CN104882966B - 一种配网自动化通信系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种配网自动化通信系统，其特征在于其光纤接入装置（1）连接4个光调制解调器（4）及连接第一馈线终端装置（9）的无线公网采集装置（3），光调制解调器（4）采用双环网连接方式，连接的各节点双向闭环串接而成，其中一个光调制解调器（4）连接第一网络交换机（5），第一网络交换机（5）连接与开关柜（8）相连的通信管理机（7），其中一个光调制解调器（4）连接第二网络交换机（6），第二网络交换机（6）连接与第二馈线终端装置（10）相连的载波采集装置（2），其中一个光调制解调器（4）连接配电变压器监测终端（11），本发明通信稳定、可靠，覆盖范围广，自愈能力强。

Description

一种配网自动化通信系统
技术领域：
本发明涉及一种配网自动化通信系统，属于自动化通信技术领域。
背景技术：
由于我国经济的发展和人们生活水平的提高，用电量越来越大，对于电力企业在供电可靠性以及电能质量和服务等方面都有了更高的要求。如果使用传统技术已经不能实现电力配网的安全、优质以及经济运行。在这样的背景要求下，必须要使用在电力配网中使用自动化技术。
通信系统是配电网自动化系统的重要组成部分，其性能与可靠性
的好坏，对配电网自动化整个系统功能的实现及运行可靠性有着决定性的影响。传统配网自动化通信系统通常采用光纤、无线通信、电力载波通信以及双绞线等数据传输的方法，通信方式单一，主站光端机与变电站光端机采用光纤转发器点对点通信，分光器（ODU）需要一直电源供电，并且需要两根光纤远距离传输，既不安全又浪费资源，而且这种链网结构在网络的安全性上较差，如果中间的光纤路由出现故障，系统的一部分通信会出现中断，因此这种普通的光纤通信已经不能满足配网自动化系统的稳定运行，研究可靠、稳定的通信系统是当务之急。传统的光纤通信数据传输量小，覆盖范围小，故障判断、自愈能力低。而且无线通信、电力载波通信以及双绞线的传输方法容易受要一些技术因素的干扰影响(地形障碍、组网模式、防雷击以及网络安全等),导致电网不能稳定运行。
发明内容：
本发明的目的在于克服上述已有技术的不足而提供一种通信稳定、可靠，覆盖范围广，自愈能力强的配网自动化通信系统。
本发明的目的可以通过如下措施来达到：一种配网自动化通信系统，其特征在于其包括光纤接入装置、载波采集装置、无线公网采集装置、至少4个光调制解调器（MODEM）、第一网络交换机、第二网络交换机、通信管理机，光纤接入装置连接所有的光调制解调器（MODEM）及无线公网采集装置，无线公网采集装置连接第一馈线终端装置（FTU），所述至少4个光调制解调器）采用双环网连接方式，连接的各节点双向闭环串接而成，其中第一个光调制解调器连接第一网络交换机，第一网络交换机连接通信管理机，通信管理机）连接开关柜，其中第二个光调制解调器连接第二网络交换机，第二网络交换机连接载波采集装置），载波采集装置连接第二馈线终端装置（FTU），其中第三个光调制解调器连接配电变压器监测终端(TTU)；
光纤接入装置包括主站主备前置服务器、主备两台网络交换机、主备两台光端机、光线路终端（OLT）、两个主光分配网络(ODN)和两个备光分配网络(ODN)、两个主光网络单元（ONU）和两个备光网络单元（ONU）；主站主前置服务器分别连接主网络交换机、备网络交换机, 主网络交换机分别连接主光端机、备光端机, 主光端机连接主光线路终端（OLT），主光线路终端（OLT）连接第一主光分配网络(ODN)，第一主光分配网络(ODN)分别连接第二主光分配网络(ODN)、第一主光网络单元（ONU），第二主光分配网络(ODN)连接第二主光网络单元（ONU），第二主光网络单元（ONU）连接光调制解调器（MODEM），第一主光网络单元（ONU）连接光调制解调器（MODEM）；主站备前置服务器分别连接主网络交换机、备网络交换机, 备网络交换机分别连接主光端机、备光端机, 备光端机连接备光线路终端（OLT）， 备光线路终端（OLT）连接第一备光分配网络(ODN)，第一备光分配网络(ODN)分别连接第二备光分配网络(ODN)、第一备光网络单元（ONU），第二备光分配网络(ODN)连接第二备光网络单元（ONU），第二备光网络单元（ONU）连接光调制解调器（MODEM），第一备光网络单元（ONU）连接光调制解调器（MODEM）；
载波采集装置包括可编程逻辑控制器(PLC)，可编程逻辑控制器(PLC)连接阻抗匹配器，阻抗匹配器分别连接第一电力线、第二电力线，第一电力线、第二电力线均分别连接第一阻抗匹配器、第二阻抗匹配器，第一阻抗匹配器连接第一载波表，第一载波表连接第二馈线终端装置（FTU），第二阻抗匹配器连接第二载波表，第二载波表连接第二馈线终端装置（FTU）；
无线公网采集装置包括移动企业接入服务器，移动企业接入服务器通过通用分组无线(GPRS)连接信号转发器，信号转发器通过通用分组无线(GPRS)连接第一馈线终端装置（FTU），移动企业接入服务器分别与光纤接入装置的主站主前置服务器、主站备前置服务器相连。
本发明同已有技术相比可产生如下积极效果：
1、使用光纤接入装置，使配网自动化通信系统支持多种业务接口的纯光介质的技术，具有成本低、带宽高、扩展性强、组网灵活等特点。
2、光纤接入装置仅需一组OLT，通过光纤传输距离可达20公里。因此可大大降低对配网自动化通信系统造成的成本压力。
3、采用通信中载波采集装置可以使配网自动化通信实现高覆盖、高通信速率、高性能，不论是配网自动化业务还是数据测量业务都可以实时完成。
4、采用无线采集装置只需要将系统参数、采集参数、网络参数下装到移动企业接入服务器，通过GPRS就可以对终端进行维护、管理。它可以使配网自动化通信永远在线、数据高速传送，而且安全可靠。
本发明是基于配网自动化的通信系统。利用光纤接入装置、载波采集装置和无线公网装置科学组合构成一套配网自动化通信系统。由于光纤接入装置传输距离长、高宽带而且带宽分配灵活，所以大大降低了配网自动化通信系统建设的成本，实现了高效、快速的监测、控制终端。载波采集装置的载波通道容量大而且电力线容易架设，增加了配电自动化通信采集的覆盖面积。无线公网采集装置还具有传输速率快、信号覆盖范围广的特点。因此配网自动化通信采用这三个装置，达到了它安全可靠、快速传输、覆盖范围广、成本低的要求。
附图说明：
图1为本发明的结构框图；
图2为图1的光纤接入装置的结构框图；
图3为图1的载波采集装置的结构框图；
图4 为图1的无线公网采集装置的结构框图。
具体实施方式：
下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细说明：
实施例：一种配网自动化通信系统（参见图1），其包括光纤接入装置1、载波采集装置2、无线公网采集装置3、光调制解调器（MODEM）4、第一网络交换机5、第二网络交换机6、通信管理机7。光纤接入装置1分别连接4个光调制解调器（MODEM）4及无线公网采集装置3，无线公网采集装置3连接第一馈线终端装置（FTU）9 ,4个光调制解调器4可以采用双环网连接方式，连接的各节点双向闭环串接而成。其中一个光调制解调器4连接第一网络交换机5，第一网络交换机5连接通信管理机7，通信管理机7连接开关柜8，其中一个光调制解调器4连接第二网络交换机6，第二网络交换机6连接载波采集装置2，载波采集装置2连接第二馈线终端装置（FTU）10，其中一个光调制解调器4连接配电变压器监测终端(（TTU）)11。
光纤接入装置1包括主站主备前置服务器、主备两台网络交换机、两台光端机、光线路终端（OLT）、光分配网络(ODN)、光网络单元（ONU）。主站主前置服务器1-1分别连接主网络交换机1-2、备网络交换机1-2’, 主网络交换机1-2分别连接主光端机1-3、备光端机1-3’, 主光端机1-3连接主光线路终端（OLT）1-4，主光线路终端（OLT）1-4连接第一主光分配网络(ODN)1-5，第一主光分配网络(ODN)1-5分别连接第二主光分配网络(ODN)1-6、第一主光网络单元（ONU）1-9，第二主光分配网络(ODN)1-6连接第二主光网络单元（ONU）1-7，第二主光网络单元（ONU）)1-7连接光调制解调器（MODEM）4，第一主光网络单元（ONU）1-9连接光调制解调器（MODEM）4；主站备前置服务器1-1'分别连接主网络交换机1-2、备网络交换机1-2’, 备网络交换机1-2’分别连接主光端机1-3、备光端机1-3’, 备光端机1-3’连接备光线路终端（OLT）1-4’， 备光线路终端（OLT）1-4’连接第一备光分配网络(ODN)1-5’，第一备光分配网络(ODN)1-5’分别连接第二备光分配网络(ODN)1-6’、第一备光网络单元（ONU）1-9’，第二备光分配网络(ODN)1-6’连接第二备光网络单元（ONU）1-7’，第二备光网络单元（ONU）1-7’连接光调制解调器（MODEM）4，第一备光网络单元（ONU）1-9’连接光调制解调器（MODEM）4。
载波采集装置2包括可编程逻辑控制器(PLC)2-1，可编程逻辑控制器(PLC)2-1连接阻抗匹配器2-2，阻抗匹配器2-2分别连接第一电力线2-3、第二电力线2-4，第一电力线2-3、第二电力线2-4均分别连接第一阻抗匹配器2-5、第二阻抗匹配器2-6，第一阻抗匹配器2-5连接第一载波表2-7，第一载波表2-7连接第二馈线终端装置（FTU）10，第二阻抗匹配器2-6连接第二载波表2-8，第二载波表2-8连接第二馈线终端装置（FTU）10。
无线公网采集装置3包括移动企业接入服务器3-1，移动企业接入服务器3-1通过通用分组无线(GPRS)连接信号转发器3-2，信号转发器3-2通过通用分组无线(GPRS)连接第一馈线终端装置（FTU）9，移动企业接入服务器3-1分别与光纤接入装置1的主站主前置服务器1-1、主站备前置服务器1-1’相连。
光纤接入装置1是负责监控数据的采集和主站命令的下发的装置。当主站主前置服务器1-1要发送一个信号，要首先将信号发送到主网络交换机1-2，如果主网络交换机1-2发生故障，则发送到备网络交换机2-2，然后经主光端机1-3送到光线路终端（OLT）1-4发送信号，通过光分配网络(ODN)1-5到达各个光网络单元（ONU）1-6。主站前置服务器、网络交换机、光端机都是由主、备双机构成，如果其中一台发生故障，信号仍然能正常发送。
光网络单元（ONU）1-6将信号发送到变电站端的光调制解调器4。光调制解调器4采用双环网连接方式，连接的各节点双向闭环串接而成，正常时，一环路工作另一环路备用，若其中某一段光纤因施工等意外原因而开断，则可以利用光纤双环网的自愈功能，继续保持通信联系，具有很高的可靠性。一个光调制解调器4与配电变压器监测终端11相连，完成对配电变压器监测终端11数据的采集和控制。一个光调制解调器4通过网络交换机5、通讯管理机7与开关柜8连接，实现对变电站中10kV线路开关柜8的直采直控。一个光调制解调器4通过网络交换机、载波采集装置去监测、控制馈线终端装置（FTU）10。其中载波采集装置是利用电力线，通过载波方式对信号进行采集高速传输。可编程逻辑控制器(PLC)接收网络交换机发来的信号进行接收和解调后，经阻抗匹配器传到电力线上，阻抗匹配器可以减少信号的丢失，保持信号的准确性，然后经载波表判断处理信号对馈线终端装置10进行采集、控制。
无线公网采集装置是采用通用分组无线(GPRS)接收、发送信号。由主站前置服务器发出信号，然后经移动企业接入服务器3-1判断信号接收的端口号、地址，通过通用分组无线(GPRS)经信号器3-2转发完成对馈线终端装置9的监测、控制。利用通用分组无线(GPRS)通信可以实现边远地区监控点覆盖，增加配网自动化通信的覆盖面积。

Claims (1)

1.一种配网自动化通信系统，其特征在于其包括光纤接入装置（1）、载波采集装置（2）、无线公网采集装置（3）、至少4个光调制解调器（MODEM）（4）、第一网络交换机（5）、第二网络交换机（6）、通信管理机（7），光纤接入装置（1）连接所有的光调制解调器（MODEM）（4）及无线公网采集装置（3），无线公网采集装置（3）连接第一馈线终端装置（FTU）（9），所述至少4个光调制解调器（4）采用双环网连接方式，连接的各节点双向闭环串接而成，其中第一个光调制解调器（4）连接第一网络交换机（5），第一网络交换机（5）连接通信管理机（7），通信管理机（7）连接开关柜（8），其中第二个光调制解调器（4）连接第二网络交换机（6），第二网络交换机（6）连接载波采集装置（2），载波采集装置（2）连接第二馈线终端装置（FTU）（10），其中第三个光调制解调器（4）连接配电变压器监测终端(TTU)（11）；
光纤接入装置（1）包括主站主备前置服务器、主备两台网络交换机、主备两台光端机、光线路终端（OLT）、两个主光分配网络(ODN)和两个备光分配网络(ODN)、两个主光网络单元（ONU）和两个备光网络单元（ONU）；主站主前置服务器（1-1）分别连接主网络交换机（1-2）、备网络交换机（1-2’）, 主网络交换机（1-2）分别连接主光端机（1-3）、备光端机（1-3’）, 主光端机（1-3）连接主光线路终端（OLT）（1-4），主光线路终端（OLT）（1-4）连接第一主光分配网络(ODN)（1-5），第一主光分配网络(ODN)（1-5）分别连接第二主光分配网络(ODN)（1-6）、第一主光网络单元（ONU）（1-9），第二主光分配网络(ODN)（1-6）连接第二主光网络单元（ONU）（1-7），第二主光网络单元（ONU）（1-7）连接光调制解调器（MODEM）（4），第一主光网络单元（ONU）（1-9）连接光调制解调器（MODEM）（4）；主站备前置服务器（1-1'）分别连接主网络交换机（1-2）、备网络交换机（1-2’）, 备网络交换机（1-2’）分别连接主光端机（1-3）、备光端机（1-3’）, 备光端机（1-3’）连接备光线路终端（OLT）（1-4’）， 备光线路终端（OLT）（1-4’）连接第一备光分配网络(ODN)（1-5’），第一备光分配网络(ODN)（1-5’）分别连接第二备光分配网络(ODN)（1-6’）、第一备光网络单元（ONU）（1-9’），第二备光分配网络(ODN)（1-6’）连接第二备光网络单元（ONU）（1-7’），第二备光网络单元（ONU）（1-7’）连接光调制解调器（MODEM）（4），第一备光网络单元（ONU）（1-9’）连接光调制解调器（MODEM）（4）；
载波采集装置（2）包括可编程逻辑控制器(PLC)（2-1），可编程逻辑控制器(PLC)（2-1）连接阻抗匹配器（2-2），阻抗匹配器（2-2）分别连接第一电力线（2-3）、第二电力线（2-4），第一电力线（（2-3）、第二电力线（2-4）均分别连接第一阻抗匹配器（2-5）、第二阻抗匹配器（2-6），第一阻抗匹配器（2-5）连接第一载波表（2-7），第一载波表（2-7）连接第二馈线终端装置（FTU）（10），第二阻抗匹配器（2-6）连接第二载波表（2-8），第二载波表（2-8）连接第二馈线终端装置（FTU）（10）；
无线公网采集装置（3）包括移动企业接入服务器（3-1），移动企业接入服务器（3-1）通过通用分组无线连接信号转发器（3-2），信号转发器（3-2）通过通用分组无线连接第一馈线终端装置（FTU）（9），移动企业接入服务器（3-1）分别与光纤接入装置（1）的主站主前置服务器（1-1）、主站备前置服务器（1-1’）相连。
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