新疆塔河油田位于塔克拉瑪干沙漠北部邊緣，主油區(qū)面積達(dá)600平方公里。塔河油田電管中心的各個(gè)變電站及輸配電線路分布在各采油區(qū)塊。油田電管中心通過(guò)組建光纖同步傳輸網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)了變電站無(wú)人值守，電調(diào)自動(dòng)化、視頻監(jiān)控和視頻會(huì)議等自動(dòng)化系統(tǒng)。變電站無(wú)人值守的實(shí)現(xiàn)為單位節(jié)省了每變電站14人的人工成本。

隨著油田的生產(chǎn)發(fā)展和辦公優(yōu)化，需在距離油區(qū)60公里外的輪臺(tái)縣基地新建電調(diào)中心，使領(lǐng)導(dǎo)能全面及時(shí)的掌控塔河電網(wǎng)的電調(diào)數(shù)據(jù)，正確作出電網(wǎng)維護(hù)建設(shè)的決策。

1塔河油田電管中心的同步光纖傳輸網(wǎng)絡(luò)（以下簡(jiǎn)稱SDH網(wǎng)絡(luò)）簡(jiǎn)介

1.1 組網(wǎng)目的

塔河油田電管中心的SDH網(wǎng)絡(luò)的組建目的是實(shí)現(xiàn)變電站的無(wú)人值守，將變電站的綜合自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)數(shù)據(jù)、視頻監(jiān)控系統(tǒng)數(shù)據(jù)上傳電調(diào)中心，后期利用SDH網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)程故障錄波系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)電話、視頻會(huì)議等自動(dòng)化系統(tǒng)。

1.2 組網(wǎng)結(jié)構(gòu)及性能分析

由于油田的變電站在地理位置上比較分散，同時(shí)從經(jīng)濟(jì)性上考慮，SDH網(wǎng)絡(luò)建設(shè)成樹形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。樹形結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是建設(shè)光纖路徑少，比較經(jīng)濟(jì)。缺點(diǎn)是可靠性差，光纖網(wǎng)絡(luò)中某一點(diǎn)中斷，其下站點(diǎn)的通訊業(yè)務(wù)中斷。因此，將來(lái)會(huì)根據(jù)站點(diǎn)的地理位置，新建部分光纜形成環(huán)網(wǎng)，配置保護(hù)業(yè)務(wù)，提高通訊可靠性。

圖1 塔河油田電管中心SDH網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D

1.3組網(wǎng)光傳輸設(shè)備

每個(gè)變電站的綜合自動(dòng)化系統(tǒng)流量估算為12 M，因此末端節(jié)點(diǎn)的光傳輸設(shè)備配置為ZXMP-S200光端機(jī)（155M），樞紐節(jié)點(diǎn)的光傳輸設(shè)備配置為ZXMP-S330光端機(jī)（622M）。（光傳輸設(shè)備為中興廠家產(chǎn)品）

2 輪臺(tái)縣電調(diào)中心節(jié)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湓O(shè)計(jì)

2.1 網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

SDH網(wǎng)絡(luò)有鏈型、星型、樹形結(jié)構(gòu)、環(huán)網(wǎng)等拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。以上拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中，環(huán)網(wǎng)結(jié)構(gòu)具有較高的可靠性，同時(shí)構(gòu)建自愈環(huán)網(wǎng)，進(jìn)一步提高可靠性。

自愈環(huán)網(wǎng)的優(yōu)點(diǎn)：某一條光纜出現(xiàn)故障時(shí)，數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)自動(dòng)切換到另一條光纜。在將故障光纜搶修完好后，再投入運(yùn)行，用戶基本感覺(jué)不到業(yè)務(wù)中斷。

因此將輪臺(tái)縣電調(diào)中心節(jié)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)為環(huán)網(wǎng)型，并配置自愈環(huán)網(wǎng)保護(hù)業(yè)務(wù)。

2.2 環(huán)網(wǎng)型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)光纖路徑設(shè)計(jì)（見(jiàn)圖1）

根據(jù)輪臺(tái)縣電調(diào)中心與塔河油田的地理位置，設(shè)計(jì)建設(shè)兩條不同路徑的光纜，實(shí)現(xiàn)環(huán)網(wǎng)結(jié)構(gòu)。

第一條光纜建設(shè)路徑：電力調(diào)度中心節(jié)點(diǎn)新建一條光纜到輪臺(tái)縣電調(diào)中心，光纜長(zhǎng)60公里。

第二條光纜建設(shè)路徑：雅克拉村節(jié)點(diǎn)新建一條光纜到輪臺(tái)縣電調(diào)中心，光纜長(zhǎng)55公里。

2.3 新建光纜的光衰計(jì)算及實(shí)測(cè)值

1）光纜的理論光衰計(jì)算

光路衰減=[光纜長(zhǎng)度（km）×0.36]+ [熔接次數(shù)×0.02] + [適配器連接次數(shù)×0.5]；

第一條光纜理論衰減值估算為：[60×0.36]+ [2×0.02] + [2×0.5]=22.6db；

第二條光纜理論衰減值估算為：[55×0.36]+ [2×0.02] + [2×0.5]=20.8db；

2）光纜的實(shí)測(cè)值

用光時(shí)域反射測(cè)試儀（OTDR）對(duì)兩條光纜進(jìn)行光衰耗測(cè)試，數(shù)據(jù)如下：

第一條光纜光衰耗：-23DB；

第二條光纜光衰耗：-22DB

可以看出兩條光纜的實(shí)測(cè)值和理論計(jì)算值相差不大，SDH網(wǎng)絡(luò)的光纖使用的衰耗極限值為-27DB，兩條光纜都在使用范圍內(nèi)。

3 SDH網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)流分析（略）

4 SDH網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)設(shè)計(jì)及光傳輸設(shè)備選型

4.1 SDH網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)設(shè)計(jì)

輪臺(tái)縣節(jié)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)配置有兩種方式：

第一種方式，輪臺(tái)縣節(jié)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)配置為虛擬局域網(wǎng)節(jié)點(diǎn)。

該種方式存在以下缺點(diǎn)：1是輪臺(tái)縣節(jié)點(diǎn)作為數(shù)據(jù)采集終端，需選擇足夠帶寬的ZXMP-S330光端機(jī)，成本較高；2是網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)配置改動(dòng)很大，即由以前的各變電站數(shù)據(jù)本地上裝后經(jīng)中間站點(diǎn)到聯(lián)合基地電調(diào)機(jī)房下發(fā)，改為各變電站數(shù)據(jù)本地上裝后經(jīng)中間站點(diǎn)到輪臺(tái)縣電調(diào)機(jī)房后下發(fā)，會(huì)導(dǎo)致各變電站通訊中斷一定時(shí)間。

第二種方式，輪臺(tái)縣節(jié)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)配置點(diǎn)對(duì)點(diǎn)透?jìng)饕蕴W(wǎng)業(yè)務(wù)，通過(guò)連接聯(lián)合基地電調(diào)機(jī)房的數(shù)據(jù)采集網(wǎng)絡(luò)去采集數(shù)據(jù)。

該種方式克服了第一種方式缺點(diǎn)：1是只需選擇帶寬小的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，如ZXMP-S200光端機(jī)，成本低。2是即網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)配置改動(dòng)小，只需配置2條從聯(lián)合基地電調(diào)機(jī)房數(shù)據(jù)上裝經(jīng)中間節(jié)點(diǎn)到輪臺(tái)縣基地電調(diào)機(jī)房下發(fā)的路徑，不影響變電站的通訊。

因此，選擇開通兩條從聯(lián)合基地電調(diào)機(jī)房到輪臺(tái)縣電調(diào)機(jī)房的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)透?jìng)饕蕴W(wǎng)業(yè)務(wù)，各分配帶寬110M。

4.2 新增輪臺(tái)節(jié)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備選型

開通兩條從聯(lián)合基地電調(diào)機(jī)房到輪臺(tái)縣電調(diào)機(jī)房的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)透?jìng)饕蕴W(wǎng)業(yè)務(wù)，相關(guān)站點(diǎn)需增加的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備為：電調(diào)室機(jī)房ZXMP-S330光端機(jī)設(shè)備需增加1塊快速智能以太網(wǎng)板；雅克拉村變ZXMP-S330光端機(jī)設(shè)備增加1塊OL1.1光接口板。

輪臺(tái)新辦公大樓機(jī)房的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備有3種方案可選：一、一臺(tái)ZXMP-S200光端機(jī)傳輸設(shè)備和兩個(gè)交換機(jī)。二、一臺(tái)多功能業(yè)務(wù)光端機(jī)和兩個(gè)交換機(jī)。

兩種方案的比較：ZXMP-S200光端機(jī)傳輸設(shè)備可靠性高，網(wǎng)絡(luò)傳輸速率為155Mb/s；多功能業(yè)務(wù)光端機(jī)簡(jiǎn)單實(shí)用，兼?zhèn)潆娫捁δ埽W(wǎng)絡(luò)傳輸速率為155Mb/s。為了達(dá)到可靠性，選擇用ZXMP-S200光端機(jī)傳輸設(shè)備主用，多功能業(yè)務(wù)光端機(jī)用作事故應(yīng)急。

5 SDH網(wǎng)管系統(tǒng)業(yè)務(wù)配置

5.1 根據(jù)設(shè)計(jì)的SDH網(wǎng)絡(luò)方式為點(diǎn)對(duì)點(diǎn)透?jìng)饕蕴W(wǎng)業(yè)務(wù)，在網(wǎng)管系統(tǒng)配置步驟如下

1）新建網(wǎng)元參數(shù)設(shè)置：在網(wǎng)管系統(tǒng)新建網(wǎng)元：網(wǎng)元名稱為輪臺(tái)，網(wǎng)元地址為193.1.17.18，系統(tǒng)類型和設(shè)備類型均為ZXMP-S200光端機(jī)，網(wǎng)元類型為ADM&REG，速率等級(jí)為STM-1。

圖2 新建網(wǎng)元

2）網(wǎng)管系統(tǒng)配置數(shù)據(jù)傳輸路徑：聯(lián)合基地電力調(diào)度中心網(wǎng)元的智能以太網(wǎng)板--電力調(diào)度中心網(wǎng)元光板--索拉電站網(wǎng)元光板--布朗電站網(wǎng)元光板--雅克拉氣田網(wǎng)元光板--雅克拉村變網(wǎng)元光板--輪臺(tái)網(wǎng)元光板--輪臺(tái)網(wǎng)元以太網(wǎng)板。

圖3 傳輸路徑配置

3）網(wǎng)管系統(tǒng)的以太網(wǎng)業(yè)務(wù)參數(shù)設(shè)置：聯(lián)合基地電調(diào)室網(wǎng)元的數(shù)據(jù)端口屬性開通用戶端口1和用戶端口2，靜態(tài)MAC地址配置選擇用戶端口1、2和系統(tǒng)端口1、2，通道組配置選擇開通的150個(gè)2M業(yè)務(wù)；LCAS配置的系統(tǒng)端口1占用55個(gè)2M業(yè)務(wù)，系統(tǒng)端口2占用55個(gè)2M業(yè)務(wù)，數(shù)據(jù)單板屬性選擇透?jìng)髂Ｊ健?/span>

圖4 以太網(wǎng)業(yè)務(wù)參數(shù)設(shè)置

輪臺(tái)網(wǎng)元以點(diǎn)對(duì)點(diǎn)透?jìng)魈W(wǎng)配置同上。

5.2 測(cè)試網(wǎng)絡(luò)通訊

1) 電調(diào)機(jī)房和輪臺(tái)新辦公樓機(jī)房分別準(zhǔn)備一臺(tái)電腦，電腦IP地址分別設(shè)置為192.168.0.5和192.168.0.6。

2) 電調(diào)機(jī)房的電腦網(wǎng)線連ZXMP-S330光端機(jī)的17號(hào)以太網(wǎng)板的網(wǎng)口1，輪臺(tái)新辦公樓機(jī)房電腦網(wǎng)線連ZXMP-S200光端機(jī)的網(wǎng)口1。

3) 點(diǎn)電調(diào)中心電腦的“開始”-“運(yùn)行”，在彈出窗口輸入：Ping 192.168.0.6后點(diǎn)“確定”。

4) 如ping通則網(wǎng)絡(luò)配置成功。

另外一條點(diǎn)對(duì)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)透?jìng)鳂I(yè)務(wù)測(cè)試方法同上。

6 結(jié)論

該通訊方案的設(shè)計(jì)及實(shí)施成功，開通了塔河油田電調(diào)室至輪臺(tái)縣基地電調(diào)室的信息高速公路，為各種自動(dòng)化系統(tǒng)的數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，目前在輪臺(tái)縣電調(diào)室安裝調(diào)試了電調(diào)自動(dòng)化系統(tǒng)、視頻監(jiān)控系統(tǒng)、遠(yuǎn)程故障錄波系統(tǒng)、電話業(yè)務(wù)和視頻會(huì)議等，以上自動(dòng)化系統(tǒng)帶來(lái)的效益列舉幾點(diǎn)如下：

1) 電調(diào)中心從油田前線的聯(lián)合基地搬遷到輪臺(tái)縣，改善了職工生產(chǎn)生活環(huán)境。

2) 電調(diào)自動(dòng)化系統(tǒng)能快速切除和恢復(fù)電網(wǎng)故障，節(jié)省了操作人員到現(xiàn)場(chǎng)的幾小時(shí)乘車時(shí)間，減少油田停電時(shí)間。

3) 視頻會(huì)議的應(yīng)用為單位節(jié)省從輪臺(tái)縣到聯(lián)合基地開會(huì)的往返用車費(fèi)用。