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關(guān)鍵詞:通信電源系統(tǒng) 維護(hù) 防雷
通信電源系統(tǒng)承擔(dān)著向電力系統(tǒng)交換機(jī)、光端設(shè)備、PCM設(shè)備、微波設(shè)備等通信設(shè)備供電的任務(wù),是所有通信設(shè)備的“心臟”,一旦發(fā)生供電中斷,通信系統(tǒng)、超高壓輸電線路高頻保護(hù)及電網(wǎng)安全穩(wěn)定裝置通道、調(diào)度自動化遠(yuǎn)動信息通道將無法運(yùn)行,將極大地威脅電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。下面可以從以下幾個方面來分析通信電源的穩(wěn)定安全。
1 選用高可靠電源系統(tǒng)
電源系統(tǒng)是否穩(wěn)定,關(guān)鍵在于設(shè)備是否可靠,設(shè)計是否合理。一套電源設(shè)備只有在原理設(shè)計合理、設(shè)備選用可靠的情況下,才能確保其穩(wěn)定性。
由于以前的電源系統(tǒng)多采用分立電子元件,如可控硅等元件,給運(yùn)行維護(hù)帶來很多不便。高頻開關(guān)電源具有體積小、噪聲低、效率高、功率因素高、動態(tài)性能好、均流特性好、可靠性高、可帶電熱插拔、電磁兼容性極好、對電網(wǎng)污染小的優(yōu)點(diǎn),必將取代相控整流器,此外,還易于監(jiān)控、擴(kuò)展、實(shí)現(xiàn)“N+1”備份的功能。
選用安全、穩(wěn)定的硬件設(shè)備是實(shí)現(xiàn)通信電源可靠性的第一要素,合理的接線方式也非常重要。為了保證電源系統(tǒng)的獨(dú)立性,每套通信設(shè)備的兩路電源分別接到高可靠電源系統(tǒng)的獨(dú)立直流母排上,每個直流母排上的輸出端均帶有隔離裝置,即雙電源/雙母排概念;而蓄電池分別接入各自母排,組成完全獨(dú)立又互不干涉的獨(dú)立供電系統(tǒng)。
2 建立通信電源監(jiān)控系統(tǒng)
為了保證通信系統(tǒng)的暢通,提高設(shè)備運(yùn)行水平,盡量縮短維修時間,使系統(tǒng)管理由局部、臨時監(jiān)測,變?yōu)橄到y(tǒng)、全天候管理,必須實(shí)施監(jiān)控。通信電源監(jiān)控系統(tǒng)是對通信設(shè)備進(jìn)行遙測、遙信和遙控,能實(shí)時監(jiān)視和顯示其運(yùn)行參數(shù),自動監(jiān)測和處理系統(tǒng)各種故障的設(shè)備,并且還能監(jiān)測機(jī)房溫度,并根據(jù)環(huán)境溫度實(shí)時對蓄電池浮充時進(jìn)行溫度補(bǔ)償。
2.1單套電源的監(jiān)控
對于單套電源系統(tǒng)的監(jiān)控,一般在整流屏配備本機(jī)監(jiān)控裝置,實(shí)時監(jiān)測交流單元,整流單元、直流單元、蓄電池等工作狀態(tài),包括系統(tǒng)電壓、系統(tǒng)工作狀態(tài)顯示,負(fù)載電流及各整流模塊的輸出電流,蓄電池的充放電電流及安時數(shù)、系統(tǒng)的各項運(yùn)行參數(shù)設(shè)定值、蓄電池溫度及環(huán)境溫度,根據(jù)各項設(shè)定值發(fā)出各類告警信息,并且具有RS-232接口,對于緊急故障具有電話回叫功能,在第一時間通知運(yùn)行人員。其組成如圖1所示。
圖1 監(jiān)控系統(tǒng)組成
2.2多套電源系統(tǒng)的監(jiān)控
一般來說,一個供電局有多套通信電源,而且大多通信電源無人值班,因此,必須采用獨(dú)立的通信電源監(jiān)控系統(tǒng),并且把各站的電源監(jiān)控系統(tǒng)納入通信設(shè)備總的監(jiān)控系統(tǒng)。
根據(jù)通信電源集中維護(hù)、統(tǒng)一管理的基本模式,監(jiān)控系統(tǒng)是一個多級的分布式計算機(jī)監(jiān)控網(wǎng)絡(luò),分為監(jiān)控單元、監(jiān)控站、區(qū)域監(jiān)控中心、中心局監(jiān)控中心。四級結(jié)構(gòu)如圖2所示。
圖2 通信電源監(jiān)控系統(tǒng)組成
一般以地調(diào)監(jiān)控中心為中心局監(jiān)控中心,各縣調(diào)監(jiān)控中心為區(qū)域監(jiān)控中心。各級的功能為:
(1)設(shè)備監(jiān)控單元完成周期性的采集數(shù)據(jù),接收和執(zhí)行命令,接受上一級下達(dá)的配置信息、刷新配置文件;
(2)監(jiān)控站實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集和處理,向下與各設(shè)備單元監(jiān)控單元傳送數(shù)據(jù),進(jìn)行處理后,向上級傳送,實(shí)時監(jiān)視各監(jiān)控單元的工作狀態(tài),同時與監(jiān)控中心通信,實(shí)時向監(jiān)控中心轉(zhuǎn)發(fā)告警信息,并接受各監(jiān)控單元的參數(shù),顯示各監(jiān)控單元采集的各種監(jiān)測數(shù)據(jù)和告警信息;
(3)監(jiān)控中心(包括區(qū)域監(jiān)控中心)具有監(jiān)控站的功能,還能實(shí)現(xiàn)各監(jiān)控站工作狀態(tài)顯示和打印各種數(shù)據(jù)和信息。電源監(jiān)控系統(tǒng)的基本原則應(yīng)把可靠性放在第一位,監(jiān)控系統(tǒng)本身的可靠性必須高于被監(jiān)控設(shè)備的可靠性,監(jiān)控系統(tǒng)要以監(jiān)為主、控為輔,并且逐漸向智能化、規(guī)范化方向發(fā)展。轉(zhuǎn)貼于
3 加強(qiáng)對設(shè)備的維護(hù)工作
對通信電源的維護(hù),主要是對蓄電池的維護(hù)。目前,通信電源大多采用免維護(hù)蓄電池(閥控式密封蓄電池),但其所謂的免維護(hù)其實(shí)是指使用過程中不需要加蒸餾水等工作。但在日常的工作中,還需對其進(jìn)行精心維護(hù)。
3.1環(huán)境溫度的穩(wěn)定
閥控式蓄電池適合在清潔、干燥、通風(fēng)、避免陽光直射的環(huán)境中運(yùn)行,環(huán)境溫度控制在15~35℃,最好是標(biāo)準(zhǔn)室溫25℃。因此,必須安裝空調(diào),確保蓄電池室溫度控制在25℃。
3.2對蓄電池的維護(hù)
蓄電池作為通信電源的后備電源,是確保設(shè)備不間斷運(yùn)行的最后一道防線,必須對其精心維護(hù)。在維護(hù)過程中,首先要經(jīng)常觀察其外觀,檢查有無活性物質(zhì)脫落、極板變形、電解液外漏,柵極有否腐蝕和硫化,及時做好充放電,根據(jù)《電信電源維護(hù)規(guī)程》中規(guī)定:
(1)蓄電池應(yīng)每年做1次放電試驗,放電額定容量的30%~40%,每3年做1次容量實(shí)驗,使用6年后應(yīng)每年1次,蓄電池放電期間應(yīng)每小時測量1次端電壓和放電電流;
(2)還要引進(jìn)先進(jìn)的測試方法對蓄電池進(jìn)行定期測試。根據(jù)研究,蓄電池的真正等效內(nèi)阻是由其金屬電阻和電化學(xué)電阻組成,內(nèi)阻的增加導(dǎo)致蓄電池實(shí)際容量的減少?,F(xiàn)在市場上蓄電池測試儀很多,通過選用合適的蓄電池測試儀對蓄電池進(jìn)行日常維護(hù),再加上目前電源都對蓄電池裝有巡檢、監(jiān)控功能,更加能保證蓄電池的日常工作效率。
4 高度重視防雷接地
雷電是對電力系統(tǒng)產(chǎn)生較大影響的一種自然災(zāi)害,現(xiàn)在很多通信設(shè)備發(fā)生雷電事故,大多是由電源系統(tǒng)進(jìn)入,因此必須重視電源系統(tǒng)的防雷接地工作。
4.1 防雷
根據(jù)YD5078-98《通信工程電源系統(tǒng)防雷技術(shù)規(guī)定》以及各通信站內(nèi)主要電源配套設(shè)備的耐壓沖擊指標(biāo)和防雷器殘壓要求,電力系統(tǒng)雷害的防護(hù)可采取分級協(xié)調(diào)的防護(hù)措施進(jìn)行電源設(shè)備的保護(hù)。圖3為三級防雷保護(hù)措施。
圖3 三級防雷保護(hù)措施
(1)市電引入端安裝OBO電源防雷模塊,可以預(yù)先引雷;
(2)在交流輸入到整流器中間安裝一組低壓避雷器,確保整流設(shè)備及有關(guān)低壓設(shè)備;
(3)直流電源的“正極”在電源設(shè)備側(cè)和通信設(shè)備側(cè)均應(yīng)接地,“負(fù)極”在電源機(jī)房側(cè)和通信機(jī)房側(cè)均應(yīng)接氧化鋅壓敏電阻。
4.2 接地
對于通信等弱電設(shè)備的防雷,接地系統(tǒng)的良好與否,直接關(guān)系到防雷的效果和質(zhì)量。當(dāng)有直接雷時,盡管接地電阻很?。?.0Ω左右),但地網(wǎng)上還會產(chǎn)生很大的地位抬升。因此,應(yīng)該采用聯(lián)合接地,通信機(jī)房和電源機(jī)房還要形成環(huán)形地網(wǎng)并多點(diǎn)入地。
5 加強(qiáng)人員培訓(xùn)管理工作
現(xiàn)代電源技術(shù)大量應(yīng)用電力電子半導(dǎo)體器件,采用自動控技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)、電磁技術(shù)的多學(xué)科交叉技術(shù),是現(xiàn)代電力電子的具體應(yīng)用。積極讓專業(yè)人員參與、把關(guān)工程設(shè)計,方案審查,工程實(shí)施、竣工驗收;加大培訓(xùn)力度和搞好技術(shù)練兵;積極讓專業(yè)人員學(xué)習(xí)新的專業(yè)知識;積極引進(jìn)高素質(zhì)的電源專業(yè)人才等各方面來實(shí)施,確實(shí)提高維護(hù)水平。
6 結(jié)束語
綜上所述,在通信網(wǎng)的構(gòu)成中,電源是它的“血脈”,是確保通信暢通的必要條件。只有從主觀上足夠重視,并創(chuàng)造良好的客觀運(yùn)行環(huán)境,做到管理專業(yè)化、制度化,設(shè)備、技術(shù)先進(jìn)化,操作、維護(hù)現(xiàn)代化,才能保證通信電源系統(tǒng)和通信管理系統(tǒng)的安全運(yùn)行,確保通信的可靠暢通。
1一體化
智能變電站交直流一體化電源系統(tǒng)的主要的特點(diǎn)是一體化,這種一體化不僅表現(xiàn)在外觀上的一致性,更主要的是在系統(tǒng)的設(shè)計安裝方面減少了組屏的數(shù)目,這樣使得整個電源系統(tǒng)之間的聯(lián)系更加的緊密和美觀。這樣的一體化設(shè)計使得電源系統(tǒng)的流程更加簡單,也為后期的維護(hù)工作提供了方便。一體化電源系統(tǒng)還縮短了工廠的生產(chǎn)周期,各種型號模塊可提前生產(chǎn),理論上為現(xiàn)貨,大大縮短供貨時間。
2網(wǎng)絡(luò)化和智能化
智能變電站交直流一體化電源系統(tǒng)主要是采用電子信息和電子設(shè)備相結(jié)合的特點(diǎn),其由幾個子系統(tǒng)構(gòu)成,每個系統(tǒng)之間通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行連接,并且都是受到相同的監(jiān)控系統(tǒng)的監(jiān)控,這樣也就使得各個子系統(tǒng)通過監(jiān)控系統(tǒng)建立起了聯(lián)系,從而實(shí)現(xiàn)了智能電源系統(tǒng)內(nèi)部自動化控制,使得運(yùn)行的各參數(shù)能夠很好的配合和調(diào)整。此外一體化電源系統(tǒng)在開關(guān)方面也是使用了智能化,將低壓開關(guān)、傳感器等放在同一個箱體內(nèi),可監(jiān)測開關(guān)位置、事故跳閘告警、負(fù)荷電流、漏電流等,使得模擬量的采集或是開關(guān)控制等都在箱內(nèi)解決,使電源監(jiān)測不再有盲點(diǎn)。這種開關(guān)的智能化將使得單個的柜體能夠安裝更多的開關(guān),實(shí)現(xiàn)開關(guān)智能化的檢測或是控制。同時也會使得維護(hù)更加的方便,
3安全性高
交直流一體化電源系統(tǒng)采用全模塊設(shè)計,絕緣防護(hù)更好,并且沒有外引二次接線,無跨屏二次電纜;同時由于使用了模塊化設(shè)計,一般故障模塊可以實(shí)時更換,無需停電,不需檢修二次線。相同參數(shù)模塊可以互換,模塊內(nèi)一次、二次部分可獨(dú)立檢修,單個開關(guān)可獨(dú)立更換,使得設(shè)備檢修更便捷、更安全。交直流一體化電源系統(tǒng)還對蓄電池、各開關(guān)之間做防爆、防酸、防燃處理,即使蓄電池放在主控制室內(nèi),也不會對其他設(shè)備的安全運(yùn)行造成影響。
智能站用變直流一體化電源系統(tǒng)的應(yīng)用
1智能站用交直流一體化電源系統(tǒng)的概念
一般來講,智能站用交直流一體化電源系統(tǒng),主要是指將站用交流電源系統(tǒng)、直流電源系統(tǒng)、逆變電源系統(tǒng)、通信電源系統(tǒng)統(tǒng)一設(shè)計,并且進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)試和服務(wù),之后通過網(wǎng)絡(luò)通信、優(yōu)化、系統(tǒng)聯(lián)動、設(shè)備檔案統(tǒng)一管理的方法,實(shí)現(xiàn)站用電源安全和智能,從而實(shí)現(xiàn)站用電源的“交鑰匙”工程。
2智能站用交直流一體化電源系統(tǒng)的應(yīng)用
站用智能交流系統(tǒng)已經(jīng)成功在大多數(shù)的變電站運(yùn)行,其直流核心充電模塊應(yīng)用移相諧振軟開發(fā)技術(shù),風(fēng)冷、自冷有機(jī)結(jié)合。逆變電源正常時進(jìn)行交流供電,交流斷電之后切換直流逆變。一體化應(yīng)用成熟的交流技術(shù)、直流技術(shù),在技術(shù)上不存在風(fēng)險。通信電源部分應(yīng)用直流輸入充電模塊,比傳統(tǒng)的充電模式省掉了整流環(huán)節(jié)。直流的220V電壓經(jīng)過高頻的開關(guān)轉(zhuǎn)換為48V的電壓,并沒有采用變壓器進(jìn)行轉(zhuǎn)換,其中的220V和48V的電壓之間并沒有直接通過電氣進(jìn)行連接,保障了兩種電壓之間的隔離。蓄電池部分是采用閥控鉛酸蓄電池,110kV及以上變電站使用2到3組的蓄電池,蓄電池的一體化,避免逆變電源和通信電源在進(jìn)行維護(hù)時出現(xiàn)的不精確的問題,同時減少蓄電池組配置組數(shù),蓄電池室也可取消,簡化主控樓的設(shè)計,同時解決了UPS電池和通信蓄電池的日常維護(hù)和管理問題,也使得實(shí)現(xiàn)智能變電站交直流一體化電源系統(tǒng)成為了可能。
3安全性應(yīng)用
原始的變電站的站用電源系統(tǒng)當(dāng)有一處出現(xiàn)問題時整個系統(tǒng)可能受到影響,這樣很容易導(dǎo)安全事故的發(fā)生,然而智能變電站交直流一體電源系統(tǒng)將很好地解決這一問題.通過對變電站站用電源的一些線路的走向進(jìn)行調(diào)整,將直流和交流完全的進(jìn)行隔離開來,這樣將會減小由于電流的沖撞導(dǎo)致的事故發(fā)生。并且一體化電源系統(tǒng)還統(tǒng)一進(jìn)行防雷配置,以提高雷擊過電壓或者操作過電壓時,設(shè)備安全運(yùn)行的能力。
小結(jié)
關(guān)鍵詞 蓄電池組;高頻開關(guān)電源;UPS
中圖分類號:TN86 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1671-7597(2013)18-0035-02
1 蓄電池組
1.1 蓄電池的結(jié)構(gòu)及工作原理
蓄電池通常是指鉛酸蓄電池,它是電池中的一種,屬于二次電池。它的工作原理是:充電時利用外部的電能,使內(nèi)部活性物質(zhì)再生,把電能存儲為化學(xué)能,需要放電時再次把化學(xué)能轉(zhuǎn)換為電能輸出。
1.1.1 蓄電池的充電
蓄電池充電時,負(fù)極會析出氫氣,正極會析出氧氣。析出的氧氣到達(dá)負(fù)極,與負(fù)極起下述反應(yīng)。正極析氧,在正極充電量達(dá)到70%時就開始了。
充電過程2PbSO4+2H2O=Pb+PbO2+2H2SO4
1.1.2 蓄電池的放電
蓄電池作為應(yīng)急備用能源,其價值和性能是通過放電來實(shí)現(xiàn)的,蓄電池放電過程中的化學(xué)反應(yīng):
放電過程Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O
1.2 蓄電池的維護(hù)
在維修過程中,應(yīng)經(jīng)常檢查蓄電池的外觀,極柱。若發(fā)現(xiàn)電池槽,蓋發(fā)生破裂,以及結(jié)合部滲漏電解液,極柱周圍出現(xiàn)爬酸現(xiàn)象要及時更換電池。2 V蓄電池在投入運(yùn)行后的前五年,12 V蓄電池在投入運(yùn)行后的前兩年,每年應(yīng)以實(shí)際負(fù)載進(jìn)行一次核對性放電試驗,放出標(biāo)稱容量的30%-40%。2 V蓄電池在投入運(yùn)行后的第六年起,12 V蓄電池在投入運(yùn)行后的第三年起,每年應(yīng)進(jìn)行一次容量試驗。
2 高頻開關(guān)電源
2.1 開關(guān)整流器監(jiān)控單元的原理
開關(guān)整流器監(jiān)控單元的單片機(jī)電路對電源參數(shù)進(jìn)行實(shí)時采集。缺相檢測和網(wǎng)壓檢測電路對三相交流輸入進(jìn)行缺相檢測和電網(wǎng)電壓檢測,檢測到的缺相信號和電網(wǎng)電壓信號送給單片機(jī)電路進(jìn)行處理。單片機(jī)接受鍵盤指令,采用LCD顯示電源實(shí)時數(shù)據(jù)和控制菜單。輔助電源提供開關(guān)整流器內(nèi)部控制電路所需要的各種電源。溫度檢測電路檢測主散熱器溫度,送給單片機(jī)系統(tǒng)。單片機(jī)系統(tǒng)根據(jù)主散熱器溫度,通過風(fēng)扇控制電路控制風(fēng)扇的工作狀態(tài)。
2.2 負(fù)荷均分的概念
一套高頻開關(guān)電源系統(tǒng)至少需要兩個高頻開關(guān)電源模塊并聯(lián)工作,大的系統(tǒng)甚至需要多達(dá)數(shù)十個電源模塊并聯(lián)工作,這就要求并聯(lián)工作的電源模塊能夠共同平均分擔(dān)負(fù)載電流,即均分負(fù)載電流。目前高頻開關(guān)電源均采用PWM型均流方式,是一種數(shù)字式調(diào)整均流方式,具有均流精度高,動態(tài)響應(yīng)特性好,抗干擾性較好,模塊控制數(shù)多的優(yōu)點(diǎn)。
2.3 負(fù)荷均分的原理
US為系統(tǒng)取樣電壓,Ur為系統(tǒng)基準(zhǔn)電壓,兩者比較后產(chǎn)生誤差電壓UD,UD與三角波比較產(chǎn)生一個脈寬調(diào)制方波信號,其波寬受UD大小控制。這個方波信號送至每個整流模塊,通過模塊內(nèi)光耦,隔離,整形,放大后與模塊電流比較。這個比較信號再與模塊內(nèi)的預(yù)先設(shè)定參考電壓值相疊加,調(diào)整模塊的輸出電流,改變模塊的輸出電壓,使每個模塊的輸出電流相等。
3 UPS電源
不間斷供電電源系統(tǒng)(UPS)是能夠持續(xù)穩(wěn)定不間斷向負(fù)載供電的一類重要電源設(shè)備。從廣義上說UPS包括交流不間斷電源系統(tǒng)和直流不間斷電源系統(tǒng)。長期以來,已習(xí)慣于把交流不間斷電源系統(tǒng)稱為UPS。
3.1 UPS原理
交流市電電源輸入由整流器轉(zhuǎn)換為直流電源。逆變器將此直流電源或來自電池的直流電源轉(zhuǎn)換為交流電提供給負(fù)載。市電中斷時,由電池通過逆變器給負(fù)載提供后備電源。市電電源還可通過靜態(tài)旁路向負(fù)載供電。需要對UPS維修保養(yǎng)時,可將負(fù)載切換到維修旁路供電,負(fù)載電源不中斷。
3.2 UPS幷機(jī)系統(tǒng)特點(diǎn)
并聯(lián)UPS軟件和硬件與單機(jī)模式完全一致。幷機(jī)系統(tǒng)的配置可通過參數(shù)設(shè)置軟件實(shí)現(xiàn)。幷機(jī)系統(tǒng)各單機(jī)的參數(shù)設(shè)置要求一致。幷機(jī)控制電纜形成閉環(huán)連接,為系統(tǒng)提供可靠性和冗余。雙母線控制電纜連接在兩個母線的任兩個UPS單機(jī)之間。智能幷機(jī)邏輯為用戶提供最大靈活性。例如,可按任意順序關(guān)閉或啟動幷機(jī)系統(tǒng)中的各單機(jī)??蓪?shí)現(xiàn)正常模式和旁路模式之間的無縫切換,并且可以自動恢復(fù)。即過載消除后,系統(tǒng)會自動恢復(fù)到原來的運(yùn)行模式??梢酝ㄟ^各單機(jī)的LCD查詢幷機(jī)系統(tǒng)的總負(fù)載量。
3.3 UPS單機(jī)并聯(lián)的要求
多個單機(jī)并聯(lián)組成的UPS系統(tǒng)相當(dāng)于一個大的UPS系統(tǒng)。但是具有更高的系統(tǒng)可靠性。為了保證各單機(jī)使用度相同并符合相關(guān)配線規(guī)定,應(yīng)滿足以下要求。
1)所有單機(jī)必須容量相同并且并接到相同的旁路電源。
2)旁路電源和整流輸入電源必須接到相同的中線輸入端子。
3)如安裝漏電檢測儀器(RCD),必須正確設(shè)置并且安裝在共同的中線輸入端子前?;蛘咴撈骷仨毐O(jiān)控系統(tǒng)的保護(hù)地電流。
4)所有的UPS單機(jī)的輸出連接到共同的輸出母線上。
3.4 UPS特殊工作模式
3.4.1 旁路模式
正常模式下,如遇逆變器故障,逆變器過載或手動關(guān)閉逆變器,靜態(tài)開關(guān)將負(fù)載從逆變器側(cè)切換到旁路電源側(cè)。如此時逆變器相位與旁路相位不同步,靜態(tài)開關(guān)將負(fù)載從逆變器輸出切換到旁路電源輸出,但會出現(xiàn)負(fù)載電源短時中斷。該功能可避免不同步交流電源的并聯(lián)引起大環(huán)流。負(fù)載電源中斷時間可設(shè)置,通常小于3/4周期。例如:頻率50 Hz時,中斷時間小于15 ms:頻率60 Hz時,中斷時間小于12.5 ms。
3.4.2 并聯(lián)冗余模式
為提高系統(tǒng)容量或可靠性,或既提高系統(tǒng)容量又提高可靠性,可將數(shù)個UPS單機(jī)設(shè)置為直接并聯(lián),由各UPS單機(jī)內(nèi)的幷機(jī)控制邏輯保證所有單機(jī)自動均分負(fù)載。幷機(jī)系統(tǒng)最多可由4個單機(jī)并聯(lián)組成。
3.4.3 頻率變換器模式
UPS可設(shè)置為頻率變換器模式。提供50 Hz或60 Hz的穩(wěn)定輸出頻率。輸入頻率范圍40 Hz-70 Hz。該模式下,靜態(tài)旁路無效,電池為可選。根據(jù)是否需要以電池模式運(yùn)行來確定是否選用電池。
3.4.4 自動開機(jī)模式
UPS提供自動開機(jī)功能,即市電停電時間過長,電池放電至終止電壓導(dǎo)致逆變器關(guān)機(jī)后,如市電恢復(fù),經(jīng)過延時后,UPS會自動開機(jī)。該功能及自動開機(jī)延時的時間可由調(diào)試工程師設(shè)置。
3.4.5 電池模式
由電池經(jīng)過電池升壓電路通過逆變器給負(fù)載提供后備電源的運(yùn)行模式為電池模式。市電停電時,系統(tǒng)自動轉(zhuǎn)入電池模式運(yùn)行。負(fù)載電源不中斷。此后市電恢復(fù)時,系統(tǒng)又自動切換回正常模式,無需任何人工干預(yù),并且負(fù)載電源不中斷。
3.5 UPS高級功能
UPS提供電池維護(hù)測試功能。電池定期自動放電,每次放電量為電池額定容量的20%,實(shí)際負(fù)載必須超過UPS標(biāo)稱容量的20%。如果低于20%,則無法執(zhí)行自動放電維護(hù)。自動放電間隔時間30天-360天可以自行設(shè)置。電池自檢可禁止。
在線式UPS中,無論市電是否正常,都由逆變器供電,所以市電故障瞬間,UPS的輸出不會間斷。另外由于在線式UPS加有輸入EMC濾波器和輸出濾波器,所以來自電網(wǎng)的干擾能得到很大的衰減。
參考文獻(xiàn)
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1 高速公路通信系統(tǒng)的特點(diǎn)
高速公路現(xiàn)代化管理的支撐系統(tǒng)就是高速公路通信體系,是完成高速公路現(xiàn)代化管理不可或缺的基礎(chǔ)設(shè)施。它完成了監(jiān)控體系與收費(fèi)體系的數(shù)據(jù)、語音以及圖像等信息正確而及時地輸送,同時確保高速公路管理部門中間業(yè)務(wù)聯(lián)絡(luò)通訊的流暢,并為高速公路內(nèi)部每一個部門和外界建設(shè)需要的聯(lián)系。關(guān)鍵有下面三個特點(diǎn):
(1) 高速公路的每一級管理機(jī)構(gòu)和沿線設(shè)施通常都建筑在公路兩側(cè),沿公路呈線狀部署。通常通信站都安置在收費(fèi)站或管理所的所在地,通信站的地理部位在公路建設(shè)時已基本決定,就是不可以隨意選址設(shè)站。
(2)高速公路的管理體制通常使用分級管理、集中掌控調(diào)度,高速公路通信網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)構(gòu)造為樹形構(gòu)造。另外,每一級管理機(jī)構(gòu)和公路沿線各地相關(guān)部門和上級機(jī)關(guān)也一定要維持通信聯(lián)絡(luò)的流暢,以內(nèi)部通信為主的是高速公路通信體系,并進(jìn)入電信公用網(wǎng)。
(3)在高速公路管理處、管理所、服務(wù)區(qū)、收費(fèi)站收費(fèi)、監(jiān)控分中心等機(jī)構(gòu)中間和外場監(jiān)控設(shè)備與監(jiān)控分中心之間需實(shí)施語音、數(shù)據(jù)、圖像等每一類信息的輸送與交換。為及時解決交通事件,實(shí)施交通調(diào)度指揮,相關(guān)部門一定要與巡邏車等保持通信聯(lián)絡(luò)。
2 高速公路通信系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與功能
2.1 通信管道與光電纜線路
通信管道通常敷設(shè)在高速公路的中央綠化帶下面,這種狀況頗多;在不安置中央綠化帶或者過隧道時,通信管道一般在路側(cè)敷設(shè),兩者對比,在綠化用土填充前敷設(shè)中央綠化帶下的通信管道,這樣能減少開挖工程量,還能夠讓開路側(cè)很多的標(biāo)志牌基礎(chǔ)更可靠,為此,通信管道敷設(shè)在高速公路的中央綠化帶下面有很多。光纜敷設(shè)在通信管道內(nèi),為通信體系信息傳輸供應(yīng)通道。
2.2 光纖數(shù)字傳輸體系
光纖數(shù)字輸送體系包含通信傳輸設(shè)備與接入網(wǎng)設(shè)備,在收費(fèi)站、通信中心與服務(wù)區(qū)的通信機(jī)房內(nèi)安裝,其主要功能是接入監(jiān)控數(shù)據(jù)、收費(fèi)數(shù)據(jù)與辦公自動化等諸多信息,并輸送到路段通信分中心以及省通信中心,為高速公路的運(yùn)營管理供應(yīng)數(shù)據(jù)輸送及交換。
2.3 數(shù)字程控交換系統(tǒng)
系統(tǒng)的關(guān)鍵設(shè)備就是數(shù)字程控交換機(jī),安裝在通信分中心,幫助沿線每一個管理部門開展指令電話、業(yè)務(wù)電話和傳真等相關(guān)通信業(yè)務(wù)。
2.4 通信電源
高頻開關(guān)組合電源在通信分中心與每一個通信站安裝,-48V 直流電源是為通信設(shè)備供需的,在市電停電期間,仍舊能供電 10h 以上。
3 信息系統(tǒng)可靠性模型
3.1 系統(tǒng)概念模型
理論上說,智能化集成監(jiān)控和管理體系(IIMMS)屬于監(jiān)控以及診斷系統(tǒng)的區(qū)域,計算機(jī)信息體系中軟硬件資源不一樣的地方在于 I-IMMS 系統(tǒng)監(jiān)控以及診斷的對象。在探究現(xiàn)有的某些監(jiān)控與診斷體系的基礎(chǔ)上,我們提出了 IIMMS 體系概念模型。IIMMS 系統(tǒng)的概念模型是這系統(tǒng)的體系構(gòu)造、功能構(gòu)造和其支持技術(shù)的概括性描述。
3.2 系統(tǒng)層次構(gòu)造模型
基于 IIMMS 體系的概念模型,我們設(shè)計了監(jiān)控和管理體系的構(gòu)造模型。體系在邏輯上從底向上分為兩大功能體系:數(shù)據(jù)采集體系和集成管理體系,四個層次:采集數(shù)據(jù)層、管理數(shù)據(jù)層、數(shù)據(jù)分析層以及管理操作層。數(shù)據(jù)采集層實(shí)施兩方面功能:數(shù)據(jù)收集與自治性管理操作,并經(jīng)過網(wǎng)絡(luò)通訊接口和上層集成管理體系通訊———傳送數(shù)據(jù)、接收命令或返回實(shí)施結(jié)果。
4 提高信息系統(tǒng)可靠性的策略
4.1 細(xì)化網(wǎng)絡(luò)安全措施
網(wǎng)絡(luò)與氣象業(yè)務(wù)信息體系息息相關(guān),科技的不斷延伸,網(wǎng)絡(luò)連接區(qū)域不斷發(fā)展,偶爾網(wǎng)絡(luò)的不安全也會引起網(wǎng)絡(luò)的故障。提升網(wǎng)絡(luò)有五大方法:(1)業(yè)務(wù)網(wǎng)要與互聯(lián)網(wǎng)物理隔離。如果一定要訪問內(nèi)網(wǎng)也一定要訪問外網(wǎng)的服務(wù)器,把內(nèi)外網(wǎng)分開需要網(wǎng)閘。(2)辦公網(wǎng)和業(yè)務(wù)網(wǎng)要隔開。(3)要解決互聯(lián)網(wǎng)出口的網(wǎng)絡(luò)安全措施。兼具防病毒體系和流量控制,入侵檢驗,防火墻和保護(hù)體系?;ヂ?lián)網(wǎng)的內(nèi)容逐步豐富,帶寬占用率很高,要施加約束,讓網(wǎng)絡(luò)順暢。(4)要縮小網(wǎng)絡(luò)規(guī)模。通過劃分 VLAN 的辦法,把廣播域縮小。通過選取性在網(wǎng)和網(wǎng)之間完成互通,確定需要后再開通。(5)在和外單位連接的出口處加上防火墻,經(jīng)過訪問掌控列表約束對端網(wǎng)絡(luò)及對本地網(wǎng)絡(luò)的訪問。
4.2 體系管理人員要經(jīng)過必然的方法加大對環(huán)境和設(shè)備的監(jiān)控與管理
過多的業(yè)務(wù)系統(tǒng)設(shè)備,與環(huán)境的需求越來越強(qiáng)烈。人工監(jiān)控與這一情況有沖突。如果把系統(tǒng)的可靠性不斷提高,對體系和環(huán)境要完成自動監(jiān)控和報警,故障早發(fā)現(xiàn)就能早處理,縮短故障時間。機(jī)房環(huán)境監(jiān)控體系,中心機(jī)房關(guān)鍵系統(tǒng)的正常運(yùn)行可以保證,實(shí)時監(jiān)測機(jī)房環(huán)境的每一項指標(biāo),遇到電源故障、機(jī)房停電、環(huán)境溫度過高非法火災(zāi)、侵入及漏水等緊急突況,必須做好記錄、查詢和自動及時報警。
4.3 業(yè)務(wù)系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的保障靠技術(shù)人員
科技和人才就是第一生產(chǎn)力。擁有開發(fā)的技術(shù)人員和體系管理維護(hù),把新的技術(shù)及時融入到業(yè)務(wù)體系中,這樣就能及早發(fā)覺體系中存在的隱患,提出合理的處理方法。另外一方面,系統(tǒng)產(chǎn)生故障時,及時把故障恢復(fù)就要靠專業(yè)的技術(shù)人員。技術(shù)人員的知識在技術(shù)的進(jìn)步更新中不斷創(chuàng)造有三個途徑:
4.3.1 定時參加相關(guān)的技術(shù)培訓(xùn)班?!缎畔⒓夹g(shù)領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人才知識更新工程實(shí)施辦法》中詳細(xì)規(guī)定:每年信息專科技術(shù)人才參加包含“653 項目”在內(nèi)的每一類繼續(xù)教育和培訓(xùn)的時間共需要不低于12 天或 72 學(xué)時。
4.3.2 信息體系出現(xiàn)轉(zhuǎn)變時要舉辦跟這體系緊密有關(guān)的培訓(xùn)補(bǔ)習(xí)班,讓技術(shù)人員對這系統(tǒng)的原理、構(gòu)造、線路走向等一目了然。
4.3.3 公司內(nèi)部要構(gòu)成多些技術(shù)交流,使技術(shù)人員的專業(yè)水平不斷攀升進(jìn)步。
5 結(jié)束語
現(xiàn)在社會是一個信息時代,信息時代的到來讓人們的生活出現(xiàn)了巨大的轉(zhuǎn)變,和人們的生活息息有關(guān)。新形勢的要求要適應(yīng)高速公路營運(yùn)管理工作,科技含量一定要加大,科技使用水平也要提高。高速公路信息系統(tǒng)的安全性,為高速公路的標(biāo)準(zhǔn)和科學(xué)管理提供了很好的保障,同時也提升了未來高速公路的監(jiān)控能力、事故災(zāi)難防止、車輛防盜等做出了優(yōu)越的基礎(chǔ)保證,一定要把高速公路信息系統(tǒng)可靠性提高,有很高的社會效益與經(jīng)濟(jì)效益。
SDH原理
SDH即同步數(shù)據(jù)傳輸體系,是一種光纖傳輸體制,它以同步傳送模塊(STM-1,155Mbit/s)為基本概念,其模塊由信息凈負(fù)荷(payload)、段開銷(SOH)、管理單元指針(AU)構(gòu)成,突出特點(diǎn)是利用虛容器方式兼容各種PDH體系。SDH傳輸網(wǎng)具有智能化路由配置能力、上下電路方便、維護(hù)監(jiān)控管理能力強(qiáng)、光接口標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一等優(yōu)點(diǎn)。
SDH技術(shù)優(yōu)點(diǎn)
1)SDH采用世界標(biāo)準(zhǔn),使1.5Mbit/s和2Mbit/s兩大數(shù)字體系在STM-1上得到統(tǒng)一;
2)高度靈活性,SDH傳輸網(wǎng)具有信息透明,可傳輸各種凈負(fù)荷及混合體;
3)SDH幀結(jié)構(gòu)中安排了豐富的開銷比特,因而網(wǎng)絡(luò)操作維護(hù)管理功能加強(qiáng),便于集中統(tǒng)一管理,節(jié)約了維護(hù)費(fèi)用;
4)高可靠性,不受地域、天氣條件限制,可以實(shí)時傳輸信息。
光纖通信技術(shù)應(yīng)用
1EPON技術(shù)
田家寨變和新平變機(jī)房各安裝了一套中興C220OLTEPON設(shè)備。田家寨地區(qū)5條10kV線路,分別為田一、二、三、四路和紅二路,有126個公用變壓器,共安裝了126個ONU和110個風(fēng)光器;平安縣城新二、五、六、八路共4條10kV線路,共安裝了73個ONU和61個分光器。在信通公司五樓通信監(jiān)控機(jī)房新上了一套網(wǎng)管服務(wù)器。
2SDH技術(shù)
采用SDH技術(shù),利用光纖通信方式,建設(shè)貴德永盛電站、貴南都蘭電站、同德貢麻電站、馬場電站、達(dá)日電站、共和哇洪電站。為確保網(wǎng)絡(luò)安全與后期設(shè)備維護(hù)方便,采用專用纖芯傳輸形式,選用8芯ADSS光纜。在6個水電站至上聯(lián)站各新建1對2M協(xié)議轉(zhuǎn)換器設(shè)備,同時各新建一條100AH通信電源,電量信息傳輸方式為集中器-2M協(xié)議轉(zhuǎn)換器-光纜-2M協(xié)議轉(zhuǎn)換器-路由器,通過電力公司廣域網(wǎng)至用電信息采集主站,實(shí)現(xiàn)電量信息上傳。
3運(yùn)行情況
新平變OLT2010年12月25日試運(yùn)行,田家寨變OLT設(shè)備于2011年4月5日試運(yùn)行。試運(yùn)行以來,設(shè)備穩(wěn)定,體現(xiàn)了設(shè)計先進(jìn),性能良好,功能完備,組網(wǎng)能力強(qiáng),各項技術(shù)指標(biāo)、技術(shù)參數(shù)符合要求。
光纖通信技術(shù)應(yīng)用成效
光纖通信技術(shù)在田家寨、平安地區(qū)6個水電的運(yùn)用,證實(shí)了光纖通信技術(shù)在用電信息采集上有良好成效。
1)田家寨、平安地區(qū)建設(shè)2套OLT,下掛多個ONU與公用變集中器連接,實(shí)現(xiàn)了公用變電量信息上傳,該傳輸方式采用點(diǎn)對多點(diǎn)通信,光纜線路資源耗費(fèi)小,節(jié)省了配套投資,綜合建網(wǎng)成本低;
2)解決了農(nóng)網(wǎng)和城網(wǎng)用電信息采集,分散的、聚集的公用變都能實(shí)現(xiàn)信息采集并上傳;
3)在沒有無線公網(wǎng)方式,地形比較復(fù)雜的情況下,實(shí)現(xiàn)了電網(wǎng)電量信息傳輸,是最佳傳輸方式;
4)可靠性高,不受地域和天氣影響,可實(shí)時上傳電量信息;
5)無需花費(fèi)高昂的無線公網(wǎng)租用費(fèi),減少了投資成本;
6)解決了小水電電量信息依靠電信電話人工播報方式。
關(guān)鍵詞:通信傳輸網(wǎng);數(shù)據(jù)通信網(wǎng);電路管理;故障管理
中圖分類號:TP39 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A DoI: 10.3969/j.issn.1003-6970.2012.06.036
Discussion and Study of the Communication Transmission Network Monitoring Technology
JIa Xun-ming
(China Telecom Co., Ltd. Qinhuangdao Branch Qinhuang Island 066000, China)
【Abstract】This paper first introduces the current development of the communication transmission network, as well as the develop
ment of communication transmission network from some inherent problems, while the relationship between the telecommunications network and telecommunications management network introduced, followed by a detailed description of the monitoring function of the transmission network ,transmission of four modules were outlined, and finally the prospects for the development of transport network resource management are analyzed, for readers’ reference.
【Key words】Communication transmission network; Data communications network; Circuit management; Fault Management
0 引 言
隨著科技的進(jìn)步和社會的發(fā)展,網(wǎng)絡(luò)傳輸越來越得到人們的重視,通過通信傳輸?shù)母鞣N應(yīng)用也得到了廣泛的發(fā)展。[1]隨著網(wǎng)民規(guī)模的不斷擴(kuò)大以及網(wǎng)絡(luò)需求量的不斷增長,光傳輸網(wǎng)絡(luò)的良好的管理是各大公司所面臨的重要問題。同時隨著中國電信產(chǎn)業(yè)的不斷開放化,各大相關(guān)通信工程公司存在著激烈的競爭,因此對于通信公司而言,如何提供最優(yōu)質(zhì)的服務(wù)以及完全的網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營環(huán)境是取得競爭中優(yōu)勢的前提。
我國的通信傳輸網(wǎng)系統(tǒng)一般處于多個商家分別進(jìn)行組建,在組建過程中由于多個廠家的共同組建,因此在通信傳輸網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)維護(hù)與網(wǎng)絡(luò)管理方面比較復(fù)雜。由于不同廠家網(wǎng)管系統(tǒng)的互異性,同時其設(shè)備管理基本局限與自己的網(wǎng)管,因此國內(nèi)的通信網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)陌l(fā)展受到了很大程度上的影響。傳輸網(wǎng)監(jiān)技術(shù)是通信管理的一個元素,其傳輸技術(shù)已由傳統(tǒng)的傳輸技術(shù)發(fā)展到了同步數(shù)字傳輸。[2-4]
電信管理網(wǎng)是提供一個相互協(xié)調(diào)組織的平臺,使得各種操作系統(tǒng)可以有效的進(jìn)行結(jié)合和聯(lián)系,其作用是有效的對網(wǎng)絡(luò)安全進(jìn)行監(jiān)控等。同時電信網(wǎng)與電信管理網(wǎng)有一定的關(guān)系,電信管理網(wǎng)與電信網(wǎng)有很多相互接合的接口,可以提供數(shù)據(jù)的相互傳輸。圖1反映了電信網(wǎng)與電信管理網(wǎng)之間的關(guān)系,
而作為電信管理網(wǎng)的一個子系統(tǒng),通信傳輸網(wǎng)管也逐漸的進(jìn)行著信息傳輸?shù)木C合化。
1 傳輸網(wǎng)監(jiān)控功能描述
在通信傳輸網(wǎng)的管理系統(tǒng)中,基于相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)和和網(wǎng)絡(luò)管理技術(shù),可以將傳輸網(wǎng)分為四個管理模塊,故障管理是通過系統(tǒng)出現(xiàn)一定的故障,通過用戶接口反映給用戶。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)單元出現(xiàn)故障時,設(shè)備故障管理系統(tǒng)通過自己的檢測結(jié)果反應(yīng)出一定的預(yù)警形式,通過網(wǎng)絡(luò)單元傳輸給網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng),網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)通過預(yù)警信息的分析和處理,轉(zhuǎn)換為文字以及圖片告知用戶,最后提出分析后得出的可行性解決方案。故障管理所反映的信息見下表,
安全管理是通過屏蔽未授權(quán)的用戶進(jìn)入或使用網(wǎng)絡(luò),來保證網(wǎng)絡(luò)不受到惡意攻擊,保證傳輸網(wǎng)的安全性能。通常情況下,將授權(quán)用戶分為一級用戶和二級用戶,一級用戶可以享有全部的傳輸網(wǎng)的功能,二級用戶有部分功能。其功能主要有用戶的登陸及注銷、顯示歷史登陸等功能。[5]
配置重設(shè)功能主要是通過各種配置方法,對網(wǎng)絡(luò)各方面進(jìn)行合理配置,對傳輸網(wǎng)的各單元進(jìn)行合理運(yùn)行。通常情況下配置重設(shè)功能包括資源管理和電路管理。其中電路管理針對一些高級用戶,其內(nèi)容見表2,
2 傳輸網(wǎng)資源管理的發(fā)展前景
傳輸網(wǎng)管理的發(fā)展一直受到各廠商的廣泛關(guān)注,其傳輸設(shè)備綜合化管理是各廠商的協(xié)調(diào)工作的根本。[6]由于通信網(wǎng)絡(luò)的日益發(fā)展,傳輸網(wǎng)從使用的量和質(zhì)上都被要求的越來越高。但由于同一種設(shè)備不同廠商的管理以及不兼容等原因的影響,單靠廠商的管理的變更已經(jīng)不能滿足通信傳輸網(wǎng)的需求,因此傳輸網(wǎng)資源管理這一概念可以得到廣泛的發(fā)展。
傳輸網(wǎng)資源管理在整個網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營中處于過度者的作用,可以有效的將廠商的網(wǎng)絡(luò)管理與傳輸網(wǎng)等各方面進(jìn)行連接。通過傳輸網(wǎng)資源的統(tǒng)一配備,可以更好的解決廠家資源配備等問題。在如今傳輸網(wǎng)跟趨于復(fù)雜、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的復(fù)雜化傳輸網(wǎng)資源管理有其重要的意義。
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便于管理、維護(hù)和安全使用原則。實(shí)驗室要能夠?qū)W(wǎng)絡(luò)實(shí)行集中監(jiān)測、分權(quán)管理、統(tǒng)一分配網(wǎng)絡(luò)資源;有統(tǒng)一的網(wǎng)管軟件,當(dāng)出現(xiàn)混亂時,系統(tǒng)有恢復(fù)能力,可實(shí)施對網(wǎng)管誤操作和軟件死循環(huán)等重大故障的數(shù)據(jù)恢復(fù);對于合法的用戶通過認(rèn)證能進(jìn)行設(shè)備的操作,而非法用戶沒有權(quán)限對設(shè)備進(jìn)行操作;網(wǎng)絡(luò)軟件符合人們的操作習(xí)慣,操作界面清晰。經(jīng)濟(jì)性、規(guī)模性和層次性原則。從設(shè)備的選型上盡量做到花最少的錢建符合學(xué)校要求的最好的實(shí)驗室;實(shí)驗室至少要滿足20組學(xué)生同時實(shí)驗的需求。實(shí)驗室可以滿足不同層次專業(yè)教學(xué)的需求,可完成實(shí)驗、實(shí)習(xí)、課程設(shè)計和綜合實(shí)訓(xùn)任務(wù)。
2數(shù)據(jù)通信實(shí)驗室方案
數(shù)據(jù)通信實(shí)驗室是長沙學(xué)院與思科公司共建的實(shí)驗室。思科網(wǎng)絡(luò)技術(shù)學(xué)院是思科公司在全球推廣的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)教育項目。與思科公司合作就是引進(jìn)該項目,包括教材、E-learning的教學(xué)方式、E-Learning實(shí)驗室和支撐理論教學(xué)的思科數(shù)據(jù)通信實(shí)驗室方案等。思科公司對于網(wǎng)絡(luò)技術(shù)教育開展得好的學(xué)校一般會給予部分軟硬件設(shè)備捐贈或優(yōu)惠。2006年5月,長沙學(xué)院思科網(wǎng)絡(luò)技術(shù)學(xué)院正式成立,2007年我校成為Cisco網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)備在湖南地區(qū)的首家獲贈高校,并著手建設(shè)數(shù)據(jù)通信實(shí)驗室。
2.1實(shí)驗室設(shè)備構(gòu)成方案
將實(shí)驗室分成4個分實(shí)驗室建設(shè)。從學(xué)生的數(shù)量、實(shí)驗效果和資金3個方面考慮,每次實(shí)驗人數(shù)為半個班(16~20人),實(shí)驗設(shè)備每套為4~5人使用,所以每種設(shè)備都需要4套。4個實(shí)驗分室的設(shè)備構(gòu)成情況是:(1)路由和二層交換實(shí)驗室主要由4臺路由器、4臺二層交換機(jī)組成;(2)語音和三層交換實(shí)驗室主要設(shè)備包括:語音交換機(jī)8臺、語音路由器8臺、三層交換機(jī)8臺、VOIP電話系統(tǒng)1套、語音編碼器2個,語音視頻管理軟件和硬件1組、IP電話8個、模擬電話12個、視頻套件1套、語音轉(zhuǎn)換卡5塊;(3)安全實(shí)驗室主要由8個安全路由器、4個防火墻、4個安全自適應(yīng)設(shè)備、4個入侵檢測器組成;(4)無線實(shí)驗室主要設(shè)備包括:路由器4個、無線路由器4個、無線AP4個、無線局域網(wǎng)控制器1臺,無線管理軟件與硬件1套,室內(nèi)和室外天線各2個,PC內(nèi)置無線網(wǎng)卡24個,無線網(wǎng)橋2個。
2.2實(shí)驗室可開出的實(shí)驗
數(shù)據(jù)通信實(shí)驗室可開出以下實(shí)驗:(1)數(shù)據(jù)通信課程實(shí)驗6個:IOS基本操作實(shí)驗、IP地址配置實(shí)驗、數(shù)據(jù)路由實(shí)驗、無線網(wǎng)橋的配置實(shí)驗、無線路由通信實(shí)驗和數(shù)據(jù)安全通信實(shí)驗;(2)現(xiàn)代交換原理課程實(shí)驗3個:基于OSI協(xié)議的VOIP系統(tǒng)的設(shè)計與實(shí)現(xiàn)實(shí)驗、MPLS交換實(shí)驗、FR分組交換數(shù)據(jù)報方式實(shí)驗;(3)多媒體通信實(shí)驗5個:自動帶寬選擇的編碼器-譯碼器實(shí)驗(內(nèi)含G.711mu-law、a-law,G.723.1,G.729A/B,GSM-EFR、FR寬帶音頻———專用16位分辨率、16kHz采樣音頻實(shí)驗)、IP電話路由設(shè)定實(shí)驗、自動接聽和語音提示實(shí)驗、IP電話與模擬電話互通測試、視頻通信實(shí)驗;(4)無線網(wǎng)絡(luò)通信實(shí)驗6個:無線用戶接入認(rèn)證實(shí)驗、無線用戶的漫游實(shí)驗、無線網(wǎng)絡(luò)Qos研究實(shí)驗、無線IP語音通信實(shí)驗、無線網(wǎng)絡(luò)管理實(shí)驗、Cisco無線兼容實(shí)驗;(5)Cisco通信安全實(shí)驗6個:防火墻冗余備份及故障切換實(shí)驗、防火墻其他安全功能測試實(shí)驗、入侵檢測與防御設(shè)備安全性測試實(shí)驗、入侵檢測與防御攻擊應(yīng)對策略測試實(shí)驗、點(diǎn)對點(diǎn)IPSECVPN實(shí)驗、多點(diǎn)動態(tài)VPN實(shí)驗;(6)遠(yuǎn)程實(shí)驗:為提高實(shí)驗室利用率和加強(qiáng)課程教學(xué)的效果,支持實(shí)驗室24小時開放,購置了遠(yuǎn)程實(shí)驗設(shè)備1套,主要包括CISCO2801路由器1臺、NM-16A16端口的異步通信模塊1塊、CAB-OCTAL-ASYNC轉(zhuǎn)換線2根。
2.3實(shí)驗室的其他教學(xué)服務(wù)功能
實(shí)驗室除可開出上述實(shí)驗外,還可進(jìn)行以下幾個方面的工作:(1)課程設(shè)計、畢業(yè)設(shè)計和綜合實(shí)訓(xùn):如校園網(wǎng)絡(luò)設(shè)計與實(shí)現(xiàn)、企業(yè)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計與實(shí)踐、小型IP電話網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)和服務(wù)器安全環(huán)境設(shè)計等;(2)認(rèn)知實(shí)習(xí):由于實(shí)驗室的設(shè)備與電信企業(yè)的在網(wǎng)運(yùn)行設(shè)備相同,所以實(shí)驗室在滿足本專業(yè)實(shí)驗教學(xué)的同時,還可以為全校師生提供IT技術(shù)實(shí)驗環(huán)境,可承擔(dān)全校理工科學(xué)生的認(rèn)知實(shí)習(xí),使學(xué)生能夠了解數(shù)據(jù)通信網(wǎng)的最新技術(shù),增加對現(xiàn)有實(shí)際運(yùn)行網(wǎng)絡(luò)的感性認(rèn)識;(3)職業(yè)資格認(rèn)證教育:在教學(xué)計劃中引入職業(yè)認(rèn)證模塊,教學(xué)中直接采用思科公司的認(rèn)證課程,鼓勵學(xué)生參加思科公司職業(yè)資格認(rèn)證考試,還可以面向社會招生,為社會培養(yǎng)更多的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)人才。
3光傳輸實(shí)驗室
3.1實(shí)驗室的構(gòu)成
光傳輸實(shí)驗室是長沙學(xué)院與中興通訊股份有限公司共建的實(shí)驗室。2006年6月,中興通訊學(xué)院成立了近30人的NC教育項目組,開展了促進(jìn)高校通信工程專業(yè)改革的NC教育研究探索,專門面向高校通信專業(yè)的學(xué)生進(jìn)行“中興通訊NC工程教育”。中興推出的在局運(yùn)行通信網(wǎng)實(shí)驗平臺選擇了大規(guī)模的程控交換機(jī)和GSM、3G移動通信設(shè)備,SDH光網(wǎng)絡(luò)傳輸設(shè)備,智能網(wǎng)系統(tǒng)等。根據(jù)實(shí)驗室建設(shè)方案,我們先期構(gòu)建了光傳輸和程控交換實(shí)驗室,獲得中興通訊NC聯(lián)合教育授權(quán)。光傳輸實(shí)驗平臺由下列硬件設(shè)備和軟件組成:ZXMP330SDH光傳輸系統(tǒng)設(shè)備1套、ZXMP320SDH光傳輸系統(tǒng)設(shè)備2套、ZXMP200SDH光傳輸系統(tǒng)設(shè)備2套、通信電源ZXDU150組合電源系統(tǒng)1套、E300(EMS)應(yīng)用軟件1套、NC實(shí)驗管理和資源自動分配系統(tǒng)1套。
3.2光傳輸實(shí)驗室實(shí)驗?zāi)康?/p>
傳輸實(shí)驗室實(shí)驗?zāi)康氖牵海?)通過對在線實(shí)際光傳輸設(shè)備的操作,更透徹地了解光通信、SDH等概念;(2)對在線光傳輸通信設(shè)備及其原理和實(shí)用技術(shù)有較系統(tǒng)的認(rèn)識;(3)熟練使用光傳輸技術(shù)原理配置光傳輸設(shè)備,滿足運(yùn)營商網(wǎng)絡(luò)典型應(yīng)用需求。
3.3光傳輸實(shí)驗室支撐的實(shí)驗項目
(1)基礎(chǔ)配置實(shí)驗:SDH光傳輸點(diǎn)對點(diǎn)組網(wǎng)實(shí)驗,SDH鏈型、環(huán)網(wǎng)組網(wǎng)實(shí)驗,SDH相切環(huán)相交環(huán)的組網(wǎng)實(shí)驗;(2)業(yè)務(wù)配置實(shí)驗:E1信號、以太網(wǎng)信號雙向傳輸實(shí)驗,命令行配置、光傳輸平臺網(wǎng)管實(shí)驗;(3)業(yè)務(wù)性能測試實(shí)驗:SDH開銷驗證實(shí)驗;(4)業(yè)務(wù)保護(hù)配置實(shí)驗:二纖單向通道保護(hù)環(huán)實(shí)驗、二纖雙向復(fù)用段保護(hù)環(huán)實(shí)驗、1+1/1:1/1:N復(fù)用段保護(hù)環(huán)實(shí)驗;(5)子網(wǎng)連接保護(hù)實(shí)驗:共享光纖虛擬路徑保護(hù)實(shí)驗、子網(wǎng)雙節(jié)點(diǎn)互聯(lián)保護(hù)實(shí)驗。為了給高年級學(xué)生及教師提供科研平臺,實(shí)驗室開放一定的設(shè)備接口和后臺數(shù)據(jù)庫(例如網(wǎng)管軟件、路由協(xié)議等),提供二次開發(fā)環(huán)境。
4程控交換實(shí)驗室
4.1實(shí)驗室的組成
程控交換實(shí)驗室也是長沙學(xué)院與中興通訊股份有限公司共建的實(shí)驗室。程控交換實(shí)驗室由1套數(shù)字程控交換設(shè)備ZXJ10組成,交換容量為8K*8K。具體硬件包括控制模塊、交換網(wǎng)及接口、時鐘模塊、數(shù)字中繼、資源模塊、用戶模塊、電源模塊等部分。系統(tǒng)軟件配置有系統(tǒng)基本軟件、信令軟件、業(yè)務(wù)功能軟件和維護(hù)管理軟件等。
4.2實(shí)驗?zāi)康?/p>
程控交換室的實(shí)驗?zāi)康氖牵海?)通過對在線實(shí)際程控交換設(shè)備的操作,更透徹了解通信、電路交換等概念;(2)對在線通信設(shè)備程控交換機(jī)及其原理和實(shí)用技術(shù)有較系統(tǒng)的認(rèn)識;(3)熟練使用通信技術(shù)原理配置程控交換設(shè)備,滿足運(yùn)營商網(wǎng)絡(luò)典型應(yīng)用需求。
4.3程控交換實(shí)驗室開出的實(shí)驗項目
(1)驗證性實(shí)驗:信號音觀察實(shí)驗、交換機(jī)硬件配置模塊實(shí)驗、時分?jǐn)?shù)字交換和用戶電路實(shí)驗、中繼電路測試實(shí)驗、消息跟蹤實(shí)驗、狀態(tài)查詢及監(jiān)控實(shí)驗、本局通話調(diào)測、網(wǎng)管計費(fèi)信息查詢、網(wǎng)管告警信息查詢、網(wǎng)管性能數(shù)據(jù)查詢、模擬用戶內(nèi)外線及單板測試實(shí)驗;(2)系統(tǒng)性實(shí)驗:電話撥測輔助分析實(shí)驗、NO.7的自環(huán)實(shí)驗、程控交換機(jī)商務(wù)群實(shí)驗、程控交換機(jī)測試系統(tǒng)實(shí)驗、鑒權(quán)系統(tǒng)實(shí)驗、廣域群實(shí)驗、終端系統(tǒng)操作與維護(hù)實(shí)驗、數(shù)據(jù)備份與恢復(fù)實(shí)驗、告警系統(tǒng)分析實(shí)驗;(3)綜合性實(shí)驗:電話撥測分析實(shí)驗、話務(wù)統(tǒng)計實(shí)驗、中繼路由數(shù)據(jù)設(shè)定和查詢實(shí)驗、本局用戶基本呼叫聯(lián)機(jī)實(shí)驗、程控交換機(jī)新業(yè)務(wù)設(shè)定及演示實(shí)驗、故障處理實(shí)驗。為了給高年級學(xué)生及教師提供科研平臺,開放一定的設(shè)備接口和后臺數(shù)據(jù)庫(例如網(wǎng)管軟件、話單結(jié)構(gòu)),提供二次開發(fā)環(huán)境。
5結(jié)束語
關(guān)鍵詞:光纖通信;電力傳輸;電力光纖
中圖分類號:F407 文獻(xiàn)標(biāo)識碼: A
前言
隨著我國科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和發(fā)展,推動了我國國民經(jīng)濟(jì)的快速增長,電子產(chǎn)品的在我國的應(yīng)用范圍很廣泛,通信技術(shù)也就得到了前所未有的發(fā)展。進(jìn)入20 世紀(jì)以后,光纖技術(shù)的誕生又推動了通信系統(tǒng)向著更高一層次的發(fā)展,特別是在信息時代的今天,網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)與人們的生產(chǎn)和生活密不可分了,光纖技術(shù)在通信系統(tǒng)中的應(yīng)用,以使得光纖技術(shù)成為我國通信系統(tǒng)中的傳播媒介。然而,人們對于光纖的印象首先是光纖在通訊領(lǐng)域中的應(yīng)用,也就是光纖通信。的確,由于光纖通信的很多優(yōu)勢比如傳輸頻帶寬,傳輸容量大;傳輸損耗小;抗干擾能力強(qiáng)等,給光纖通信帶來了很多技術(shù)上的突破。同時光纖的重量比較體積比較小,它的直徑一般只有幾個微米,因此很多用于傳輸信息外的其他領(lǐng)域都在考慮利用光纖,比如說電力?,F(xiàn)在電力傳輸中使用的光纜或電纜體積很大而且重量很大,并且其傳輸過程中的損耗也特別大,所以用電力光纖技術(shù)是一種用來傳輸電力的重要技術(shù)。
一、電力光纖技術(shù)簡介
電力光纖和普通的通信部門同的光纖都是一樣的,就是用信號傳輸用的光纖,主要用于電網(wǎng)通信及調(diào)度、繼電保護(hù)、自動化傳輸?shù)?。只不過電力光纖一般都是在電力線路建設(shè)時一并裝在電力鐵塔上的,其作用就是在各個變電站的信號聯(lián)絡(luò)線,它是電力調(diào)度部門統(tǒng)一信號指揮用的。
電力光纖的作用是將供配電系統(tǒng)的微機(jī)保護(hù)、電力設(shè)備的監(jiān)控等通過現(xiàn)場總線和以太網(wǎng)通信傳輸?shù)姆绞浇Y(jié)合起來構(gòu)成微機(jī)自動化監(jiān)控系統(tǒng),數(shù)據(jù)信號自動記憶,實(shí)現(xiàn)了變電站技術(shù)管理的自動化。
二、光纖技術(shù)的發(fā)展歷程
光通信技術(shù)在過去的40多年里得到迅速發(fā)展,也帶動了光纖技術(shù)的發(fā)展。通信系統(tǒng)和光纖的發(fā)展相輔相成,業(yè)務(wù)的需求促進(jìn)了通信系統(tǒng)的不斷升級,而系統(tǒng)和器件的進(jìn)步對光纖提出了新的要求,推動了新型光纖的開發(fā)。光通信傳輸系統(tǒng)經(jīng)歷了4個發(fā)展階段,每個發(fā)展階段都伴隨著光纖技術(shù)的進(jìn)步。
1)第一代光纖通信系統(tǒng)采用波長850nm的LED光源,使用的是多模光纖。多模光纖的優(yōu)點(diǎn)是纖芯較大且數(shù)值孔徑較高;可以方便地把信號光源耦合進(jìn)光纖,光纖直接連接和熔接相對容易。但多模光纖的模間色散限制了傳輸帶寬。1975 年,第一個實(shí)用的光纖通信系統(tǒng)是應(yīng)用于市話中繼,隨著傳輸距離進(jìn)一步延伸和傳輸速率的提高,多模光纖已經(jīng)不能滿足系統(tǒng)要求。
2)1970 年后,隨著半導(dǎo)體激光器的發(fā)展,光纖長波長傳輸窗口的應(yīng)用以及單模光纖熔接技術(shù)的進(jìn)步,使得單模光纖傳輸系統(tǒng)成為可能。單模光纖代替多模光纖的優(yōu)勢是可以消除模間色散。第二代光纖通信系統(tǒng)采用標(biāo)準(zhǔn)單模光纖和 1 310nm波長的單模激光器,標(biāo)準(zhǔn)單模光纖在1310nm波長區(qū)域的衰減比850nm波長小,而且在1310nm波長區(qū)域中的色散幾乎為零。因此 G.652單模光纖代替了多模光纖開始長距離傳輸?shù)膽?yīng)用,光纖通信系統(tǒng)的應(yīng)用也從市話擴(kuò)展到長途。
3)單模光纖的工作窗口中衰減最低在1550nm波長,但該波長窗口中的色散非常大,這限制了高速率系統(tǒng)的傳輸距離。為充分利用該窗口衰減最低的優(yōu)勢,光纖廠商開發(fā)了一種新型光纖,即色散位移光纖,該光纖實(shí)現(xiàn)了1550nm波長區(qū)域最小的色散值,可以使用光譜寬度只有幾個納米的激光器,從而實(shí)現(xiàn)了工作波長為1550nm的第三代光纖傳輸系統(tǒng)。
4)隨著摻鉺光纖放大器(EDFA)和波分復(fù)用(WDM)技術(shù)的出現(xiàn),出現(xiàn)了多信道傳輸?shù)牡谒拇笕萘抗饫w傳輸系統(tǒng)。研究表明色散位移光纖的色散值在1550nm時并不適合波分復(fù)用傳輸,這是因為四波混頻的非線性效應(yīng)在色散為零時最強(qiáng),導(dǎo)致2個相鄰信道間的串話干擾非常強(qiáng)烈。為減少四波混頻效應(yīng),需要適度的色散,色散應(yīng)該盡量小以減少色散對傳輸?shù)南拗啤R虼颂岢隽朔橇闵⑽灰乒饫w(NZDSF)(G.655光纖)的概念。目前,非零色散位移光纖已經(jīng)廣泛敷設(shè)在全球高容量波分復(fù)用網(wǎng)絡(luò)中。波分復(fù)用技術(shù)通過增加波長信道數(shù)量來增加傳輸容量,提供了一種擴(kuò)展系統(tǒng)容量的新方法。在波分復(fù)用技術(shù)發(fā)展的同時,信道速率也在不斷提高,以滿足日益增長的帶寬需求。
三、電力光纖的工作原理
光纖是一種利用光在玻璃或塑料制成的纖維中的全反射原理而達(dá)成的光傳導(dǎo)工具,它是光導(dǎo)纖維的簡寫。2009年諾貝爾獎獲得者,前香港中文大學(xué)校長高錕和George A. Hock ham首先提出了光纖實(shí)現(xiàn)傳輸通信的構(gòu)想。
電力光纖按照光在其中的傳輸模式,一般分為單模光纖和多模光纖兩種。其中多模光纖可以允許不同模式的光纖在同一條電力光纖上傳輸,電力多模光纖的中心芯徑較粗,可以用作一些廉價的接線器。單模光纖只能傳輸一種模式的光,其中心芯徑比較細(xì),可以用來電力的遠(yuǎn)距離傳輸,它需要光的帶寬較窄,對于電源的穩(wěn)定性要求也較高。
四、電力光纖技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展趨勢
光纖通信至今發(fā)展只有二十多年的歷史,作為現(xiàn)代通信網(wǎng)的主要傳輸手段,已經(jīng)經(jīng)歷了從短波長多模光纖到長波長多模光纖再到長波長單模光纖的三代技術(shù)發(fā)展。光纖通信是通信史上的重要的變革。美國、歐盟、日本等發(fā)達(dá)國家和地區(qū)都已經(jīng)宣布不再新建電纜線路,而全力致力于光纖通信的發(fā)展。
電力光纖通信和傳統(tǒng)的通信方式相比,有很大的優(yōu)勢:它傳輸頻帶寬、傳輸損耗低適合于中遠(yuǎn)程的運(yùn)輸;由于其重量輕,原料為石英,可以節(jié)省很多原材料,在特殊環(huán)境中或者軍事上也可以適用。
中國的電力光纖經(jīng)過多年的發(fā)展,目前電力光纖通信已經(jīng)進(jìn)入實(shí)用階段。近些年,隨著計算機(jī)、通信技術(shù)等各種新技術(shù)在電網(wǎng)中的應(yīng)用和發(fā)展,極大的提高了電網(wǎng)的智能化水平,智能電網(wǎng)是電網(wǎng)技術(shù)發(fā)展的必然趨勢。目前,我國正在推進(jìn)智能電網(wǎng)的建設(shè),促進(jìn)電力光纖入戶試點(diǎn)工程的有序開展,服務(wù)于國家三網(wǎng)融合的戰(zhàn)略。電力光纖是智能電網(wǎng)用戶接入的首選方案。目前幾乎還沒有使用光纖電網(wǎng)的用戶,在鋪設(shè)電纜的同時完成光纖的入戶工作,可以大大降低整個系統(tǒng)的綜合成本。
目前國家電網(wǎng)正在加快推進(jìn)電力光纖入戶的工程,所以電力光纖入戶,就是采用用光纖復(fù)合低壓電纜,將光纖隨著電力輸電線一起鋪設(shè),可以配合光網(wǎng)絡(luò)技術(shù),實(shí)現(xiàn)智能電網(wǎng)和“三網(wǎng)融合”等業(yè)務(wù)。在2010年6月份召開的電力光纖試點(diǎn)座談會中,計劃將在14個網(wǎng)省公司的4.7萬用戶開展電力光纖入戶的試點(diǎn)工作。在十二五開局之年之后,電力光纖入戶將會迎來爆發(fā)性增長。隨著三網(wǎng)融合在用戶端走向融合,我國即將進(jìn)入多網(wǎng)融合的新時代,這也將大大提高網(wǎng)絡(luò)的綜合運(yùn)行效率,給用戶提供更方便的生活方式。
結(jié)語
隨著電力光纖技術(shù)的不斷成熟和普及推廣,電力光纖入戶將在不久的將來迅速擴(kuò)展。電力光纖入戶的家庭,將最大程度上整合各項資源,可以實(shí)現(xiàn)水表、電表信息的遠(yuǎn)程采集,生活更便利,將可以享受三網(wǎng)融合帶來的現(xiàn)代化和便捷式服務(wù)。
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[2]饒威.丁堅勇.陶文偉.分組傳送網(wǎng)技術(shù)在智能電網(wǎng)電力通信中的應(yīng)用[J].廣東電力.2011.
1實(shí)驗室現(xiàn)狀及建設(shè)綜合實(shí)驗平臺的必要性
2000年以來我院先后建設(shè)了計算機(jī)技術(shù)、電子技術(shù)、通信原理、高頻電子、EDA等基礎(chǔ)實(shí)驗室及檢測與控制專業(yè)實(shí)驗室。2004年通信專業(yè)開始招生,為滿足教學(xué)要求,籌建了通信專業(yè)實(shí)驗室。由于當(dāng)時學(xué)校經(jīng)費(fèi)緊張,制定了通信專業(yè)實(shí)驗室的建設(shè)在現(xiàn)有基礎(chǔ)上分兩步走的計劃:第一步,建設(shè)以滿足教學(xué)需求的基本型專業(yè)實(shí)驗室,主要完成光纖、程控、通信網(wǎng)、移動通信等專業(yè)課程實(shí)驗。該實(shí)驗室建設(shè)方案以各種實(shí)驗箱及相關(guān)的儀器設(shè)備組成,基本1人1箱,其特點(diǎn)是:技術(shù)成熟,投資少,維護(hù)方便。第二步,建設(shè)綜合通信網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗室。第一步建設(shè)方案已于2006年完成。
2006年以來,通信專業(yè)實(shí)驗室在實(shí)驗教學(xué)工作中發(fā)揮了其應(yīng)有的作用。但這些設(shè)備各自獨(dú)立,沒有形成網(wǎng)絡(luò),系統(tǒng)性不強(qiáng),實(shí)驗內(nèi)容多以演示、驗證為主。隨著通信技術(shù)的迅猛發(fā)展,這類實(shí)驗室條件局限性較大,沒有通信全程全網(wǎng)的系統(tǒng)性,學(xué)生對所學(xué)的專業(yè)課程缺乏系統(tǒng)整體概念,無法滿足對通信技術(shù)的深入研究及市場對人才的需求。因此建設(shè)綜合通信網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗平臺是非常必要的。
2綜合通信網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗平臺的建設(shè)思路與目標(biāo)
隨著通信行業(yè)的不斷發(fā)展,電信領(lǐng)域正在向著移動化、寬帶化的方向不斷融合。因此,綜合通信網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗平臺建設(shè)的基本思路是建設(shè)一個集傳輸、交換、寬帶接入及有線、無線通信為一體的綜合現(xiàn)代通信網(wǎng)絡(luò),是一個類似于電信系統(tǒng)的全真式網(wǎng)絡(luò)。該系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)模擬網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行,各個網(wǎng)絡(luò)對接,并能夠完成每種設(shè)備平臺的實(shí)訓(xùn)與研究。通過該實(shí)驗系統(tǒng),讓學(xué)生從軟件到硬件全方位感受現(xiàn)代通信的真實(shí)環(huán)境,對所學(xué)專業(yè)有直觀的認(rèn)識及深入的了解,提高專業(yè)素質(zhì),鍛煉動手能力,把學(xué)生培養(yǎng)成符合社會需求的綜合型、應(yīng)用型通信技術(shù)人才。
3綜合通信網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗平臺的建設(shè)方案與內(nèi)容
建設(shè)方案既要技術(shù)先進(jìn),又要經(jīng)濟(jì)合理,通過反復(fù)多次的論證,提出了適應(yīng)現(xiàn)有資金條件,適合當(dāng)代通信技術(shù)發(fā)展的綜合通信實(shí)驗平臺。整個平臺由SDH傳輸網(wǎng)、程控交換網(wǎng)、移動無線接入網(wǎng)、EPON光接入網(wǎng)、網(wǎng)規(guī)、網(wǎng)優(yōu)等系統(tǒng)構(gòu)成。
3.1網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如圖1所示。
3.2光傳輸系統(tǒng)
光傳輸系統(tǒng)是整個實(shí)驗網(wǎng)絡(luò)的核心,溝通了各模塊之間的通信聯(lián)絡(luò)。系統(tǒng)采用SDH技術(shù),由3臺STM-1設(shè)備構(gòu)成環(huán)形網(wǎng)絡(luò)。SDH技術(shù)是目前通信網(wǎng)絡(luò)的主流技術(shù),它以其突出的技術(shù)優(yōu)勢為網(wǎng)絡(luò)提供優(yōu)質(zhì)、高效、可靠的通信業(yè)務(wù),能夠滿足寬帶數(shù)據(jù)及視頻圖像等多業(yè)務(wù)的傳輸需求,自愈功能強(qiáng)。掌握傳輸技術(shù)對通信工程專業(yè)的學(xué)生來說,是非常重要的。
傳輸系統(tǒng)選用華為公司的Optix155/622HMetro1000型設(shè)備,主要功能及配置如下:
(1)系統(tǒng)高階交叉能力為136×136VC4,低階交叉能力1638×1638VC12。
(2)單臺傳輸系統(tǒng)配置STM-1光接口2個,E1接口21個,FE接口數(shù)量為4個,支持155M至2.5G光速率的在線升級能力。
(3)具備多業(yè)務(wù)處理能力,提供多路E1,T1,E3和T3業(yè)務(wù)及各種音頻接口,數(shù)據(jù)接口功能。
(4)系統(tǒng)采用MSTP第三代技術(shù),支持以太網(wǎng)信號的匯聚、二層交換和VLAN。
(5)傳輸系統(tǒng)配備了設(shè)備級管理軟件,在提供完備的網(wǎng)元級管理功能的同時,提供了網(wǎng)絡(luò)層管理功能,支持傳統(tǒng)業(yè)務(wù)的端到端管理。
(6)整個傳輸網(wǎng)絡(luò)保護(hù)機(jī)制健全,交叉、時鐘、電源均采用1+1保護(hù)措施,具備強(qiáng)大的告警分析和故障自動診斷功能,提高了網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的安全性和可靠性。
3.3程控交換系統(tǒng)
程控交換系統(tǒng)采用華為公司C&C08程控交換設(shè)備,通過傳輸網(wǎng)絡(luò)及其他配合設(shè)備構(gòu)建一個完全模擬實(shí)際應(yīng)用的,具有局間交換、遠(yuǎn)端接入功能的完整交換網(wǎng)絡(luò)。主要配置為:
(1)系統(tǒng)交換能力為16K×16K,配置模擬電話用戶96路,數(shù)字中繼120DT(最大可擴(kuò)充至50000線模擬用戶及10000線數(shù)字中繼)。
(2)提供中國1號信令、7號信令,滿足局間通信的要求;提供語音業(yè)務(wù)及其他綜合接入業(yè)務(wù),配置各種接口。
(3)提供設(shè)備級網(wǎng)管軟件,可對硬件設(shè)備進(jìn)行設(shè)置、配置,進(jìn)行信令的觀測、跟蹤等。
3.4TD-SCDMA移動通信無線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)
TD-SCDMA技術(shù)是目前廣為使用的新技術(shù),大幅提升了數(shù)據(jù)傳輸速率,實(shí)現(xiàn)了移動寬帶,能夠處理圖像、音樂、視頻等多種媒體形式,提供網(wǎng)頁瀏覽、電話會議、電子商務(wù)等多種信息服務(wù)。
系統(tǒng)由TD-SCDMA無線側(cè)基站控制器單元(RNC)、無線側(cè)基帶處理及射頻單元(NodeB)及無線網(wǎng)絡(luò)操作維護(hù)中心(OMC-R)等主要設(shè)備及相關(guān)系統(tǒng)軟件組成。
TD-SCDMA無線側(cè)基站控制器單元(RNC)采用華為公司新一代基站控制器DRNC820型設(shè)備,該設(shè)備集成度高、容量大、可靠性好,可以滿足未來高速分組業(yè)務(wù)發(fā)展,大大提升TD-SCDMA全系統(tǒng)的帶寬和容量。系統(tǒng)采用MAIO(MultipleAccessToInOne)技術(shù),統(tǒng)一ATM,TDM和IP交換體系,既支持對2G傳輸資源的前向兼容,也支持向全網(wǎng)IP的演進(jìn)。設(shè)備采用模塊化設(shè)計,支持單框解決方案與平滑升級;采用雙平面GEStar交換網(wǎng),可提供最大120Gbps的交換容量;接口豐富,可提供多種組網(wǎng)方式。
TD-SCDMA無線側(cè)基帶處理及射頻單元采用業(yè)界技術(shù)領(lǐng)先的多形態(tài)統(tǒng)一模塊設(shè)計,具有體積小、容量大、功耗低、安裝靈活的特點(diǎn),最大可支持36載扇的TD-SCDMA基帶處理能力。操作維護(hù)系統(tǒng)主要完成軟件管理、故障管理、性能管理、測試管理、傳輸管理等功能。
3.5EPON光接入系統(tǒng)
EPON光接入系統(tǒng)采用華為公司MA5680T型設(shè)備,具備多種豐富的功能特性,可提供大容量、高速率、高帶寬的語音、數(shù)據(jù)和視頻業(yè)務(wù)接入。設(shè)備為GPON/EPON一體化設(shè)備,滿足用戶擴(kuò)容升級需要;系統(tǒng)能力滿足背板交換容量為275Gbps,業(yè)務(wù)交換容量雙向為68G;單框可支持ONU/ONT數(shù)為7168;支持3層特性,支持RIPV1/V2和OSPF路由協(xié)議;滿足多種FTTx組網(wǎng)應(yīng)用,滿足基站傳輸、IP專線互聯(lián)、批發(fā)等業(yè)務(wù)組網(wǎng)需求。
3.6網(wǎng)規(guī)網(wǎng)優(yōu)系統(tǒng)
無線網(wǎng)絡(luò)測試系統(tǒng)選用鼎利公司的測試軟件,具備完善的GSM/GPRS/TD-SCDMA/HSDPA網(wǎng)絡(luò)測試功能。能夠提供多種測試方法。
3.7專用e-bridge實(shí)驗軟件
由于本次實(shí)驗平臺選用的硬件設(shè)備均為商用設(shè)備,所以要考慮整個網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)如何適合于學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗,一般來說,實(shí)際商用設(shè)備的管理終端數(shù)只有一個,這樣對于有40名學(xué)生的班級來說,需要分40組,顯然不現(xiàn)實(shí)。訊方公司研發(fā)的專用e-bridge實(shí)驗軟件,解決了多人操作的問題,滿足每個系統(tǒng)平臺可以40名學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗操作,把商用設(shè)備轉(zhuǎn)化為適合高校教學(xué)的實(shí)驗設(shè)備。
專用e-bridge實(shí)驗軟件具備實(shí)驗過程控制功能,實(shí)驗教師可靈活分配實(shí)驗項目和實(shí)驗時間,可以調(diào)整每組學(xué)生的實(shí)驗時間,軟件能同時滿足多人多次上機(jī)實(shí)驗的要求。綜合實(shí)驗平臺系統(tǒng)組成除配置以上設(shè)備、軟件外,還考慮設(shè)置了通信電源設(shè)備、光纖配線架、數(shù)字配線架、音頻配線架等其他配合設(shè)備。
4實(shí)驗項目內(nèi)容
整個實(shí)驗系統(tǒng)通過通信網(wǎng)管軟件,可滿足40個學(xué)生終端進(jìn)行實(shí)驗操作,可開展的主要實(shí)驗項目內(nèi)容如下:
(1)SDH光傳輸系統(tǒng):①傳輸設(shè)備配置實(shí)驗:通過傳輸網(wǎng)管軟件對設(shè)備進(jìn)行操作加載及維護(hù);硬件數(shù)據(jù)配置、分配功能模塊資源等;②組網(wǎng)實(shí)驗:可進(jìn)行SDH鏈型網(wǎng)、環(huán)型網(wǎng)組網(wǎng)配置;③通道保護(hù)實(shí)驗:通過對傳輸光口、邏輯系統(tǒng)、保護(hù)制式的設(shè)定,實(shí)現(xiàn)通道保護(hù)和復(fù)用段保護(hù)機(jī)制的實(shí)驗;④網(wǎng)管操作實(shí)驗;⑤開銷分析實(shí)驗:⑥傳輸復(fù)用解復(fù)用字節(jié)分析實(shí)驗等。
(2)程控交換系統(tǒng):①交換機(jī)硬件配置實(shí)驗:通過交換機(jī)網(wǎng)管軟件對設(shè)備進(jìn)行操作加載及維護(hù);分配各個功能模塊資源;②用戶實(shí)驗:配置、分析用戶及號碼;本局用戶新業(yè)務(wù)設(shè)定及注冊等;③電話呼叫處理實(shí)驗:觀察呼叫處理過程、信號流程;④局間中繼信令系統(tǒng)實(shí)驗:包括NO1和NO7中繼調(diào)試,局向設(shè)置、路由選擇,觀察計發(fā)器信令流程及出局呼叫過程;⑤計費(fèi)系統(tǒng)實(shí)驗;⑥全局綜合業(yè)務(wù)實(shí)驗等。
(3)RNC系統(tǒng)實(shí)驗:①數(shù)據(jù)配置實(shí)驗:對RNC設(shè)備狀態(tài)、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、后臺數(shù)據(jù)庫進(jìn)行配置;②鏈路、通道信息配置;③小區(qū)參數(shù)配置、優(yōu)化、參數(shù)測試實(shí)驗;④RNA網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)實(shí)驗;⑤手機(jī)注冊、呼叫、切換流程分析等實(shí)驗。
(4)網(wǎng)優(yōu)、路測實(shí)驗內(nèi)容:①手機(jī)終端的測試:包括呼叫、數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)、手機(jī)強(qiáng)制測試等;②室內(nèi)、樓宇、樓層測試、數(shù)據(jù)分析;小區(qū)覆蓋測試分析;③鄰區(qū)優(yōu)化測試,2G/3G系統(tǒng)間鄰區(qū)優(yōu)化分析;④網(wǎng)優(yōu)綜合測試實(shí)驗等。
(5)其他操作實(shí)驗:線纜布放、光纖接續(xù)、光纜終端盒接續(xù)等實(shí)驗。
5綜合通信網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗平臺的特色
(1)技術(shù)新,功能強(qiáng),適用面寬。該實(shí)驗平臺模擬現(xiàn)代通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),集傳輸、交換、移動通信于一體,可進(jìn)行通信工程課程實(shí)驗、畢業(yè)設(shè)計、專業(yè)實(shí)習(xí)等綜合實(shí)訓(xùn)內(nèi)容。
(2)內(nèi)容廣泛、系統(tǒng)性強(qiáng)。以往的實(shí)驗內(nèi)容基本以驗證為主,綜合通信網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗平臺的建成,提供了豐富、寬泛的實(shí)驗內(nèi)容,可開展大量的綜合型、設(shè)計型、研究型實(shí)驗,為師生提供了全程全網(wǎng)的實(shí)驗環(huán)境。