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600平方公里。塔河油田電管中心的各個變電站及輸配電線路分布在各采油區(qū)塊。油田電管中心通過組建光纖同步傳輸網絡，實現(xiàn)了變電站無人值守，電調自動化、視頻監(jiān)控和視頻會議等自動化系統(tǒng)。變電站無人值守的實現(xiàn)為單位節(jié)省了每變電站14人的人工成本。

隨著油田的生產發(fā)展和辦公優(yōu)化，需在距離油區(qū)60公里外的輪臺縣基地新建電調中心，使領導能全面及時的掌控塔河電網的電調數(shù)據(jù)，正確作出電網維護建設的決策。

1塔河油田電管中心的同步光纖傳輸網絡（以下簡稱SDH網絡）簡介

1.1 組網目的

塔河油田電管中心的SDH網絡的組建目的是實現(xiàn)變電站的無人值守，將變電站的綜合自動化監(jiān)控系統(tǒng)數(shù)據(jù)、視頻監(jiān)控系統(tǒng)數(shù)據(jù)上傳電調中心，后期利用SDH網絡實現(xiàn)了遠程故障錄波系統(tǒng)、網絡電話、視頻會議等自動化系統(tǒng)。

1.2 組網結構及性能分析

由于油田的變電站在地理位置上比較分散，同時從經濟性上考慮，SDH網絡建設成樹形拓撲結構。樹形結構的優(yōu)點是建設光纖路徑少，比較經濟。缺點是可靠性差，光纖網絡中某一點中斷，其下站點的通訊業(yè)務中斷。因此，將來會根據(jù)站點的地理位置，新建部分光纜形成環(huán)網，配置保護業(yè)務，提高通訊可靠性。

圖1 塔河油田電管中心SDH網絡拓撲圖

1.3組網光傳輸設備

每個變電站的綜合自動化系統(tǒng)流量估算為12 M，因此末端節(jié)點的光傳輸設備配置為ZXMP-S200光端機（155M），樞紐節(jié)點的光傳輸設備配置為ZXMP-S330光端機（622M）。（光傳輸設備為中興廠家產品）

2 輪臺縣電調中心節(jié)點網絡拓撲設計

2.1 網絡拓撲結構

SDH網絡有鏈型、星型、樹形結構、環(huán)網等拓撲結構。以上拓撲結構中，環(huán)網結構具有較高的可靠性，同時構建自愈環(huán)網，進一步提高可靠性。

自愈環(huán)網的優(yōu)點：某一條光纜出現(xiàn)故障時，數(shù)據(jù)業(yè)務自動切換到另一條光纜。在將故障光纜搶修完好后，再投入運行，用戶基本感覺不到業(yè)務中斷。

因此將輪臺縣電調中心節(jié)點網絡拓撲結構設計為環(huán)網型，并配置自愈環(huán)網保護業(yè)務。

2.2 環(huán)網型拓撲結構光纖路徑設計（見圖1）

根據(jù)輪臺縣電調中心與塔河油田的地理位置，設計建設兩條不同路徑的光纜，實現(xiàn)環(huán)網結構。

第一條光纜建設路徑：電力調度中心節(jié)點新建一條光纜到輪臺縣電調中心，光纜長60公里。

第二條光纜建設路徑：雅克拉村節(jié)點新建一條光纜到輪臺縣電調中心，光纜長55公里。

2.3 新建光纜的光衰計算及實測值

1）光纜的理論光衰計算

光路衰減=[光纜長度（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）光纜的實測值

用光時域反射測試儀（OTDR）對兩條光纜進行光衰耗測試，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測值和理論計算值相差不大，SDH網絡的光纖使用的衰耗極限值為-27DB，兩條光纜都在使用范圍內。

3 SDH網絡的數(shù)據(jù)流分析（略）

4 SDH網絡業(yè)務設計及光傳輸設備選型

4.1 SDH網絡業(yè)務設計

輪臺縣節(jié)點網絡業(yè)務配置有兩種方式：

第一種方式，輪臺縣節(jié)點網絡配置為虛擬局域網節(jié)點。

該種方式存在以下缺點：1是輪臺縣節(jié)點作為數(shù)據(jù)采集終端，需選擇足夠帶寬的ZXMP-S330光端機，成本較高；2是網絡業(yè)務配置改動很大，即由以前的各變電站數(shù)據(jù)本地上裝后經中間站點到聯(lián)合基地電調機房下發(fā)，改為各變電站數(shù)據(jù)本地上裝后經中間站點到輪臺縣電調機房后下發(fā)，會導致各變電站通訊中斷一定時間。

第二種方式，輪臺縣節(jié)點網絡配置點對點透傳以太網業(yè)務，通過連接聯(lián)合基地電調機房的數(shù)據(jù)采集網絡去采集數(shù)據(jù)。

該種方式克服了第一種方式缺點：1是只需選擇帶寬小的網絡設備，如ZXMP-S200光端機，成本低。2是即網絡業(yè)務配置改動小，只需配置2條從聯(lián)合基地電調機房數(shù)據(jù)上裝經中間節(jié)點到輪臺縣基地電調機房下發(fā)的路徑，不影響變電站的通訊。

因此，選擇開通兩條從聯(lián)合基地電調機房到輪臺縣電調機房的點對點透傳以太網業(yè)務，各分配帶寬110M。

4.2 新增輪臺節(jié)點網絡設備選型

開通兩條從聯(lián)合基地電調機房到輪臺縣電調機房的點對點透傳以太網業(yè)務，相關站點需增加的網絡設備為：電調室機房ZXMP-S330光端機設備需增加1塊快速智能以太網板；雅克拉村變ZXMP-S330光端機設備增加1塊OL1.1光接口板。

輪臺新辦公大樓機房的網絡設備有3種方案可選：一、一臺ZXMP-S200光端機傳輸設備和兩個交換機。二、一臺多功能業(yè)務光端機和兩個交換機。

兩種方案的比較：ZXMP-S200光端機傳輸設備可靠性高，網絡傳輸速率為155Mb/s；多功能業(yè)務光端機簡單實用，兼?zhèn)潆娫捁δ?，網絡傳輸速率為155Mb/s。為了達到可靠性，選擇用ZXMP-S200光端機傳輸設備主用，多功能業(yè)務光端機用作事故應急。

5 SDH網管系統(tǒng)業(yè)務配置

5.1 根據(jù)設計的SDH網絡方式為點對點透傳以太網業(yè)務，在網管系統(tǒng)配置步驟如下

1）新建網元參數(shù)設置：在網管系統(tǒng)新建網元：網元名稱為輪臺，網元地址為193.1.17.18，系統(tǒng)類型和設備類型均為ZXMP-S200光端機，網元類型為ADM&REG，速率等級為STM-1。

圖2 新建網元

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

圖3 傳輸路徑配置

3）網管系統(tǒng)的以太網業(yè)務參數(shù)設置：聯(lián)合基地電調室網元的數(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2M業(yè)務；LCAS配置的系統(tǒng)端口1占用55個2M業(yè)務，系統(tǒng)端口2占用55個2M業(yè)務，數(shù)據(jù)單板屬性選擇透傳模式。

圖4 以太網業(yè)務參數(shù)設置

輪臺網元以點對點透傳太網配置同上。

5.2 測試網絡通訊

1) 電調機房和輪臺新辦公樓機房分別準備一臺電腦，電腦IP地址分別設置為192.168.0.5和192.168.0.6。

2) 電調機房的電腦網線連ZXMP-S330光端機的17號以太網板的網口1，輪臺新辦公樓機房電腦網線連ZXMP-S200光端機的網口1。

3) 點電調中心電腦的“開始”-“運行”，在彈出窗口輸入：Ping 192.168.0.6后點“確定”。

4) 如ping通則網絡配置成功。

另外一條點對點網絡透傳業(yè)務測試方法同上。

6 結論

該通訊方案的設計及實施成功，開通了塔河油田電調室至輪臺縣基地電調室的信息高速公路，為各種自動化系統(tǒng)的數(shù)據(jù)遠傳打下了堅實的基礎，目前在輪臺縣電調室安裝調試了電調自動化系統(tǒng)、視頻監(jiān)控系統(tǒng)、遠程故障錄波系統(tǒng)、電話業(yè)務和視頻會議等，以上自動化系統(tǒng)帶來的效益列舉幾點如下：

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

2) 電調自動化系統(tǒng)能快速切除和恢復電網故障，節(jié)省了操作人員到現(xiàn)場的幾小時乘車時間，減少油田停電時間。

3) 視頻會議的應用為單位節(jié)省從輪臺縣到聯(lián)合基地開會的往返用車費用。