CN201312311Y - 客运专线全光纤分布式以太网架构系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种客运专线全光纤分布式以太网架构系统。该系统包括双环自愈光纤工业以太网,所述间隔单元各保护测控装置通过光口接于双环自愈光纤工业以太网上,所述双环自愈光纤工业以太网与系统通信单元接通,所述被控站系统和/或外部网络与系统通信单元接通。本实用新型的架构系统所内通信采用双环自愈光纤工业以太网,保证了强电磁干扰环境下的通信性能;双环自愈光纤工业以太网具有自愈功能,任一个通信节点故障或任一段光纤故障都不会影响间隔单元与系统的正常通信;系统的所内通信支持分布式控制,符合ISO国际标准,通信方式标准、成熟,系统的所内网络交换设备全部采用达到工业级标准。
Description
技术领域
本实用新型涉及我国电气化铁路客运专线领域,具体地,涉及一种适合我国客运专线需求的客运专线全光纤分布式以太网架构系统。
背景技术
根据国家《中长期铁路网规划》,未来20年,中国将进行大规模的客运专线建设,并提出“统筹规划、分步实施”的建设原则,要求设计并建设适合中国铁路客运专线的统一标准、统一制式、统一调度指挥,具备先进成熟、安全可靠、灵活稳定的特性的客运专线供电自动化系统,而先进、成熟、可靠的网络架构又是客运专线供电自动化系统重要而有基本的保证条件。
由于我国客运专线供电自动化系统目前尚无成功的实践经验可借鉴,我们通过充分论证比选,并考虑到完整先进、成熟可靠、灵活标准的建设原则,提出客运专线供电自动化系统全光纤分布式以太网架构,并在具体产品中加以实施。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是提供一种能够保证了强电磁干扰环境下的通信性能;具有自愈功能,任一个通信节点故障或任一段光纤故障都不会影响间隔单元与系统的正常通信的客运专线全光纤分布式以太网架构系统。
本实用新型解决上述问题所采用的技术方案是:客运专线全光纤分布式以太网架构系统包括双环自愈光纤工业以太网,所述间隔单元各保护测控装置通过光口接于双环自愈光纤工业以太网上,所述双环自愈光纤工业以太网与系统通信单元接通,所述被控站系统和/或外部网络与系统通信单元接通。
所述系统通信单元包括远动通信单元、维管通信单元、光纤工业以太网交换机,所述被控站系统和/或外部网络与光纤工业以太网交换机接通。
所述间隔单元各保护测控装置包括主变主保护装置、主变后备保护装置、主变测控装置、馈线保护测控装置、并补保护测控装置动力变保护测控装置、AT保护测控装置、通用测控装置、通用通信单元、光电转换器。
所述被控站系统包括牵引变电所、分区所、开闭所、AT所、配电所。
本实用新型的客运专线全光纤分布式以太网架构系统适用于客运各牵引变电所、分区所、开闭所、AT所及配电所等被控站系统。无论是牵引变电所还是电力配电所综合自动化系统均采用通信速率为100Mbps的全光纤工业以太网,各间隔单元通过光口直接接于所内双环自愈光纤工业以太网上,网络拓扑结构采用双环自愈结构,支持主节点双重化配置且具有自愈功能,任一个通信节点故障不会影响装置及系统的正常通信功能,任一段光纤故障也不会影响装置及系统的正常通信功能,保证了所内通信的实时性、可靠性。系统通信管理单元包括远动通信单元、维管通信单元、光纤工业以太网交换机等通信设备,完成变电所内网络和各种外部网络的互连,可以收集变电所内所有保护、测控、IED装置、接触网开关监控装置等的信息,使用各种标准通信规约以一对多的方式进行发送,并对各上位机下达的各种控制命令进行分析后发往对应的设备正确执行。两台远动通信单元具有双机热备功能。远动通信单元具有对内和对外接口,对内接口采用符合国际标准的IEC60870-5-103通信规约实现与变电所综合自动化系统的保护、测控单元通信,对外接口采用符合国际标准的IEC60870-5-104通信规约通过光纤以太网实现与调度所之间的通信。远动通信单元具备一机双调功能。对于通信专业未提供通信传输接口的情况,系统通过所内配置的光纤工业以太网交换机完成对其相邻所以光纤工业环形以太网接入的功能。光纤工业以太网交换机具备多路点对点接入端口,同时还支持环形工业以太网的组网方式,针对点对点、环形通道和点对点加环形通道混合等不同的远动通道结构,光纤工业以太网交换机采用合适的连接方式,能够完全满足上述三种不同类型的远动通道的接入需求。
按本实用新型方案建设的客运专线供电自动化系统,能够抵御来自电气化铁道的强电磁干扰,消除了双绞线等易受干扰的薄弱环节,保证了所内通信的实时性和可靠性。位于牵引变电所、AT所、开闭所、AT分区所、电力配电所内的综合自动化系统内的现场设备通信网络采用全光纤工业以太网,间隔单元各保护测控装置通过光接口接于所内双环自愈光纤工业以太网上,采用符合国际标准的IEC60870-5-103通信规约,完成与通信管理单元的通信,并进行规约处理,实现对间隔单元的数据采集与控制输出。所有被控站系统的远程通信接口均具备光纤以太网接口。按本实用新型方案实现后,供电自动化系统被控站系统的网络构架完全能满足我国客运专线完整先进、成熟可靠、灵活标准的建设要求。
综上,本实用新型的有益效果是:
1、所内通信采用双环自愈光纤工业以太网,保证了强电磁干扰环境下的通信性能;
2、双环自愈光纤工业以太网具有自愈功能,任一个通信节点故障或任一段光纤故障都不会影响间隔单元与系统的正常通信;
3、双环自愈光纤工业以太网具有快速的数据传输速率和完善的抵御电磁干扰的能力,保证了所内通信的实时性和可靠性;
4、系统的所内通信支持分布式控制,符合ISO国际标准,通信方式标准、成熟;
5、系统的所内通信媒质全部采用光纤,具有完善的抵御电磁干扰的能力,不存在双绞线等易受电磁干扰的环节;
6、系统的所内网络交换设备全部采用达到工业级标准。
附图说明
图1是本实用新型各组成单元的结构示意图。
具体实施方式
参见图1所示,本实用新型的客运专线全光纤分布式以太网架构系统包括双环自愈光纤工业以太网,所述间隔单元各保护测控装置通过光口接于双环自愈光纤工业以太网上,所述双环自愈光纤工业以太网与系统通信单元接通,所述被控站系统的各电力监控系统和/或外部网络与系统通信单元接通;所述系统通信单元包括远动通信单元、维管通信单元、光纤工业以太网交换机,所述的各电力监控系统和/或外部网络与光纤工业以太网交换机接通;所述间隔单元各保护测控装置包括主变主保护装置、主变后备保护装置、主变测控装置、馈线保护测控装置、并补保护测控装置动力变保护测控装置、AT保护测控装置、通用测控装置、通用通信单元、光电转换器等;所述被控站系统包括牵引变电所、分区所、开闭所、AT所、配电所等。
本实用新型的构架适用于客运各牵引变电所、分区所、开闭所、AT所及配电所等被控站系统,其具体连接构造关系可以参照图1的示意图排布,或做适应性调整。
Claims (6)
1、客运专线全光纤分布式以太网架构系统,其特征在于,所述客运专线全光纤分布式以太网架构系统包括双环自愈光纤工业以太网,所述间隔单元各保护测控装置通过光口接于双环自愈光纤工业以太网上,所述双环自愈光纤工业以太网与系统通信单元接通,所述被控站系统的各电力监控系统和/或外部网络与系统通信单元接通。
2、根据权利要求1所述的客运专线全光纤分布式以太网架构系统,其特征在于,所述系统通信单元包括远动通信单元、维管通信单元、光纤工业以太网交换机,所述的各电力监控系统和/或外部网络与光纤工业以太网交换机接通。
3、根据权利要求1所述的客运专线全光纤分布式以太网架构系统,其特征在于,所述间隔单元各保护测控装置包括主变主保护装置、主变后备保护装置、主变测控装置、馈线保护测控装置、并补保护测控装置动力变保护测控装置、AT保护测控装置、通用测控装置、通用通信单元、光电转换器。
4、根据权利要求1或2所述的客运专线全光纤分布式以太网架构系统,其特征在于,所述被控站系统包括牵引变电所、分区所、开闭所、AT所、配电所。
5、根据权利要求2所述的客运专线全光纤分布式以太网架构系统,其特征在于,所述远动通信单元具有对内和对外接口,对内接口采用符合国际标准的IEC60870-5-103通信规约实现与变电所综合自动化系统的保护、测控单元通信,对外接口采用符合国际标准的IEC60870-5-104通信规约通过光纤以太网实现与调度所之间的通信。
6、根据权利要求1或2所述的客运专线全光纤分布式以太网架构系统,其特征在于,所述光纤工业以太网交换机具备多路点对点接入端口并且支持环形工业以太网的组网方式。
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