无源光网络通信设备测试方法

摘要：随着电网产业经济的不断发展，电力企业在传输数据和测试技术方面运用了新型技术产业模式，利用无源光网络通信设备来完成整个检测流程。在技术上采用了EPON应用原理，保证整个传输网络数据信息的准确性。文章对此进行了详细分析，以便提供可参考性的依据。

关键词：电网企业；无源光网络；通信设备；测试方法

原有电网在数据传输结构上和设备测试方式上存在一定的缺陷因素，造成传输损耗功率大，并且测定的数据信息不精确。但现在电网模式结构中，逐步引用了无源光网络通信设备的测定技术，不但测定数据信息的准确性有了保障，并且设备的运行效率也比原来有明显的提高。

1EPON技术原理

随着国家电网公布了智能电网的发展计划，EPON技术为国家电网实施的“配电自动化”和“用电信息采集”等工程提供高效、智能、绿色环保的解决方案。EPON技术是基于以太网的PON技术，它采用点到多点结构、无源光纤传输，在以太网之上提供多种业务。将OSI划分了7个层次结构，其中包括：物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层以及应用层。EPON技术采用的光网络传输类型为点到多点传输类型，在光纤复用模式上采用的是双向传输模式。EPON组网模式由3部分构成，包括：终端设备OLT、交换设备（ODN）以及电网局端设备，结构分布如图1所示，EPON在数据链路层中可传输64个数据帧，每个帧包含有24个字节，192个bit信息，这种数据传输结构可传送的距离长度可达20km。EPON数据传输链路分为2层：上层链路和下层链路。每个链路采用的复用方式也不尽相同，其中上层链路采用的是时分复用，每个时隙中含有不同的信息量。ONU会根据传输时间的不同，将传输的数据信息汇聚到终端设备，以避免发生数据时间上的冲突。其次，下行链路采用的是广播传输的形式，终端设备会根据数据信息中所含有的信息标识有选择性地接收数据信息，下层链路传输信道的带宽增加了传输容量，传输数据信息时的工作波长在1480~1500nm之间。

2配电ONU系统设计

2.1组成结构的设计

按照南方电网配电类型可将传输网分为3个层面运用于电力系统中，其中配电主站监控层放置的设备为OLT，用于数据信息的接收与处理，信源设备将传输的数据信息通过OLT设备数字信号的转化，传输至变电站通信层。变电站通信层采用的通信设备为ONU，该设备能够提供多种接口和设备的互联，其中RS232和RS485数据端口互联，RTU转换设备和DTU数据转换设备互联。OLT与NOU之间采用的分光器有1:4，1:8，1:16，1:32，1:64以及1:128的分光模式，分出的端口数量越多，连接端局的设备便越多，但传输数据信息的速率会下降。ONU在上行端口上采用的是双PON的传输类型，能够与局端设备组成一个环形保护组网，防止出现数据信息丢失的现象。例如：在A，B，C，D4个变电站点，由A信源站点发出数据信息，经过B，C2个站点的中转，最后到达D信令站点。但是由于传统组网模式中没有采用手拉手组网保护模式，在经过B站点传输C站点时，由于传输报文信息出错，但是传输的信息代码更改，最终D信令站点没有接收到A站点发出的数据信息。但在组环网模式中，当经过B站点传输C站点时，由于传输报文信息出错，传输的数据信息便会启动ABS转换，由内部环型网中备用链路进行数据信息的传输，转化为b-a-c-d-C-D传输类型，保证了传输数据信息的完整性。

2.2传输距离的设计

由于EPON无源光网络传输距离较远，所以在距离选定上还是选用就近原则。主要是因为随着传输距离的延长以及站点的终端，会导致传输功率大幅度地衰减。所以在传输距离上采用最大流的选取原则，都是按箭头方向计算，保证传输距离最短。具体数据表以及划分路线如表1和图2所示，由1变电站点将数据信息传输2变电站点时，途径的路线有1—2，1—3—5—2等，但1—2传输距离为8，1—3—5—2传输距离为13，所以由1变电站点将数据信息传输2变电站点传输路线选取1—2，传输距离为8。由1变电站点将数据信息传输6变电站点时，途径的路线有1—2—4—6，1—3—5—6，1—2—3—5—6，1—3—4—6，1—3—2—4—6。传输的距离依次为22，17，29，16，22，所以由1变电站点将数据信息传输6变电站点传输路线选取1—3—4—6。电网无源网络通信设备数据信息的传输在路径选择上，还是会根据路径最短选定，一方面可以减少传输设备功率的损耗，另一方面还可以减少经济成本。

3无源光网络通信设备在电网系统中的测试应用

无源光网络通信设备在电网系统中的测试包括多种要求，其中包括技术资料、电网设备中硬件结构的检查、通信设备ONU，OLT的实际供电需求。其次在设备应用测试上要对PON接口、传输设备功率损耗、供电设备电磁兼容等进行测试应用。技术资料包括：试验报告、试验说明书、技术说明书以及设备器件信息表，这些都要包含在试验技术资料中。在电网设备硬件结构检查中要对设备的安装方式、设备的接地防雷保护、接口参数的配置进行合理性的检测，以保证设备工作的严谨性。在通信设备ONU，OLT的实际供电需求上，保证OLT设备满足直流-48v的供电需求，ONU满足24V直流的供电需求。在调节电压时，OLT电压的调节范围应该-57～40v范围内，以保证通信设备正常的工作。PON接口测试流程首先将OLT设备端口与光功率计端口进行数据配置连接，将光功率测定的波长设定到适当范围值内，最后待OLT输出的光功率值不变时，读出此时光功率计的示数。其次将衰减器、网络分析仪设定到连接链路中。网络分析仪发送链路数据包，然后调节衰减器，调整过程中保证衰减器的丢包率的偏差应在0.0001%以内，此时观察PON设备工作灯的运行情况，记录衰减器的丢包率，完成电网通信设备系统中丢包率的测定。测定传输设备功率损耗时，保证ONU处于大功率工作状态，整机的损耗功率应小于10W，防止测定过程中出现示数的偏差。测定过程需要将程控直流电源测定系数中，测定NOU的损耗功率。然后将ONU供电回路中串行接入电流表，测定整个电网系统的功率损耗，读出此时电流表的示数，计算出其损耗功率。供电设备电磁兼容测定需要按照如图3所示的测定流程进行测定，读出此时的测定系数。在测试过程中需要对静电放电抗扰度、电快速瞬变脉冲群抗扰度、浪涌（冲击）抗扰度以及直流电源暂时中断抗扰度等的系数参数进行调整，以保证测定数据信息的准确性。

4结语

通过对电网中无源光网络通信设备测试方法设计的分析研究，笔者对此有了更为深入的了解。电网通信设备的测定流程不但能够保证数据信息的准确性，还能保证其设备正常地工作运行，以此带动电力产业经济的全面发展。

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作者：黎敏 单位：四川交通职业技术学院