王俊龙，唐如意，王凯红

(1.河北省电力研究院，石家庄 050021；2.河北省电力公司，石家庄 050021)

电能量采集系统是集电能表、电能量数据采集终端、通信网络、主站系统于一体，可实现电能量数据采集、计算、统计分析等功能的自动化系统[1]。64 K数字专线通道是电能量采集系统中一种重要的通信信道，目前河北省南部电网有多个220 kV变电站和电厂采用该数字专线通道作为主通道或者备用通道。由于其涉及厂站终端、G.703、PCM、终端服务器、主站等多种设备，一旦通信信道发生故障很难准确定位故障点，耽误故障处理时间，影响电能量采集系统的正常运行。以下通过对电能量采集系统中64 K数字专线通道应用的研究，提出一种“打环测试、分段定位”的故障处理方法，该方法是一种简便、可行的故障处理方法。

1 64 K数字专线通道的应用情况

在微波或光纤接口中，一般会提供64 K数字接口，为了提高传输的距离，通过G.703接口(最大传输距离350～450 m)可以使微波机房到远动机房的高速数字传输成为可能(试验中用V.35、V28都不可行)，这样将原来的模拟通道换成G.703接口，在不增加微波通信信道的条件下完成数据的高速传输[2]。

KLD-3001C为接口转换器，可以完成G.703/RS232接口之间的相互转换,其工作原理示意见图1。

图1 KLD-3001C的工作原理示意

将RS232接口接收到的异步数据直接转成同步数据发送到G.703接口电路上，当RS232接口接收到的数据中存在同步数据时，从G.703接口上接收的数据剔除同步字，将有效的数据发送到RS232接口上，完成G.703/RS232接口之间的相互转换。KLD-3001C适用于使用微波(或光纤)信道的电力远动与保护系统、电能量计量系统的数据传输，可取代传统的模拟Modem，提高传输速度，从1.17 Kb/s提高到4.69～56 Kb/s，提高数据的实时性。同时，数据传输的稳定性大大提高[2-3]。

在电能量采集系统主站端，前置采集服务器通过局域网连接到MOXA串口服务器上，通过RS232串口连接到KLD-3001C(主站端)上，KLD-3001C的G.703接口与PCM相连；在厂站端，电量采集终端通过RS232串口连接到KLD-3001C(厂站端)上，KLD-3001C(厂站端)的G.703接口与PCM相连，如图2所示。

厂站终端RTU内的电能量数据通过RS232接口送给厂站端KLD-3001C设备，通过 KLD-3001C接口转换器，完成G.703/RS232接口之间的相互转换，再通过微波(或光纤)信道将电能量计量系统的数据传输到主站系统，通信速率可以达到4.69～56 Kb/s。到达主站系统后，再通过逆向转换达到主站系统的KLD-3001C设备，最后通过RS232接口送给前置采集服务器，完成厂站端电能量数据的采集。

图2 64 K数字通信系统的构成

2 64 K数字专线通道的故障处理方法

2.1 故障检测方法的设计

在64 K数字专线通信信道中接入了一块与主站端设备相同的硬件电路板KLD-3001C，利用其收、发特性来判定故障类别和定位故障点。KLD-3001C用来测试远端设备的状态，当其处于工作状态时，可以通过RS232接口和远端设备进行通信；当处于测试状态时，如果远端设备工作正常，则“中心”端的“收”灯亮，如果远端设备工作不正常，则“中心”端的“告警”灯亮， 同时利用外接笔记本电脑监测报文，判断故障类别，定位故障点，如图3所示。

图3 64 K专线通道故障检测过程

2.2 故障分析与判断

a. 将KLD-3001C测试开关置于测试位，RS232接笔记本电脑，在串口调试助手中查看收到的报文。若能收到报文，证明通道及站端G.703设备正常。

b. 若无报文，则故障在电量采集主站侧KLD-3001C与厂站终端RTU之间。在机房找到G.703线路，并接入测试用KLD-3001C，测试用KLD-3001C通过RS232接口接入笔记本。将测试用KLD-3001C的RS232接口收、发短接，用串口调试助手发送测试字节(如，11 22 33 44)，在对应的接收窗口应能收到相同字节，否则，可判断PCM与KLD-3001C之间的线路存在问题。

c. 在机房PCM出口的音频配线架引出四线接入G.703的同相平衡接口，测试用KLD-3001C通过RS232接口接入笔记本，将KLD-3001C的RS232接口收、发短接，用串口调试助手发送测试字节(如，11 22 33 44)，在对应的接收窗口应能收到相同字节，否则，应采取逐段排查。

d. 先在厂站端将PCM打环，打环有2种方式：一种是PCM拨码置位方式，一种是配线架接线短接。配线架接线短接方式是把配线架上的四线(两接收线、两发送线)的R+(接收的正极)、T+(发送的正极)短接，R-(接收的负极)、T-(发送的负极)短接)。同时，在主站端通过接入的测试笔记本的串口调试助手发送字节，在对应的接收窗口查看。若无收到报文，应判断是局端PCM和站端PCM之间的问题。

e. 若可以接收到报文，则在厂站端PCM处引出G.703末端，将R+、T+短接，R-、T-短接，仍在主站端通过串口调试助手发送某字节，在对应的接收窗口查看。若无收到报文，应判断是站端PCM到KLD-3001C之间的问题。

f. 若可以接收到报文，则查看KLD-3001C设备状态，当指示灯“告警”亮时，将R+，R-与T+，T-倒换，保证“告警”灯灭，无报警。若仍无收到报文，应判断是KLD-3001C的问题。

3 结束语

电能量采集系统中64 K数字专线通道具有稳定性好、传输速率快等优点，能够确保电能量数据采集的可靠性。以上提出的“打环测试、分段定位”的故障处理方法有效解决了数字专线通道故障点不易查找、定位困难的难题。该故障处理方法已经在河北省电力公司关口电能量采集系统建设过程中应用多次，累计处理64 K数字专线通道故障36起，使得河北省电力公司关口电能量采集系统顺利实现由调度中心到数控中心机房的迁移。

参考文献：

[1] 唐如意．电量远方采集技术在河北省南部电网的应用[J]．河北电力技术，2005，24(6)：4-6.

[2] 傅海洋，赵品勇．SDH 微波通讯系统[M]．北京：人民邮电出版社，2001．

[3] 鲍永青，杨玉瑞，任月吉,等.一种利用G．703数字接口传送远动信息的实用方法[J]．继电器，2004,32(17)：78-81.