电力通信传输网络常见故障分析与处理

电力通信传输网络常见故障分析与处理

刘军施少卿陈豫辉

（国网河南辉县市供电公司453600）

摘要：随着电网智能化、信息化水平的不断提高，电力系统对通信网络的依赖程度也越来越高，电力通信系统已经成为电力系统不可或缺的重要组成部分，但同时也对电力通信传输网络的安全性、稳定性提出了更高的要求。电力通信传输网络作为电力通信系统的基础，直接承载了继电保护、安稳控制及调度自动化等生产实时控制业务，是保证电力系统安全稳定运行的基础。

关键词：电力通信；传输网络；故障；处理

1电力通信传输网络发展历程

1.1模拟传输。模拟传输是一种能量的传导方式，可以用来表示波形或连续变化的电压，并将其用音量的变化和音调的变化用波的形式表现出来，模拟电话就是将声音转化为电信号的设备，进行简单的音频通信，虽然模拟传输使人们的沟通更加方便，且操作简单易实现，但它的缺点也随着人们的需求而逐渐凸显出来。

1.2数字传输代替模拟传输。随着数字传输技术的不断发展，它的发展趋势势不可挡，数字传输相比传统的模拟传输具有他的优点，比如抗干扰能力强，这一点使数字传输在人们的生活中广为使用，避免了通信系统内部和外界的各种因素和噪音的干扰，通信噪音对通信质量的影响非常大，而通信噪音也随着噪声的积累和线路的长短使通信质量不断的下降，它的噪音与信号混合后难以分开，而传统的模拟传输相比，数字传输的抗干扰能力和抗噪音能力，都得到了大大的增强，数字传输还具有保密性好的特点。

1.3PDH技术的应用和普及。从上世纪80年代开始，随着数字通信技术的发展，PDH技术被广泛应用。在PDH系统中，每一个节点都有时钟同步设备，各节点时钟保持一致。但这种各节点独立时钟的模式，不可能做到各节点时钟百分之百一致，只能是在一个差错允许范围内基本一致，所以称之为“准同步”。以铜线为介质的PDH技术得到了广泛的应用，一度成为主流技术，直到今天还在接入网层面大量使用。网络由此形成。近年来，传统的电力通信传输网络性能便无法与用户的迫切要求相满足。

2故障定位

2.1故障定位原则

2.1.1先外部，后传输：在定位故障时应先排除外部的可能因素，如光纤断、电缆或电源问题。

2.1.2先单站，后单盘：在定位故障时要尽可能准确地将故障定位到单站。

2.1.3先群路，后支路：光群路盘的故障常常会引起支路盘的异常告警。

2.1.4先高级，后低级：在分析告警时应先分析告警级别高的告警，如紧急告警，然后在分析非紧急告警。由于高级别的告警常常会导致低级别的告警，因此故障发生时必须首先对高级别的告警进行处理。同时观察低级别的告警是否消失；如果没有消失，再对低级别的告警进行处理；如果消失，说明低级别的告警是由高级别的告警引起的。

同时，根据SDH传输设备的层次结构特点应先判断故障属于物理层、再生段、复用段还是通道层，然后根据各层在系统中的对应位置或作用范围，定位到单站或单盘。

2.2故障定位常用方法

2.2.1告警性能分析法

告警性能分析法要求运维人员对SDH原理和硬件系统熟悉，尤其要掌握告警信号流程图，了解各种告警的互相产生、依存关系，从众多的告警信号中找出哪些是根告警信号，哪些是伴随告警信号，从而确定故障位置。

运维中可以通过传输网管获取告警和性能信息，通过网管查询设备的详细数据，如查询全网设备、或任意网元、或任意机盘的当前告警、历史告警、当前性能、历史性能，通过对这些告警量和性能量的分析，对全网络有一个整体的观察，从而确定故障位置。

2.2.2环回法

环回法是电力通信传输网络定位故障最常用、最行之有效的一种方法。环回有多种方式，实际操作中可将环回分为硬件环回和软件环回，软件又分为线路环回和设备环回，SDH接口的线路环回和设备环回由网管进行设置。需要注意的是环回可能会影响到正常的业务，建议在业务量小的时候使用；如果是光口自环时应该注意不要使接收光功率过载，一定要在接收端加装衰减器。

2.2.3替换法

替换法适用于排除传输外部设备的问题，如光纤、中继电缆、交换机、供电设备等；或故障定位到单站后，用于排除单站内单盘或模块的问题。由于SDH传输设备单盘种类较多，且各种单盘的版本也有较大的区别，在替换单盘的时候，一定要核对清楚单盘的规格、型号、版本，确认与被替换的单盘具有互换性。

2.2.4仪表测试法

仪表测试法指采用各种仪表，如误码仪、光功率计、万用表、SDH分析仪等来检查传输故障。仪表测试法一般用于排除传输设备外部问题以及与其它设备的对接问题。

3新时期电力通信传输网络应用中常见的问题

3.1传输容量与实际需求间差距较大

在社会飞速发展的当下，信息传输业务及相关的业务量也出现了快速增加的趋势，客户对运输容量的需求骤增。虽然当前SDH技术相对较为成熟，且实际传输容量也相当可观，但距离某些传输容量需求大的地区需求，两者间仍有较大的差距。特别的在4G日益普及和信息传输业务多样性的增加，传输容量和通信效率都相对较低。这也就意味着，在当前的通信行业中，如何扩大传输容量问题已经成了首要问题之一。

3.2电力通信传输网络智能化水平不高

由于人们对各种信息需求的日益增加，一方面推动了通信传输网络的发展壮大，另一方面也要求相关技术的迭代更新。基于这样的时代背景，运营商的数量也在猛增，行业间的竞争越发激烈，为了降低运营成本，通信公司将聚焦点集中在了智能化水平的提高上，运营公司也试图以此来缩减企业运营成本，并通过智能化系统的操作，实现了自动占用宽带、自动布置业务等设置，虽然收到了可喜的效果，但随着人们实际需求的不断提高，对电力通信传输网络智能化水平仍需持续加强。

3.3传输网络的分组业务适应性差

在传统的网络通信业务中，TDM通信业务是关键，而历经了网络持续发展之后，IP业务在现代业务中的优势作用更加突出，主要是因为IP业务有很强的分组能力，更适用于现代用户的使用需求。但是，传统的SDH传输设备均是从TDM通信业务衍生而来的，因此，怎样将SDH光传输设备作为一个独立设备与IP业务对接，成了电力通信传输网络改革的关键所在。而在当前已有的传统的同步数字体系（SDH）技术、IP技术和以太网技术等光传达网络技术，还难以满足当前网络对信息传输和承载的实际需要。因此，如何搭建高效、灵活、面向分组的传送网络的信息交换平台，将大容量信息交换和IP与光传送网络进行完美结合，是当前通信传输中最难攻克的课题之一。

4电力通信传输网络发展规划新思路分析

4.1有线宽带演进

随着家宽业务的日益丰富，传统简单的宽带业务模式不再适应有线宽带业务的发展方向。有线宽带的演进将遵循SFU→HGU→智能网关→vCPE方向发展。未来的家庭网关技术发展方向将是通过智能OS开放平台实现基于vCPE架构的智能网关（pCPE）。部署新的网络架构，集中化vCPE，加强增值业务能力。sCPE主要提供家庭增值业务，并帮助实现SFU等设备的智能化，sCPE代替部分用户侧硬件，提供新的业务部署模式，实现业务快速部署。BRAS不仅做鉴权网关，同时实现管道类功能虚拟化，提供增值能力，最终实现sCPE云端实现业务的集中控制和灵活部署，与SFU、HGU和智能网关等各类pCPE交互，为宽带客户提供新型功能和增值业务能力。PON技术的演进路线为2.5/1GPON→10GPON→NGPON→100GPON，目前10GPON已经成功商用，引入10GGPON可满足未来一定时期内100M到1G的带宽需求。

4.2面向5G回传及前传

为迎接万物互联大时代的到来，具有超大带宽及超高速率的5G技术将是趋势。但5G新技术为传送网也带来一系列新的挑战：超大带宽和超高密度、超低时延和超高精度同步。5G前传接口带宽和时延要求相比LTE有巨大提升，CPRI接口无法满足要求，需要引入新的5G前传接口NGFI前传接口和新型FTN传输技术。FTN传输技术基于分组化技术，前传和回传可以统一承载；支持L3功能下沉，满足5G横向流量转收需求。针对时间及频率同步网规模开通的维护需求，提出基于集中控制和管理的智能时钟，提供同步网络配置管理、现网评估、保护恢复、故障管理以及性能管理等功能，实现全局管理监控，快速定位故障，提升可靠性。

4.3超大带宽骨干网

在当今100G业务呈主导的网络时代，纯电交叉OTN设备存在容量扩展和功耗的瓶颈。在传输性能有保障的前提下，考虑引入光电混合交叉技术，提升容量并控制功耗已迫在眉睫。在有效的传输范围内，光电混合交叉OTN减少原有电交叉OTN设备预留调度之用的100G线卡，从而减少100G线卡配置数量，降低成本和单机功耗。相对纯电交叉OTN，光电混合交叉OTN设备存在光信号传输性能劣化时要进入电层进行中继，而且光开关切换时间长导致网络保护恢复性能下降。目前光电混合交叉OTN设备功能已基本完善，性能较为稳定，单节点功耗可得到控制。现各大运营商的客户侧已是100GE业务，线路侧超100G传输需求迫切，2017年骨干最大截面传输带宽约为38Tb/s，400G将是更合理的选择。现400G系统具备商用能力，为实现长距传输，可通过引入ULL先纤、RAMAN放大器等方式实现。为满足未来数据带宽需求，提供传输业务端到端统一控制和调度，基于协同器和层次化控制器构建SPTN和SOTN统一架构已成为趋势。SDN用于传送网特别是PTN网络的引入方案，采用层次化控制器架构实现现网升级。

结语

综上所述，本文总结了电力通信传输网络日常运行维护过程中一些常见故障的产生原因及处理方法，但在日常维护过程中经常会遇到各种故障现象并伴随不同的告警指示，只有透过故障的表象找到其本质，才能准确定位故障并迅速排除。这就需要相关人员了解故障定位的基本原则，明确故障处理的思路，掌握常见的故障处理方法，确保电力通信传输网络的安全可靠运行。

参考文献

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