电力线载波与SDH光纤传输设备配置情况简述

二、每种通信设备的具体配置情况

（一）电力线载波系统

目前投产的抽水蓄能电站电力线载波设备一般采用德国西门子公司生产的由微处理器进行控制和监测的ESB2000i型电力线载波机，包括2台载波机及线路耦合单元，采用了由相地耦合构成的相相耦合方式。电力线载波机主要用于传输复用高压电力线主保护的后备保护和高频距离保护的两个快速保护及线路远方跳闸的慢速保护。

1.设备主要技术规范

设备主要技术规范如表18-2-1所示。

表18-2-1　电力线载波机主要技术规范

续表

2.电力线载波机ESB2000的分盘配置

电力线载波机ESB2000的分盘配置如图18-2-2所示。

图18-2-2　电力线载波机ESB2000的分盘配置图

载波机各分盘的作用是：

（1）NFS音频话音接口盘，主要用来连接交换设备，提供4WEM接口。

（2）NFD音频数据接口板，主要用来提供传输数据和慢速保护信号接口。

（3）PU盘和IF4盘一起组成快速保护接口电路。IF4盘是继电器，起到与保护设备的隔离作用；PU盘是处理器，将保护命令信号输入到接口IF4盘后，经PU转化为命令音频频率，即将开关量转化为某一频率的音频信号。

（4）ZFS中频发送盘，将音频话音、数据、保护信号进行汇集后调制到中频信号频率。

（5）ZFE中频接收盘，将IF1中频信号解调到VF音频信号。

（6）HFS高频发送盘，将中频IF1信号经两次调制到高频HF信号，采用抑制载波，单边带幅度调制方式。

（7）HFE高频接收盘，主要将接收到的高频信号经两次解调到IF1中频，实现高频到中频的解调。

（8）中央控制盘ZST，主要控制和监测载波机各分盘的工作状态和信号电平的设置，同时为ZF和HF盘提供时钟频率。产生的时钟频率为61.44MHz，经分频器分频后，产生各种载波频率，即中频收、发和高频收、发频率。

（9）VE40功率放大器，将HFS盘输出的信号进行放大，提升功率耦合到高频电缆，再经结合滤波器耦合到500kV线路上去。

（10）SVB1和SVB3电源盘为各分盘提供所需的电压。

（11）SWT2000F6是一个慢速保护接口盘，主要传送慢速保护信号。

下面结合ESB2000型电力载波机分盘配置图18-2-2简述信号传输流程。

1）发信支路信号流程

来自于其他设备的话音、数据和保护信号分别被输入到NFS、NFD、PU、IF4接口分盘上，接口盘经对信号放大调整后输出音频信号送到中频发送盘ZFS，经三个模拟端口汇集，进行模数变换送到数字处理器中处理，输出信号经D/A变换后送到HFS盘，在HFS盘中，IF1信号经两次调制到HF高频信号。取下边带送到功放盘进行放大，经线路滤波器和线路匹配电路输出。

2）收信支路的信号流程

从外线输入的HF高频信号是通过收线滤波器和一只可变增减器EM盘，将收信电平调整在AGC自动电平调整电路控制范围内。输入到HFE盘，将HF信号解调到IF2信号，经带通滤波和AGC放大后进行IF2/IF1的解调送到ZFE中频盘。输入到中频盘ZFE的信号首先经过一个低通滤波器，再进行A/D变换后送到DSP中，完成下列功能：IF1/VF变换、导频解调、电平调整、设备均衡、线路均衡、信噪比控制、自动频率校正、话音和数据信号滤波。输出的话音、数据和保护信号经数模变换后，送到相应的接口盘中，在接口盘中，将VF信号电平调整到用户要求的范围，通过隔离变压器输出。

3）ZST中央控制盘

该盘内有微处理器和信号处理器，软件储存在EPROM中，设备的特定参数始终储存在EPROM中。中央控制盘加电后微处理器根据固化的程序开始监测模拟测量点和数字故障信号。如果测量到故障，通过相应的分盘面板上LED显示。ZST提供PLL的参考频率，其中有只61.11MHz对温度不敏感的晶体振荡器，被用来作为频率标准。ZST通过一个串口与PC机连接，进行设备维护和参数设置，还可连接一只简单的点对点的不用拨号的维护电话机。

图18-2-3是500kV电力线载波高频通信通道接线图。

（二）SDH光纤传输设备

目前抽水蓄能电站光纤通信系统大多采用马可尼的SDH方式，SDH（Synchronous DigitalHierarchy，同步数字体系）是一种将复接、线路传输及交换功能融为一体，并由统一网管系统操作的综合信息传输网络。SDH具有统一的速率和标准的光接口，具有较强的兼容性，适用于高速大容量的光纤通信，有较强的自愈能力。能利用中央网络控制进行集中网络管理和性能检测。

马可尼SDH光纤传输设备容量较大，接口类型丰富，能很好地满足电厂的通信需要，同时能与网省电力通信中心的OPGWSDH光纤系统连接，构成较为稳定的光纤通信网络，大大提高了通信系统的可靠性。

CC—高频耦合电容；CU—高频结合滤波器；Z—高频阻波器

图18-2-3　500kV电力线载波高频通信通道接线图

马可尼SDH最基本也是最重要的模块型号是STM-1，其速率为155Mb/s。同步传输模块（STM-N）精确的定义了信号帧结构和传输速率，用于SDH网元间信息传输。更高速率的SDH直接从155Mb/s复用得到，如目前普遍使用的STM-16传输模块，其速率就为2.5Gb/s（155Mb/s×16）。

马可尼SDH网中的每个设备都称为网络的单元。一般有以下几种网络单元：

（1）同步终端复用器（SNT），用于接入SDH信号，并且将低次群SDH信号复用成高次群。

（2）同步分插复用器（SMA），用于完成分功能，同步分插复用器还可以配置成终端复用器。

（3）同步线路系统（SLS），由终端和再生中继器两部分组成，用于接收STM-NSDH信号或140Mbit/sPDH信号。

（4）同步微波设备，用来与微波收发设备配套使用，同样可以接收STM-NSDH信号或140Mb/sPDH信号。

（5）同步数字交叉连接设备（SDXC或SXC）。该设备允许STM-1信号的任一低次群端口互联到另一个STM-1或PDH信号。

上述所有网络单元都可以由集中的SDH网管控制。图18-2-4所示是SDH网络典型结构。图中SMA是同步分插复用器，Cross Connect是交叉链接，Sync Line Terminal是同步线路终端，Sync Line Repeater是同步线路中继器，Add-Drop Mux是光分插复用器，Fibre Hub是光纤集线器，optical是光纤，radio是微波。

（三）数字程控交换机

数字程控交换机的种类很多，不同种类、不同型号交换机的模块单元千差万别。目前电力系统使用较多的是HARRIS数字程控交换机。天荒坪抽水蓄能电站使用的是LH20-20型交换机，行政（调度）交换机是广州哈里斯通信有限公司生产的HARRIS LH20-20型程控数字交换机，是一个具有多种用途的完全公用型的交换机系统，具有高度的可靠性和灵活性。

图18-2-4　SDH网络典型结构

1.主要技术参数

数字程控交换机主要技术参数见表18-2-2。

表18-2-2　数字程控交换机主要技术参数

2.交换机配置图

HARRIS LH20-20型程控数字交换机配置图（前视）如图18-2-5所示。

图18-2-5　HARRIS LH20-20型程控数字交换机配置图（前视）

其公共控制部分各槽与板子的对应关系如图18-2-6所示。

图18-2-6　交换机公共控制部分各槽与板子的对应关系

3.各单元的作用

（1）XCPU负责处理呼叫控制、呼叫跟踪、呼叫过程及数据库管理。

（2）RMU冗余存储器，用于存放已建立对话的端口的话音或数据信息，并把这些信息写到备用机架，保证备用机架处于热备用状态。

（3）HCSH是高速C-总线服务单元。

（4）HCSU为呼叫处理器和电话控制设备之间提供通信接口。

（5）电话定时单元（TTU）为系统提供时钟和同步信号。

（6）信号音单元（CTU）为系统提供64种信号音。(www.xing528.com)

（7）TSU时隙交换单元

TSU包含时隙交换电路，允许在电话设备之间建立话音或数据连接，即时隙提供给每个端口。

（8）扫描及信号单元（SSU）

SSU是呼叫处理器和所有接口单元间的接口，处理各种信号及控制功能，如检测服务请求、收集拨号脉冲、将电路置忙等。TSU/SSU是配对使用的，也就是说TSU/SSU每对可提供512端口的时隙和信令。

（9）模拟用户单元

LH20-20型机可提供三种类型的模拟用户，即普通用户、具备反极性用户、具备反极能力并且能提供16kHz计费脉冲信号用户。用得最多的是普通用户。

（10）数字用户板（DLU）

DLU板内部PCM转换成在普通电话双绞线上传输的信令格式。回路长度可达几百米，每块DLU有8个用户端口，系统维护终端可以通过DLU与交换机连接。

（11）模拟中继单元4WEM

该中继板只能插在8单元接口背板中，可以与其他交换机设备连接，组成全自动拨号，与PCM基群4WEM接口组成全自动拨号，天荒坪抽水蓄能电站采用此中继与微波接口。

（12）E1数字2M板

该板提供30路数字中继，数据速率为2048Kb/s，支持32个数字信道，每个信道的数据速率为64Kb/s。

（13）服务单元、DTMF接收器

双音频接收器接收DTMF拨号，并将DTMF码解码成数字格式，接收器可检测出DT-MF信号的所有16种组合。

数字程控交换机除了硬件还需软件的支持方能完成各种呼叫。LH20-20交换机系统软件主要分为以下几大模块：初始化/操作系统、数据库配置、呼叫处理、维护软件。

1）初始化/操作系统

在设备启动时，初始化软件被激活，检测公共设备单元和关键性硬件是否处于正常工作。

2）呼叫处理软件

呼叫处理软件负责检测外围设备的状态变化，如对用户的摘机、寻由、连接、终止呼叫等请求作出反应。

3）数据库配置软件

数据库配置软件由EDT模块构成，此模块用来配置和维护系统数据库，以决定呼叫的处理和寻由。在冗余系统中，EDT自动地更新两套控制系统的数据库，使它们保持一致，以确保系统在切换后呼叫处理具有连贯性。数据库由系统维护人员设置，它决定如何处理呼叫。数据库主要定义下列内容：服务等级、出局寻路、入局寻路、拨号方案。

4）维护软件

系统维护软件允许维护人员进行话务量数据和呼叫处理运行监测，允许维护人员对系统进行诊断和系统故障检修。

下面举例说明用户到用户呼叫流程：

要建立一个从用户A到用户B的标准呼叫涉及的基本步骤主要包括以下几个部分：

占用（摘机）（拨号音（数字收集和分析（振铃（回答（通话（释放（挂机）

（1）占用

1）用户A摘机，此时用户电路板的状态位发生变化。

2）TSU/SSU检测到用户电路板的状态发生变化后，向CPU报告用户A的摘机状态。

3）呼叫处理软件接到用户摘机报告后，检查用户类型及用户状态，系统根据用户类型决定给用户提供一个DTMF/MF接收单元或脉冲接收器。

4）呼叫处理软件判定用户A产生了一个服务请求后，马上检查用户的服务等级。系统根据用户的服务等级准备收集主叫所拨号码。

（2）拨号音

1）根据用户A的服务等级，呼叫处理软件给用户A提供一个接收器，并给用户A提供拨号音。

2）在主叫输入第一位数字后，呼叫处理软件停止给用户A送拨号音，并给用户A提供静音。

（3）数字接收和分析

1）用户A听到拨号音后就可拨号。

2）接收器收集数字并将收集到的数字传给呼叫处理软件，呼叫处理软件与电话端口扫描软件进行交互工作。呼叫处理软件把收集到的数字传送给数字分析软件作进一步分析。

3）呼叫处理软件分析被叫号码，用户A的服务等级决定系统用哪一个收集路由表分析数字。

4）根据数字分析结果，呼叫处理软件确定呼叫是一个用户到用户呼叫（也有出局呼叫）。

5）呼叫处理系统检查服务等级以判断主叫是否有权继续拨号码，如果没有，接收器释放。

（4）振铃

1）呼叫处理软件产生一个内部用户呼叫请示，同时检查用户B的状态。

2）呼叫处理软件证实用户B空闲。

3）呼叫处理软件给用户B送铃流。

4）呼叫处理软件给用户A送回铃音。

（5）应答

1）用户B提供应答，同时用户电路板状态位发生变化。

2）TSU/SSU检测到状态位变化后，向CPU报告用户B的摘机信息。

3）呼叫处理软件停止给用户B送铃流，停止给用户A送回铃音，对有反极功能的用户，系统给此用户送反极信号。

（6）通话

1）呼叫处理软件在用户A和用户B之间建立一条语音通道。

2）当用户A和B处于通话状态时，系统软件继续扫描所有端口，并且随时报告用户电路状态的变化，例如挂机或拍叉。

（7）释放

1）当通话的任一方挂机时，TSU/SSU向CPU报告此状态变化，同时呼叫处理软件决定此呼叫结束。

2）呼叫处理软件通知系统拆除用户A和用户B之间的话音通道，并记录两端口的状态变化。如果一个用户在另一用户挂机后，继续保持摘机状态，交换机检测到此摘机状态后，呼叫处理软件，将向用户端口送忙音。

以上是呼叫的一种方式，还有出局、入局等呼叫，在此不一一介绍。

（四）通信电源

通信电源涵盖范围很广，一个完整的通信电源系统由4个部分组成，即交流供电系统、直流供电系统、监控系统、防雷接地系统。这样组合的通信电源系统有着广泛的应用意义，它不仅适用于电力

系统通信，也适用所有专网通信和公众网通信。典型通信电源系统如图18-2-7所示。

（1）交流供电系统

交流供电一般采用双回路供电，个别电站可能设有柴油机发电机供给的自备交流电或UPS供给的后备交流电。

（2）直流供电系统

直流供电系统由整流器、直流屏、蓄电池组、变换器、设备电源架、分配屏、列电源架和相关的配电线路等组成。

1）整流器：将交流变换为直流。

2）直流屏：集中、转换和分配直流电能（整流、蓄电池）。

3）蓄电池：将电能转换为化学能存储（充电）使用时将化学能转为电能（放电）。

4）变换器：将单种直流电压变换为多种直流电压。如48V变换24V、12V等。

图18-2-7　典型通信电源系统图

5）设备电源架：直流电源二次集中分配架，泛指程控交换机电源架（S-1240、DMS-100、C＆08机）它介于直流屏与用电设备中间（直流屏～电源架～用电设备）。

6）电源分配架：主要用于数据、宽带、小灵通等无专用电源架的通信用电设备，它也介于直流屏与用电设备中间（直流屏—电源分配架—用电设备）。

7）列电源架（列头柜）：主要用于传输设备电源引入架，它也介于直流屏与传输设备中间（直流屏—列电源架—传输设备）。

（3）监控系统

监控系统的目标是对分布的各个独立的电源系统和系统内的各设备进行遥测、遥信和遥控，实时监控系统和设备运行状态，记录和处理相关数据，及时发现故障及对电源设备进行必要的控制，从而实现少人或无人值守。监控内容可分为电压、电流、电度、频率、设备运行状态、温湿度等。

（4）防雷接地系统。防雷接地系统是为了防止通信局站建筑物或通信设施受到直击雷、雷电感应和沿管线传入的高电位等引起的破坏性后果，而采取把雷电流安全泄掉的接地系统。