64 K數字專線通道在電能量采集系統中的應用及故障處理

王俊龍，唐如意，王凱紅

(1.河北省電力研究院，石家莊 050021；2.河北省電力公司，石家莊 050021)

電能量采集系統是集電能表、電能量數據采集終端、通信網絡、主站系統于一體，可實現電能量數據采集、計算、統計分析等功能的自動化系統[1]。64 K數字專線通道是電能量采集系統中一種重要的通信信道，目前河北省南部電網有多個220 kV變電站和電廠采用該數字專線通道作為主通道或者備用通道。由于其涉及廠站終端、G.703、PCM、終端服務器、主站等多種設備，一旦通信信道發生故障很難準確定位故障點，耽誤故障處理時間，影響電能量采集系統的正常運行。以下通過對電能量采集系統中64 K數字專線通道應用的研究，提出一種“打環測試、分段定位”的故障處理方法，該方法是一種簡便、可行的故障處理方法。

1 64 K數字專線通道的應用情況

在微波或光纖接口中，一般會提供64 K數字接口，為了提高傳輸的距離，通過G.703接口(最大傳輸距離350～450 m)可以使微波機房到遠動機房的高速數字傳輸成為可能(試驗中用V.35、V28都不可行)，這樣將原來的模擬通道換成G.703接口，在不增加微波通信信道的條件下完成數據的高速傳輸[2]。

KLD-3001C為接口轉換器，可以完成G.703/RS232接口之間的相互轉換,其工作原理示意見圖1。

圖1 KLD-3001C的工作原理示意

將RS232接口接收到的異步數據直接轉成同步數據發送到G.703接口電路上，當RS232接口接收到的數據中存在同步數據時，從G.703接口上接收的數據剔除同步字，將有效的數據發送到RS232接口上，完成G.703/RS232接口之間的相互轉換。KLD-3001C適用于使用微波(或光纖)信道的電力遠動與保護系統、電能量計量系統的數據傳輸，可取代傳統的模擬Modem，提高傳輸速度，從1.17 Kb/s提高到4.69～56 Kb/s，提高數據的實時性。同時，數據傳輸的穩定性大大提高[2-3]。

在電能量采集系統主站端，前置采集服務器通過局域網連接到MOXA串口服務器上，通過RS232串口連接到KLD-3001C(主站端)上，KLD-3001C的G.703接口與PCM相連；在廠站端，電量采集終端通過RS232串口連接到KLD-3001C(廠站端)上，KLD-3001C(廠站端)的G.703接口與PCM相連，如圖2所示。

廠站終端RTU內的電能量數據通過RS232接口送給廠站端KLD-3001C設備，通過 KLD-3001C接口轉換器，完成G.703/RS232接口之間的相互轉換，再通過微波(或光纖)信道將電能量計量系統的數據傳輸到主站系統，通信速率可以達到4.69～56 Kb/s。到達主站系統后，再通過逆向轉換達到主站系統的KLD-3001C設備，最后通過RS232接口送給前置采集服務器，完成廠站端電能量數據的采集。

圖2 64 K數字通信系統的構成

2 64 K數字專線通道的故障處理方法

2.1 故障檢測方法的設計

在64 K數字專線通信信道中接入了一塊與主站端設備相同的硬件電路板KLD-3001C，利用其收、發特性來判定故障類別和定位故障點。KLD-3001C用來測試遠端設備的狀態，當其處于工作狀態時，可以通過RS232接口和遠端設備進行通信；當處于測試狀態時，如果遠端設備工作正常，則“中心”端的“收”燈亮，如果遠端設備工作不正常，則“中心”端的“告警”燈亮， 同時利用外接筆記本電腦監測報文，判斷故障類別，定位故障點，如圖3所示。

圖3 64 K專線通道故障檢測過程

2.2 故障分析與判斷

a. 將KLD-3001C測試開關置于測試位，RS232接筆記本電腦，在串口調試助手中查看收到的報文。若能收到報文，證明通道及站端G.703設備正常。

b. 若無報文，則故障在電量采集主站側KLD-3001C與廠站終端RTU之間。在機房找到G.703線路，并接入測試用KLD-3001C，測試用KLD-3001C通過RS232接口接入筆記本。將測試用KLD-3001C的RS232接口收、發短接，用串口調試助手發送測試字節(如，11 22 33 44)，在對應的接收窗口應能收到相同字節，否則，可判斷PCM與KLD-3001C之間的線路存在問題。

c. 在機房PCM出口的音頻配線架引出四線接入G.703的同相平衡接口，測試用KLD-3001C通過RS232接口接入筆記本，將KLD-3001C的RS232接口收、發短接，用串口調試助手發送測試字節(如，11 22 33 44)，在對應的接收窗口應能收到相同字節，否則，應采取逐段排查。

d. 先在廠站端將PCM打環，打環有2種方式：一種是PCM撥碼置位方式，一種是配線架接線短接。配線架接線短接方式是把配線架上的四線(兩接收線、兩發送線)的R+(接收的正極)、T+(發送的正極)短接，R-(接收的負極)、T-(發送的負極)短接)。同時，在主站端通過接入的測試筆記本的串口調試助手發送字節，在對應的接收窗口查看。若無收到報文，應判斷是局端PCM和站端PCM之間的問題。

e. 若可以接收到報文，則在廠站端PCM處引出G.703末端，將R+、T+短接，R-、T-短接，仍在主站端通過串口調試助手發送某字節，在對應的接收窗口查看。若無收到報文，應判斷是站端PCM到KLD-3001C之間的問題。

f. 若可以接收到報文，則查看KLD-3001C設備狀態，當指示燈“告警”亮時，將R+，R-與T+，T-倒換，保證“告警”燈滅，無報警。若仍無收到報文，應判斷是KLD-3001C的問題。

3 結束語

電能量采集系統中64 K數字專線通道具有穩定性好、傳輸速率快等優點，能夠確保電能量數據采集的可靠性。以上提出的“打環測試、分段定位”的故障處理方法有效解決了數字專線通道故障點不易查找、定位困難的難題。該故障處理方法已經在河北省電力公司關口電能量采集系統建設過程中應用多次，累計處理64 K數字專線通道故障36起，使得河北省電力公司關口電能量采集系統順利實現由調度中心到數控中心機房的遷移。

參考文獻：

[1] 唐如意．電量遠方采集技術在河北省南部電網的應用[J]．河北電力技術，2005，24(6)：4-6.

[2] 傅海洋，趙品勇．SDH 微波通訊系統[M]．北京：人民郵電出版社，2001．

[3] 鮑永青，楊玉瑞，任月吉,等.一種利用G．703數字接口傳送遠動信息的實用方法[J]．繼電器，2004,32(17)：78-81.