【正文】 合接入功能的電力通信網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)（簡(jiǎn)稱(chēng)網(wǎng)管系統(tǒng)）。而且由于傳統(tǒng)的原因，上級(jí)網(wǎng)絡(luò)的設(shè)備維護(hù)工作多由通信設(shè)備所在地區(qū)的下級(jí)網(wǎng)絡(luò)的通信管理人員負(fù)責(zé)。一般來(lái)說(shuō)，電力通信網(wǎng)分為主干網(wǎng)、地區(qū)網(wǎng)；主干網(wǎng)分國(guó)家、網(wǎng)局、省局、地區(qū) 4級(jí)； 地區(qū)網(wǎng)又分為地區(qū)、縣級(jí)網(wǎng)。由于規(guī)模的原因，電力通信網(wǎng)的管理傳統(tǒng)上一直都是不分專(zhuān)業(yè)統(tǒng)一管理，每一位通信管理維護(hù)人員都必須管理包括網(wǎng)絡(luò)中傳輸、交換、終端各個(gè)環(huán)節(jié)上的設(shè)備，還包括電源、機(jī)房、環(huán)境等網(wǎng)絡(luò)輔助設(shè)備，同時(shí)還要管理電路調(diào)配等網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)。此外，由于網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的限制， 電力通信網(wǎng)實(shí)際上是一個(gè)小而全的網(wǎng)絡(luò)。新設(shè)備的大量涌入表現(xiàn)出通信網(wǎng)的智能化水平不斷提高，功能日益強(qiáng)大，配置、應(yīng)用也十分復(fù)雜。 近年來(lái)隨著通信技術(shù)的發(fā)展，為了滿足電力系統(tǒng)安全、穩(wěn)定、高效生產(chǎn)的需求及電力企業(yè)運(yùn)營(yíng)走向市場(chǎng)化的需求 ,電力通信網(wǎng)的發(fā)展十分迅速。雖然電力通信的自 身經(jīng)濟(jì)效益目前不能得以直接體現(xiàn)出來(lái)，但它所產(chǎn)生并隱含在電力生產(chǎn)及管理中的經(jīng)濟(jì)效益是巨大的。隨著通信行業(yè)在社會(huì)發(fā)展中作用的 提高，以電力通信網(wǎng)為基礎(chǔ)的業(yè)務(wù)不再僅僅是最初的程控語(yǔ)音聯(lián)網(wǎng)、調(diào)度時(shí)時(shí)控制信息傳輸?shù)日瓗I(yè)務(wù)，逐漸發(fā)展到同時(shí)承載客戶服務(wù)中心、營(yíng)銷(xiāo)系統(tǒng)、地理信息系統(tǒng)（ GIS）、人力資源管理系統(tǒng)、辦公自動(dòng)化系統(tǒng)（ OA）、視頻會(huì)議、 IP 電話等多種數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。目前，它更是電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化、網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)市場(chǎng)化和管理現(xiàn)代化的基礎(chǔ)；是確保電網(wǎng)安全、穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的重要手段；是電力系統(tǒng)的重要基礎(chǔ)設(shè)施。2020屆電氣工程及其自動(dòng)化畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 1 前 言 電力通信網(wǎng)是為了保證電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行而應(yīng)運(yùn)而生的。它同電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定控制系統(tǒng)、調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)被人們合稱(chēng)為電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的三大支柱。由于電力通信網(wǎng)對(duì)通信的可靠性、保護(hù)控制信息傳送的快速性和準(zhǔn)確性具有及嚴(yán)格的要求，并且電力部門(mén)擁有發(fā)展通信的特殊資源優(yōu)勢(shì)，因此，世界上大多數(shù)國(guó)家的電力公司都以自建為主的方式建立了電力系統(tǒng)專(zhuān)用通信網(wǎng)。電力通信在協(xié)調(diào)電力系統(tǒng)發(fā)、送、變、配、用電等組成部分的聯(lián)合運(yùn)轉(zhuǎn)及保證電網(wǎng)安全、經(jīng)濟(jì)、穩(wěn)定、可靠的運(yùn)行方面發(fā)揮了應(yīng)有的作用，并有利的保障了電力生產(chǎn)、基建、行政、防汛、電力調(diào)度、水庫(kù)調(diào)度、燃料調(diào)度、繼電保護(hù)、安全自動(dòng)裝臵、遠(yuǎn)動(dòng)、計(jì)算機(jī)通信、電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化等通信需要。同時(shí)，電力通信利用其獨(dú)特的發(fā)展優(yōu)勢(shì)越來(lái)越被社會(huì)所重視： （ 1） 近 67萬(wàn) km 的 35kV 及以上輸電線路是架設(shè)電力特殊光纜的極好資源，經(jīng)濟(jì)、快速、安全、可靠； （ 2） 遍布全國(guó)各大城市的電纜管道和電桿是建設(shè)光纖接入網(wǎng)的極好資源； （ 3） 電力線通信（ PLC）技術(shù)的日益成熟，為用戶接入提供了首選手段； 畢文遠(yuǎn)：論電力系統(tǒng)遠(yuǎn)程通信及網(wǎng)絡(luò)管理 2 （ 4） 其它具有電力特色的技術(shù)，如無(wú)源光纖接入、無(wú)線寬帶、多點(diǎn)擴(kuò)頻系統(tǒng)等，使電力資源得 到充分有效的利用和發(fā)揮。許多新的通信設(shè)備、通信系統(tǒng)，例如 SDH、光纖環(huán)路、數(shù)字程控、 ATM等，都紛紛涌入電力通信網(wǎng)，使網(wǎng)絡(luò)的面貌日新月異。電力通信網(wǎng)的結(jié)構(gòu)也已從單一服務(wù)于調(diào)度中心的簡(jiǎn)單星形方式發(fā)展到今天多中心的網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)，以保證能為日益增長(zhǎng)的電力信息傳輸需求服務(wù)。小是指網(wǎng)絡(luò)的業(yè)務(wù)量不大；全是指作為通信網(wǎng)所有環(huán)節(jié)一樣不少，而且電力通信網(wǎng)地域廣大、數(shù)量繁多。由于電力系統(tǒng)行政劃分的各級(jí)都設(shè)置電力調(diào)度，電力通信網(wǎng)又被人為的劃分成不同級(jí)別、不同隸屬關(guān)系的網(wǎng)絡(luò)。各個(gè)級(jí)別的網(wǎng)絡(luò)根據(jù)隸屬關(guān)系互聯(lián)，各行政單位所屬的網(wǎng)絡(luò)管理、維護(hù)關(guān)系獨(dú)立。網(wǎng)絡(luò)設(shè)備管理與維護(hù)分離，集中運(yùn)行，分散維護(hù)。早期的電力通信網(wǎng)管理方式簡(jiǎn)單，由于通信設(shè)備的功能單一、智能化水平不高，自動(dòng)化管理表現(xiàn)為監(jiān)控系統(tǒng)，具有監(jiān)視通信設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)，實(shí)時(shí)通 告設(shè)備的告警和運(yùn)行異常信息，遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)控制設(shè)備的主、備切換等功能。時(shí)至今日，網(wǎng)元管理系統(tǒng)的應(yīng)用在通信網(wǎng)的運(yùn)行管理過(guò)程中已隨處可見(jiàn)。 我國(guó)電力專(zhuān)用通信網(wǎng)包括微波通信、載波通信、衛(wèi)星通信、光纖通信和移動(dòng)通信在內(nèi)的覆蓋全國(guó)電網(wǎng)的多種類(lèi)、功能齊全的通信 網(wǎng)絡(luò)，起到了搭建西電東送、南北互供、全國(guó)聯(lián)網(wǎng)和電力商業(yè)化運(yùn)營(yíng)的現(xiàn)代化信息平臺(tái)的作用。同時(shí)通信系統(tǒng)要和電網(wǎng)一樣深入到千家萬(wàn)戶，這樣就形成了兩張緊密聯(lián)系的網(wǎng)絡(luò) — 電網(wǎng)和通信網(wǎng)絡(luò)，只有這樣才能實(shí)現(xiàn)智能電網(wǎng)的目標(biāo)和主要特征。由于信息轉(zhuǎn)換成電信號(hào)后的形式不同，用途不一，所以數(shù)字通信系統(tǒng)的組成形式多樣。如果結(jié)合數(shù)據(jù)通信的具體特點(diǎn)更深入地討論數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的話，我們認(rèn)為一個(gè)數(shù) 字 通信系統(tǒng)可以由 7畢文遠(yuǎn)：論電 力系統(tǒng)遠(yuǎn)程通信及網(wǎng)絡(luò)管理 6 個(gè)部 分構(gòu)成，它們是 : (1)信源數(shù)據(jù)終端設(shè)備 (DTE， Data Terminal Equipment） (2)信源數(shù)據(jù)終端設(shè)備和數(shù)據(jù)通信設(shè)備之間的接口； (3)信源的數(shù)據(jù)通信設(shè)備 (DCE， Data Communication Equipment）； (4)信源與信宿之間的傳輸信道（狹義信道）； (5)信宿的數(shù)據(jù)通信設(shè)備 DCE； (6)信宿數(shù)據(jù)終端設(shè)備（ DTE）和數(shù)據(jù)通信設(shè)備（ DCE）之間的接口； (7)信宿數(shù)據(jù)終端設(shè)備（ DTE） 信源有產(chǎn)生模擬信號(hào)的電話，攝影機(jī)等，以及輸出數(shù)字信號(hào)的各種數(shù)字段 ，如電傳機(jī)，電子計(jì)算機(jī)等。模擬信號(hào)數(shù)字化主要有脈碼調(diào)制，增量調(diào)制等。這些編碼方法有預(yù)測(cè)編碼，交換編碼等。具體是在傳輸中采用差錯(cuò)控制技術(shù)，以達(dá)到在接受端發(fā)現(xiàn)和糾正錯(cuò)誤，減少誤碼的目的。 信道是傳輸信號(hào)的通道。 經(jīng)過(guò)編碼的數(shù)字序列，成為基帶信號(hào)。但大多數(shù)信道如微波信道，衛(wèi)星中繼通信道等都是帶通信道，工作在較高的頻段上。 對(duì)于具體的數(shù)字通信系統(tǒng)，其構(gòu)成可以包括圖的所有部分，也可以只是其中的某些部分。 數(shù)字通信系統(tǒng)的特點(diǎn) 2020屆電氣工程及其自動(dòng)化畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 7 數(shù)字通信與模擬通信相比，無(wú)論是傳輸質(zhì)量，還是技術(shù)指標(biāo)及經(jīng)濟(jì)性，都有著顯著 特點(diǎn)： (1)抗干擾能力強(qiáng) (2)傳輸質(zhì)量與通信線路長(zhǎng)度無(wú)關(guān) (3)便于建立中和各種業(yè)務(wù)的數(shù)字通信網(wǎng) (4)便于加密處理 (5)設(shè)備功耗低，體積小，可靠性高 數(shù)字通信系統(tǒng)的主要性能指標(biāo) 有效和可靠性通常是衡量通信系統(tǒng)優(yōu)劣程度的最基本，最重要的兩項(xiàng)指標(biāo)。在目前的通信技術(shù)中，脈沖編碼調(diào)制 (PCM)和自適應(yīng)差分脈碼調(diào)制（ ADPCM）是兩種最主要的編碼方法。他的基本思想是對(duì)信息列作為魔種變換，是原來(lái)彼此獨(dú)立，相關(guān)性極小 的信息碼元產(chǎn)生魔種相關(guān)性， 從而在寄售段利用這種規(guī)律檢查或糾正信息碼元在信道傳輸中所造成的誤差。基本結(jié)構(gòu)如下： 數(shù)字基帶信號(hào) － 未經(jīng)調(diào)制的數(shù)字信號(hào)，它所占據(jù)的頻譜是從零頻或很低頻率開(kāi)始的。 數(shù)字帶通傳輸系統(tǒng) －包括調(diào)制和解調(diào)過(guò)程的傳輸系統(tǒng) 研究數(shù)字基帶傳輸系統(tǒng)的原因： 近程數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)中廣泛采用 基帶傳輸方式也有迅速發(fā)展的趨勢(shì) 基帶傳輸中包含帶通傳輸?shù)脑S多基本問(wèn)題 任何一個(gè)采用線性調(diào)制的帶通傳輸系統(tǒng)，可以等效為一個(gè)基帶傳輸系統(tǒng)來(lái)研究。 調(diào)制技術(shù)分為模擬調(diào)制技術(shù)與數(shù)字調(diào)制技術(shù)，其主要區(qū)別是：模擬調(diào)制是對(duì)載波信號(hào)的某些參量進(jìn)行連續(xù)調(diào)制，在接收端對(duì)載波信號(hào)的調(diào)制參 量連續(xù)估值，而數(shù)字調(diào)制是用載波信號(hào)的某些離散狀態(tài)來(lái)表征所傳送信息，在接收端只對(duì)載波信號(hào)的離散調(diào)制參量進(jìn)行檢測(cè)。隨著時(shí)代的發(fā)展，用戶不再滿足于聽(tīng)到聲音，而且還要看到圖像；通信終端也不局限于單 一的電話機(jī)，而且還有傳真機(jī)和計(jì)算機(jī)等數(shù)據(jù)終端。常用的數(shù)字調(diào)制技術(shù)有 2ASK（ Amplitude Shift Keying，幅移鍵控）、 4ASK、 8ASK、 BIT/SK（ Phase Shift Keying，相移鍵控）、 QPSK、 8PSK、 2FSK、 4FSK 等，頻帶利用率從 1bit/s/Hz～ 3bit/s/Hz。此外，還有可采用減小相位跳變的 MSK 等特殊的調(diào)制技術(shù)，為某些專(zhuān)門(mén)應(yīng)用環(huán)境提供了強(qiáng)大的工具。 數(shù)字通信所能夠達(dá)到的傳輸效率遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于模擬通信，調(diào)制技術(shù)的種類(lèi)也遠(yuǎn)遠(yuǎn)多于模擬通信，大大提高了用戶根據(jù)實(shí)際應(yīng)用需要選擇系統(tǒng)配置的靈活性，除此之外，數(shù)字調(diào)制抗干擾能力強(qiáng)，中繼時(shí)噪聲及色散的影響不積累，因此可實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)距離傳 輸。 用基帶數(shù)字信號(hào)控制高頻載波，把基帶數(shù)字信號(hào)變換為頻帶數(shù)字信號(hào)的過(guò)程稱(chēng)為數(shù)字調(diào)制 。帶通型信道不適合直接傳輸基帶信號(hào)，通過(guò)數(shù)字調(diào)制可將數(shù)字基帶信號(hào)轉(zhuǎn)換為與信道特征相匹配的波形。 數(shù)字通信的主要技術(shù) 傳輸部分 保證信號(hào)傳輸可靠 ,有效 主要技術(shù)有： a 基帶傳輸 波形形成 ； 均衡 、再生 b頻帶傳輸 二進(jìn)制調(diào)制 ； 多進(jìn)制調(diào)制 c 信源編碼 語(yǔ)音編碼（波形編碼和參數(shù)編碼） 圖像編碼（無(wú)失真編碼和有失真編碼） d 信道編碼 糾錯(cuò)技錯(cuò) ； 加密 e 復(fù)接 (復(fù)用 )技術(shù)：如何信道資源共享 、低速信號(hào)復(fù)接成高速信號(hào) f載波同步 2020屆電氣工程及其自動(dòng)化畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 11 交換部分 迅速完成各功能層（級(jí)）的連接建立（物理層，鏈路層，分組層，傳輸層等） 電路交換（包括空分交換和時(shí)分交換） 分組交換（虛電路和數(shù)據(jù)報(bào)） 快速分組交換（幀中繼和信之中繼） OSI 協(xié)議 開(kāi)放式系統(tǒng)互聯(lián)模型（ OSI）是 1984 年由國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織（ ISO）提出的一個(gè)參考模型?，F(xiàn)在此模型已成為計(jì)算機(jī)間和網(wǎng)絡(luò)間進(jìn)行通信的主要結(jié)構(gòu)模型。 OSI 將通信過(guò)程定義為七層，即將連網(wǎng)計(jì)算機(jī)間傳輸信息的任務(wù)劃分為七個(gè)更小、更易于處理的任務(wù)組。每一層都是獨(dú)立存在的，因此分配到各層的任務(wù)能夠獨(dú)立地執(zhí)行。 OSI 七層模型的每一層都具有清晰的特征。另外， OSI 模型的七層也可以劃分為兩組：上層（層 7 、層 6 和層 5 ）和下層（層 4 、層 3 、層 2 和層 1 ）。最高層，即應(yīng)用層是與終端用戶最接近的。物理層和數(shù)據(jù)鏈路層應(yīng)用在硬件和軟件上。 各層的具體描述如下： 第七層：應(yīng)用層 定義了用于在網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行通信和數(shù)據(jù)傳輸?shù)慕涌? 用戶程式；提供標(biāo)準(zhǔn)服務(wù)，比如虛擬終端、文件以及任務(wù)的傳輸和處理； 畢文遠(yuǎn)：論電 力系統(tǒng)遠(yuǎn)程通信及網(wǎng)絡(luò)管理 12 第六層：表示層 掩蓋不同系統(tǒng)間的數(shù)據(jù)格式的不同性；指定獨(dú)立結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)傳輸格式；數(shù)據(jù)的編碼和解碼；加密和解密；壓縮和解壓縮 第五層：會(huì)話層 管理用戶會(huì)話和對(duì)話；控制用戶間邏輯連接的建立和掛斷；報(bào)告上一層發(fā)生的錯(cuò)誤 第四層：傳輸層 管理網(wǎng)絡(luò)中端到端的信息傳送；通過(guò) 錯(cuò)誤糾正和流控制機(jī)制提供可靠且有序的數(shù)據(jù)包傳送；提供面向無(wú)連接的數(shù)據(jù)包的傳送； 第三層：網(wǎng)絡(luò)層 定義網(wǎng)絡(luò)設(shè)備間如何傳輸數(shù)據(jù)；根據(jù)唯一的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備地址路由數(shù)據(jù)包；提供流和擁塞控制以防止網(wǎng)絡(luò)資源的損耗 第二層：數(shù)據(jù)鏈路層 定義操作通信連接的程序；封裝數(shù)據(jù)包為數(shù)據(jù)幀； 監(jiān)測(cè)和糾正數(shù)據(jù)包傳輸錯(cuò)誤 第一層：物理層 定義通過(guò)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備發(fā)送數(shù)據(jù)的物理方式；作為網(wǎng)絡(luò)媒介和設(shè)備間的接口； 定義光學(xué)、電氣以及機(jī)械特性 2020屆電氣工程及其自動(dòng)化畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 13 通過(guò) OSI 層，信息可以從一臺(tái)計(jì)算機(jī)的軟件應(yīng)用程序傳輸?shù)搅硪慌_(tái)的應(yīng)用程序上。在物理層，數(shù)據(jù)被放置在物理網(wǎng)絡(luò)媒介中并被發(fā)送至計(jì)算機(jī) B 。最后，計(jì)算機(jī) B 的應(yīng)用層再將信息傳送給應(yīng)用程序接收端，從而完成通信過(guò)程。這些控制信息包含特殊的請(qǐng)求和說(shuō)明，它們?cè)趯?duì)應(yīng)的 OSI 層間進(jìn)行交換。 對(duì)于從上一層傳送下來(lái)的數(shù)據(jù)，附加在前面的控制信息稱(chēng)為頭，附加在后面的控制信息稱(chēng)為尾。協(xié)議頭包含了有關(guān)層與層間的通信信息。例如，傳輸層頭包含了只有傳輸層可以看到的信息，傳輸層下面的其他層只將此頭作為數(shù)據(jù)的一部分傳遞。對(duì)于數(shù) 據(jù)鏈路層，經(jīng)網(wǎng)絡(luò)層向下傳遞的所有信息即第三層頭和