電力通信SDH傳輸設(shè)備故障研究分析總結(jié)

王志東　蔣曉平　盧紅

摘 要：隨著電網(wǎng)的迅速發(fā)展，電網(wǎng)的安全、經(jīng)濟(jì)、穩(wěn)定運(yùn)行對通信系統(tǒng)的依賴和要求越來越高，而通信技術(shù)的飛速發(fā)展，尤其是光通信技術(shù)越來越廣泛地應(yīng)用于生產(chǎn)環(huán)境中。作為電力通信系統(tǒng)中重要組成部分的通信設(shè)備SDH，承載著電力信息、調(diào)度數(shù)據(jù)、通信數(shù)據(jù)、繼電保護(hù)、電視會(huì)議、視頻監(jiān)控等生產(chǎn)和管理業(yè)務(wù)。SDH設(shè)備的正常運(yùn)行，是各個(gè)變電站及供電所通信及網(wǎng)絡(luò)連接的重要保障，一旦SDH設(shè)備出現(xiàn)故障，可能導(dǎo)致整個(gè)變電站及供電所通信網(wǎng)絡(luò)陷入癱瘓，極大影響各部門工作的正常開展。文章主要研究分析SDH設(shè)備的CSF交叉板溫度越線、時(shí)隙對接、網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)不一致等幾個(gè)故障的處理總結(jié)。

關(guān)鍵詞：SDH；光傳輸系統(tǒng)；溫度越限；時(shí)隙；NCP；ECC；保護(hù)倒換

中圖分類號：TN915 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：2095-2945（2018）32-0070-02

Abstract： With the rapid development of power grid， the security， economy and stability of power grid depend more and more on the communication system， and the rapid development of communication technology， especially optical communication technology， is more and more widely used in the production environment. As an important part of the power communication system， the communication equipment SDH， carries the production and management services such as power information， dispatching data， communication data， relay protection， video conference， video surveillance and so on. The normal operation of SDH equipment is an important guarantee for the communication and network connection of each substation and power supply station. Once the SDH equipment fails， the communication network of the whole substation and power supply station may be paralyzed， which will greatly affect the normal development of the work of various departments. This paper mainly studies and summarizes the treatment of several faults of SDH equipment， such as temperature crossing line of CSF cross board， time slot docking， network data inconsistency and so on.

Keywords： SDH； optical transmission system； temperature over limit； time slot； NCP； ECC； protection switching

1 概述

SDH光傳輸設(shè)備，是一種將復(fù)接、線路傳輸及交換功能融為一體、并由統(tǒng)一網(wǎng)管系統(tǒng)操作的綜合信息傳送網(wǎng)絡(luò)。SDH光傳輸設(shè)備可實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)有效管理、實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)監(jiān)控、動(dòng)態(tài)網(wǎng)絡(luò)維護(hù)、不同廠商設(shè)備間的互通等多項(xiàng)功能，能大大提高網(wǎng)絡(luò)資源利用率、降低管理及維護(hù)費(fèi)用、實(shí)現(xiàn)靈活可靠和高效的網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行與維護(hù)。SDH光纖通信自愈環(huán)網(wǎng)能最大程度的滿足電網(wǎng)穩(wěn)定運(yùn)行的需求，已成為大勢所趨。如何來維護(hù)好SDH光傳輸網(wǎng)是本文主要討論的問題。

2 SDH傳輸設(shè)備故障分析

2.1 SDH設(shè)備交叉板探測點(diǎn)溫度越限問題的分析、處理及防范措施

U31網(wǎng)管發(fā)現(xiàn)， 220kV變電站S385設(shè)備出現(xiàn)設(shè)備告警，通過告警詳細(xì)信息查看發(fā)現(xiàn)，網(wǎng)元內(nèi)定位為CS[0-1-9-1]-Temperature[id：1]，告警碼為探測點(diǎn)溫度（℃）越限（245）。

（1）故障檢查。首先檢查變電站內(nèi)機(jī)房內(nèi)空調(diào)狀態(tài)，發(fā)現(xiàn)空調(diào)都正常開啟，并且機(jī)房內(nèi)溫度并不高，所以排除了因環(huán)境溫度偏高導(dǎo)致的設(shè)備溫度越限。隨即對SDH設(shè)備進(jìn)行檢查，設(shè)備除了交叉板，其他部件并不告警指示燈在亮，并且設(shè)備散熱風(fēng)扇都正常運(yùn)行，故排除因散熱風(fēng)扇故障導(dǎo)致的設(shè)備板卡溫度越限，且設(shè)備所在機(jī)柜前后柜門均為網(wǎng)面，并無機(jī)柜內(nèi)散熱不良現(xiàn)象。對設(shè)備進(jìn)行進(jìn)一步檢查的時(shí)候發(fā)現(xiàn)，在設(shè)備散熱風(fēng)扇的出風(fēng)口，無明顯出風(fēng)，隨即對設(shè)備防塵網(wǎng)進(jìn)行拆卸檢查。拆卸防塵網(wǎng)后發(fā)現(xiàn)，防塵網(wǎng)的網(wǎng)眼已被灰塵嚴(yán)重堵塞，空氣幾乎無法通過防塵網(wǎng)。故此判斷，是防塵網(wǎng)堵塞導(dǎo)致SDH設(shè)備散熱出現(xiàn)故障，并最終導(dǎo)致設(shè)備溫度過高，告警出現(xiàn)。（2）故障原因分析。由于該220kV變電站為新建投運(yùn)的站點(diǎn)，本應(yīng)不會(huì)發(fā)生環(huán)境因素導(dǎo)致的設(shè)備運(yùn)行問題發(fā)生。但是，由于在建站過程中，可能發(fā)生站內(nèi)設(shè)備開始運(yùn)行時(shí)間早于變電站內(nèi)基礎(chǔ)設(shè)施及站內(nèi)裝修完全結(jié)束，就會(huì)導(dǎo)致在站內(nèi)基礎(chǔ)設(shè)施及裝修過程中，站內(nèi)環(huán)境無法達(dá)到設(shè)備要求的運(yùn)行條件，導(dǎo)致了設(shè)備運(yùn)行的故障提前出現(xiàn)。比如，變電站內(nèi)的通信設(shè)備，尤其是SDH等基礎(chǔ)通信設(shè)備，一般在機(jī)房未完全完工就需要安裝、調(diào)試、并試運(yùn)行。在后期機(jī)房內(nèi)墻面施工、鋪設(shè)地板、打掃衛(wèi)生等施工環(huán)節(jié)中，必將產(chǎn)生大量灰塵。這些灰塵吸附在設(shè)備散熱風(fēng)扇及防塵網(wǎng)上，最終導(dǎo)致防塵網(wǎng)堵塞，散熱出現(xiàn)問題。（3）機(jī)房潔凈度與新風(fēng)量要求。a.一類、二類通信主機(jī)房內(nèi)灰塵粒子濃度：直徑大于0.5μm的灰塵粒子濃度≤3500粒/升；直徑大于5μm的灰塵粒子濃度≤30/粒升，且不能是導(dǎo)電的、鐵磁性的和腐蝕性的粒子。b.凡與空氣接觸的墻壁、也板、頂棚表面不起塵。c.設(shè)有防止灰塵、腐蝕性氣體、有害氣體、易燃易爆氣體流入通信機(jī)房措施。d.設(shè)有排出蓄電池放出有害氣體到室外的措施。e.機(jī)房新風(fēng)量以同時(shí)工作的最多工作人員計(jì)算，每人新鮮空氣量不小于30m3/h。

2.2 不同廠家的SDH設(shè)備之間的時(shí)隙對接原則

公司主要采用中興S385與S330 SDH設(shè)備組網(wǎng)，部分用戶變傳輸設(shè)備品牌為華為OSN3500、朗訊。在設(shè)備對接的過程中，我們需要注意的是不同廠家的2M時(shí)隙編號是否一致。支路位置編號通常有2種方式，時(shí)隙編號和線路編號。

（1）時(shí)隙編號。在SDH中低速率的SDH信號按字節(jié)間插的方式復(fù)用為高速率的信號。3個(gè)VC12按字節(jié)間插的方式復(fù)用為TUG-2幀，而7個(gè)TUG-2幀按字節(jié)間插的方式復(fù)用為TUG-3幀，3個(gè)TUG-3幀再按字節(jié)間插的方式復(fù)用為VC4幀。這樣，線路編號相鄰的VC12在VC4中將相隔21個(gè)Byte。如果以線路編號為1的VC12出現(xiàn)的位置為時(shí)隙1的話，線路編號為2的VC12將出現(xiàn)在時(shí)隙22的位置上。這時(shí)，我們就使用時(shí)隙22作為VC12的編號。（2）線路編號。從第一個(gè)TUG-3的第一個(gè)TUG-2開始，將同一個(gè)TUG-2內(nèi)的VC12業(yè)務(wù)順序編號方式。處理過程：華為和RAISECOM品牌設(shè)備采用時(shí)隙編號方式，中興、烽火、MARCONI、朗訊品牌設(shè)備采用線路編號方式。不同廠家的傳輸設(shè)備對接時(shí)如果支路信號在VC-4中的位置不一致，必然會(huì)造成對接后業(yè)務(wù)不通。

我們也可以通過下面的公式得到，按照時(shí)隙編號方式進(jìn)行編號的VC-12可以采用如下公式計(jì)算其序號：VC-12序號=TUG-3編號+（TUG-2編號-1）×3+（TU-12編號-1）×21。

按照線路編號方式進(jìn)行編號的VC-12可采用如下公式計(jì)算其序號：VC-12序號=（TUG-3編號-1）×21+（TUG-2編號-1）×3+TU-12編號。

從計(jì)算出的時(shí)隙對照可以看出，不同廠家所表示的時(shí)隙號其實(shí)并不是同一時(shí)隙，所以兩種編號方式在實(shí)際應(yīng)用中會(huì)有不同，我們只要根據(jù)3-7-3編號來上下業(yè)務(wù)就可以了。比如在中興設(shè)備測業(yè)務(wù)下發(fā)至1#VC4的第24個(gè)VC12上，即3-7-3結(jié)構(gòu)中的編號為2-1-3的VC12。對端其他廠家使用時(shí)隙編號的設(shè)備下業(yè)務(wù)時(shí)，列如華為設(shè)備，只需要把2-1-3對應(yīng)的44個(gè)VC12接出即可。目前中興U31網(wǎng)管上可以通過一個(gè)選項(xiàng)的設(shè)置在兩種編號方式之間自由切換，解決兩種編號方式帶來的對接維護(hù)不便問題。

2.3 SDH設(shè)備運(yùn)行期間出現(xiàn)的網(wǎng)元數(shù)據(jù)不一致問題

中興SDH組網(wǎng)中，一個(gè)支環(huán)上相連的兩個(gè)網(wǎng)元：A變和B變，出現(xiàn)數(shù)據(jù)比較不一致現(xiàn)象，并且無法進(jìn)行數(shù)據(jù)同步。對A變進(jìn)行數(shù)據(jù)上載時(shí)，上載進(jìn)度至98%后，進(jìn)度條不動(dòng)，等待1-2分鐘后提示ASN解碼失敗，上載失敗。對B變進(jìn)行數(shù)據(jù)下載時(shí)，下載進(jìn)度緩慢，預(yù)計(jì)需要10分鐘時(shí)間，且下載至100%進(jìn)度時(shí)提示下載配置失敗。且進(jìn)行數(shù)據(jù)比較時(shí)，比較進(jìn)度一直顯示0%，等待1-2分鐘之后提示超時(shí)，數(shù)據(jù)比較失敗。

（1）處理過程。在機(jī)房使用自帶網(wǎng)管電腦接入城網(wǎng)設(shè)備Qx口，新建A變網(wǎng)元，并且上載數(shù)據(jù)，提示發(fā)生未知異常，操作失敗，說明不是統(tǒng)一網(wǎng)管問題，需要從其他方面排查問題。遠(yuǎn)程telnet至A變SDH設(shè)備，查看NCP版本，顯示為最新版本，沒有問題。在A變現(xiàn)場拔出原設(shè)備ncp板，更換上新的ncp板后，通知網(wǎng)管運(yùn)維人員進(jìn)行數(shù)據(jù)上載下發(fā)測試，仍提示失敗。現(xiàn)場Telnet至城網(wǎng)設(shè)備，輸入route-a，查看路由，發(fā)現(xiàn)A變和B變的路由均選擇C變。網(wǎng)管屏蔽A變12槽1口DCC，將A變路由強(qiáng)制選擇D變方向，然后進(jìn)行數(shù)據(jù)比較和數(shù)據(jù)上載，均操作正常。測試正常后，打開A變12槽1口DCC，排除A變SDH設(shè)備問題。至B變現(xiàn)場后，屏蔽B變11槽1口DCC，將B變路由強(qiáng)制選擇D變方向，然后分別對B變和A變進(jìn)行數(shù)據(jù)比較和數(shù)據(jù)上載，均操作正常，業(yè)務(wù)也能正常下發(fā)。隨后對B變的下一個(gè)點(diǎn)C變進(jìn)行數(shù)據(jù)下發(fā)和上載操作，均操作正常，因此判斷是B變至C變之間DCC路由有問題，需要進(jìn)一步排查。現(xiàn)場更換B變NCP板卡，進(jìn)行數(shù)據(jù)下發(fā)和上載操作，問題依然存在，排除NCP板卡問題。隨后telnet至B變NCP，進(jìn)行sccreset操作，初始化B變所有的PPP通道，再進(jìn)行數(shù)據(jù)下發(fā)和上載操作，問題依舊。經(jīng)分析，影響DCC路由的板卡有NCP和光板，現(xiàn)排除NCP板卡問題，問題只可能在B變或者C變的光板。查看B變和C變的當(dāng)前性能，均無性能值，也無告警，無法判斷光板好壞，只能采用排除法來處理問題。更換B變OL4*2光板后，對B變和A變進(jìn)行數(shù)據(jù)上載和下發(fā)操作，均操作成功，問題得到解決。（2）原因分析。ECC即嵌入式控制通道，是英文Embedded Control Channel的縮寫，用來實(shí)現(xiàn)網(wǎng)元間的通訊，該協(xié)議構(gòu)架在由SDH的D字節(jié)構(gòu)成的DCC通道上。影響ECC協(xié)議通訊的單板有NCP和光板，NCP通過ECC通道實(shí)現(xiàn)網(wǎng)元之間網(wǎng)管信息的互通，網(wǎng)管通過接入網(wǎng)元的NCP板和子網(wǎng)中其他網(wǎng)元的NCP板ECC的互聯(lián)，管理整個(gè)子網(wǎng)；光板的控制單元提供接口和通道與NCP建立通信，完成性能統(tǒng)計(jì)，告警檢測，溫度控制，狀態(tài)控制，板間通信等功能，業(yè)務(wù)處理單元實(shí)現(xiàn)ECC轉(zhuǎn)發(fā)處理等功能。綜上所述，本次問題是由于光板問題，造成DCC通道不通暢，但并未導(dǎo)致DCC路由完全中斷，所以導(dǎo)致濟(jì)川變、官河變網(wǎng)元能夠管理，卻出現(xiàn)數(shù)據(jù)比較不一致告警，以及上載下發(fā)數(shù)據(jù)超時(shí)等問題。

3 結(jié)束語

在排查故障，進(jìn)行故障點(diǎn)定位時(shí)，首先要排查設(shè)備是否運(yùn)行正常，對設(shè)備每個(gè)模塊進(jìn)行無故障確認(rèn)，發(fā)現(xiàn)問題以便及時(shí)處理。

處理故障時(shí)，盡可能不要觸碰運(yùn)行正常的設(shè)備，避免二次故障的發(fā)生。

在進(jìn)行業(yè)務(wù)配置時(shí)，時(shí)隙的分配是重要的一部分，由于時(shí)分模塊容量有限，對于大型組網(wǎng)，業(yè)務(wù)較多較復(fù)雜時(shí)，很可能出現(xiàn)時(shí)分不夠的提示，不僅會(huì)造成人為的業(yè)務(wù)中斷，而且還必須重新分配時(shí)隙，大大的增加了工作的難度。因此，對時(shí)隙的了解以及合理分配是非常重要的。

運(yùn)維人員應(yīng)當(dāng)熟悉SDH NCP和光板的工作原理和功能，并熟悉網(wǎng)管DCC通道路由的走向，從而判斷設(shè)備出現(xiàn)數(shù)據(jù)不同步的原因，并及時(shí)解決問題。

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