引言
随着光纤通信产品的商品化,由于其产品的宽频以及抗干扰性,在通信网中得到了迅速的发展。随着时间的推移,光纤的发展成为了一种趋势,在长距离通信网中逐渐出现了中继网,并且每年以35%左右的速度在增长,逐步实现了光纤化的目标。在电力通信网络的规划设计中,如果不提前进行深入研究,不仅会造成系统设计和投资上的不合理,而且也会对系统的稳定和维护造成很大的影响。
1.光纤通信网络规划设计概述
为了保证光纤通信网络的规划和设计,必须在实践中严格遵守基本原理,并结合实际情况和需求,确定合理的规划和设计目标,从而建立安全、稳定、可靠的通信网络。在这一进程中,必须保证光纤网络的现代化,才能使电力通信技术得到充分的运用。为了保证通信网络的高效、经济运行,要严格遵守通信网络的可靠度,把技术和经济相结合,以优化光纤通信网络的规划设计。由于电力通信具有点多、面广、可靠性高、安全性高等特性,在电网的规划和设计中,一般都会把自愈环网作为主要的布置手段,并在线路改造、迁移、自然破坏等方面采取相应的措施。在这一进程中,由于对计算机网络、远程监控、通讯等方面的需要,同时为了满足路由、服务时间和光纤芯数的需要,一般采用放射型、环型等方式。为有效地改善光纤功率调度通讯和网络监控系统的稳定性能,在光缆的选取上,应选用多种芯数的光缆,并对其进行最优配置。在实际生产中,主要有12、24、36、48等不同的芯材,不仅能充分满足技术上的要求,通过灵活配置而且还能降低成本,从而提高性价比。
2.电力光纤通信网络规划设计原则和目标
随着科技的发展进步,通信网络在社会生活中的应用日益广泛,光纤通信网络的快速传输,使得通信品质得以保证,而光纤通信技术又是一个重要的发展方向,因此,光纤通信技术的发展将直接关系到电力建设的发展,因此,要提高电力网的品质,制定合理的规划和设计,必须严格按照规范的程序来推进光纤通信网络的发展。
3.通信光缆网络现状分析
光纤通信系统采用的是半导体激光器和发光管,可以将不同的电子信号转换为光学信号,再利用半导体探测软件将光学信号转换为电信号,从而便于组织网络的构建。随着通信行业的发展,通信市场的竞争日趋激烈,要想保证光纤网络的安全和稳定,必须要提高网络的容量和使用速度,建立一个有效的光纤传输网络,提高网络的承载能力。通过不同的连接端口,可以提高服务的容量,提高服务的灵活性,这样才能解决接入端数量骤增带来的问题。
4.电力光纤通信网络的规划设计问题分析
电力电缆作为一种新型的通信方式,它代替了过去的通信方式,促进了通信系统的发展。尽管我国光纤通信网络技术取得了长足的进步,但在实际应用中仍有很多不足之处,随着现代通信逐步向光纤通信网络发展,在实际应用中,若不合理地规划和设计,将会使光纤通信网络的品质下降,并带来种种安全隐患。
4.1电力光纤通信网络的拓扑结构设计问题
拓扑是网络信息的输入通道,其拓扑设计的科学性与通信网的运行效率有着密切的联系。通常,电力光纤网络包括星型、链型、环形等多种拓扑结构,其拓扑结构的特点也各不相同。例如,星型网络是一种节点到节点的结构,它具有结构简单,维护管理方便,可靠性高等特点。在此基础上,实现了每个节点间的光传送能力,从而有效地解决了网络容量大的问题。如果功率要求不高,可以设定更小的功率,从而节约投资。星型网络的拓扑结构虽然存在着一定的局限性,但由于其本身的优点,仍然被广泛应用。
4.2电力光纤通信设备的选型问题
为适应电力光纤网的需要和通信网的设计需要,必须选择规范、灵活、容量大、线路兼容性好的通信设备。比如,可以采用任意形式的网络拓扑的通讯装置,可以与各种电线如光纤、电缆等进行连接。以下对我国市场中通信设备系统的不足进行进一步的分析,以便对电网的生产和运营部门提出一些有建设性的建议。第一,我国大部分通讯设备都是为大容量通讯系统而设计的,在区域通信系统中,不能充分利用和挖掘其容量,不能达到经济实用的目的。第二,不同厂家、不同时期生产的通讯设备在联网过程中会遇到很多问题,造成了网络的完整性和一致性差。第三,一些通讯设备的接口类型较少,可以承担的服务数量也较少。因为电力光纤通信装置不仅要与现在的存量电力装置相连接,而且还要和将来的各种增量服务相连接,例如数据监控、网络保护业务等。第四,由于各厂商之间的通讯设备之间的互不兼容,造成了通信网络中各种系统性冲突的出现。
4.3电力光纤通信网络专用电缆选择问题
目前,电力光缆通信网络所使用的电缆有:架空地线复合光缆、无金属自支光缆、缠绕光缆(ADSS)等。每种电缆的技术参数和施工情况都不尽相同,而国内电力系统的生产、运营部门还没有统一的技术参数及选择标准,仅凭技术人员的实际操作经验,很难达到统一要求。
4.4自愈切换时间及切换方式问题
“自愈”是目前我国电力光纤通信网络中普遍存在的一种现象。该网络能够在不受干扰的条件下,在较短的时间内,自动地恢复有关的功能和服务,从而减少了通讯事故带来的严重影响。举例来说,2纤维单向信道防护环路的每个结点可以同时输入两条纤维,虽然两条纤维服务的内容是一样的,但接收者可以根据不同的网络质量来选择信道。在通讯失败时,两个信道能实现自动切换,因此不会产生很大的影响。
4.5网管功能和管理系统建设问题
经过数十年的发展,电力和光纤通信事业都取得了很大的成就,但也有许多不足之处,影响到了它们的作用发挥。因此,迫切需要一种高效的网络管理体系,具备必要的网管功能,从而提高通信网络的规划和设计水平。当前,我国电力通信专用网络系统存在四大不足之处。首先,运行系统的模板基本上是按专业划分,各个专业又是独立的,因此,调解工作的协调能力不强,无法实现全网协同。第二,国内和国外的设备有一定差异,一个监控中心常常要安装多个监控台,导致操作界面、操作方式不同,从而给规划和设计带来一定的难度。第三,有些设备没有专门的测试方法,造成了通信网络盲点。第四,自动化程度不高,由于通信系统中存在着海量的数据,往往要依靠人工来进行统计比对,从而造成通信系统的自动化程度低下,无法满足实时需求。针对上述四个问题,电力系统的生产和运维单位应当重点研发高效的通信管理体系,从模块设计和操作方式等方面进行深入的探讨,以期实现对各种通信网络设备的有效管理,以适应电力光纤通信网络的发展需要。
5.通信网络安全分析
5.1通信网络的安防工程
安防工程是通信网络的基础,也是实现通信网络安全的基础。它的运行环境具有如下特征:传输设备数量随著传输数据而增长,且环境变得更为复杂。随着信息增长和通信网络的结构的改变,空间容量也在逐步增大,通讯设备趋向于智能化和模块化。随着通信网络环境的不断变化,其规划和设计的安全性也越来越高,所以在通信网络中进行安全防护工作就显得尤为重要。
5.2信息安全
由于互联网的开放性,使得信息很容易被非法访问、窃取和破坏,所以必须重视用户身份识别、存储和传输等关键环节,以保证信息的安全性。比如,采用公开密钥加密的方法来保证信息的保密。建立信息资料库,实现系统的信息管理,确保信息的完整。对信息的内容进行审核,并对其进行安全管理,防止非法侵入损害信息的完整性,从而确保其保密安全性。
5.3网络安全
由于其自身的可开发性,使得其在安全上存在着一定的隐患。为了满足网络的安全需求,必须加强对通信网络的控制与管理。比如,防火墙技术可以隔离内部和外部的网络,对网络进行有效的管理和控制,同时还可以根据具体的情况,不断改进防火墙、加密、入侵检测等技术,从而增强网络的安全性。
5.4链路安全
使用的技术会影响通信网络络中链路的安全性。为此,必须从以下方面来提高网络的安全性:减少网络维护的困难,并适当控制额外的操作,保持网络自身的特性;扩展系统时,必须保留该拓扑的原型;合理使用某些加密产品等。采用上述方式,可以实现链路的安全性,并在发送完信息后进行解密。
6.对电力光纤通信网络的规划设计进行探讨
(1)在规划和设计光纤通信网络时,应充分考虑变电站层面的建设。在建设智能电网中,变电站的建设是关键环节,直接关系到电力系统的安全运行,因此必须加强光纤通信网络建设,严格控制采集、监测数据,保证环境参数的准确性,并及时了解变电站通信网络的运行状况,积极配合电力调度工作,使建设过程中出现的各类问题得到及时解决,为建设安全高效的光纤通信网络打好基础。在光纤网的连接上,存在着距离远、信号弱的问题,要通过加强光纤内部的信号和信号的功率,利用频率来实现多个信道的同步,提高传输距离以及信号的传送能力,减少光纤网络的建设费用,从而有效地解决上述问题。
(2)在光纤网的规划与设计中,必须对IP网络的建设进行规划。根据相关资料显示,IP化可以大幅度降低建网费用,但由于网络服务量的增大,负荷也随之增大,因此,必须重视网络IP化的建设,并积极探索新技术,解决负荷问题。还可以将监测技术用于网络IP建设,实现对 PTN承载网的远程管理,改善其运行性能,做好后期的维护。
(3)在光纤通信网络规划与设计中应积极探索新技术,做好相应的规划。在光纤通信网络的规划和设计中存在许多问题,为了解决这些问题,需要扩展通讯技术,并不断地产生各种技术的创新。例如,供电公司在对所辖范围内原有变电站进行智能化升级改造时,发现新接入网络的智能设备及其产生的数据数量骤增,而传统变电站设计之初未考虑智能运维数据传输问题,原站间通信网络带宽无法满足智能运维需求,存在数据传输带宽不足问题。对此,利用变电站间保护光纤通信通道,下辖变电站通过光纤与中心站直连,再并入综合数据网。通过建设VXLAN+IPV6智能专属网络,减少跨区互联节点,提高速度的同时降低了网络安全风险,并且可以满足电力网络Ⅱ、Ⅲ区安全分区要求。
7.研究电力光纤通信网络规划设计问题的解决方案
(1)在电力光纤通信网络规划与设计中,必须对其进行合理的拓扑结构设计;电力光纤通信网络的拓扑结构可以分为星型、环形、总线型、混合型等,一般在拓扑性质确定后,大多采用网格拓扑或环形拓扑,这种拓扑结构的防护能力更强,可靠性也更高。
(2)在进行电力光纤网络规划与设计时,应合理地选用传输装置。在选用光纤网络时,应根据电力光纤网络的需要,综合考虑建设的经费,在许可的条件下,选用具有先进配置的存储容量较大的器件。
(3)在对光纤网进行规划和设计的过程中,应合理地选用路由装置。在选用电力光纤通讯设备的时候,要考虑到网络的结构、线路的兼容性、运输能力等因素,并对设备的使用进行合理的选择,避免设备闲置造成不必要的资源浪费。
(4)在对光纤通信网络规划与设计进行研究时,应合理地优化光传输网络。在规划电力光纤通信网络时,要选择靠近城市的经济和人口中心,这样才能尽量避免未来的线路改迁,从而节约成本。同时也要改造老旧的网络传输设备,以提高光纤通信网络的传输速度,以满足日常生产工作的需要,从而提高企业的工作效率,促进经济和社会的发展。
(5)在对光纤网络进行规划和设计的过程中,必须保证光纤电缆的质量。在建设电力光纤通信网络的过程中,光纤光缆的质量将直接关系到通信的质量,所以在确定好建设线路后,必须对光缆的采购和施工过程进行严格的质量把控,以确保光纤的质量达到要求。
8.总结
合理的通信网络规划与设计是网络快速稳定发展的基础。为了使电力企业更加稳定、安全、合理地使用网络资源,适应当今网络容量和各种服务的不断增长,必须对电力光纤通信网络进行深入的规划和设计,使其满足电力建设中通信网络应用发展的需要。
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