電力通信數(shù)據(jù)網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)搭建及故障排查技術(shù)

王晴 甄玉蓉

摘要：電力通信數(shù)據(jù)網(wǎng)是電力系統(tǒng)的重要組成部分，信息流和電力能源流在電力系統(tǒng)中具有同等重要的地位，應(yīng)采取通信傳輸可靠性較高的網(wǎng)絡(luò)搭建方式，保證數(shù)據(jù)質(zhì)量和通信的可靠性。電力通信網(wǎng)絡(luò)的故障排查技術(shù)，對(duì)于恢復(fù)故障網(wǎng)絡(luò)的通信具有十分重要的價(jià)值。基于此，本文主要分析了電力通信數(shù)據(jù)網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)搭建及故障排查技術(shù)。

關(guān)鍵詞：電力通信;數(shù)據(jù)網(wǎng);網(wǎng)絡(luò)搭建;故障排查

中圖分類號(hào)：TM73 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

引言

電力信息通信行業(yè)是我國(guó)信息化產(chǎn)業(yè)的重要組成部分，對(duì)我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展有重大影響。電力信息通信數(shù)據(jù)智能運(yùn)維技術(shù)的運(yùn)用對(duì)我國(guó)電力信息通信企業(yè)的發(fā)展具有重要的指導(dǎo)作用。為了實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)內(nèi)的正常管理、監(jiān)測(cè)、維修等運(yùn)行工作，我們對(duì)電力數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的問(wèn)題進(jìn)行了探討。

1電力信息通信數(shù)據(jù)智能運(yùn)維技術(shù)的具體特點(diǎn)

電力信息通信數(shù)據(jù)運(yùn)維工作是非常復(fù)雜的，主要有以下幾大特點(diǎn)：第一就是組成電力信息通信系統(tǒng)的設(shè)備非常多，電力運(yùn)行狀況也非常復(fù)雜，所以電力信息通信系統(tǒng)運(yùn)維工作的工作量是非常龐大且非常專業(yè)的，這樣的工作對(duì)電力信息通信系統(tǒng)運(yùn)維人員的耐力、專業(yè)知識(shí)水平以及動(dòng)手能力等都是極大的考驗(yàn)，運(yùn)維人員在進(jìn)行電力信息通信系統(tǒng)的運(yùn)行維護(hù)工作時(shí)產(chǎn)生疲勞的狀態(tài)是非常正常的現(xiàn)象。第二就是電力信息通信系統(tǒng)出現(xiàn)問(wèn)題故障的可能性是比較大的。而且如果電力信息通信系統(tǒng)出現(xiàn)故障，除了要耗費(fèi)大量人力物力，造成經(jīng)濟(jì)損失之外，還需要進(jìn)行大規(guī)模的故障排除與修理工作，修理故障將會(huì)花費(fèi)大量的時(shí)間。所以想要從事電力信息通信系統(tǒng)的運(yùn)維工作，良好的身體素質(zhì)、過(guò)硬的專業(yè)素養(yǎng)以及豐富的操作經(jīng)驗(yàn)等等都是必不可少的條件[1]。

2數(shù)據(jù)網(wǎng)故障分布

2.1可靠性問(wèn)題

現(xiàn)階段網(wǎng)絡(luò)通信穩(wěn)定性差，效率低下。對(duì)于數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)來(lái)說(shuō)，保證網(wǎng)絡(luò)中心的穩(wěn)定性極為重要，一旦網(wǎng)絡(luò)中心出現(xiàn)問(wèn)題，則整個(gè)網(wǎng)絡(luò)都無(wú)法正常工作。數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)到現(xiàn)階段，許多設(shè)備都出現(xiàn)老化的問(wèn)題，嚴(yán)重影響可靠性。同時(shí)設(shè)備也在向著功能更全的高集成度方向發(fā)展，一旦某一設(shè)備出現(xiàn)問(wèn)題者則后果嚴(yán)重。

2.2網(wǎng)絡(luò)服務(wù)禁用了必要的公共網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，

包括HTTP、F T P 、D N S 、DHCP等服務(wù)。

2.3網(wǎng)絡(luò)協(xié)議問(wèn)題

目前企業(yè)網(wǎng)主要采用動(dòng)態(tài)路由協(xié)議進(jìn)行組網(wǎng)， 動(dòng)態(tài)路由協(xié)議主要包括OSPF、BGP 等， 其中，OSPF 是鏈路狀態(tài)路由協(xié)議， 其路由收斂塊，計(jì)算能力強(qiáng)，主要用于路由的計(jì)算和發(fā)現(xiàn)，BGP 是距離矢量路由協(xié)議，主要用于路由的傳遞，適用于廣域網(wǎng)，缺點(diǎn)是收斂較慢。目前企業(yè)網(wǎng)中，故障數(shù)量最多的就是網(wǎng)絡(luò)協(xié)議故障，主要是OSPF 和BGP 路由協(xié)議問(wèn)題較多[2]。

3電力通信數(shù)據(jù)網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)搭建方式

由于電力行業(yè)的特殊性，電力通信數(shù)據(jù)網(wǎng)與其他行業(yè)中的通信數(shù)據(jù)網(wǎng)存在一定的差異，如電力通信數(shù)據(jù)網(wǎng)的傳輸介質(zhì)廣泛采用沿架空地線的OPGW光纜，并且在各變電站中廣泛分布電力通信設(shè)備，通過(guò)通信光纜組網(wǎng)。電力通信調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)結(jié)構(gòu)如圖2所示，其中骨干網(wǎng)一般可以分為一平面骨干網(wǎng)和二平面骨干網(wǎng)，當(dāng)其中一個(gè)平面的網(wǎng)絡(luò)通信出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)，可以通過(guò)另外一個(gè)平面實(shí)現(xiàn)正常的網(wǎng)絡(luò)通信，保證不出現(xiàn)通信數(shù)據(jù)中斷的情況。內(nèi)網(wǎng)核心均采用雙機(jī)雙引擎N+1模式組網(wǎng)，內(nèi)網(wǎng)核心之間必須采用雙萬(wàn)兆網(wǎng)卡互連，并采用虛擬化技術(shù)，實(shí)現(xiàn)跨設(shè)備的鏈路聚合和統(tǒng)一的路由轉(zhuǎn)發(fā)表，并可以統(tǒng)一配置管理。核心交換機(jī)型號(hào)選擇時(shí)應(yīng)考慮產(chǎn)品性能、可擴(kuò)展性、可靠性、安全性等。此外，考慮到作為內(nèi)網(wǎng)骨干的核心交換節(jié)點(diǎn)肩負(fù)著信息交換" 中樞" 的重任，核心交換機(jī)必須是一臺(tái)全線速無(wú)阻塞的交換設(shè)備，隨著端口數(shù)和負(fù)荷的增加，其性能應(yīng)該呈上升趨勢(shì)。核心交換機(jī)建議采用先進(jìn)的CLOS多級(jí)多平面交換架構(gòu)，可以提供持續(xù)的帶寬升級(jí)能力，支持40GE和100GE以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)。可采用基于IRS2技術(shù)的虛擬化軟件系統(tǒng)，其提供不間斷轉(zhuǎn)發(fā)、不間斷升級(jí)、優(yōu)雅重啟、環(huán)網(wǎng)保護(hù)等多種高可靠技術(shù)，在提高用戶生產(chǎn)效率的同時(shí)，保證了網(wǎng)絡(luò)最大正常運(yùn)行時(shí)間，從而降低了總擁有成本。

4優(yōu)化數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的措施

4.1合理設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

依托于傳輸網(wǎng)絡(luò)，包括SDH 網(wǎng)絡(luò)、MSTP 網(wǎng)絡(luò)、OTN 網(wǎng)絡(luò)，優(yōu)化數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，形成核心、匯聚、接入的結(jié)構(gòu)，同時(shí)，基于可靠性原則，接入?yún)R聚節(jié)點(diǎn)優(yōu)先選擇光纜可靠的縣公司110kV 變電站（根據(jù)網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)需要，可選擇供電局變電站）或者35kV 樞紐站，確保接入層站點(diǎn)能夠就近接入兩個(gè)接入?yún)R聚節(jié)點(diǎn)。接入層站點(diǎn)與接入?yún)R聚站點(diǎn)的比例不大于15：1，每臺(tái)匯聚路由器匯接的接入路由器/ 交換機(jī)不大于30。

4.2優(yōu)化協(xié)議配置

骨干匯聚節(jié)點(diǎn)與地區(qū)綜合網(wǎng)核心節(jié)點(diǎn)全局路由采用OPSF（屬于area 0），縣公司骨干匯聚節(jié)點(diǎn)與接入?yún)R聚節(jié)點(diǎn)單獨(dú)設(shè)置OSPF 區(qū)域（由各局自行統(tǒng)一規(guī)劃）。骨干匯聚節(jié)點(diǎn)作為核心的BGP 反射客戶端，同時(shí)作為接入?yún)R聚節(jié)點(diǎn)、接入層節(jié)點(diǎn)和終端節(jié)點(diǎn)的BGP 反射器。接入層站點(diǎn)宜采用纖芯直連手拉手串聯(lián)接入兩個(gè)接入?yún)R聚點(diǎn)，形成環(huán)網(wǎng)結(jié)構(gòu)，接口采用千兆以太網(wǎng)光口，接入環(huán)上的站點(diǎn)數(shù)原則上不超過(guò)5個(gè)。接入層站點(diǎn)與接入?yún)R聚節(jié)點(diǎn)同屬于一個(gè)OSPF 區(qū)域，作為骨干匯聚節(jié)點(diǎn)的BGP反射客戶端。

5電力通信數(shù)據(jù)網(wǎng)的故障排查技術(shù)

5.1傳輸層方面

①光纜被挖斷。應(yīng)將故障范圍縮小并實(shí)現(xiàn)故障定位，及時(shí)恢復(fù)光纜通信。工地挖土方、雨后挖排水溝等是造成挖斷的主要原因，處理此類施工挖斷的故障，到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)后應(yīng)用OTDR對(duì)光纜進(jìn)行雙向測(cè)試，故障點(diǎn)兩端1km范圍內(nèi)的引上處、過(guò)桿處、管道內(nèi)、拐點(diǎn)應(yīng)重點(diǎn)排查，防止有其他斷點(diǎn)。光纜挖斷后一旦被施工方回填，將對(duì)故障搶修造成極大困難。

②光纜掛斷。處理光纜掛斷故障時(shí)，應(yīng)首先對(duì)故障點(diǎn)光纜用OTDR進(jìn)行雙方向測(cè)試，對(duì)斷點(diǎn)兩端3～5棵桿范圍內(nèi)過(guò)桿處、接頭盒、預(yù)留等處進(jìn)行查看，檢查有無(wú)光纜饋折損傷，有無(wú)其他受損點(diǎn)，然后再有針對(duì)性地處理。

③電桿受損。交通施工車輛可能撞斷電桿，造成光纜中斷。到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)后應(yīng)先設(shè)立警示標(biāo)志，劃定搶修安全區(qū)，安排專人對(duì)來(lái)往行人進(jìn)行指揮。搶修時(shí)先對(duì)光纜進(jìn)行雙向測(cè)試，看還有沒(méi)有其他斷點(diǎn)，搶修完成后應(yīng)盡快對(duì)斷裂電桿進(jìn)行更換，并涂刷警示漆。

5.2網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議

電力通信中遠(yuǎn)動(dòng)裝置一般采用101或104通信規(guī)約，電量采集通信采用102通信規(guī)約。遠(yuǎn)動(dòng)通信所采用的TCP端口號(hào)為2404。電力通信中出現(xiàn)報(bào)文收發(fā)超時(shí)，意味著通信出現(xiàn)故障。發(fā)送報(bào)文出現(xiàn)錯(cuò)誤，會(huì)對(duì)電力生產(chǎn)造成影響，因此應(yīng)及時(shí)排查網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議的問(wèn)題，重點(diǎn)對(duì)通信協(xié)議涉及的參數(shù)進(jìn)行分析，包括奇偶校驗(yàn)、起始字、地址域、幀校驗(yàn)等。

5.3設(shè)備層方面

網(wǎng)絡(luò)設(shè)備在長(zhǎng)期運(yùn)行的過(guò)程中，可能會(huì)出現(xiàn)程序走死的問(wèn)題，導(dǎo)致數(shù)據(jù)通信出現(xiàn)中斷。此時(shí)可以重啟通信網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，若仍不能恢復(fù)通信，需對(duì)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備進(jìn)行更換。網(wǎng)絡(luò)通信參數(shù)配置不正確，也會(huì)導(dǎo)致出現(xiàn)無(wú)法通信的現(xiàn)象，此時(shí)應(yīng)仔細(xì)核對(duì)物理層上的端口號(hào)、波特率、奇偶校驗(yàn)、中心頻率等參數(shù)并重新配置。另外，還需核對(duì)通信鏈路層中的鏈路地址、應(yīng)用層中的公共地址、信息體地址等，保證各地址都配置準(zhǔn)確，并符合地址規(guī)劃的要求[3]。

結(jié)束語(yǔ)

電力信息通信系統(tǒng)的建設(shè)對(duì)于我國(guó)居民生活質(zhì)量與經(jīng)濟(jì)實(shí)力的提高都有著非常重要的作用，而隨著居民生活質(zhì)量的不斷提升，人們?cè)陔娏π畔⑼ㄐ畔到y(tǒng)建設(shè)方面的追求也越來(lái)越高。為了減少電力信息通信系統(tǒng)的故障發(fā)生幾率，提高電力信息通信系統(tǒng)的運(yùn)行質(zhì)量，電力信息數(shù)據(jù)智能運(yùn)維體系的建立是十分有必要的。

參考文獻(xiàn)

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