一種2m光纖無損切換裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ]本實用新型涉及一種2M光纖無損切換裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著電力系統(tǒng)中差動保護(hù)的發(fā)展，通信方面的技術(shù)不斷創(chuàng)新，通信設(shè)備及材料的成本不斷降低，尤其光纖通信的崛起促使電力系統(tǒng)中的信號主要采用光纖通信網(wǎng)進(jìn)行傳輸。許多地方電力通信將發(fā)展光纖通信網(wǎng)作為主干網(wǎng)，從而保證繼電保護(hù)信號在傳輸過程中不會受到電磁干擾并且傳輸速度快。在構(gòu)建光纖通信網(wǎng)絡(luò)的光纜中，不僅提供了日常通信所需的接口和帶寬，而且還為繼電保護(hù)提供了專有的光纜。因此電流縱聯(lián)差動保護(hù)不僅可采用復(fù)用光纖通道(與SDH共用的數(shù)據(jù)通道)進(jìn)行信號的傳輸，而且還可以采用專用光纖通道(利用光纖網(wǎng)絡(luò)中繼電保護(hù)的專有光纖)。如今采用光纖通道傳送保護(hù)信號的電流縱差保護(hù)裝置的技術(shù)已經(jīng)成熟。我國的三峽220kV，500kV及以上電壓等級的輸電線路的通信保護(hù)通道幾乎全部是光纖通道。這種通信方式將是未來主要的傳輸方式。
[0003]光纖縱聯(lián)差動保護(hù)正常工作要求光纖傳輸通道必須穩(wěn)定，如果保護(hù)信號的傳輸信道出現(xiàn)問題，光纖縱聯(lián)差動保護(hù)也無法正常進(jìn)行。為保證高壓輸電線的安全運行，當(dāng)差動保護(hù)信號傳輸信道出現(xiàn)故障時，差動信號不應(yīng)因傳輸信道的故障而無法傳輸，因此采用備用光纖為差動保護(hù)的傳輸信道提供保護(hù)。不論采用專用光纖通道還是復(fù)用通道，都應(yīng)具有一定的備用光纖，防止通道光纖故障時導(dǎo)致無法進(jìn)行差動保護(hù)信號的傳輸。
[0004]目前，國際上在對縱聯(lián)電流差動保護(hù)2M口切換裝置的規(guī)范上尚無統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，但在國內(nèi)，有中國南方電網(wǎng)公司、華北電網(wǎng)有限公司等各網(wǎng)、省電網(wǎng)公司已經(jīng)組織過多次針對縱聯(lián)電流差動保護(hù)2M 口切換裝置的測試，相關(guān)規(guī)范與標(biāo)準(zhǔn)還在制定中。
[0005]隨著通信技術(shù)的不斷完善，關(guān)于通道切換的裝置也不斷的得到發(fā)展，越來越多的設(shè)備可以實現(xiàn)快速的對不同通道進(jìn)行切換。在傳輸網(wǎng)運行正常運行狀態(tài)下，不可避免會有光纖線路和設(shè)備發(fā)生故障的時候，從而造成通道倒換異常和通道誤碼率的增加。通道的故障有可能引起繼電保護(hù)裝置的誤動作，影響電力系統(tǒng)運行的穩(wěn)定。為了滿足繼電保護(hù)對光纖通道的時延、誤碼率的要求，有必要分析輸通道倒換、通道誤碼等對繼電保護(hù)的影響，并對保護(hù)通道的合理設(shè)計和設(shè)置關(guān)于切換的時延，信號的有損與無損等問題的探討也不斷的深入，各種切換裝置也不斷的涌現(xiàn)出來。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本實用新型針對上述提出的問題，提供一種無損的2M保護(hù)切換裝置，是對端2M保護(hù)切換裝置通過2個數(shù)據(jù)緩存器分別記錄來自發(fā)送端的數(shù)據(jù)，然后通過選擇將正確的數(shù)據(jù)發(fā)送到繼電保護(hù)裝置。
[0007]縱聯(lián)差動保護(hù)信號的傳輸通道有以下3種方式:(I)光纖直連；(2)基于SDH的2M電路；(3)基于PCM復(fù)用技術(shù)的64k電路。但是，由于64k電路的通信數(shù)據(jù)會經(jīng)過光電轉(zhuǎn)換裝置、PCM設(shè)備等，造成64k電路在出現(xiàn)的故障率最高，因此，光纖直連方式和2M電路傳輸保護(hù)的裝置數(shù)據(jù)信號應(yīng)用的比較廣泛。在施工中、保護(hù)線路檢修時、通道路由的調(diào)整和切換、光纖的阻斷、設(shè)備產(chǎn)生故障、接頭不良接觸等故障時，會使傳輸通道信號產(chǎn)生中斷、告警、誤碼、通道時延加大等問題。
[0008]本實用新型采用基于SDH的2M電路，包括第一2M切換設(shè)備、第二2M切換設(shè)備、第一、第二 SDH設(shè)備、第一中繼器(7)以及第二中繼器8，其中光纖通道設(shè)置了主用通道和備用通道，受保護(hù)業(yè)務(wù)通過第一中繼器(7)與第一 2M切換設(shè)備(I)相連，第一 2M切換設(shè)備(I)通過第一 SDH(3、4)與主用通道和備用通道相連，另一端中主用通道和備用通道分別與第二 SDH(5、6)相連，第二 SDH(5、6)通過第二 2M切換設(shè)備(2)以及第二中繼器(8)與受保護(hù)業(yè)務(wù)相連，其中第一2M切換設(shè)備(I)包括開關(guān)Kl，第二切換設(shè)備(2)包括開關(guān)K2。保護(hù)業(yè)務(wù)由繼電保護(hù)設(shè)備發(fā)出，主用和備用通道將兩個切換保護(hù)裝置連接起來，在正常情況下，主用通道和備用通道同時傳輸數(shù)據(jù)，并且通過成幀2M信號中的開銷比特傳輸對端告警信息，使兩端參與保護(hù)切換的設(shè)備相關(guān)聯(lián)。當(dāng)主用通道發(fā)生故障時，收不到信號側(cè)的2M切換設(shè)備(2)將倒換開關(guān)K2由主用通道切換至備用通道;倒換開關(guān)K2切換至備用通道后，2M切換設(shè)備(2)通過成幀2M信號中的開銷比特傳輸?shù)箵Q控制命令給對端，因為采用的是“雙發(fā)”機制，所以對端設(shè)備會從主用通道接收到倒換控制命令;在接收到倒換控制命令后，2M切換設(shè)備
(I)的Kl從主用通道切換至備用通道，并且通過2M開銷比特中的控制信息與對端確認(rèn)倒換信息，最終確保收發(fā)路由一致，至此完成雙向倒換；當(dāng)主用通道故障恢復(fù)后，可以采取自動或手動的方式，從備用通道倒換至主用通道，其倒換過程與上述雙向倒換過程一致。
[0009]所述2M切換設(shè)備還包括:
[0010]雙電源備份模塊:相互不影響的兩路-48V電源，采用負(fù)載分擔(dān)方式同時工作，一塊電源出現(xiàn)故障不會影響設(shè)備的正常運行，外部具有雙路電源輸入功能，并能夠完成實時在線切換，當(dāng)電源模塊產(chǎn)生告警時，電源工作指示燈告警；
[0011]中央管理模塊:對2M線路接口進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)管理和監(jiān)控，并控制時鐘的提取選擇以及保護(hù)通道的切換；
[0012]2M 接口模塊:符合 ITU-T G.703,G.704 建議，比特率為 2048Kb/s±50 ppm，線路碼型:HDB3，接口阻抗:75 Ω非平衡，幀結(jié)構(gòu):成幀、非幀結(jié)構(gòu)；
[0013]切換模塊:完成2M信號的監(jiān)測與通道切換動作，并且能夠?qū)Τ蓭?M信號進(jìn)行緩存，完成通道監(jiān)測量和通道控制信息的提取，為網(wǎng)管模塊分配通道；
[0014]網(wǎng)管模塊及接口:設(shè)備網(wǎng)管模塊具備配置管理、故障管理和性能管理、安全管理，通過RS232或TCP/IP協(xié)議棧通信。
[0015]該裝置的工作環(huán)境的環(huán)境溫度在-5°C_40°C時，裝置能滿足正常切換功能。
[0016]目前，2M保護(hù)切換技術(shù)分為2類:(1)1:1保護(hù)切換方式，即在運行正常的情況下，保護(hù)通道選擇主用通道傳輸數(shù)據(jù)，當(dāng)主用通道發(fā)生故障時，切換到備用通道上，當(dāng)主通道恢復(fù)正常時，可以選擇自動或手動方式切換回來。該種保護(hù)在主備通道的切換時，會產(chǎn)生瞬時的延時，很可能產(chǎn)生誤碼和斷碼，所以這種切換方式是有損的。(2)1+1保護(hù)方式，SP2M保護(hù)切換裝置同時通過主用和備用通道向?qū)Χ?M切換裝置發(fā)送傳輸數(shù)據(jù)，2條通道同時運行。對端2M保護(hù)切換裝置通過2個數(shù)據(jù)緩存器分別記錄來自發(fā)送端的數(shù)據(jù)，然后通過選擇將正確的數(shù)據(jù)發(fā)送到繼電保護(hù)裝置。該種保護(hù)切換方式為無損切換。無損切換在解決傳輸通道中斷、瞬斷、告警、誤碼等方面有獨特的特性。
[0017]電力繼電保護(hù)設(shè)備的傳輸通道常采用“1+ 1”的方式進(jìn)行信號的保護(hù)，這種方式可以保障在一條傳輸通道出現(xiàn)問題時，保護(hù)設(shè)備可以快速的切換至另一條完好的通道上面。從而保證繼電保護(hù)信號的正常傳輸。
[0018]切換裝置采用2M的“1+1”通道，實時監(jiān)測兩路通道傳輸?shù)臓顟B(tài)，收端根據(jù)通道狀況自動選擇一條較好的2M通道，確保數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)傳輸?shù)目煽啃浴．?dāng)主用傳輸線路發(fā)生故障(LOS,AIS,LOF告警)時，立即發(fā)出告警，與此同時檢測另一條通道的健康狀態(tài)，如果另一條通道正常，則迅速切換至備用通道進(jìn)行傳輸，如果兩條通道均出現(xiàn)故障，則采用保護(hù)裝置的備用光纖直接進(jìn)行信號的傳輸。
[0019]為便于連接不同廠商基于成幀和非成幀2M傳輸方式的繼電保護(hù)設(shè)備，切換裝置的2M接口應(yīng)同時支持成幀和非成幀2M的傳輸。為了便于管理，設(shè)備采用基于SNMP的以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)管理接口，從而可以進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控。建立完善的業(yè)務(wù)管理平臺從而使網(wǎng)路的管理更加方便，快捷。設(shè)備采用雙端同時切換對業(yè)務(wù)通道進(jìn)行切換，從而確保繼電保護(hù)設(shè)備收發(fā)通信通道的路由一致，進(jìn)而確保繼電保護(hù)設(shè)備收發(fā)通道的傳輸時延一致。通道保護(hù)設(shè)備在繼電保護(hù)通信中可以保障信號的正常傳輸。設(shè)備提供雙路獨立的