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摘 要： 本文介紹一種RTU信息在DDN網(wǎng)中的直接透傳技術(shù)的實現(xiàn)方式，并設(shè)計一種實用的數(shù)據(jù)透傳時隙復(fù)用設(shè)備，實現(xiàn)RTU的RS232接口直接同2M 信號的某一時隙之間的相互轉(zhuǎn)換，闡述了設(shè)備的實現(xiàn)原理及功能特點，設(shè)備可廣泛應(yīng)用于電信、電力等行業(yè)的通信機房遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集及控制中。
1、概述
目前對于電信、電力等行業(yè)用戶的RTU信息接入方式中，信息的接入方式主要有兩種，一種是通過以太網(wǎng)接口連接至上級網(wǎng)絡(luò)，另一種是通過PCM專線方式。而普通以太網(wǎng)接入方式由于其QOS得不到有效保證，可靠性較低；傳統(tǒng)的PCM專線方式也存在諸多問題，如需要在廠站端和局端配備大量PCM設(shè)備，價格昂貴；大量廠站端需要靠分局PCM音頻轉(zhuǎn)接，各分局的DDF、VDF、音頻電纜等環(huán)節(jié)太多，引入的各種噪聲和故障點會導(dǎo)致電路故障；大量長途2M資源被低速RTU信息占據(jù)，帶寬利用率極其低下。針對這些問題，迫切需要設(shè)計一種時隙復(fù)用設(shè)備，完成RTU信息直接通過DDN（Digital Data Network）網(wǎng)實現(xiàn)數(shù)據(jù)透傳。
市場上雖有類似的設(shè)備，但其功能、端口數(shù)量、防雷能力、外形尺寸、使用方便程度等方面沒有完全滿足電力行業(yè)的實際應(yīng)用需求。故本文設(shè)計一種數(shù)據(jù)透傳設(shè)備，直接實現(xiàn)RS232信號與E1信號之間的相互轉(zhuǎn)換，簡單、可靠、性價比高。設(shè)備分為兩種類型：一種用于遠(yuǎn)端站，8端口，固定接入E1中的TS1—TS8時隙，19英寸寬，1U高度；另一種用于中心局端，30端口，依次接入E1中的TS1— TS30，19英寸寬，4U高度。兩種設(shè)備都采用模塊化設(shè)計,功能模塊可熱插拔，N+1冗余設(shè)計，自動保護(hù)倒換。
2、實現(xiàn)原理
在變電站各廠站端的RTU裝置的RS232出口連接本地的接入設(shè)備，轉(zhuǎn)成2M信號中的對應(yīng)時隙，該2M信號通過地區(qū)傳輸網(wǎng)傳送到分局通信機房，直接入當(dāng)?shù)谼DN 網(wǎng)絡(luò)節(jié)點，經(jīng)過DDN3600設(shè)備的64K交叉，連接到中心局的DDN 3645設(shè)備的某一E1端口中的某一時隙，通過中心局時隙復(fù)用設(shè)備與RTU裝置相連。電路全程數(shù)字化、時隙化，無模/數(shù)轉(zhuǎn)換過程，提供給用戶穩(wěn)定、可靠、實時、高QOS的電信級服務(wù)，可以克服原有PCM專線方式的眾多問題。
本方案實現(xiàn)原理采用雙總線方式，各單元板（或功能模塊）之間通過ST-BUS總線及控制總線互連，極大地簡化了單元板之間的連接。
RS232接口模塊是RS232信號與ST總線時隙的轉(zhuǎn)換單元，在發(fā)送方向上，從連接器輸入的串口數(shù)據(jù)首先經(jīng)過防雷防過壓電路，然后通過電平轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成TTL電平，經(jīng)過光耦隔離后輸入給CPLD組成的處理電路，經(jīng)高速采樣后插入到ST總線相應(yīng)的時隙中。在接收方向上，CPLD從ST總線的相應(yīng)時隙中提取數(shù)據(jù)，還原成TTL串行數(shù)據(jù)，光耦隔離后轉(zhuǎn)換成RS232電平，防雷處理后從連接器輸出。每一路RS232數(shù)據(jù)使用一個ST總線的64K數(shù)據(jù)通道。為了實現(xiàn)對64K數(shù)據(jù)通道的端對端監(jiān)控，系統(tǒng)采用子通道分隔技術(shù)，把每個64K通道分隔成1個48K的數(shù)據(jù)通道和2個8K的子通道，其中一個8K子通道用于遠(yuǎn)程網(wǎng)管，另一個8K子通道備用。
E1接口模塊收集ST總線上各時隙數(shù)據(jù)，形成標(biāo)準(zhǔn)的E1信號，經(jīng)過HDB3編解碼后與傳輸網(wǎng)絡(luò)連接，E1信號采用PCM31的成幀格式，E1模塊也采用1＋1工作備份方式。
設(shè)備使用交直流兩種電源模塊同時供電方式（220V/110V交流、220V/110V直流及48V直流），當(dāng)一種電源故障時，另一電源模塊自動給設(shè)備供電。
網(wǎng)管單元模塊通過控制總線與各接口板通信，完成對各單元板的監(jiān)測與控制。
網(wǎng)管系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)設(shè)備搜索、遠(yuǎn)程設(shè)備狀態(tài)顯示、故障告警、設(shè)備參數(shù)本地設(shè)置、遠(yuǎn)程設(shè)置、環(huán)回測試、遠(yuǎn)程維護(hù)及日志管理等功能。
本文所設(shè)計的數(shù)據(jù)透傳時隙復(fù)用設(shè)備由于采取模塊化設(shè)計，在此基礎(chǔ)上可方便地擴展其它功能模塊，如IP接口模塊，語音接口模塊，視頻接口模塊等。
作者：
浙江省電力公司 中調(diào)所 湯億則
深圳鍵橋網(wǎng)絡(luò)技術(shù)有限公司 羅安祿 龍井明
來源：網(wǎng)絡(luò)通信世界
