电力通信系统设计分析赵媛

电力通信系统设计分析赵媛

赵媛

(内蒙古电力（集团）有限责任公司薛家湾供电局内蒙古鄂尔多斯市010300)

摘要：在电力系统运行过程中，电力通信系统非常重要，在智能电网建设下，对电力通信系统的功能和性能提出了更高要求。本文首先对电力通信系统的设计需求进行分析，进而探讨电力通信系统的设计与实现方法，包括系统总体架构设计、软硬件设计、系统运行效果等，以期为相关工程提供参考。

关键词：力通信系统；设计需求；软硬件设计

引言

电力企业要有优质的通信网络系统，才能确保供电稳定，确保用电安全。利用电力企业通信网能够有效实现全过程监控，实现通信业务以及通信资源的综合性管理。文章主要通过对电力通信网络管理信息系统论述，进一步提出通信系统设计重点。

1通信系统对电力系统的影响分析

在电力系统中，SDH技术中的光传输网络才是核心所在，而在应用了电力载波和数字微波技术以后，主干传输网络中也包含了一些环形结构。自动保护和切换机制的出现，能够更好的确保网络自身的可靠性。同时，通信系统的主要作用在于确保电力的安全性，做好继电保护等多项工作。在一般工作情况下，网络中任意两个节点上都需要存在着两个或者是以上的物流线路连接点，最好是满足N-1或者是N-2的基本原则。假设系统中的任意两个节点出现了断开的情况，在满足N-1或者是N-2的基本原则时，通信质量也不会受到任何的影响。

2电力通讯过程中的一些常见问题

（1）sdh环网结构中的问题。我国经济社会发展的现状是全国各地的发展水平不均衡，所以不同的地区对于供电量也有了不同的要求，变电站的兴建数量也会受此影响，所以这样一来，sdh节点数量分布也越来越不均匀。这种情况下非常容易出现各种失效事件，同时对于网络故障的抵御能力也有所减损。另外在原有的电力信息网络当中不断连入新的sdh节点，并且老的节点没有得到相应的优化，这就非常容易出现环中环现象，信号传输延时明显。（2）网络安全性不高。现在我国电力网络的安全可靠性较低也是阻碍我国电网建设的一大因素，受此影响，资源共享能力也不强。但是网络线路长期运行，所以我国很多通信线路当中应用的设备和线材都出现了损坏，因此电力网络的安全可靠性更加不乐观。我国电力通信技术在不断进步，所以设备的集成化水平不断提高，但是对于单板的功能性和容量也有了新的要求，在这种情况下，一块单板出现问题就会直接造成整体结构的瘫痪，无法工作。（3）电源问题。电源问题一直是困扰电力系统通信的常见问题，当前大部分的电力企业的通信系统都采用的是直流蓄电池作为其主要的电源，而直流蓄电池如果适用的时间过长可能会导致电池内部温度异常升高，一旦超过其所能程度的最高温度时就会出现直流蓄电池失效的问题。与此同时，电力设备在进行充电过程中所产生的化学反应对板栅具有一定的腐蚀性，久而之久就会造成蓄电池失水的问题。如果这类电源问题得不到有效的解决，则会对电力系统通信运维与检修工作的开展产生严重的不良影响，同时也制约着电力企业整体经济效益的提升。

3电力通信系统的设计与实现

3.1设计前的注意事项

技术是融合发展的，电力系统不能独立于技术之外，所以说，一定要在学科间融合基础上，全面设计好电力通信网络管理信息系统，全面满足电务行业专项需求。为了全面提高电力通信网络管理信息系统全面性、综合性，需要使用高质量管理软件实现信息上的兼容，设计电力通信管理系统要必须保证所有的通信数据和信息能够在PC机上流畅传输。对不同客户的不同需求进行调查、分析、汇总，并以调查数据为前提，满足用户需求，实现系统完整性、优越性。

3.2系统硬件设计

首先在应急通信车硬件设计方面，考虑到对应急通信车灵活性的要求，需要对车辆进行全面改造，外壳要满足密封隔热、防尘防雨等方面的需求。内部功能模块包括交换机、中频处理单元、射频接受单元、调度机、调度台、系统电源、天线和接口等。其中，中频处理单元属于一体化设备，主要实现核心网设备功能和LTE网络基站功能。车载天线负责接受和发送射频信号，射频拉远模块可采取立架、挂墙、抱杆等安装模式，主要用于降低信号损耗，提高系统覆盖容量。调度设备用来实现语音、视频的调度管理，实现单呼和组播等通信功能。其次是单兵设备的硬件设计，若车辆不在指定区域，也可以通过步行将设备运送到指定位置，经过调整和编码后，采用天线将信号发送给应急通信车。单兵设备主要由电源、LTE天线、信号收集和处理器组成。再次是主控制器的设计，可采用AT89C51单片机作为总控制器，实现电力系统和通信系统的数据交互。单片机采用八位微处理器和4KB存储器，支持百次只读存储器循环过滤操作。最后是收发器方面的硬件设计，采用PL智能收发器，与后河电路连接，加入外界程序存储器，可在收发器单元中保存数据，实现数据收发操作。

3.3系统软件架构

在电力通信网中，主要由一个平台与四个子系统组成了完整的系统软件架构。其中，4个子系统分别为通信运行管理子系统、通信综合监控子系统、通信专业管理子系统与通信资源管理子系统。通信运行管理功能模块主要包括运行值班管理、缺陷故障管理、通信运行方式管理、通信检修管理、备品备件管理以及仿真培训管理等等。通过对系统中各类工作的流程化、信息化以及标准化管理，可以达到对电力通信系统的信息共享与规范化管理目的。

3.4数据信息管理

数据传输多是会采用ArcSDE系统，这类系统对数据具有更强的识别力，保证了数据传输过程中不乱码，不丢失。操作过程也非常简便，先要将所搜集到数据信息发送到orade，再采取较为先进的数据管理系统进行传输，到达系统服务器。ArcSDE能够对相关数据进行分类、收集、整理和分析。数据库检索功能也是满足用户的一个基本功能，一定要建立一个简便的入口，使用户能够便利迅速找到所需信息，空间索引就能够实现这一功能，这样就能够为拥有权限的用户更好服务，大大节省了人力操作，提升了工作效率。

3.5系统运行测试结果

在上述电力通信系统设计方案下，可以分别采用硬件工具包和软件工具包对系统功能进行测试，具体包括手持GPS设备、车载天线、PC机、TD-LTE系统和电源等。比如对电力系统覆盖范围进行测试，测试对象为工业园区、居民区和县区农村，可在所有测试场景中开展车载遍历测试。由地图信息系统完成路线规划，选择中心基站，负责上传和下载业务便利测试，对移动过程进行记录。可以在土层中找到基站轮廓覆盖信息，连接测试设备，获得路测软件中的数据记录值。测试预期结果是覆盖距离能够达到6km，在四个基站点的测试中，A基站覆盖范围为6~8km，B基站的覆盖范围为5~6km，C基站的覆盖范围为8~9km，D基站的覆盖范围为7~8km，基本达到预期覆盖目标。相比于传统电力通信系统，采用这种设计方案在传输路线为20个时，系统频率使用率可达到1.726bit/s，而传统系统路线数量为40个时才能达到1.482bit/s，说明在频带使用率上升时，该系统传输速率要高于传统通信系统。而且系统运行过程稳定，可以满足多种情况下的通信业务响应需求，在发生故障是快速切换业务服务，防止业务通信中断。总体而言，采用TD-LTE通信技术实现的电力通信系统，可以满足实际通信需求，为智能电网的通信稳定性提供保障。

结语

结上，我们不难发现，当前我国电力通信网络的结构越来越复杂、越来越庞大，为了保证其可以在以后的工作中继续发挥出作用，就需要我们对整个网络系统进行优化和设计，从而保证网络的运行质量。在未来，网络设备和设计理念也会不断更新换代，所以这就更需要我们结合当前的网络系统运行中的问题加以总结，及时采取措施来对现有的设计进行优化，保证系统的可靠性和安全性。

参考文献:

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[3]汪珍.面向电力通信网可靠性的业务路由优化分配方案分析[J].通讯世界,2017(15).