家开放频段，频率占用费低廉，相应设备也比较经济，再加上我县处于华北大平原东中部，无高大建筑物，非常适合该频段的使用。所以我们准备组建5.8G点对多点无线扩频通信系统作为电力综合业务的备用网络。

三、武强电网5.8G无线扩频综合业务冗余备用份络介绍

1、设计方案

1.1业务需求

建立电力调度无线宽带综合业务网络通信系统，具体功能为：

①为每个外围站、所提供8个FXS口、2个FXO口，2个RS232数据口，2个4线E/M接口，4路热线电话，数据通信采用部颁CDT规约兼容POLLING规约;

②提供远程局域网功能，满足电力MIS应用;

③提供多路以太网接口，满足变电站供电所图像监控和视频会议传输接入的需求。

④具有VOIP功能。

⑤具备有、无线通道自动切换能力。

1.2无线传输方案

本方案采用Alvarion BreezeACCESS VL高速无线网桥组建5.8GHz点对多点网络系统。

BreezeACCESS VL高速无线网桥，以其高吞吐量、高可靠性和卓越的传输距离成为替代昂贵的专线等干线系统的理想解决方案，可为各个远程站点提供高速的无线链路。其采用OFDM正交频分多路复用技术，具有高速率、高频率利用率以及抗干扰和多路径效应的优势，可提供高达54Mbps的空中速率, 结合高数据速率和频率复用能力，BreezeACCESS VL扇区天线可提供高达163Mbps的吞吐量，设备提供10/100Mbps以太网接口，是组建远程无线网络的最佳选择。

武强电网所辖9座变电站、10个供电所(1个所在公司院内，其余全部站、所合一)。在无线宽带网络方案中，采用5.8G频率的54M点对多点的无线网络连接方式。其中，在无线网络系统中心点放置3台BreezeACCESS VL系列的中心端设备 AU-D-SA-5.8-120-VL，使网络中心的无线发射范围形成360度，这样就可接受来自不同方向的标配(分站)SU 连接设备的无线网络信号。

每个AU 连接设备标配的定向扇区天线对应相应区域的3个无线远端点，每个远端点采用 1台SU-A-5.8-54-BD-VL设备，通过其室外单元(ODU)集成的 21dBi定向天线对应中心点AU的扇区天线，

本系统空中接口协议遵从IEEE 802.11标准;工作方式采用直接序列扩频DSSS方式(Dir ect Sequence Spread spectrum);带宽资源采用固定分配方案(根据需要也可采用动态分配)。

武强供电公司无线宽带网络示意图如下：

注：红色线条分隔区域代表中心端设备 AU-D-SA-5.8-120-VL的覆盖范围(120°)