IP技术在中国平煤神马集团电力调度系统中的应用

陈献平

摘  要：在当前数据通信网应用的基础下， 对原有的电力通信业务进行扩展和改造，形成一个综合电力通信网络，更好地实现实时视频监控、图像传送、远程遥控、数据上传、报表工作单文件呈报等综合业务，实现电力调度的数据采集、生产调度、决策指挥的信息化。

关键词：IP技术  电力调度  数据网

中图分类号：TM769                                文献标识码：A                         文章编号：1672-3791（2019）03（a）-0022-02

为了保证中国平煤神马集团下属矿山及变电站系统的安全稳定运行，建设了矿山生产电力通信网，此文即主要介绍IP技术在电力系统中的应用与建设。集团现有电力系统站点28个，为了实现电力调度系统的数据采集、生产调度、决策指挥的信息化，这就需要对这28个站点实时视频监控、图像传送、远程遥控、数据上传、报表工作单文件呈报等，而传统的通信网只能用一个个地单独系统来实现这些功能，利用IP数据网可将这些网集合起来一起传送，大大简化了网络建设，节省了建设费用，为预防和处理各类突发事故和自然灾害提供有效手段。

1  系统简介

当前，电力通信业务正在由以话音通信为主逐步向以数据通信为主转变。数据通信的业务量已超过总带宽需求的80%以上。随着电力市场化的进一步发展，基于Internet的具有开放性和安全可靠性的信息传输平台将成为电力数据网络发展的必然趋势。

我们可利用IP数据通信网实现视频监控、图像传送、远程遥控、数据上传、报表工作单文件呈报等综合业务，实现28个降压站信号的互联，利用计算机实现对电务厂各个降压站远动信号的远程遥控，在原有的网络基础上添加网络设备及相应的数据规划进行多业务的融合。根据现在及今后不同需求，除语音业务外，所有数据业务全走光缆到降压站经以太网交换机进行业务的扩展和业务通道的隔离分配。大大简化了传输承载网设备及线路的建设和维护投资。

该系统数据承载网络主要采用网络主导技术千兆以太网和第三层交换技术的结合，是新一代智能网络主导技术，具有高可靠、高性能、高安全、高性价比和先进的服务质量，能更好地为集团的安全生产提供服务。

2  综合系统

2.1 以太网网络系统

利用已有的网络框架在各降压站用以太网交换机对降压站的业务进行扩展并对不同系统进行相应的数据配置。系统的设计充分利用当今先进的网络技术，实现网络数据高速有序流通，最大限度保护原有投资，实现了分级管理，建立高效率的Internet信息網络平台，形成内外相联、上下贯通的信息传输网络。建设后的Internet信息网络平台应是一个技术先进、性能可靠、功能齐全的系统，系统内的各级用户在各自权限内，在各自站点上进行各自的工作。

在网络设计的过程中，还有一个需要考虑的重要因素就是系统的可靠性。网络应该具有一定的容错能力，在建设中将所有交换机组成东环和西环两张环网，尽可能地减少单一故障点造成的多站点业务中断。

作为所有业务实现的核心承载网，该系统采用了华为93、53系列交换机。采用环形结构，星形双归属接入，在电调中心采用华为两台华为9312交换机，下面28个站点采用5328交换机与中心两台9312交换机组成东西两个环网，数据上采用MSTP生成树协议和ISIS、BGP、MPLS  VPN协议混合组网模式，增强网络冗余性，保证用户在网络出现问题时业务快速恢复。

2.2 智能图像监控系统

该系统采用VC-2000PSM图像监控预警系统，主要由以下几个部分组成。

（1）图像集中监控系统：对变电站进行实时监视、图像控制和记录。

（2）环境及安全防范系统：变电站智能门禁管理、温度、湿度、红外探测、门磁开关等监测。

（3）动力监控系统：对智能开关电源、蓄电池组、空调等进行监测。

（4）数据传输系统：动力环境数据上传。

（5）信息管理系统：动力环境数据、图像、控制命令的相应处理。

该系统具有高扩展性、开放性、灵活性、先进性、实时性、可靠性、完善性及良好的硬件软件平台;兼容性强，能与现有电力MIS网和其他监控系统（如变电站自动化系统）互融;视频延时小于0.5s，采用国际最新的MPEG-1图像压缩处理技术，图像清晰，画面质量高，占用带宽小，实时性强;支持多种图像浏览方式，包括单画面、四画面、九画面、十六画面多种浏览方式，支持基于浏览器技术的网络浏览功能;具有强大的数据和告警采处理功能;有完善的录像管理功能，系统可选用手动、告警、定时录像3种录像方式;具备专为电力系统监控设计的红外测温和门禁管理功能接口;具备防雷和抗强电干扰能力，可适应变电站中强电磁工作环境;系统的软件操作简便、模块化结构，能应用于Windows等操作系统;系统硬件平台为机架式设计，便于施工、安装、调试。

监控系统采用已建设的万兆网进行传输，只需要将各站点的数据交换机做数据隔离，分配一个百兆接口，即可实现远程监控。

2.3 远动信号传输子系统

系统由两部分组成：远端设备、局端设备。

局端设备：MSAP局端集中型设备为插卡式，可以混合插入不同容量的光端机光盘、光纤收发器盘、协议转换器盘、具有“1+1”光纤保护的光盘等，可用已有的以太网接口将各个光分支传输E1转换成以太网数据信号进行传输，省去了E1配线架等装置。

远端设备：根据变电站目前通讯设备条件，变电站内已安装有PDH、PCM设备的，远端采用FE/E1协议转换器将以太信号转换成2M经PDH传输至通讯机房，接入光纤传输网。无通讯设备的，远端采用光协议转换器将以太信号转换成光信号传至远端通讯机房的FE/E1协议转换器，将以太信号转换成2M，接入光纤传输网。

2.4 语音调度系统

在PDH+PCM实现的原直通、行政电话基础上，增加一个IP电话，电调现有64门程控调度系统KTJ119型一套，可在该设备上增加2块IP用户板（每块可带16路电话），28个站点分别配置1部IP电话机，通过现有的万兆网，将IP电话机直接注册到调度系统内，直接通过调度系统实现与各个站点的互联互通。

3  主要技术

承载网作为一个传输通道支撑整体，设计思路为以中心局为核心骨干节点结合地理分布的特点，各节点采用10GE链路相连形成相切的两个环形冗余组网以提高可靠性、承载能力和扩展空间，选用10GE光纤线路承载完全满足高带宽、高扩展性的传输技术要求。用户接入层使用VLAN划分不同业务系统。VPN技术为以后的数据安全隔离、网络服务质量保证、多类别服务提供了技术上的保证。

4  经济社会效益

采用了新的监控系统、语音IP话机，可实时对供电系统进行监控，了解供电情况，及时处理故障隐患，同时采用了新的传输承载环网建设，一方面为今后新接入点升级改造奠定基础，另一方面可将多个传输通道结合，可大大减少设备线路投资及后续人员维护工作，给集团电力系统提供了强有力的保障，更好地保障了集团的安全生产，对集团公司经济创收发挥了巨大作用。

参考文献

[1] 谢希仁.计算机网络[M].北京：电子工业出版社，2006：43-45.

[2] 刘清瑞，成海彦.采用英特网进行电力实时数据通信的试验研究[J].电力系统自动化，2001（20）：67-68.

[3] 罗春宏.浅谈电网调度自动化系统的管理[J].广西电业，2011（3）：22-24.

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2019-11-02