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湖北电力通信频率同步网设计与实现

更新时间:2009-03-28

1 通信频率同步网运行现状分析

湖北电力通信频率同步网始建于2001年,整个频率同步网包括湖北省电力有限公司(以下简称“省公司”)一级基准时钟PRC(Primary Reference Clock)和13 个地市公司(不含神农架)、检修分公司的二级时钟[1]。目前,省公司及大部分地市公司时钟已失效,仅襄阳时钟设备作为省10G 传输网络的基准时钟在运行。湖北电力三级传输网均由省公司一级基准时钟授时,利用STM-N(Synchronous Transport Module-N)码流传输,以达到整个通信网的频率同步。省级传输网仅配置1 个一级基准时钟,未设置备用基准时钟,难以保证区域内同步的可靠性。同时,省级通信频率同步网没有统一规划设备接入,缺少通信设备同步接入标准规范,甚至部分通信设备没有接入同步网,导致通信设备存在安全隐患。另外,同步时钟设备没有纳入频率同步网网管,难以实时监视和及时掌控同步网设备运行情况,在发生故障时不能快速定位排除。

受既有研究的启发,作为对上述问题的回应,本文尝试聚焦马克思对政治经济学所做的研究和批判,特别是马克思对地租这一纠结古典政治经济学家的焦点问题所进行的思考和解答,来发现马克思批判改造黑格尔辩证法的过程中所形成的,有关资产阶级社会(市民社会)和资本主义生产方式批判性理解的推进和深化。在此基础上,我们尝试提供一种有关马克思主义哲学方法论创新的新的阐释模式。

当这240名留守儿童被问及“你会在语文课堂上举手发言、主动表达自己的想法吗”时,有11.7%的儿童的回答是“经常”,有20.8%的儿童的回答是“有时”,其余67.5%的儿童则回答“几乎不”和“从不”。我们知道,由于长期与父母分离和缺乏沟通,生活上缺少来自爸爸妈妈必要的关爱,加上常受到周围孩子的歧视、排挤和欺辱等,留守儿童缺少倾诉和寻求帮助的对象,不愿意与外界接触,所以大部分留守儿童沉默内向。这种内向自卑的性格导致大部分留守儿童在语文课堂上不爱发言,缺少表达自己想法的欲望,这使得他们的口头表达能力不强,对于想表达的事物不能完整描述。

然而,频率同步网对于通信设备的正常运行起着重要支撑作用,用来为整个电力通信网络提供精确统一的同步基准,是保障各种电网业务正常运行的重要手段[2]。当频率同步网不稳定时,会造成数字交换设备的时钟速率差值,当差值超过一定值时将会产生滑码,造成接收数字流的误码或失步,从而导致通信网上传输的电力业务信息不能准确传送,可能会造成严重的经济损失[3]

近十余年来,随着湖北省电力通信网发展壮大,原有频率时钟设备已超长服役,缺乏有效的网管监控手段,难以保障电力通信网络与电力通信业务的正常运行。因此,本文结合湖北省通信网络架构,提出了湖北省电力通信频率同步网的建设方案,以提高电力系统通信网络的稳定性。频率同步网的建设将可以为通信网络中所有的通信设备提供频率同步服务,并且在未来时间同步网和频率同步网融合的过程中,运行良好的频率同步网可以为全网的保护和自动化设备提供优质的时间同步信号,提升电网业务的安全稳定性[4]

国家电网有限公司通信频率同步网采用二层架构,分为骨干频率同步网和省内频率同步网两层架构,如图1 所示。其中,骨干频率同步网由全网基准时钟、区域基准时钟、2 级节点时钟单位和省际传输网构成,采用两级等级结构;省内频率同步网由全网基准时钟PRC(Primary Reference Clock)、区域基准时钟LPR(Local Primary Reference)、2 级节点时钟单元和3 级节点时钟单元以及省内传输网、地县传输网等共同构成,采用三级等级结构。全网基准时钟PRC 一般由单个或多个铯钟、两个卫星接收机和双铷钟BITS(Building Integrated Timing Supply)设备构成;区域基准时钟LPR 主要由两个卫星接收机和双铷钟BITS 设备构成;2 级节点时钟单元(转接同步供给单元,Synchronization Supply Unit-Transit(SSU-T))需内置铷钟或配置二级高稳晶振;3 级节点时钟单元(本地同步供给单元Synchronization Sup⁃ply Unit-Local(SSU-L))需内置三级高稳晶振[5][6]

2 频率同步网网络设计

2.1 网络架构

对此,中国应通过对话平台,积极帮助东道国改善其国内投资环境。同时,中国企业在“一带一路”国家直接投资中应事先做好调研工作,合理规避潜在的东道国制度风险,充分发挥中国OFDI对双边经济增长的促进作用。

湖北电力通信频率同步网建设主要是根据各地市公司通信设备对频率同步的需求,完成2 级定时供给设备(BITS,Building Integrated Timing Sup⁃ply)建设工作,接收省级基准时钟授时,同时对本地区传输网进行授时。

2.2 频率同步网节点优化

根据频率同步网节点设置原则[5],需要在国网骨干频率同步网中湖北地区的基准时钟中选择2 个节点分别作为省内同步网的第一、第二基准时钟,对省级频率同步网进行授时。

目前,国网骨干频率同步网在湖北地区有5 个基准时钟,分别为:国网华中分部PRC 为湖北同步区内的第一基准时钟,兴隆变LPR 设备为第二基准时钟,龙泉变LPR 为辅助基准时钟,荆门变LPR 设备为辅助基准时钟。国网湖北电力为局内分配定时基准时钟节点,视为LPR 设备。对以上时钟作为省同步网一级时钟节点的适应性进行分析如下。

  

图1 频率同步网架构示意图Fig.1 The schematic architecture of frequency synchronization network

1)国网华中分部PRC 管理层级上不属于国网湖北省电力有限公司,且节点位置不存在省传输网设备用以传输时钟信号,因此从管理和技术层面都不宜选用做省同步网一级时钟节点;

2)龙泉变节点没有省2.5G 传输网设备用以传输时钟信号,因此从技术层面不宜选用做省同步网一级时钟节点;

根据以上溯源策略及国网公司定时链路优化原则[4],按照省10G 传输网、省2.5G 传输网拓扑图,各地区定时链路组织情况如下:

2)由于省公司LPR 传送定时信号给黄石公司BITS、鄂州公司BITS 经过的链路上的传输节点均远超过8 个,需利用黄冈公司BITS 作为时钟再生节点,溯源至省公司LPR;在备用时钟链路上,黄石公司BITS、鄂州公司BITS 可通过传输网直接跟踪兴隆变LPR。

(1)综合来看,横店影视职业学院开课状况合理,任课教师年龄呈现年轻化趋势,但总体职称偏低,以讲师和为主,学历以研究生为主。

在省公司所辖的14 个地区单位各建设1 个2 级BITS 节点,接收省级两个1 级时钟授时,同时对本地区传输网进行授时。省频率同步网定时传输网络需要同时覆盖所有的1 级时钟节点及2 级BITS 时钟节点。根据省级光传输网现状及频率同步网节点设置,由于省10G 网和省2.5G 网节点位置已覆盖所有的频率同步网一级及二级时钟节点,既可以传输时钟信号,同时使用时钟信号[7]。另一方面,省OTN网络不需要使用时钟信号,若传送时钟信号需要增加大量的时钟板以建立时钟信号传送通道。因此选择省10G 网和省2.5G 网作为省频率同步网定时传输网络,由此得到省频率同步网单节点方案的网络结构示意图如图2 所示。

  

图2 湖北通信频率同步网架构图Fig.2 Architecture of Hubei communication frequency synchronization network

5)荆州、荆门、宜昌、恩施公司BITS 需依次利用随州、襄阳公司BITS 作为时钟再生节点跟踪省公司LPR;在备用链路上可通过传输网直接跟踪兴隆变LPR。

(1)抓基础,强化水运提档升级。坚持将加快发展作为四川水运的第一要务。加快实施长江、岷江、嘉陵江、金沙江、渠江等5条国家高等级航道达标升级工程,沱江、涪江等2条省内高等级航道升级改造工程,全省高等级航道全线达标,干支航道全面提档升级,构建起干支衔接、通达通畅的航道体系,实现通江达海。实施全省重点港口集疏运通道完善工程完善港口功能,优化港口集疏运体系,拓展发展新空间。

2.3 频率同步网定时链路规划

根据省频率同步网单节点方案的网络结构,以及每个二级节点的具体情况,采用不同的形式溯源至2 个一级基准时钟,具体策略如表1。

 

表1 时钟节点溯源策略Table 1 Tracing strategy of clock node

  

序号123节点拥有传输设备省10G、省2.5G设备省10G 设备省2.5G 设备节点溯源规则优先通过省10G 网分别溯源至省公司LPR、兴隆变LPR通过省10G 网溯源至省公司LPR、兴隆变LPR湖北省不存在此种情况

3)荆门变节点位置不存在省传输网设备用以传输时钟信号,因此从技术层面不宜选用做省同步网一级时钟节点;

综上所述,选择省公司时钟和兴隆变时钟作为省同步网主备一级时钟节点。其中,省公司时钟为国网骨干频率同步网新上设备,兴隆变时钟为利旧设备,因此选择省公司时钟作为主用一级时钟节点,兴隆变时钟作为省同步网备用一级时钟节点。

1)武汉公司BITS、黄冈公司BITS、孝感公司BITS 和咸宁公司BITS 可通过传输网直接跟踪第一基准时钟(省公司LPR)和第二基准时钟(兴隆变LPR)。

4)省公司时钟与兴隆变时钟属于国网湖北省电力有限公司(以下简称“网公司”)管理,两个节点位置均具有省10G 网和省2.5G 网设备用以传输时钟信号,分别位于省传输网东部与西部,距离超过50 km,适合作为省同步网一级时钟节点。

3)随州公司BITS 在主定时链路上可跟踪省公司LPR;在备用链路上则需要利用襄阳公司BITS 作为时钟再生节点,跟踪兴隆变LPR。

①地铁形象标识柱有1型,2型两种。有明显的出口建筑物使用1型标识柱,无飞顶建筑物使用2型标识柱。②通道拐角位置设置乘车/出口导向指引,当直行通道大于30m时也需要设置乘车/出口导向指引。③列车运营时间标识有两款:下沉地面出入口采用柱立式,飞顶出入口采用贴附式。④当专用电梯在非付费区时,盲导带从边门引导至楼梯至站台;当专用电梯在非付费区时,盲导带从边门引导至专用电梯至站台。⑤佛山段车站与广州段车站的轨道交通管理条例与乘坐守则需按行政区域不同予以区分。

4)十堰公司、襄阳公司BITS 设备则需利用随州BITS 作为时钟再生节点跟踪省公司LPR;在备用链路上则可通过传输网直接跟踪兴隆变LPR。

在传输网授时配置上,省公司及兴隆变1 级时钟设备通过2M 线下联至就近的省10G 网及省2.5G网设备,为省10G 网及省2.5G 网注入定时信号。2级BITS 设备均放置在各地市公司的通信机房里,可以通过2M 线连接到省传输网10G 或2.5G 网设备,跟踪于省同步网主备一级基准时钟。根据传输信号中带的SSM 值选择信号等级高的信号为信号源,当一个信号丢失的情况下,自动选用另一个地面信号源。在两个地面信号都丢失的情况下,系统使用内置铷钟作为时钟基准源。

6)神农架公司BITS 在主、备时钟链路上,随州公司、襄阳公司BITS 作为时钟再生节点跟踪省公司LPR 和兴隆变LPR。

我们了解了宝宝的生长发育规律,知道了孕期该增重的范围和孕期体重增加的规律以后,就可以按此规律来控制孕期体重。

根据时钟链路组织方案,单节点极长链路为:省公司LPR-省调33 楼上子架-省公司2-孝感2-红石坡变-曾都变-随州公司-随州公司BITS(省10G网)-随州公司-随州变-卧龙变-米庄变-樊城变-双河变-枣山变-周家岭变-荆州公司-荆州公司BITS(省10G 网);双节点极长链路为:省公司LPR-省调33 楼上子架-省公司2-孝感2-红石坡变-曾都变-随州变-随州变BITS(省10G 网)-随州变-卧龙变-米庄变-樊城变-双河变-枣山变-周家岭变-荆州公司-荆州公司BITS(省10G 网)

按照漂移计算公式:

 

式(1)中,W:漂移,μs;L:光缆链路OPGW 光缆长度,km;T:光缆环境温度变化;NLPR:定时链路串入的LPR 数量;NSSU:定时链路串入的SSU 数量;NSec:定时链路串入的SDH 网元数量。

根据计算结果,最长定时链路(系统:766.3 km,节点数15 个)漂移性能依然可以满足规范要求。采用本方案的等级构架,有利于同步链路的规划,可以有效缩短极长定时链路的长度,实现对全网漂移指标的控制。

2.4 通信频率同步网网管建设

  

图3 频率同步网网管架构图Fig.3 Architecture of frequency synchronization network management

通信频率同步网网管系统主要由同步网时钟设备节点和网管节点以及连接它们的通信系统所组成,主要用于监控PRC、LPR、二级/三级时钟设备,并将时钟设备的状态信息反馈到监控中心[8]。按照“集中监控、分级维护”原则,国网公司同步网管系统采用两级结构,总部设立一级网管节点,各省公司设立二级网管节点,第一基准和第二基准时钟等重要设备配置维护终端[9]。一级网管节点、二级网管节点应通过北向接口分别纳入公司一级TMS系统管理和二级TMS 系统管理,如图3 所示。

根据电力通信频率同步网网管规范要求,同步网网管系统应能满足频率同步网拓扑管理、通信链路和同步节点管理、故障报警及监控分析管理等多重需求。根据规范要求,湖北通信频率同步网网管系统将完成时钟同步网管北向接口开通,并按照国网通信管理系统横向集成接口管理规范完成TMS系统侧定制化接口开发、采集、配置等工作(如图4所示),从而实现对省内频率同步网的监控功能,具备对省内频率同步网设备进行实时监视及配置下发的功能,从网络、系统的角度进行设备管理及网络维护,提升运维水平及同步网可靠性。

在这样陌生又陌生的环境里,周小羽把自己的老爸换了,常爱兰把自己的老公换了。他们两个又齐心协力把家也给换了,换到了岭北镇。但岭北镇还是陌生的。

  

图4 网管业务集成架构图Fig.4 Business integration of network management architecture

湖北频率同步网网管监控覆盖省公司第一、二基准时钟设备及14 个地市公司的2 级BITS。在纵向上,各地市公司时钟设备告警等信息通过数据通信网中信息VPN 汇聚至省公司频率同步网网管服务器;在横向上,频率同步网网管作为通信管理系统(TMS)的数据源,为通信管理系统提供通信网络相关的配置、告警和性能等动态数据。从而在通信管理系统及通信时钟同步网管中完成各站点的站点设备台账管理、告警管理等功能,并将告警关联到通信管理系统中各业务工单,确保通信管理系统的指标不受影响。频率同步网监控结果利用的主要用途之一即是针对监控状态进行告警,确保整个系统中的设备运行在正常状态。

3 结语

随着智能电网的深入发展和信息通信技术的广泛应用,越来越多的电网业务对通信频率同步提出了更高的要求。本文在深入分析湖北省电力通信网频率同步网运行现状的基础上,结合湖北通信网络结构提出了湖北电力频率同步网建设方案。该方案利用省公司及兴隆变一级时钟设备作为本地区第一基准时钟和备用基准时钟,基准时钟源互为备用,提高了频率同步网的可靠性;并在各地区配置了二级时钟节点,规划优化了一、二级基准时钟之间的定时链路,极大提升了频率同步网接入的规范性和网络的健壮性;建立了湖北频率同步网网管系统,提升了频率同步网的可维护性和管理性。湖北电力频率同步网建成后,将为湖北区域电力通信网提供一个高稳定、高精度的网络同步环境,为湖北电力通信和电网安全生产提供更强有力的支撑。

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张泉,赵锦辉,杨杉,张成,张鹏
《湖北电力》 2018年第06期
《湖北电力》2018年第06期文献

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