变电站调度电话IAD接入方案研究

2021-12-24周月浩赵晓静张毓琪徐红党丽薇

中国新通信 2021年19期

关键词：电力

周月浩　赵晓静　张毓琪　徐红　党丽薇

【摘要】变电站调度电话的远端接入大多通过PCM设备实现，为解决调度交换网中PCM设备替代改造问题，在不改变调度交换网电路交换技术体制的基础上，研究并验证了调度电话以“IP用户板+IAD设备”的接入可行性，给出了变电站调度电话IAD接入的典型配置，并从协议标准、设备功能及性能、网络管理及安全等方面比较了调度交换主流厂家的IAD设备，为PCM设备改造提供参考。

【关键词】电力调度交换 PCM IAD

调度交换网是电力系统安全、稳定运行的重要组成部分，实现上级调度中心与下一级调度中心、发电厂、变电站等部门的调度联系。对于调度电话需要通过远端延伸方式接入调度交换网的厂站，普遍采用PCM方式接入。随着通信技术的发展，国外及原国内主流PCM设备厂商已不再生产PCM设备，PCM设备暴露出故障率高、维护困难、供货不足的情况，导致调度电话可靠性受到影响。因此研究调度交换网中PCM设备替代技术是有必要的[1]，本文将从调度电话的远端延伸技术展开讨论，并给出变电站调度电话远端接入的典型配置。

一、变电站调度电话远端接入现状

1.1变电站调度电话PCM接入方式

河南省调度交换系统于2009年建成投运，采用电路交换技术体制，覆盖省调、地调和各级厂站的调度交换网，按三级汇接交换方式进行组网，组成统一信令、统一编号、统一管理的交换网络。对于需要通过远端延伸方式接入调度交换网的变电站，河南省内普遍采用PCM方式接入。以220kV站点为例，根据调度所属关系，220kV变电站通过PCM设备进行远端延伸，接入所属地调调度交换机，形成地调至各220kV站点的至少2路调度电话通道。接入方式详见图1。

1.2 PCM接入原理

PCM接入方式基于64K电路时隙交换技术实现远端放号[2]。局端通过调度程控交换机E1中继板和DN2设备[3]，将30路64K语音信号封装并交叉分配至下行E1 64K时隙内;站端PCM接入设备将上行E1 64K语音信号转换为模拟语音信号;互联信令采用数字线路信号和双音多频信号（DL1/DTMF）。原理结构详见图2。

二、变电站调度电话远端接入替代方案

2.1 变电站调度电话IAD接入方式

河南针对省内500kV站点、110kV及以下县域站点达到运行年限的PCM设备进行改造，以“IP用户板+IAD设备”方式实现远端放号[2]。以110kV及以下县域站点为例，在地调调度交换A、B机各新增IP用户板（板卡数量根据接入容量和站点规模确定），为远端站点提供号码分配及终端注册功能。在每个110kV、35kV站点新增2套IAD设备，实现调度电话“双设备、双路由”接入。远端站点调度电话“IP用户板+IAD”方式接入系统详见图3。

2.2 IAD接入原理

“IP用户板+IAD”接入方式基于IP软交换技术实现远端放号[4]。局端在现有调度程控交换机用户槽位内新增IP用户板，将64K电路语音信号转换为IP语音包，站端配置IAD设备将IP语音包转换为模拟语音信号，IP用户板与IAD设备之间采用SIP协议。原理结构详见图4。

2.3 通道组织

站端IAD设备采用以太网方式上联，通过SDH/PTN设备“2M”以太网通道传输。传输链路利用SDH和PTN网络分别开通不同的通道，使2套IAD设备的业务路由承载在不同的光纤电路上，形成地调至各站点的两条调度电话通道。

2.4 数据配置

变电站调度电话IAD接入的数据配置如下：

带宽：每个接入站点占用SDH/PTN设备以太网板业务带宽为2M。

接口：站端IAD设备与SDH/PTN以太网板的电口对接。

VLAN：各县域通过VLAN划分进行隔离，SDH/PTN通道需透传VLAN标签。

IP地址：站端IAD设备IP地址分配划分应遵循“统一规划、统一分配”原则，使网络互通而不影响。

三、IAD设备技术比较

3.1协议标准

由国网电力科学研究院实验验证中心组织并开展对广哈、远东通信和塔迪兰三个主流调度交换设备厂商的调度交换网替代 PCM 放号系统的测试验证工作。根据测试结果，三家“IP用户板+IAD设备”均采用分组交换（广哈SIP协议、远东专用调度信令协议、塔迪兰MGCP/SIP协议），三家IAD设备注册认证和调度功能信令有差异，IAD设备相互不兼容。

3.2 设备功能及性能

广哈、远东通信和塔迪兰三家产品均具备DLT-795规定的语音通话基本功能和强插、强拆、录音等调度电话专用功能。三家IP用户板最大用户容量128-200线（广哈128线、远东128线、塔迪兰200线），呼叫处理能力BHCA大于6000次/小时，系统可靠性MTBF>3万小时、MTTR<3分钟。三家IAD设备模拟用户4-32口（广哈8-32口、远东8-32口、塔迪兰4-24口），支持双归属。

3.3 网络管理及安全

廣哈、远东通信和塔迪兰三家产品均支持分权分域的集中网管部署，具备设备配置管理、告警管理和业务管理等，告警实时监测和查询功能有差异。三家IAD设备注册IP用户板具备安全认证机制;IP用户板软件模块化设计，进程自保护，具备非业务数据包过滤，防Ping、Telnet、SSH功能;IP用户板和IAD设备配置数据备份有差异。

3.4 产品的自主可控与支撑服务

广哈、远东通信和塔迪兰三家产品均均为厂家自研设备，拥有全部知识产权，关键进口芯片备货6年。三家产品均无停产停服计划，承诺稳定供货至2028年，视市场需求延长供货及服务时间。

四、变电站调度电话IAD接入成效

4.1推动调度交换网的地县一体化

基于传统的电路交换技术组网，利用IP用户板的良好扩展性和兼容性，将县域内110kV、35kV站点接入调度交换网，实现了河南调度交换网的全覆盖，充分实现地县一体化建设。

4.2提升调度交换网设备的装备水平

PCM设备即将停产，难以维护，而IAD设备替代接入后，可以采用Web界面进行维护，便于维护与管理。

4.3降低调度交换网建设经济成本

按照30个站点单调度电话配置投资测算，广哈、远东、塔迪兰三家“主站IP用户板、站端IAD设备”配置方案折算单站价0.48-0.77万元（不同厂商的价格略有差异），均低于PCM单端配置价3.6万元。

五、结束语

经试点应用和技术经济比较，验证了IAD替代PCM接入方案的可行性、经济性和适用性。“IP用户板+IAD设备”接入方案技术成熟，设备运行稳定，用户接入灵活，建设成本较低，但由于采用分组交换技术，需要采取专用网络和部署安全防护策略控制网络安全风险影响，同时传输需要具备以太网承载通道。

参考文献