變電站調(diào)度電話IAD接入方案研究

周月浩　趙曉靜　張毓琪　徐紅　黨麗薇

【摘要】? ? 變電站調(diào)度電話的遠(yuǎn)端接入大多通過(guò)PCM設(shè)備實(shí)現(xiàn)，為解決調(diào)度交換網(wǎng)中PCM設(shè)備替代改造問(wèn)題，在不改變調(diào)度交換網(wǎng)電路交換技術(shù)體制的基礎(chǔ)上，研究并驗(yàn)證了調(diào)度電話以“IP用戶板+IAD設(shè)備”的接入可行性，給出了變電站調(diào)度電話IAD接入的典型配置，并從協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)、設(shè)備功能及性能、網(wǎng)絡(luò)管理及安全等方面比較了調(diào)度交換主流廠家的IAD設(shè)備，為PCM設(shè)備改造提供參考。

【關(guān)鍵詞】? ? 電力? ? 調(diào)度交換? ? PCM? ? IAD

調(diào)度交換網(wǎng)是電力系統(tǒng)安全、穩(wěn)定運(yùn)行的重要組成部分，實(shí)現(xiàn)上級(jí)調(diào)度中心與下一級(jí)調(diào)度中心、發(fā)電廠、變電站等部門(mén)的調(diào)度聯(lián)系。對(duì)于調(diào)度電話需要通過(guò)遠(yuǎn)端延伸方式接入調(diào)度交換網(wǎng)的廠站，普遍采用PCM方式接入。隨著通信技術(shù)的發(fā)展，國(guó)外及原國(guó)內(nèi)主流PCM設(shè)備廠商已不再生產(chǎn)PCM設(shè)備，PCM設(shè)備暴露出故障率高、維護(hù)困難、供貨不足的情況，導(dǎo)致調(diào)度電話可靠性受到影響。因此研究調(diào)度交換網(wǎng)中PCM設(shè)備替代技術(shù)是有必要的[1]，本文將從調(diào)度電話的遠(yuǎn)端延伸技術(shù)展開(kāi)討論，并給出變電站調(diào)度電話遠(yuǎn)端接入的典型配置。

一、變電站調(diào)度電話遠(yuǎn)端接入現(xiàn)狀

1.1變電站調(diào)度電話PCM接入方式

河南省調(diào)度交換系統(tǒng)于2009年建成投運(yùn)，采用電路交換技術(shù)體制，覆蓋省調(diào)、地調(diào)和各級(jí)廠站的調(diào)度交換網(wǎng)，按三級(jí)匯接交換方式進(jìn)行組網(wǎng)，組成統(tǒng)一信令、統(tǒng)一編號(hào)、統(tǒng)一管理的交換網(wǎng)絡(luò)。對(duì)于需要通過(guò)遠(yuǎn)端延伸方式接入調(diào)度交換網(wǎng)的變電站，河南省內(nèi)普遍采用PCM方式接入。以220kV站點(diǎn)為例，根據(jù)調(diào)度所屬關(guān)系，220kV變電站通過(guò)PCM設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)端延伸，接入所屬地調(diào)調(diào)度交換機(jī)，形成地調(diào)至各220kV站點(diǎn)的至少2路調(diào)度電話通道。接入方式詳見(jiàn)圖1。

1.2 PCM接入原理

PCM接入方式基于64K電路時(shí)隙交換技術(shù)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)端放號(hào)[2]。局端通過(guò)調(diào)度程控交換機(jī)E1中繼板和DN2設(shè)備[3]，將30路64K語(yǔ)音信號(hào)封裝并交叉分配至下行E1 64K時(shí)隙內(nèi);站端PCM接入設(shè)備將上行E1 64K語(yǔ)音信號(hào)轉(zhuǎn)換為模擬語(yǔ)音信號(hào);互聯(lián)信令采用數(shù)字線路信號(hào)和雙音多頻信號(hào)（DL1/DTMF）。原理結(jié)構(gòu)詳見(jiàn)圖2。

二、變電站調(diào)度電話遠(yuǎn)端接入替代方案

2.1? 變電站調(diào)度電話IAD接入方式

河南針對(duì)省內(nèi)500kV站點(diǎn)、110kV及以下縣域站點(diǎn)達(dá)到運(yùn)行年限的PCM設(shè)備進(jìn)行改造，以“IP用戶板+IAD設(shè)備”方式實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)端放號(hào)[2]。以110kV及以下縣域站點(diǎn)為例，在地調(diào)調(diào)度交換A、B機(jī)各新增IP用戶板（板卡數(shù)量根據(jù)接入容量和站點(diǎn)規(guī)模確定），為遠(yuǎn)端站點(diǎn)提供號(hào)碼分配及終端注冊(cè)功能。在每個(gè)110kV、35kV站點(diǎn)新增2套IAD設(shè)備，實(shí)現(xiàn)調(diào)度電話“雙設(shè)備、雙路由”接入。遠(yuǎn)端站點(diǎn)調(diào)度電話“IP用戶板+IAD”方式接入系統(tǒng)詳見(jiàn)圖3。

2.2? IAD接入原理

“IP用戶板+IAD”接入方式基于IP軟交換技術(shù)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)端放號(hào)[4]。局端在現(xiàn)有調(diào)度程控交換機(jī)用戶槽位內(nèi)新增IP用戶板，將64K電路語(yǔ)音信號(hào)轉(zhuǎn)換為IP語(yǔ)音包，站端配置IAD設(shè)備將IP語(yǔ)音包轉(zhuǎn)換為模擬語(yǔ)音信號(hào)，IP用戶板與IAD設(shè)備之間采用SIP協(xié)議。原理結(jié)構(gòu)詳見(jiàn)圖4。

2.3? 通道組織

站端IAD設(shè)備采用以太網(wǎng)方式上聯(lián)，通過(guò)SDH/PTN設(shè)備“2M”以太網(wǎng)通道傳輸。傳輸鏈路利用SDH和PTN網(wǎng)絡(luò)分別開(kāi)通不同的通道，使2套IAD設(shè)備的業(yè)務(wù)路由承載在不同的光纖電路上，形成地調(diào)至各站點(diǎn)的兩條調(diào)度電話通道。

2.4? 數(shù)據(jù)配置

變電站調(diào)度電話IAD接入的數(shù)據(jù)配置如下：

帶寬：每個(gè)接入站點(diǎn)占用SDH/PTN設(shè)備以太網(wǎng)板業(yè)務(wù)帶寬為2M。

接口：站端IAD設(shè)備與SDH/PTN以太網(wǎng)板的電口對(duì)接。

VLAN： 各縣域通過(guò)VLAN劃分進(jìn)行隔離，SDH/PTN通道需透?jìng)鱒LAN標(biāo)簽。

IP地址：站端IAD設(shè)備IP地址分配劃分應(yīng)遵循“統(tǒng)一規(guī)劃、統(tǒng)一分配”原則，使網(wǎng)絡(luò)互通而不影響。

三、IAD設(shè)備技術(shù)比較

3.1協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)

由國(guó)網(wǎng)電力科學(xué)研究院實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證中心組織并開(kāi)展對(duì)廣哈、遠(yuǎn)東通信和塔迪蘭三個(gè)主流調(diào)度交換設(shè)備廠商的調(diào)度交換網(wǎng)替代 PCM 放號(hào)系統(tǒng)的測(cè)試驗(yàn)證工作。根據(jù)測(cè)試結(jié)果，三家“IP用戶板+IAD設(shè)備”均采用分組交換（廣哈SIP協(xié)議、遠(yuǎn)東專用調(diào)度信令協(xié)議、塔迪蘭MGCP/SIP協(xié)議），三家IAD設(shè)備注冊(cè)認(rèn)證和調(diào)度功能信令有差異，IAD設(shè)備相互不兼容。

3.2 設(shè)備功能及性能

廣哈、遠(yuǎn)東通信和塔迪蘭三家產(chǎn)品均具備DLT-795規(guī)定的語(yǔ)音通話基本功能和強(qiáng)插、強(qiáng)拆、錄音等調(diào)度電話專用功能。三家IP用戶板最大用戶容量128-200線（廣哈128線、遠(yuǎn)東128線、塔迪蘭200線），呼叫處理能力BHCA大于6000次/小時(shí)，系統(tǒng)可靠性MTBF>3萬(wàn)小時(shí)、MTTR<3分鐘。三家IAD設(shè)備模擬用戶4-32口（廣哈8-32口、遠(yuǎn)東8-32口、塔迪蘭4-24口），支持雙歸屬。

3.3 網(wǎng)絡(luò)管理及安全

廣哈、遠(yuǎn)東通信和塔迪蘭三家產(chǎn)品均支持分權(quán)分域的集中網(wǎng)管部署，具備設(shè)備配置管理、告警管理和業(yè)務(wù)管理等，告警實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和查詢功能有差異。三家IAD設(shè)備注冊(cè)IP用戶板具備安全認(rèn)證機(jī)制;IP用戶板軟件模塊化設(shè)計(jì)，進(jìn)程自保護(hù)，具備非業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)包過(guò)濾，防Ping、Telnet、SSH功能;IP用戶板和IAD設(shè)備配置數(shù)據(jù)備份有差異。

3.4 產(chǎn)品的自主可控與支撐服務(wù)

廣哈、遠(yuǎn)東通信和塔迪蘭三家產(chǎn)品均均為廠家自研設(shè)備，擁有全部知識(shí)產(chǎn)權(quán)，關(guān)鍵進(jìn)口芯片備貨6年。三家產(chǎn)品均無(wú)停產(chǎn)停服計(jì)劃，承諾穩(wěn)定供貨至2028年，視市場(chǎng)需求延長(zhǎng)供貨及服務(wù)時(shí)間。

四、變電站調(diào)度電話IAD接入成效

4.1推動(dòng)調(diào)度交換網(wǎng)的地縣一體化

基于傳統(tǒng)的電路交換技術(shù)組網(wǎng)，利用IP用戶板的良好擴(kuò)展性和兼容性，將縣域內(nèi)110kV、35kV站點(diǎn)接入調(diào)度交換網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)了河南調(diào)度交換網(wǎng)的全覆蓋，充分實(shí)現(xiàn)地縣一體化建設(shè)。

4.2提升調(diào)度交換網(wǎng)設(shè)備的裝備水平

PCM設(shè)備即將停產(chǎn)，難以維護(hù)，而IAD設(shè)備替代接入后，可以采用Web界面進(jìn)行維護(hù)，便于維護(hù)與管理。

4.3降低調(diào)度交換網(wǎng)建設(shè)經(jīng)濟(jì)成本

按照30個(gè)站點(diǎn)單調(diào)度電話配置投資測(cè)算，廣哈、遠(yuǎn)東、塔迪蘭三家“主站IP用戶板、站端IAD設(shè)備”配置方案折算單站價(jià)0.48-0.77萬(wàn)元（不同廠商的價(jià)格略有差異），均低于PCM單端配置價(jià)3.6萬(wàn)元。

五、結(jié)束語(yǔ)

經(jīng)試點(diǎn)應(yīng)用和技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，驗(yàn)證了IAD替代PCM接入方案的可行性、經(jīng)濟(jì)性和適用性?！癐P用戶板+IAD設(shè)備”接入方案技術(shù)成熟，設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定，用戶接入靈活，建設(shè)成本較低，但由于采用分組交換技術(shù)，需要采取專用網(wǎng)絡(luò)和部署安全防護(hù)策略控制網(wǎng)絡(luò)安全風(fēng)險(xiǎn)影響，同時(shí)傳輸需要具備以太網(wǎng)承載通道。

參? 考? 文? 獻(xiàn)

[1]曾瑛， 張佩明. 廣東電網(wǎng)PCM設(shè)備退運(yùn)技術(shù)研究[J]. 電聲技術(shù)， 2020， 44（10）： 6-11+14.

[2]趙闊，胡浪，劉釗，倪颋.PCM設(shè)備進(jìn)行IP化改造方法研究[J].智庫(kù)時(shí)代，2017（17）：177-178.

[3]王棨， 孫瑞華， 劉文軍. 利用數(shù)字交叉復(fù)用設(shè)備實(shí)現(xiàn)調(diào)度電話匯聚[C]//2011電力通信管理暨智能電網(wǎng)通信技術(shù)論壇論文集. 北京， 中國(guó)： 中國(guó)通信學(xué)會(huì)普及與教育工作委員，2011： 124-128.

[4]陳玉杰.基于IP技術(shù)的數(shù)字程控調(diào)度交換組網(wǎng)模式研究與應(yīng)用[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2019（13）：157-158.

[5]羅軒.廣西電力調(diào)度VoIP交換系統(tǒng)建設(shè)及錄音模式探討[J].廣西電力，2017，40（06）：65-68+72.

周月浩（1992-），女，河南濟(jì)源，碩士，中級(jí)工程師，從事電力通信交換技術(shù)研究與運(yùn)維工作;

趙曉靜（1991-），女，河南濮陽(yáng)，碩士，中級(jí)工程師，從事電力通信傳輸技術(shù)研究與運(yùn)維工作;

張毓琪（1991-），女，河南焦作，碩士，中級(jí)工程師，從事電力通信傳輸技術(shù)研究與運(yùn)維工作;

徐紅（1993-），女，河南信陽(yáng)，碩士，初級(jí)工程師，從事電力通信交換技術(shù)研究與運(yùn)維工作;

黨麗薇（1995-），女，河南周口，碩士，初級(jí)工程師，從事電力通信交換技術(shù)研究與運(yùn)維工作。