Epon技術在用電信息采集系統建設中的應用

李振國

摘要：本文探討了Epon技術，分析了基于Epon的用電信息采集系統建設，研究了基于Epon的用電信息采集系統應用，為同行提供建設性意見。

關鍵詞：Epon技術；信息采集；系統建設

中圖分類號：TN929.1 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416（2018）08-0070-01

隨著社會的進步與時代的發展，生產生活中對于遠距離、大數據、高速度的安全信息傳輸業務與日俱增。相對的面向高兼容性的以太網無源光網絡的EPON技術已經逐步成熟并普及商業化。相對應上一代光纖接入技術ADSL有著低成本、高效率、免維護等多重優勢，驗證了電信行業“光進銅退”的預言。本文基于筆者多年工作經驗，以Epon技術在用電信息采集系統建設中的應用為研究課題展開論述。為同行提供建設性意見。

1 Epon技術簡介

EPON技術是當今通訊領域一大變革，從技術上來講是基于以太網的無源光網絡的新興光纖接入多源通訊技術，當前已經商業化發展。結構構架方面，因為其多元性，可以輕而易舉的進行樹型、星型、總線型等拓撲結構的靈活變換，構成方式通用。主體設備方面，作為EPON網絡局側重要設備的OLT是匯集存儲關鍵ONU數據的主要媒介，肩負著系統命令調撥、上傳下達、信號預處理與數據存儲等多項功能，系統便捷的為終端用戶提供網口和各種其他接口的多重服務。固定設施物理層方面，由于配網的特殊性以及優越的拓撲結構使得遠程通訊EPON可以實現無源光網絡（PON）。即為直接通過簡單光分配網絡。以實現節約資金、減少固定設施維護等經濟優勢，在不額外建設添加機房、不配備電源、不用配備有源設備維護人員的前提下高效節能運行。在無源通訊前提下EPON是基于IEEE的802.3ah標準下的以太網PON技術，在充分兼容現有的以太網前提下達到20KM的傳輸超長距離。其上下行對稱的傳輸速度可以充分滿足未來高速度、高信息量的大容量網絡數據傳輸。在終端用戶分路及使用方面，EPON系統支持分路比為1：16或1：32。

2 基于Epon的用電信息采集系統建設

EPON技術具有系統成熟，經濟效益高，維護方便等諸多優勢，當前已經全面運用在用電信息采集領域。綜合提升了工作效率與服務質量，符合電力系統高標準高平穩率的工作特性。以下就基于EPON的用電信息采集系統建設做深入研究[1]。

2.1 組網方案

EPON技術在電力信息采集系統中的應用需要對具體的組網方案進行合理的分析，其中可選的方案有樹型結構組網和雙PON口環形組網。對兩種組網方案分別進行分析：（1）樹型結構組網。這種組網方案具有選擇樹狀拓撲來實現組網的優點，主要體現在結構連接方便、安全性好、效率高、維護方便等特點。然而，不可否認的是，樹狀結構網絡的可靠性相對較差。一旦主電纜線路出現問題，就可能導致整個網絡故障，進而干擾電力信息采集系統的信息傳輸。不過，這種結構網絡具有一定的應用價值。（2）雙PON口環形組網。“雙PON口環形組網”：OLT上采用雙PON口冗余，主干光纖（光纜）經過多級分光后返回到OLT設備的檢測端口，形成雙環型，ONU單PON口上行到光纖環網。正常工作狀態下，外環（紅色光纖）處于工作狀態，內環（藍色光纖）處于備份狀態。當外環斷裂或內外環同時斷裂時，OLT設備會快速檢測，并進行PON口工作狀態切換，保證所有ONU能夠切換到備份鏈路工作。

2.2 通信架構

在實際用戶端設置時，需要在用戶端配電網中設置獨立的光線路終端設備，直接與抄表數據平臺連接。然后，通過向下2分鐘的N分壓器將分配器裝置安裝并連接到其他端子上，對線路實施有效的光路冗余保護。隨著EPON的引入，可供選擇的訪問方法：（1）選擇內置集中器的光網絡單元，選擇rs-485接口，直接采集和整理電力信息。這種連接方式可以保證Q/GDW1376.X和DL/T645協議的轉換。它可以有效的降低成本，但也存在著內置集中器的光網絡單元的技術問題，這些問題都會受到影響。（2）集中光纜線路完成電力信息采集系統的建設。將光線路終端與光通信單元連接，向下通過rs-485接口直接與智能儀表連接。例如，為了保證單相電壓電源的適用性，需要使用普通住宅。（3）利用光網絡單元和集中器完成系統建設。上游應用以太網接口，連接光網絡單元，保證通信。下行選擇載波裝置完成互連。

3 基于Epon的用電信息采集系統應用

用戶電力信息采集系統實現電力監控，實施步驟定價、負荷管理、線損分析的能耗數據的收集和分析配電變壓器和終端用戶，并最終實現自動抄表的目的，規避的峰值功率消耗、能耗檢測（保護電動盜竊），充分預測下一階段負荷并充分節約成本。在智能化算法的幫助下通過主站、傳輸通道、采集設備和電表計量設施的配合進行用電采集系統的建設。而EPON技術主要是用作遠程通訊過程中的數據上傳下達網絡通訊的建設，為數據的高效傳輸建立通道[2-3]。

3.1 遠程通信典型組網

遠程通信的關鍵在于穩定性，而通訊網絡的構件需要考慮安全性與時效性。在EPON技術構建的專用光纖網絡包含有主干網絡和光纖接入網絡兩部分組成，在設備構成上較為簡單，包含有SDH設備聯網和EPON設備。在長距離光纖通信系統建設中需要運用EPON光纖進行專用化模塊接入，充分確保擴展光纖專用網絡轉換，及其他用點環境。例如變電站開關柜、環網柜、開閉站和變壓器需要進行同平臺擬合后進行遠程通信典型組網，保證通訊完整性。另外EPON網絡中的關鍵部件OLT需要嚴格按照任務需求進行在變電站或開關站的合理安置，以達到充分擴大EPON網絡覆蓋率的最終目的。但需要注意OLT可用光纖前兆以太網口與SDH設備連接應保證理論100km的最大傳輸距離，防止數據失真。

3.2 本地通信典型組網

本地通信構件方式較為豐富，常見的選用模式有：RS-232、RS-485、微功率無線及低壓電力線載波等組合，但是各別組網方式因為硬件設施限制不能完成所以預設任務。例如RS-232、RS-485、微功率無線等方式因集中器、采集器與表計的距離較遠而無法完全進行標準化通訊信息處理。所以在目標研制上除了正確優選低壓電力線的載波方式外，還需要相應硬件進行支撐。但是載波模式的創新也無法完全解決全采集問題，在一定程度上具有通信可靠性低、通信速率低、通信成本高的缺陷。當前的EPON技術能在很多程度上節約硬件投入成本，在確保經濟性的同時通過改變通信典型組網模式進行功能提升。

4 結語

電力信息采集系統的通信體系結構分為兩個層次，為局部通信。在電力信息采集系統中，由于采集點多、采集時間密度高，采集的數據量大。目前，光纖通信是電力信息采集系統集中器與主站通信的最理想選擇。

參考文獻

[1]尤利平.基于EPON技術在用電信息采集系統中構建[J].電子測試，2015，（1）：75-77.

[2]林長錐，孫建平，賀鵬.EPON技術在用電信息采集系統遠程通信網絡中的應用[J].山西電力，2012，（5）：36-38.

[3]尹向東.EPON技術在用電信息采集遠程通信中的應用[J].電力系統通信，2010，（9）：36-40.