王輝++王磊++胡俊鵬++朱毅++于月平

摘 要

隨著通信技術(shù)及設(shè)備發(fā)展變化日新月異，電力通信配線技術(shù)卻一直停步不前，電力通信配線技術(shù)（光配、數(shù)配、音配）自上個世紀(jì)九十年代至今幾乎沒有大的變化。幾乎仍以傳統(tǒng)配線施工方式為主。

【關(guān)鍵詞】智能 網(wǎng)絡(luò) 光纖 配線

1 電力系統(tǒng)通信配線發(fā)展需求

行政交換網(wǎng)發(fā)展：根據(jù)《國家電網(wǎng)公司IMS行政交換網(wǎng)建設(shè)指導(dǎo)意見》（信通通信[2015]7號），國家電網(wǎng)公司將統(tǒng)一建設(shè)IMS行政交換網(wǎng)，在建設(shè)及過渡階段行政電話業(yè)務(wù)仍將由現(xiàn)有承載方式（PCM/軟交換）承載，在保證現(xiàn)有業(yè)務(wù)的安全穩(wěn)定運(yùn)行的前提下，平穩(wěn)過渡到IMS行政交換網(wǎng)。

調(diào)度交換網(wǎng)發(fā)展：根據(jù)《十三五通信網(wǎng)規(guī)劃專業(yè)指導(dǎo)意見》（信通通信[2015]31號），調(diào)度交換網(wǎng)“按照漸進(jìn)、共存、互補(bǔ)的原則，試點(diǎn)開展調(diào)度交換網(wǎng)分組交換技術(shù)，并研究網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)、承載以及與現(xiàn)網(wǎng)的互聯(lián)互通策略”。電力調(diào)度業(yè)務(wù)對網(wǎng)絡(luò)的接通率、安全性等要求更高，那么在新的調(diào)度分組交換網(wǎng)的建設(shè)、過渡期尤其需要保證調(diào)度業(yè)務(wù)的安全穩(wěn)定性。

通信配線發(fā)展：由上可知，今后PCM設(shè)備及程控交換設(shè)備也將會逐步退出電力通信主流設(shè)備行列，今后網(wǎng)絡(luò)配線在電力通信中將會大規(guī)模應(yīng)用。同時隨著配網(wǎng)自動化的發(fā)展，光纖配線的維護(hù)工作量也將成倍增長。

國網(wǎng)公司要求：根據(jù)公司三屆一次職代會暨2016年工作會議精神，在“十三五”規(guī)劃建設(shè)中，劉振亞強(qiáng)調(diào)要將創(chuàng)新、協(xié)調(diào)、綠色的發(fā)展理念融入到電力系統(tǒng)開發(fā)建設(shè)環(huán)節(jié)之中，以此實現(xiàn)配電網(wǎng)絡(luò)的升級與優(yōu)化，推動我國電力系統(tǒng)的現(xiàn)代化進(jìn)程，全面促進(jìn)電力企業(yè)現(xiàn)代化機(jī)制的構(gòu)建，實現(xiàn)其健康快速發(fā)展。相關(guān)負(fù)責(zé)人要深刻認(rèn)識新形勢，以新思路、新舉措、新本領(lǐng)引領(lǐng)新常態(tài)，進(jìn)一步增強(qiáng)責(zé)任感和主動性推動協(xié)同高效發(fā)展，大力推進(jìn)提質(zhì)增效，立足做大做強(qiáng)做優(yōu)，不斷進(jìn)行電力企業(yè)創(chuàng)新機(jī)制改革，提升企業(yè)員工改革創(chuàng)新的意識與能力，在企業(yè)內(nèi)部形成致力創(chuàng)新、創(chuàng)造、創(chuàng)業(yè)的新風(fēng)尚，全面提升核心競爭力。到2020年要全面建成“一強(qiáng)三優(yōu)”現(xiàn)代公司，把公司建成創(chuàng)新引領(lǐng)、管理科學(xué)、實力強(qiáng)大的現(xiàn)代企業(yè)集團(tuán)，核心競爭力、價值創(chuàng)造力、品牌影響力達(dá)到國際先進(jìn)水平。

2 智能電子配線系統(tǒng)簡介

智能電子配線系統(tǒng)系統(tǒng)由硬件和軟件兩個部分組成，組成原理如圖1所示。系統(tǒng)前端通過在電力系統(tǒng)配電站線路終端設(shè)置傳感器的方式，將變電站運(yùn)行過程中的主要信息通過傳感器傳輸?shù)奖O(jiān)控單元之中，并以監(jiān)控單元為媒介，將運(yùn)行數(shù)據(jù)與相關(guān)信息進(jìn)行必要的分析，從而使得監(jiān)控單元能夠?qū)^(qū)域內(nèi)變電站的運(yùn)行情況進(jìn)行監(jiān)控。管理中心則可以根據(jù)監(jiān)控單元所提供的IP網(wǎng)絡(luò)信息，對變電站的運(yùn)行狀況進(jìn)行圖形化展示，通過用戶界面完整的展示出來，為相關(guān)管理工作的開展提供了便捷。

上述信息管理評估以硬件構(gòu)成與軟件驅(qū)動為基礎(chǔ)，在實現(xiàn)電力網(wǎng)絡(luò)信息數(shù)據(jù)實時采集、匯總與分析的同時，還能夠在一定程度上保證系統(tǒng)后臺數(shù)據(jù)庫與傳感器之間的良性互動，實現(xiàn)數(shù)據(jù)信息的實時更新，進(jìn)而降低了系統(tǒng)管理者自身的管理壓力與工作內(nèi)容，簡化了系統(tǒng)管理的工作流程。同時以軟件平臺為媒介，可以實現(xiàn)平臺的遠(yuǎn)距離操控，以此來提升管理的流暢性與高效性。

以智能基礎(chǔ)設(shè)施為主要框架，不斷進(jìn)行配電系統(tǒng)的規(guī)劃與建設(shè)，將硬件組成、軟件平臺、信息網(wǎng)絡(luò)等有機(jī)的結(jié)合起來，提升配電網(wǎng)絡(luò)自身運(yùn)作的便捷性與準(zhǔn)確性。在進(jìn)行智能配電線路規(guī)劃設(shè)計的過程中，要明確區(qū)別其與網(wǎng)管網(wǎng)絡(luò)之間的差異，要深化對智能配電網(wǎng)絡(luò)功能的認(rèn)識，既保證其能夠在故障發(fā)生時，快速準(zhǔn)確的反應(yīng)故障發(fā)生的地點(diǎn)，又能夠終端鏈接情況進(jìn)行及時反饋以及實時監(jiān)控，從而有效降低了配電線路系統(tǒng)維護(hù)與保養(yǎng)工作的成本投入，提升了相關(guān)工作效率與質(zhì)量。

3 智能電子配線系統(tǒng)與傳統(tǒng)配線的對比分析

3.1 傳統(tǒng)基礎(chǔ)設(shè)施管理和智能電子配線系統(tǒng)的對比情況

如表1所示。

通過對比智能電子配線系統(tǒng)系統(tǒng)與傳統(tǒng)基礎(chǔ)設(shè)施管理在功能上改進(jìn)，顯示出在基礎(chǔ)設(shè)施系統(tǒng)中部署該系統(tǒng)，將可有效改進(jìn)運(yùn)維管理的效能。

3.2 智能電子配線系統(tǒng)

系統(tǒng)可以做到的主要功能：

檢測——標(biāo)準(zhǔn)的光和銅纜跳線——實時跳線歸檔管理；

實時更新——所有的基礎(chǔ)設(shè)施記錄——實時整體配線設(shè)施管理；

自動發(fā)現(xiàn)——網(wǎng)絡(luò)上端到端的連接——集成數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)；

物理位置定位——跟蹤所有具有網(wǎng)絡(luò)連接的設(shè)備——集成數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)追蹤；

告警——所有未授權(quán)和非計劃的行為——集成數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測；

事件通告——具有先進(jìn)的處理過程——實時網(wǎng)絡(luò)處理能力；

自動化——變更和故障管理的流程——內(nèi)嵌先進(jìn)的工作流程。

3.3 康普智能電子配線系統(tǒng)

系統(tǒng)的主要特點(diǎn)：

易于管理和維護(hù)——提高管理效能；

提供工作流程和電子任務(wù)單——對于跳線移動、添加和變更提供流程化管理方式；

符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)——ITIL，ISO17799，BS7799，ISO 27000Security。

4 變電站智能電子配線系統(tǒng)的設(shè)計實現(xiàn)

對變電站網(wǎng)絡(luò)和光纖配線進(jìn)行規(guī)范化管理，自動記錄端口的移動、增加、變化，將交換機(jī)端口與配線架端口綁定，能綁定鏈路上的所有設(shè)備，而且把物理地址綁定到IP和MAC地址上，當(dāng)你的IP遭受攻擊時，你能及時找到受攻擊的電腦的位置；能夠及時發(fā)現(xiàn)非授權(quán)接入，能夠發(fā)現(xiàn)端口或跳線的意外脫落和斷裂. 能夠在電子地圖上標(biāo)出信息口位置，當(dāng)此鏈路發(fā)生故障，端口馬上閃爍.實現(xiàn)配線系統(tǒng)遠(yuǎn)程管理，能夠通過軟件、配線架指示燈和掃描儀顯示屏來指示出端口，可以統(tǒng)計、搜索接入網(wǎng)絡(luò)的設(shè)備，按照種類、廠家、位置、管理部門等，如圖2所示。

4.1 設(shè)計理念

本設(shè)計的核心理念是實現(xiàn)資源管理的準(zhǔn)確性、在線監(jiān)測的實時性、故障定位的精確性。每個網(wǎng)絡(luò)端口、鏈接點(diǎn)均增加RFID電子標(biāo)簽，據(jù)此進(jìn)行數(shù)據(jù)自動識別、采集。由此可幫助客戶對大規(guī)模光網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行合理的規(guī)劃、對海量網(wǎng)絡(luò)端口進(jìn)行準(zhǔn)確的管理、并根據(jù)用戶信息實現(xiàn)業(yè)務(wù)的自動開通、發(fā)放。通過在線監(jiān)測系統(tǒng)，獲知光路故障情況，在GIS地理位置信息系統(tǒng)上精確定位光路故障點(diǎn)，運(yùn)行網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)的自檢流程，為整個網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)的健康狀況實施診斷，實現(xiàn)建設(shè)階段的集中遠(yuǎn)程驗收和使用階段的提前預(yù)警，主動維護(hù)。此項目的核心思想是準(zhǔn)確管理網(wǎng)絡(luò)資源，對客戶最直接的意義是海量網(wǎng)絡(luò)端口的信息管理及故障定位，從而做到用戶開通業(yè)務(wù)的100%準(zhǔn)確、故障快速定位。由此我們可以實現(xiàn)：100%的信息自動化管理；100%的端口、網(wǎng)絡(luò)路由信息準(zhǔn)確；100%的網(wǎng)絡(luò)鏈路可開通、鏈路質(zhì)量可保證，如圖3所示。

4.2 設(shè)計方案

在線監(jiān)測系統(tǒng)，可以實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)實時監(jiān)測和地理信息的精確查找；實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)自動化查找，精確操作，提高運(yùn)維效率；在存量系統(tǒng)基礎(chǔ)上可以開發(fā)出多種增值應(yīng)用，實現(xiàn)施工，運(yùn)維全程無紙化，自動化；鏈路故障實時監(jiān)測，對業(yè)務(wù)故障類型進(jìn)行定性，對光纜故障的位置進(jìn)行定位；全程信息自動傳遞，開通更快速。

智能網(wǎng)絡(luò)配線系統(tǒng)可以有效支撐光網(wǎng)絡(luò)周期中各階段的需求，為前期規(guī)劃、中期建設(shè)以及后期維護(hù)建立有效的協(xié)同工作機(jī)制，提高投資預(yù)算的合理性，并提供網(wǎng)絡(luò)發(fā)展預(yù)測的基礎(chǔ)支撐，而且利用智能電子標(biāo)識系統(tǒng)提高網(wǎng)絡(luò)管理效率，實現(xiàn)各個業(yè)務(wù)部門對于網(wǎng)絡(luò)資源信息的共享與無縫傳遞，讓網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)和維護(hù)成為一個動態(tài)的良性循環(huán)系統(tǒng)，保證網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)的可持續(xù)發(fā)展，使運(yùn)營商輕松應(yīng)對網(wǎng)絡(luò)的大規(guī)模建設(shè)和發(fā)展。

智能配線系統(tǒng)的跳線的管理只在兩側(cè)配線架內(nèi)實施。

智能配線系統(tǒng)采用智能型配線架和智能型跳線，每個端口都包含電子信息。

智能型光纜配線架只在傳統(tǒng)型光纜配線架端口上增加獨(dú)立的一幀位則用于智能管理，光纜跳線也同樣增加獨(dú)立的一幀位則用于智能管理因此智能型光纜配線架和傳統(tǒng)型光纜配線架也可以互相通用，智能型光纜跳線和傳統(tǒng)型光纜跳線也可以互相通用。當(dāng)智能型跳線插入或拔出智能型配線架的端口時候，端口的電子信息及其連接或斷開的信息就可以即時地通過管理設(shè)備傳達(dá)到管理軟件，運(yùn)維人員就也及時知道連接的變化，對其進(jìn)行報警處理。

操作人員可以通過軟件將需要執(zhí)行的任務(wù)（比如跳線等）下達(dá)到每個管理設(shè)備，繼而下達(dá)到配線架。施工人員到達(dá)現(xiàn)場后，只需要根據(jù)LED指示燈的示意操作，就可以保證其準(zhǔn)確率，節(jié)省大量的工時，如圖4、5所示。

5 智能電子配線系統(tǒng)在電力系統(tǒng)應(yīng)用的技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析

5.1 提升管理效率

相較于電力系統(tǒng)配電傳輸以及網(wǎng)絡(luò)建設(shè)工作來說，變電站配電線路的管理方式與管理技術(shù)更新速度較慢，在很大程度上仍舊依賴人工進(jìn)行管理。因此這就是變電站配電線路管理工作的自動化、科學(xué)化進(jìn)程較為緩慢，難以真正滿足社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展以及電力系統(tǒng)更新的要求。而智能電子配電系統(tǒng)在管理工作的應(yīng)用，能夠降低相關(guān)管理工作對人力的依賴，改變傳統(tǒng)的管理方式，管理人員通過編寫電子工單，對跳線等操作進(jìn)行自動化處理，從而大大節(jié)約了人力資源，有效提升管理工作的準(zhǔn)確性。智能電子配電系統(tǒng)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用，從長遠(yuǎn)來看有助于我國電力企業(yè)管理機(jī)制的調(diào)整與優(yōu)化，使其更加適應(yīng)市場經(jīng)濟(jì)條件下的各類經(jīng)濟(jì)活動，進(jìn)而提升自身的競爭優(yōu)勢，推動電力企業(yè)的健康快速發(fā)展。

5.2 實現(xiàn)主動維護(hù)

可以實現(xiàn)全程全網(wǎng)的故障診斷和故障處理；能夠快速獲知網(wǎng)/光路故障情況，精確定位光路故障點(diǎn)，自動運(yùn)行光纖網(wǎng)絡(luò)的自檢流程，為整個光纖網(wǎng)絡(luò)的健康狀況實施診斷，實現(xiàn)建設(shè)階段的集中遠(yuǎn)程驗收和使用階段的提前預(yù)警，主動維護(hù)。智能型配電線路管理系統(tǒng)以主干鏈接以及物理鏈接的方式，實現(xiàn)了對配電線路重要組成部分的實時監(jiān)控，從而能夠有效減少信息網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)在運(yùn)行過程中，因外界因素導(dǎo)致的系統(tǒng)故障。并且借助于這一系統(tǒng)，管理人員能夠?qū)τ诰W(wǎng)絡(luò)中存在的問題進(jìn)行及時發(fā)現(xiàn)與高效處理，并且可以將其作為網(wǎng)管軟件的變體，對電力網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行優(yōu)化，從而進(jìn)一步提升了電力網(wǎng)絡(luò)的整體管理水平。

5.3 實現(xiàn)全過程檢測

智能電子配線系統(tǒng)的廣泛應(yīng)用使光纖網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)、施工、運(yùn)維更加方便、快捷、高效，提高通信基礎(chǔ)設(shè)施的利用率和可用率，促進(jìn)網(wǎng)/光纖到戶信息化進(jìn)程中配線設(shè)備的智能化管理與檢測。每一次改變的數(shù)據(jù)都能得到實時響應(yīng)，及時修正目前的端口連接方式和網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣涌?；智能型實時配線管理系統(tǒng)隨時可以回溯以往歷史事件，并且可以對其恢復(fù)重建，使每一次的故障發(fā)生和維護(hù)節(jié)點(diǎn)都可以追根溯源，在不斷改進(jìn)中企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益才可能不斷提高效能。

5.4 提高經(jīng)濟(jì)效益

此產(chǎn)品可使網(wǎng)/光纖資源利用率提升，將減少建設(shè)規(guī)模，避免錯誤的重復(fù)建設(shè)，使運(yùn)投資成本大大降低；輔之故障定位GIS系統(tǒng)，將使OPEX人工成本大大降低，平均每人管理配線數(shù)提高100%；

當(dāng)前我國的通信產(chǎn)業(yè)正面臨原材料、動力、運(yùn)行費(fèi)用、人工成本的飛速上漲，而資費(fèi)價格卻在直線下降，基于RFID智能光纖配線系統(tǒng)的運(yùn)用將從建設(shè)成本和運(yùn)維成本兩個方面降低客戶成本，如圖6所示。

作者簡介

王輝（1981-），女，大學(xué)本科學(xué)歷?，F(xiàn)為國網(wǎng)山東省電力公司經(jīng)濟(jì)技術(shù)研究院工程師。研究方向為電力通信。

王磊（1982-），男，大學(xué)本科學(xué)歷。現(xiàn)為國網(wǎng)山東省電力公司信息通信公司工程師。研究方向為電力通信。

胡俊鵬（1974-），男，大學(xué)本科學(xué)歷?，F(xiàn)為國網(wǎng)山東省電力公司高級工程師。研究方向為電網(wǎng)設(shè)計及技術(shù)管。

朱毅（1978-），男，研究生學(xué)歷?，F(xiàn)為國網(wǎng)山東省電力公司經(jīng)濟(jì)技術(shù)研究院工程師。研究方向為電力系統(tǒng)。

于月平（1970-），男，大學(xué)本科學(xué)歷。現(xiàn)為國網(wǎng)山東省電力公司德州供電公司高級工程師。研究方向為調(diào)度自動化。

作者單位

1.國網(wǎng)山東省電力公司經(jīng)濟(jì)技術(shù)研究院 山東省濟(jì)南市 250021

2.國網(wǎng)山東省電力公司信息通信公司 山東省濟(jì)南市 250021

3.國網(wǎng)山東省電力公司 山東省濟(jì)南市 250000

4.國網(wǎng)山東省電力公司德州供電公司 山東省德州市 253008