龐滔 方修豪 韋春東

　　廣西電網(wǎng)有限責任公司崇左供電局 廣西崇左 532200

　　摘要:EPON 技術(shù)的發(fā)展和應用,對我國電力通信的發(fā)展有著重要的作用。EPON 技術(shù)被應用到配電自動化系統(tǒng)中,該技術(shù)能夠有限增強電力配網(wǎng)通信能力, 能夠極大的滿足人們實際需求。配電自動化的實現(xiàn)可以順利完成電能分配,可以將高壓電轉(zhuǎn)變?yōu)楣I(yè)用電或居民用電,為社會生產(chǎn)生活提供所需電能。在配電自動化中系統(tǒng)中不僅需要計算機技術(shù)的運用,還需要得到通信技術(shù)的支持。為更好的實現(xiàn)配電自動化,應將EPON 技術(shù)運用其中,EPON 技術(shù)的運用有效強化了配電網(wǎng)通信能力。PEON 技術(shù)結(jié)合以太網(wǎng)的技術(shù)優(yōu)點,具有傳輸效率高和成本低的特點。

　　關(guān)鍵詞:EPON 技術(shù)的電力通信系統(tǒng)分析

　　有線電視在大農(nóng)村以及城鎮(zhèn)中的應用比較廣泛。在有線電纜的傳播中,EPON 技術(shù)結(jié)合以太網(wǎng)的相關(guān)技術(shù)優(yōu)點。在傳輸?shù)倪^程中寬帶的網(wǎng)速高, 視頻的傳輸性能也相對較好,成本低廉且擴展性能較好。EPON 技術(shù)廣泛應用于有線的電視網(wǎng)絡中。EPON 技術(shù)作為在配電網(wǎng)自動化系統(tǒng)中應用的全新技術(shù),能夠有效降低系統(tǒng)的建設(shè)和維護成本,能讓電力配網(wǎng)自動化變得可靠。在電力通信技術(shù)不斷更新的背景下,EPON 技術(shù)可以提高安全性能,對電力系統(tǒng)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)進行優(yōu)化,極大增強了電網(wǎng)系統(tǒng)數(shù)字化特征。

　　一、EPON 技術(shù)

　　1.EPON 技術(shù)概述

　　當前網(wǎng)絡視頻監(jiān)控在維護社會安全和穩(wěn)定起到越來越重要的作用,小到保護家庭財產(chǎn)安全,大到城市治安管理等方面。由于廣泛應用,監(jiān)控攝像頭分布于大街小巷的各個角落。如何讓這些前端監(jiān)控視頻信號回傳到監(jiān)控中心或云平臺進行集中管理,成了一個必須要解決的問題。傳統(tǒng)的視頻監(jiān)控傳輸網(wǎng)絡是基于IP 交換機組建的分組交換傳輸網(wǎng)絡,而每個攝像頭一般采用網(wǎng)線或光纖點對點接入就近交換機端口。但當有成百上千路攝像頭接入時, 不斷地增加光纜和設(shè)備投入會使傳輸網(wǎng)絡成本逐漸遞增,并且傳輸網(wǎng)絡中存在大量的交換機和光纖收發(fā)器等有源設(shè)備會增加故障點,同時也不方便集中統(tǒng)一管理。EPON 技術(shù)是基于無源的光纖傳輸網(wǎng)絡,可以通過一根光纜實現(xiàn)一點對多點的雙向數(shù)據(jù)傳輸,從根本上解決了大規(guī)模分布式攝像頭的網(wǎng)絡接入問題,減少了網(wǎng)絡中有源設(shè)備數(shù)量,極大的降低了建設(shè)成本,提高了傳輸網(wǎng)絡的穩(wěn)定性和可擴展性。EPON 技術(shù)最開始廣泛應用于運營商寬帶接入服務,是一種實現(xiàn)光纖到戶的重要技術(shù)手段,后來逐漸被廣泛應用于網(wǎng)絡視頻監(jiān)控領(lǐng)域。而EPON 技術(shù)就可以為各類的業(yè)務信息提供理論依據(jù),從而保證電能供應和電子設(shè)備的實際需求相符合。

　　2.EPON 技術(shù)的運行原理

　　EPON 技術(shù)的正常運行主要是通過多點控制協(xié)議進行完成，然后在依據(jù)密集波分復用技術(shù)實現(xiàn)單根光纖轉(zhuǎn)變雙向傳到的基本作用，對于EPON 技術(shù)而言，其主要以無源光網(wǎng)絡作為自己運行的主要網(wǎng)絡技術(shù)，這種運用使得其傳輸速度更快，而且傳輸?shù)木嚯x也相對較遠。

　　二、EPON 傳輸網(wǎng)絡構(gòu)成

　　EPON 在一根光纖上同時傳送收發(fā)信號, 使用160~1360nm 和 1480~1500nm 波長分別傳輸上下行信號,其數(shù)據(jù)傳輸能力上下行可以達到 1.5Gb/s,最遠傳輸距離可達到0km,同時還可以在光纖疊加1550nm 波長來傳輸CATV 電視信號。局端設(shè)備OLT 是整個EPON 網(wǎng)絡中的核心設(shè)備,負責管理ONU 認證、注冊、測距、ONU 調(diào)度等。OLT 通過無源光網(wǎng)絡(ODN)向ONU 發(fā)送廣播幀,ONU 對廣播幀進行選擇性接收,上行傳輸方向ONU 采用時分復用(TDMA)發(fā)送數(shù)據(jù)幀,并利用測距技術(shù)保證上行數(shù)據(jù)幀不發(fā)生沖突。EPON 系統(tǒng)通過無源光網(wǎng)絡把分散的ONU 單元匯聚到EPON 口,為了更好的管理這些ONU 單元,使用OAM 協(xié)議數(shù)據(jù)單元管理、測試、診斷ONU 狀態(tài),并引入QOS 機制保證ONU 單元傳輸質(zhì)量。EPON 系統(tǒng)的無源光網(wǎng)絡采用點對多點的組網(wǎng)方式,通過無源光分器實現(xiàn)以局端設(shè)備OLT 為根節(jié)點的樹形網(wǎng)絡結(jié)構(gòu),理論分離比可以達到1:64 即一個EPON 口最多可以實現(xiàn)64 個ONU 單元的接入。并且對于電力配網(wǎng)的主站通信來說,它主要就是在電網(wǎng)運行的過程中提供相應的數(shù)據(jù)和圖片信息,而EPON 技術(shù)可以通過對配電設(shè)施的實時監(jiān)測與管理,實現(xiàn)電力自動化集成管理。

　　三、EPON 傳輸網(wǎng)絡承載視頻監(jiān)控系統(tǒng)

　　采用EPON 傳輸網(wǎng)絡構(gòu)建的視頻監(jiān)控系統(tǒng)很好的解決了這個問題。網(wǎng)絡視頻監(jiān)控的核心問題是如何通過IP 網(wǎng)絡把前端攝像頭圖像回傳到監(jiān)控中心顯示和存儲。視頻監(jiān)控信號傳輸具有方向性,一般上傳數(shù)據(jù)量遠大于下載數(shù)據(jù)量。前端攝像頭通過編碼芯片把采集到圖像編碼為H.64 或H.65 視頻流格式在網(wǎng)絡中傳輸,后端設(shè)備通過傳輸網(wǎng)絡接收到各個攝像頭的流格式信號進行解碼上墻顯示和集中在線存儲。EPON 傳輸網(wǎng)絡承載的視頻監(jiān)控系統(tǒng)與傳統(tǒng)組網(wǎng)最大區(qū)別是傳輸網(wǎng)絡的不同,EPON 傳輸網(wǎng)絡可以很好的替換基于IP 交換機或點對點光纖傳輸?shù)姆绞?。系統(tǒng)建設(shè)不會因為網(wǎng)絡傳輸方式不同導致后端設(shè)備無法兼容。機房端使用OLT 設(shè)備取代監(jiān)控匯聚交換機,OLT 設(shè)備上行端口模塊化設(shè)計,根據(jù)端口類型可以提供1000Mb 或者更高 10Gb 的帶寬能力,解決了匯聚層上行端口瓶頸的問題。無源光纖傳輸網(wǎng)絡的設(shè)計一般根據(jù)攝像頭點位分布的區(qū)域、距離、光衰等因素綜合考量,理論上一個EPON 口可以提供1.5Gb 的帶寬,光分配比可以達到1:64,ONU 單元理論接收光強度可以低到-4dbm,但是實際施工過程中由于光纜和無源器件存在損耗,一般采用兩級光分組網(wǎng),既同一個EPON 口下一、二級光分的分配比不超過1:3,同時保證ONU 單元接收光功率強度不得低于-4dbm。前端攝像頭直接與ONU 單元(光貓)對接,ONU 單元采集視頻流信號通過ODN 網(wǎng)絡傳輸?shù)絆LT 設(shè)備,OLT 收集到各路視頻信號匯聚,通過上行端口傳輸?shù)揭曨l監(jiān)控平臺進一步處理。EPON 系統(tǒng)還可以通過OAM 管理協(xié)議對下掛ONU 單元進行集中統(tǒng)一管理,在線監(jiān)測ONU 狀態(tài),通過網(wǎng)管平臺可以實時監(jiān)控傳輸網(wǎng)絡流量和設(shè)備狀態(tài),進一步保證了視頻監(jiān)控系統(tǒng)信號的穩(wěn)定可靠。

　　四、電力配網(wǎng)在饋線層通信的應用

　　隨著網(wǎng)絡信息技術(shù)的快速發(fā)展,傳統(tǒng)的CATV 閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)已經(jīng)不能滿足當前日益增長的高清視頻監(jiān)控需求,網(wǎng)絡視頻監(jiān)控技術(shù)由于圖像清晰、組網(wǎng)方式簡單、數(shù)字化傳輸、可擴展性高等原因得到了廣泛的應用,當前乃至于以后很長一段時間仍然是解決視頻監(jiān)控傳輸?shù)闹髁鹘鉀Q方案。但是隨著網(wǎng)絡視頻監(jiān)控系統(tǒng)的應用深入,監(jiān)控傳輸網(wǎng)絡規(guī)模龐大,建設(shè)成本直線上漲,網(wǎng)絡管理問題也日漸突出。EPON 技術(shù)的出現(xiàn)為監(jiān)控傳輸網(wǎng)絡提供了一個無源的、低成本的組網(wǎng)方案,較好地解決了當前監(jiān)控網(wǎng)絡建設(shè)高投入和難管理的困局。EPON 技術(shù)中饋線層在整個電力配網(wǎng)自動化中,發(fā)揮了一種全網(wǎng)保護的作用。具體的地區(qū)電力配網(wǎng)系統(tǒng)在數(shù)據(jù)設(shè)備終端分布上,配網(wǎng)線路一般是利用手拉手環(huán)線結(jié)構(gòu),而雙鏈型數(shù)據(jù)組網(wǎng)模式,采用了1 分的級聯(lián)方式。而且再通過不對稱光比的應用,能夠獲得更高的EPON 應用效率。并且由于室外光交箱能夠最大程度上保證數(shù)據(jù)傳輸,EPON 技術(shù)利用一點在饋線層中將ONU 安裝在光交箱內(nèi)部,通過數(shù)據(jù)交換來獲得更高的數(shù)據(jù)傳輸效率,從而通過EPON 技術(shù)從根本上對配網(wǎng)自動化系統(tǒng)的正常運行做好保障。

　　結(jié)束語:

　　EPON 技術(shù)最開始興起于寬帶傳輸網(wǎng)絡,由于其低成本、速率高、范圍廣、安全穩(wěn)定等特點,后被廣泛應用于網(wǎng)絡視頻監(jiān)控系統(tǒng)。整個EPON 傳輸網(wǎng)絡組網(wǎng)簡單,有源設(shè)備僅OLT 和ONU 單元,中間傳輸網(wǎng)絡由無源的光纖器件組成,工作穩(wěn)定、抗老化、壽命長。綜上所述EPON 傳輸網(wǎng)絡是解決大中型網(wǎng)絡視頻監(jiān)控建設(shè)的最佳選擇。并且隨著先進技術(shù)的使用,EPON 技術(shù)在主站、子站、饋線層以及數(shù)據(jù)傳輸上都有著廣泛的應用,有著比較明顯的應用優(yōu)勢,有著重要的應用價值。

　　參考文獻:

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