光纤通道技术论文（精选10篇）

光纤通道技术论文 第1篇

博科公布了业内密度最高的固定配置SAN交换机并加强了矩阵管理软件。新交换机Brocade 6520大大提升了其业内最全面的第五代光纤通道模块化、固定端口和嵌入式解决方案,在客户广泛部署基于16Gbps光纤通道标准的产品方面把与竞争对手之间的差距进一步拉大到一年以上。

17年来光纤通道产品继往开来不断创新,博科继续致力于符合第六代光纤通道行业标准(即将获得批准)的组件开发新的SAN解决方案。此外,还与存储合作伙伴密切合作,引领OpenStack组织的工作。随着企业和运营商的数据中心迁移到OpenStack等云编排框架,将确保客户的光纤通道SAN投资受到保护。

博科数据中心网络事业部副总裁Jason Nolet表示:“客户在博科光纤通道基础设施上运行其最关键的应用程序并存储最重要的数据,以支持高度虚拟化的新兴云优化数据中心。他们依赖于博科继续创新和开发解决方案来解决现实世界问题,并能够适应未来不断变化的要求。博科产品凸显了它继续投资并专注于标准化网络和管理的创新技术,引领光纤通道行业的发展。”

Brocade Fabric Vision技术带来简化的管理和强大的网络分析

Brocade Fabric Vision技术是一个先进的硬件和软件解决方案,整合了博科硬件、嵌入式操作系统(Brocade Fabric OS?)和管理软件(Brocade Network Advisor)的功能。通过创新的诊断、监测和管理功能,Brocade Fabric Vision技术让管理员能够预测问题并在其影响运营之前采取行动,从而加快应用部署并大幅降低运营成本,这在当今快速变化、预算受限的商业环境中至关重要。

Brocade Fabric Vision技术包括

●基于政策的工具,它可以简化整个矩阵的阈值配置和监测

●管理工具,让管理员无需昂贵的、破坏性的第三方工具即可识别、监测和分析具体的应用数据流

●监测工具,监测矩阵中的网络拥塞和延迟,提供瓶颈的视觉化并精确地发现哪些设备和主机受到影响

●可定制的健康与性能仪表板视图,在一个屏幕上提供所有关键信息

●线缆和光学诊断功能,简化大型矩阵的部署和支持

利用第六代光纤通道和针对光纤通道的OpenStack推动创新

持续创新是光纤通道行业的标志。国际信息技术标准委员会(INCITS) T1l技术委员会正在博科的技术带动下计划在2013年末完成第六代光纤通道(32Gbps)标准。博科已经启动了第六代光纤通道技术的研发工作,以满足企业数据中心不断演进的存储网络需求。

博科与OpenStack基金会一起开发开源软件,用于简化云架构中光纤通道的管理。下个月,博科及其OEM合作伙伴将在OpenStack峰会上提出光纤通道SAN区域管理器蓝图。此外,博科还参与到光纤通道卷管理器蓝图提案中,后者将包括在下月计划发布的新的OpenStackGrizzly软件之中。

业内密度最高的固定配置交换机

企业IT部门继续看到空前的数据和应用增长、基础设施复杂性的加大以及数据中心空间受限。此外,IT经理希望SAN矩阵能够扩展以满足企业需求,同时提高可靠性、简化管理并降低成本。

新的Brocade 6520交换机在2U机箱中提供96个光纤通道端口,解决了所有这些问题,为数据中心整合项目提供业内领先的端口密度和空间利用率。除了第五代光纤通道的先进功能、可靠性和性能,Brocade 6520的高密度意味着需要管理的交换机间链路、线缆和交换机更少,从而带来更可靠的矩阵并降低总体成本。

定价及供货情况

新款Brocade 6520交换机和新的Brocade Network Advisor 12.0目前通过博科OEM合作伙伴(富士通、惠普、NetApp)以及渠道合作伙伴销售。今年晚些时候,这些新的产品将会提供给其他OEM合作伙伴销售,包括戴尔、EMC、富士通、HDS和NetApp。欲了解定价信息,请联系这些博科合作伙伴。

光纤通道网络故障处理方法研究 第2篇

光纤通道网络故障处理方法研究

介绍了光纤通道技术的主要性能,并评估了光纤通道适合用于未来航空电子系统互连;分析了光纤通道网络故障因素,给出了一套光纤通道网络故障检测和恢复的.解决方案;光纤通道网络故障处理方法的研究对于未来航空电子系统光纤通道互连的容错设计具有重要意义.

作 者：徐亚军 张晓林 熊华钢 XU Ya-jun ZHANG Xiao-lin XIONG Hua-gang  作者单位：北京航空航天大学电子信息工程学院,北京,100083 刊 名：电光与控制  ISTIC PKU英文刊名：ELECTRONICS OPTICS & CONTROL 年，卷(期)： 14(2) 分类号：V271.4 TP393 关键词：光纤通道   航空电子系统   网络故障   容错  

光纤通道：一切由需求决定 第3篇

借第六代FC协议的发布，记者近日就FC的发展和在OCP模式中FC的作用，有幸独家采访到了QLogic公司亚太及日本首席架构师张礼立博士。

时刻倾听用户声音

张礼立博士在任职QLogic之前，曾就职于博科（Brocade）、Sun等公司，并担任过德国电信系统集成公司（T-Systems）大中华区IT服务总监，正是由于具有在北美和亚太等区域长期负责IT服务和数据中心建设及管理工作的背景，并有为多家知名企业提供成功的IT架构和服务管理的培训与咨询的经验，因此，张礼立博士非常了解IT运维，深谙用户的需求，并将用户的反馈及时体现在新的产品中。他认为，在数据中心庞大的体系中，QLogic尽管只是一个板卡级部件的供应商，但也需要从解决方案的角度，去关注配件在信息安全、项目管理、运维管理、业务连续性管理等方面对数据中心产生的影响，并从行业的角度，关注数据的采集、分析等。

张礼立博士说，作为QLogic亚太和日本首席架构师，他平日里最关注的是最终用户的需求，了解用户对云计算、大数据到底有什么样的需求；其次，他要关注本地的增值服务供应商，这些增值服务商需要真正的技术引导，而不是跟在国外厂商的后面人云亦云；第三，他也很关注像IBM、联想、浪潮等这些传统的OEM厂商的发展和需求。“尽管我是亚太及日本区的首席架构师，但我花精力更多的是在中国市场，因为QLogic认为中国市场是除北美之外最有吸引力的市场。”张礼立博士说。

新技术的普及要看应用需求

第六代FC协议将3200MBps的16Gb数据吞吐量翻了一番，达到32Gb，实现了6400MBps的全双工速度，同时它还提供了“将32Gb翻两番，达到128Gb”的选项，从而实现了基于FC的无缝兼容和向下兼容技术的25600MBps的全双工速度。

除了更快的速度外，第六代FC技术还具有一些关键的功能，例如：向前纠错（FEC）、较低的能耗、向后兼容性等。128Gb和32Gb可支持全面、彻底向后兼容16Gb和8Gb网络，为确保完整的投资保护，第六代FC技术可在任何两个网络点之间自动配置到最快支持速度，而不需要任何用户的干预。

从第六代FC协议所具有的特征，我们可以看出，这是一个为满足超大规模虚拟化、SSD存储技术和新数据中心架构的性能、可靠性和可扩展性等需求的下一代FC协议。据张礼立博士介绍，QLogic将是率先支持第六代FC协议的厂商，其解决方案预计将在2016年上市。

从1997年第一代FC技术推出，十几年间，FC技术已经历了五代演进，2011年，第五代FC协议推出，16Gb成为最快的I/O传输技术。不过，几年过去了，16Gb远没有实现大规模应用，那么，32Gb是否会被用户接受，什么时候才会实现大规模应用？

对此，张礼立博士认为，对于FC技术的更新换代，仁者见仁，智者见智。一方面，当一个新技术刚推出来时，最先使用的人一定凤毛麟角；另一方面，从全球来看，每个国家的应用水平不同，用户需求也不一样，但在数据量爆增的大趋势下，用户的需求无疑也在不断提高。“从成本上分析，由于技术的不断革新，当承载新技术的产品出来时，使用旧技术的产品就会降价，因此，32Gb推出后，16Gb以及之前的8Gb等自然就会降价，这样，使用相同的技术，用户的成本却降低了，这对于代理商、渠道商和用户来说都是好事，从中得到了实惠。”

张礼立博士分析说，从市场角度看，32Gb能否被用户接受，这取决于应用需求，现在的确有一些应用需要更高的传输速度。“但厂商在推广新技术时，不能引导客户过度使用。”他表示，FC的每一代新技术从推出到大规模应用一般需要18～24个月，但今后是否还会遵从这个规律，还要看应用需求和市场情况。目前在一些新兴国家，4Gb/8Gb都还有很多市场，甚至还是主流。在中国市场，目前大部分还是4Gb，不过从HBA卡的出货量看，4Gb已经越来越少了，而8Gb正在增加。

近年来，以太网的发展迅猛，从Gb到10Gb，甚至40Gb、100Gb，速度不断提升，以往FC所骄傲的速度优势，似乎已经荡然无存了，这使业界开始质疑FC的未来究竟还有几年。张礼立博士分析说，以太网未来将是占主导的技术潮流，这一点已基本得到业界共识，但同样不可否认，在特定的时期和环境下，要保证高性能和高可用性，FC仍是最好的选择。他举例说，Facebook是一家开创型的互联网公司，有超大规模的数据中心，但它给华尔街的金融公司推荐使用的仍然是FC。张博士认为，FC和以太网其实是两种不同的平台，它们之间不需要比较和追赶速度，如果用户明明已经建好了FC平台，却要将其换成以太网，那不但会造成经济上的浪费，还会带来管理上的困难。

据说，当第五代16Gb FC推出后，业界曾有人建议为了与以太网竞争，下一代FC直接跳到64Gb或128Gb。张博士说，所幸的是，FCIA最终还是先推出了32Gb，推动FC的更新换代合理地往前走。

OCP将是未来IT的新模式

今年2月，QLogic公司宣布推出业内首款针对OCP服务器的FC适配器。OCP（Open Computer Project，开放计算项目）是由Facebook 2011年发起成立的联盟，它所创建的一组技术是完全开放且分门别类的，可以促进更高效的数据中心技术发展。OCP旨在促进开放和协作环境下的网络硬件和软件开发，并结合可信任的项目验证和测试来完成。

张礼立博士介绍说，QLogic是首家通过OCP验证和测试的FC厂商，可以提供全兼容的OCP适配器。首款QLogic FC OCP适配器将搭配OCP认证的广达服务器使用，并将通过其他合作伙伴和得到QLogic Signature Partner计划认可的其他厂商发售。

张博士认为，OCP最早起源于云数据中心，但现在OCP服务器开始逐渐渗入企业级数据中心，而FC是存储连接的最佳选择。现在有了FC OCP适配器，就能够帮助IT企业来部署基于OCP的服务器和企业级存储网络解决方案。

对于OCP，张礼立博士认为，它的一个很重要的特征是节能。未来，OCP将会成为IT的模式之一，“一种模式将是定制化+一定的灵活性；而另一种模式则是全部定制化（从板卡开始）；也许还会有第三种模式，即厂商和用户一起与ODM厂商合作。”他说，定制化的HBA卡将根据客户的需要，从外形到功能以及能耗要求都重新设计，以满足用户的需求。

光纤通道技术论文 第4篇

光纤分相电流纵联差动保护 (以下简称光差保护) 是电力线路上的主保护, 特别是随着110 k V网络构架由输电网向配电网职能转变, 光差保护更是大面积推广应用, 同时也将继电保护和通信专业联系到一起, 由于两大专业在各自的领域和业务没有交叉性, 对各自的专业不熟悉, 在专业术语的理解上存在不同解读, 使接入的过程中难免出现一些问题[1,2,3]。《GB/T 14285-2006》和《DL/T 364-2010》技术规程的相继出台[4,5], 为这些话题提供了科学依据和行为规范。结合近年来光差保护运行中取得的实际经验以及在配合中达成的共识, 通过总结一些光差保护误动案例经验为切入点, 针对各自专业的特点进行分析和借鉴, 并依照规程中相关的技术要求进行深入的探讨和研究。

1 通道双向路由一致原则

1.1 通道双向路由必须一致是规程中的重点要求

根据《DL/T 364-2010光纤通道传送保护信息通用技术条件》总则和国家电网生[2012]352号文关于印发《国家电网公司十八项电网重大反事故措施》 (修订版) 的通知中都规定了光差保护通道双向路由一致的原则, 因此保护信息通道双向路由一致成为110 k V及以上输变电工程光差保护设计的重要依据。按照这个原则, 通道双向路由一致必然是采用点到点通信方式, 电力通信如果都按这样的模式设计, 通信站点就会成为一个个信息孤岛, 这与传统的通信组网模式是相矛盾的, 但是, 电力通信是定位在为电网服务这个层次上, 满足电网的各类需求是电力通信专业的职责, 所以, 电力通信网的设计要依托电网建设的需要, 在考虑通信的建设中, 必须采用技术手段统筹兼顾各种业务的需求, 最大限度地满足继电保护对通道的特殊要求。

1.2 通道双向路由一致的必要性

差动保护遵循基尔霍夫第一定律的原理, 目前变电站内变压器差动保护、母线差动保护都是遵循这个原理, 在站内时钟控制下同步采集电流数据。其差动电流计算点在站内CT之间, 光纤差动保护所不同的是计算范围延伸到对侧CT的采集, 而两站都用各自的时钟, 两侧的数据采集之前必须进行同步, 才能保证在相同的时间点采集, 从而确保差流的正确, 而两侧同步的重要一环就是要求双向时延一致, 时延一致必然要求通道路由长度一致, 只有满足这个要求后, 两侧的保护装置在开机后才准确地达到同步状态, 也就满足了两侧电流同步采集的要求。

双向路由如果不一致, 两侧在同步过程中, 始终有一个时间差, 从而使两侧的采样点不能同步, 这个时间差在计算时就存在一个差流, 而差流越限定值是光差保护跳闸的重要判据之一。

两侧装置同步调整过程如下:装置上电后, 两侧的装置处于随机采样状态, 这个随机采样点是不同步的, 如图1所示, 随着同步端上电后在tss时刻向参考端发同步命令, 当参考端收到同步命令后, 在最近的一个采样时刻向同步端发送参考信息, t为参考端收到同步命令距向同步端发送参考信息的时间, 同步端在tsr时刻收到信息。则有:

计算到Td为恒定值并记忆。

从上面的分析可知, 只有双向路由一致才可以使装置将Td计算到一个恒定值, 最终将双方采集点调整到同一时刻位置。

1.3 电力通信通道现状分析与采取的措施

通道双向路由一致是继电保护专业给电力通信专业提出的特殊要求, 实际上, 作为电力光纤通信网络, 在一般的地市、县级的组网中, 大都采用二纤单向通道保护环, 这种环配置简单, 保护倒换时间短 (15 ms内) , 不需要复用段环复杂的自动保护倒换 (Automatic Protection Switching, APS) 协议检测而延长倒换时间, 只需要检测到AIS的出现就可作为倒换的依据, 虽然该环的双向路由不一致, 但对电网中其他业务 (调度数据网、遥视、PCM、以太网、电量) 没有任何影响, 因而在SDH组网中一直沿用至今。对双向路由要求一致的通道一般采取以下措施。

1.3.1 采用点到点复用通道

这种方式一般在变电站通信路由比较多的情况下实施, 该方式通过设计2条不同路由的复用通道并满足双重化配置, 取消该复用通道的倒换保护, 使其不具备自愈功能, 2条不同路由的点到点的复用通道具备双向路由一致的条件, 满足保护装置的要求。复用通道接入到保护装置中, 如果发生某一通道中断时, 由保护装置进行内部倒换, 确保了通道的可靠性。点到点复用通道拓扑如图2所示。

1.3.2 直接采用纤芯作为保护信息通道

这种方式要求线路距离较近 (20 km以内) , 且光缆纤芯较为充足, 如果还有另一方向迂回的光纤通道, 在满足线路距离的前提下, 也可组成互为倒换的保护信息通道。采用纤芯组成的保护通道如图3所示。

1.3.3 采用二纤双向通道环

二纤双向通道倒换环的保护原理同二纤单向通道环一样, 都是基于通道倒换, 不同的是二纤双向通道倒换可以实现双向路由一致功能, 且不影响环中原有业务, 二纤双向通道环采用“首端桥接、双端倒换”的机理, 二纤通道双向倒换环如图4所示。

二纤通道双向倒换环从表面上看更像一个链式结构, 通道环在正常运行时, 环上所有节点的数据都是双向路由一致的流向, 此刻A、D节点之间的链路 (虚线部分) 承担业务倒换路由, 呈空闲状态, 一旦环上发生故障, 如B、C之间断开, 则受影响节点的收端倒换, 业务从D、A保护链路传输, 从而达到业务的自愈功能。

1.3.4 复用段倒换环

二纤、四纤复用段倒换环都能实现双向路由一致功能, 一般来说, 复用环主要用在一些省级骨干网络中, 其工作原理不再赘述。但是, 复用段倒换需要遵循APS协议, 倒换时间较长, 如果不能满足光差保护倒换时延要求, 不推荐使用该倒换环。

2 自愈网在保护中的应用

2.1 SDH网中的自愈功能说明

自愈是SDH通信网络中的一个功能, 从严格意义上讲, SDH网的自愈是一个准自愈功能, 只负责网络从失效路由中切换至备用链路, 对己经发生故障的链路还需要人工干预进行修复。从电网的意义上来说, 如果光差保护纳入到自愈网的保护范围, 通道故障时虽然能快速切换到备用链路, 但并不能说明光差保护己恢复正常, 因为失效的路由在没有人工干预修复之前, 对光差保护始终是一个重大隐患, 因为这时备用路由一旦失效就意味着光差保护的永久退出。

对于光差保护, 网络的自愈功能没有全部体现, 国家电网新版十八项反措 (国家电网生[2012]352) 对220 k V及以上的光差保护提出了双重化配置, 可以进一步提高光差保护运行的可靠性。双重化光差保护通道配置如图5所示。

2.2 光差保护对通道的基本要求

2.2.1 光差保护通道优先使用SDH复用通道

根据《DL/T 364-2010》“4.1继电保护用光纤通道应稳定可靠, 满足继电保护的技术要求”的规定, 应优先使用SDH设备的2 Mbit/s复用通道, 这是因为SDH设备组成的网络技术成熟、误码率低、运行稳定、网管强大和功能齐全, 特别是随着网络构架不断增强, 网络的备用资源己形成了一定规模, 其自愈能力和网络恢复功能也在逐步加强, 具备抵御一定的突发故障和自然灾害的能力, 可以成为继电保护通道的首选, 通过与继电保护装置双重化配置进行配合, 基本可以构成可靠稳定的继电保护支撑系统。

2.2.2根据条件有选择地应用SDH网络自愈功能

根据《DL/T 364-2010》要求中9.6条规定, 这种自愈是全方位的, 既要考虑通道因故障或人为操作而引起失效带来的切换时间, 又要考虑在故障处理完后的恢复切换时间。因此使用SDH网络自愈功能的前提必须是网络双向路由一致, 倒换时间满足通道环50 ms、复用段环100 ms要求, 因此只有二纤双向通道倒换环和复用段倒换环才能满足其要求, 自愈的业务是以低阶复用器 (VC12) 为单位, 不建议使用高阶复用器 (VC4) 140 Mbit/s作为业务的倒换单位。

由于SDH网在自愈的全过程中, 要通过检测AIS信号或APS协议确定通道的故障状态, 然后再确定倒换或是恢复动作, 倒换和恢复的过程中有一个前后动作的程序, 在切换和恢复的过程中, 通道可能有一个短暂的双向路由不一致的时间, 这个时间应该保证在25 ms以内, 同时, 继电保护装置本身也要承受在30 ms双向路由不一致的时间内不受影响, 才具备使用自愈功能的条件。

总之, 自愈网作为SDH网络的一个优势功能, 在继电保护业务使用过程中, 还是需要谨慎使用, 否则将给电网的安全运行带来一定的影响。

3 通信对保护装置提出的要求

3.1 保护装置需要具备检测“自环”的功能

“自环”是检验通信设备通道正常运行的手段之一, 在光差保护装置的通信部分, 也用这种手段检查通道的运行情况, 但是保护装置一旦投入运行, 这种方式要谨慎使用。如果在工作中不慎将通道置成“自环”状态, 而保护装置又保持在缺省设置的情况下, 很可能使运维人员误判为光差保护处于正常运行状态, 此时如果保护区外发生故障时, 根据光差保护的原理, 可能在本保护区内发生保护误动事故。

所以保护装置应该具备检测通道“自环”状态功能, 当通道处于“自环”时, 装置应该提示相应的告警信号, 提醒运行人员作进一步的处理。

3.2 保护装置需要具备检测“交叉”的功能

“交叉”也是保护装置应有的功能, 在继电保护双重化配置时, 当使用同一厂家产品时, 两侧接线有可能因施工人员的疏忽, 将其接成交叉状态, 此刻若装置处于缺省设置状态时, 也有可能使运行人员误判为光差保护处在正常运行状态, 若此时在保护区内发生故障, 可能发生装置拒动事故。

因此保护装置应该具备检测通道“交叉”状态功能, 当通道不慎接成交叉状态时, 装置应能提示相应的告警信号, 提醒运行人员作进一步的处理。保护装置检测上述2项功能请参见《DL/T 364-2010》附录A部分。

在保护装置的安装调试过程中, 应利用装置“纵联码”功能, 通过装置内的相关命令控制字的设置, 给保护装置设置不同的编号, 以达到告警的目的, 从根本上杜绝上述2种现象的发生。

4 结语

光纤通道传输保护信息是差动保护的扩展应用, 在当今光纤通信快速发展的情况下, 这种应用极大地提高了电网的安全保障系数, 为电网的发展提供了有力的技术支撑, 将继电保护的“快速性、灵敏性、选择性、可靠性”体现得更加完美。

参考文献

[1]贺家李, 李永丽, 董新洲, 等.电力系统继电保护原理[M].4版.北京:中国电力出版社, 2010.

[2]朱松林.继电保护培训实用教程[M].北京:中国电力出版社, 2011.

[3]韦乐平, 李英灏.SDH及其新应用[M].北京:人民邮电出版社, 2001.

[4]GB/T 14285-2006.继电保护和安全自动装置技术规程[S].2006.

光纤通道技术论文 第5篇

摘要:文章分析了兰州电网西部光纤专用通信网的现状、存在问题以及优化改造后的系统状况,充分介绍了优化改造后系统的保护方式,分析了网络在特殊情况下的最优保护路径,提出了解决方案并在实际应用中的良好应用情况。

关键词:SDH;保护;建设

中图分类号:TN929.1文献标识码:A文章编号:1006-8937(2009)18-0056-02

兰州市区东部、西部光纤通信传输环网工程的建设成功,不仅缓解了因微波及载波电路容量、种类有限而导致市区110kV及以上等级电网范围内变电站通信信息业务受遏制的现状,而且实现了整个市区电网“信息高速公路”,完成整个兰州市区光纤全覆盖的目的,为甘肃电网专用通信网各级信息“进市区”提供了必要的高速率、大容量、低误码的传输通道。

整个工程依托现有的本地通信线路、10kV配电线路、35kV线路以及新建的110kV线路同杆架设8芯、12芯、18芯、24芯和36芯普通无金属架空光缆GYFSTY和无金属自承式架空光缆ADSS,组成东西相切环和西部三个相交环的网络拓扑。系统共建成网元67个,敷设光缆400多公里,基本覆盖兰州市区东部、西部的110KV及以上变电站(包括永登地区及榆中地区)。

兰州市区西部光环网全部采用深圳华为通信公司的Optix 2500+和Optix 155/622H光传输设备以及HONET ONU智能交叉接入设备。其中主干光环网全部采用Optix 2500+和HONET ONU,Optix 2500+光传输设备传输等级STM-4(可在线不中断业务平滑升级至STM-16,西环网工程已将所有Optix 2500+中的数字交叉板直接配置成为STM-16等级,若需升级,只需更换相应的光接口板即可实现STM-16容量),传输速率622.080 Mbit/s(可升级至2.5 Gbit/s),传输容量252×E1(可升级至1008×E1),交叉能力高阶128×128VC-4和低阶等效1008×1008VC-12。HONET ONU智能交叉接入设备传输容量16个2M方向,单框最大提供480路时隙。主干光链路全部采用Optix 155/622H和HONET ONU,Optix 155/622H光传输设备传输等级STM-1(可在线不中断业务平滑升级至STM-4,若需升级,只需更换相应的光接口板即可实现STM-4容量),传输速率155.520 Mbit/s(可升级至622.080 Mbit/s),传输容量63×E1(可升级至252×E1),交叉能力高阶16×16VC-4。

兰州市区西环网目前全网络采用双纤双向通道保护环方式,并且不占用系统容量,。而改造后的西部光环网因系统网络拓扑发生了较大的变化,因此其保护方式也应该进行相应的改造。

为了提高网络的安全性,要求网络有较高的生存能力,从而产生了自愈网。自愈网能在网络出现意外故障时自动恢复业物。环行网保护就是实现自愈网的方法之一。

根据自愈环节构可分为通道倒换环和复用段(线路)倒换环两大类。在通道倒换环中,业务信息的保护是以每个通道为基础的,根据环内每一个别通道信号质量的优劣来确定是否倒换。而在复用段倒换环中,倒换是以每一对节点间的复用段信号质量为基础的,当复用段有故障,在故障的范围内整个线路倒换到保护回路。根据通道保护复用段保护倒换的性质及保护信息的流向可以看出,一般情况下,通道保护倒换方式常用于集中型业务处理及网络管理上,而复用段保护倒换方式则常用于分散型网络管理及业务分配的系统中。那么,针对这两种保护方式,本设计将对照即将改造后的西部光环网,来进行相应的自愈环网保护设置。

改造后的西部光环网,将形成一个STM-16等级的支撑环网与一个STM-4等级的接入环网相切的基本结构,相切点正好是地调中心站,然后分别在两个环网上添加不同传输等级的环网或链路。对于整个西部光环网来说,从其业务流向上可以看出,各站点业务信息在传输回地调的同时,也被部分传输回各分集控中心。在西环网上,有建西集控、西固集控、红古集控、建设坪集控、榆中集控、永登集控等多个集控中心,但是相对于集控中心而言,大部分、甚至绝大部分信息依然是以地调中心站作为最终的传输溯源。所以,现阶段,兰州电网专用通信网的业务信息配置及流向还是一个集中型的网络结构。

原有的西部主干光环网,即改造后的接入主干光环网在西部光环网系统工程中就已经将其配置成为了一个双纤单向通道保护环网,并在所有的链路或环网接入节点上都进行了SNCP保护设置(环带链),使得环网上任何一个方向的光缆或站点(包括光接口板)出现故障产生该方向业务流中断时,都能在最短的时间内发生保护倒换,并使得各分支所带节点业务传输不致中断。所以,在改造后的该环网,因其网络拓扑并没有发生大的变化,所以还是继续保留该网络原有的保护倒换方式。

对于新建成的STM-16支撑主干光环网,因其业务流向也大部分都是传输回中心站,故也拟将该网络设置成为双纤单向通道保护环网。只是在该环网上的每一个节点,由于都带有分支或附属环网,所以,除中心站外,每一个网元都需要进行SNCP保护设置。

另外,由西部主干光链路改造成的两个STM-1等级的小环网和永靖地区小环网也依然采用双纤单向通道保护环方式。而永登地区和榆中地区的链路则采用SNCP无保护链方式。

图1为双纤单向通道倒换保护环示意图。

在通道倒换环上信号的传输方式是单向的,从A节点向C节点发送的信号沿业务光纤S按顺时针方向传输,从C节点向A节点发送的信号继续沿光纤S绕顺时针方向传输。发送侧发送的信号同时也送给保护光纤P,因此,在P光纤有一个从A向C发送的备份信号,且沿P光纤绕反时针方向从A传到C;P光纤上从C向A发送的备份信号继续沿P光纤绕反时针方向从C传到A每个节点均从两个方向接收到相同的信号,并选择两个方向来的信号中最好的一个。

当节点B和C之间的两条光纤同时被切断时,如图2所示。

在节点C,由于从A经S光纤按顺时针方向送来的信号已丢失,故接收端的倒换开关将S光纤转向P光纤,倒换为接收从A节点经P光纤按逆时针方向送来的信号,而C发向A的信息仍经S光纤按顺时针方向传送。其它个节点仍从顺时针方向接收信号,因而,B节点与C节点之间的路段虽已失效,但信号仍然沿两个方向在A与C之间传送,信息也正常地流过其它节点,根据图3可以看出。

在本次优化改造设计中新建设的STM-16等级的支撑主干光环网中,大部分路径是与三级通信网采用共缆分纤的方式来实现的。为了最优化合理的组织该环网的网络拓扑,我们在张家台变～海石湾变段的24芯OPGW借助了6芯,分别组成了302开关站～海石湾变(其中302开关站～张家台变段光缆为新建光缆)～张家台变段以及大坪开关站～张家台变(其中大坪开关站～海石湾变为已建成光缆)段,如图3所示。尽管OPGW光缆的可靠性是目前电力系统使用光缆中可靠性最高的一种光缆,但是在进行网络保护的时候,就不能不考虑光缆在中断时业务如何迂回的方式。所以,本设计拟对在出现张家台变～海石湾变段光缆中断时,业务信息在中断面最小的情况下进行迂回的通道保护方式,现作如下要求:

除STM-16等级支撑主干环网和两个依托在其上的STM-1等级小环网本身采用的双纤单向通道保护方式以及各节点采用的SNCP保护方式外,在该网络中,还需要借助系统中16个VC-4中的一个,组成地调中心站→302开关站→达川变→张家寺变→花庄变→洞子村变→红古变→红古供电所→海石湾变→一矿变→窑街变→建设坪变→连城电厂→大坪开关站→张家台变→炳灵变→和平变→地调中心站的一个新的虚拟通道保护环网,如图3。并将该网络上所有较为重要的2Mbps业务、自动化业务、调度业务、联网业务等通道全部组织在该虚拟环网上,一旦发生光缆中断的情况,这些业务不会随着光缆的中断而无法进行正常传输。

采用这种方式的好处是当网络中302开关站～海石湾变段、海石湾变～张家台变段和大坪开关站～张家台变段的光缆在同一时间中断时,STM-16主干环网上其余节点除借助自身的保护方式发生通道倒换外,海石湾变和两个STM-1等级小环网上的较为重要的业务也会随着虚拟环网的通道倒换而不至于发生中断。

另外,该保护方式只是针对海石湾变～张家台变段光缆中断时考虑的,如果是环网上任何一个网元或网元中的光板中断,都不会引起该保护动作,网络会利用自身的通道保护环网进行倒换,使得业务不受影响。

参考文献:

[1] 国家电力调度通讯中心.电力通信技术标准[M].北京:中国

电力出版社,2003.

光纤通道技术论文 第6篇

1.1 光纤通道的定义

光纤通道是一种高速传输数据的相应技术标准, 它作为一种主要的SAN网络基础设施, 逐步成为SAN的标准连接类型。通常情况下, 光纤通道能够满足当前对高性能数据传输的需求, 从而实现高速串行数据传输技术。

1.2 光纤通道技术的特征

(1) 光纤通道具有高宽带性能。当前, 随着计算机技术的迅猛发展, 光纤的传输速度越来越快。单倍的光纤通道在通讯速率方面能够达到100 Mbps, 双倍的光纤通道能够达到2G、4G、8G和16G的速率, 速度方面获得了很大的提高。

(2) 光纤通道具有低开销的特征。低开销是光纤通道的另一个重要特征。通常情况下, 由于光纤通道使用了可靠性强的硬件以及8B/10B编码, 能够把误码率降到10E-12。随着误码率的降低, 光纤通信的错误复制机制就能变得更为便捷, 这样就能够减少协议成本, 从而降低光纤通道的开销。

(3) 光纤通道具有控制底层化的特征。在光纤通道的应用过程中, 流控工作通过底层硬件能够让处理器摆脱繁重的流控管理工作, 其中, 硬件所能担任的错误检查和恢复工作也使得上层协议能提供更加高效的服务。

(4) 光纤通道具有结构性。通常情况下, 按照协议可以把光纤通道分为5个层次, 每个层次之间都是相互独立的, 并且留有增长的空间。第一层定义了连接的物理特性;第二层定义了传输协议的基本内容;第三层是信号传输协议层, 主要包括数据传输的基本规则;第四层主要提出了一套通用的公共通信服务;最后一层定义了光纤通道的应用接口。

1.3 光纤通道的服务类型

在光纤通道的运作过程中, 有5种服务类型来定义光纤通道, 从而能够实现不同的服务质量。第一种服务是专线连接服务。专线连接服务指的是专线连接一旦建立起来, 交换机就会独占这个连接, 专线连接服务能够保证帧的按时到达, 保证时间上的准确性。第二种服务是无连接有确认的服务。这种服务能够支持多路复用, 包括多个端口对一个目的端口和一个源端对多个目的端口的情况, 但是不能够保证帧的有序到达, 不利于连接的有序性。第三种服务是无连接无确认的服务。无连接无确认服务的优点在于能够保证通信效率的最大化, 但是不能够保证帧的有序按时到达。第四种服务是虚电路连接服务, 这种服务能够保证帧数的有序道道。最后一种服务是多点传输的服务, 这种服务能够支持多个端口之间的有序连接和服务。

2 光纤通道技术在航电系统中的应用

2.1 关于航电系统的功能分析

随着航电系统的发展, 面向功能分区的信息通信已成为实现综合航电的客观系统。这就要求采取措施统一系统信息格式和标准, 不断提高系统传输带宽, 满足系统接口的标准化, 从而适应信息通信和处理的客观要求, 达到高速、大量、可靠、有效的目的。在实践中, 光纤通道技术采用光纤网络, 可以有效地降低操作成本, 并且提高了光纤系统的性能。光纤通道技术采用航空电子系统的统一航空电子网络, 并把这些网络与传感器系统综合起来使用。随着我国航空电子综合化水平的不断提高, 光纤通道技术的不断进步, 我国将把功能相近的资源归类到一个功能区内, 利用光纤通道把各功能区的互联网络联系起来, 这样能够进一步提高航空电子系统的可靠性, 完善航空电子系统的功能。一般而言, 航空电子系统的主要功能区可以分为以下几个:传感器管理区、飞机管理区、显示区、任务管理区和信号与数据处理区等, 各功能分区通过运用标准的结构单元来不断实现高度的模块化。在实际中, 航空电子系统要从不同功能区对网络通信的实际需求出发, 把光纤通道灵活的拓扑结构充分利用起来, 进而设计统一航空电子网络所必须的基本拓扑结构。

2.2 航电系统对光纤通道的技术要求

在当前航电系统发展和运行的过程中, 航空电子系统为了能够实现稳定运行, 对光纤通道提出了以下几个方面的要求: (1) 要求光纤通道具有时效性。这里主要指的是要求数据传输保证其及时、有效。 (2) 要求光纤通道具有容错性。主要是指光纤通道应该具有可维护性及恢复错误能力。 (3) 要求光纤通道具有高宽带性。随着当前计算机技术的迅猛发展, 光纤的传输速度越来越快, 航电系统的运行过程包含了大量的视频、音频及系统数据, 为了能够保证数据的正常运行, 就需要更大的传输速度。 (4) 要求光纤通道具有可扩展性。光纤通道应具有很强的灵活性, 能够灵活地增加和减少接点, 从而更好地满足不同航电系统不断升级的需求。

2.3 航电系统中的光纤通道技术分析

(1) 数据协议的研究和理解。航电系统中光纤通道包括多种协议, 例如:航空电子环境协议、信号和帧接口协议、交换式网络控制要求和交换式网络光纤协议、物理和信号接口协议等。因此, 通过对光纤通道内部数据协议的深层掌握和理解, 结合航电系统的应用作适应性剪裁, 能够更好地保证航电系统运行的稳定性。

(2) 注重协议芯片和网卡的开发。在航电系统的运行中, 通过引用光纤通道组成航空电子运行系统, 首先要做的就是开发相应的网络接口设备, 进而通过对数据协议的研究和分析及EDA仿真设计、协议仿真等过程, 集中主要力量来研发协议芯片。在这个基础之上对网卡进行设计, 从而达到光纤通道的各项先进性能要求, 完成光纤通道各层协议, 实现各种连接拓扑。

(3) 数据通信过程的相关设计。在航电系统的设计过程中, 数据通信过程的设计环节非常重要, 它用来实现整个光纤通道系统的数据通信。通常情况下, 它涉及FC-2和FC-3层的协议, 主要是为了解决信息流量控制及误码率问题。

(4) 光纤通道交换机的开发。光纤通道交换机是光纤通道系统的传输枢纽, 需要解决路由算法和硬件设计上的问题。通过对光纤通道交换机的开发, 实现硬件系统的稳定性, 为航电系统的稳定运行奠定重要的基础。

3 结语

近几年来, 随着光纤通道技术的快速发展, 其已经受到了民用和军用机构的广泛关注。但是, 与国外的先进技术相比, 我国还存在一定的差距。因此, 我们必须加大力量进行以光纤通道为代表的统一网络技术的研究, 从而能够更好更快地实现光纤通道在航电系统上的应用。

参考文献

[1]姜震, 熊华钢, 邵定蓉.未来航空电子高速数据总线技术的研究[J].电光与控制, 2002, 9 (3)

[2]冯丹, 袁圣权, 张江陵.磁盘阵列附网存储技术的研究[J].计算机工程, 2000, 28 (10)

[3]Alan F.Benner.存储区域网络光纤通路技术[M].胡先志, 胡佳妮译.北京:人民邮电出版社, 2003

[4]Mike Glass, et al.Fibre Channel:leveraging a commer-cial networking technology for military applications[C].18thDASCON, 1999

[5]PHONAV.A photonic WDM network architecture for next generation avionics systems[C].IEEE Aerospace Confer-ence, 1999

[6]刘飞.光纤通道在基于MIL-STD-1553的航空电子系统网络中的应用[J].飞机设计, 2007, 27 (3)

光纤通道技术论文 第7篇

1 SPOC与NiosⅡ技术介绍

SPOC, 简单来说就是一种系统设计技术, 是在FPGA基础上实现系统设计的。该技术不仅灵活, 而且高效地将I/O、存储器和处理器以及系统开发所涉及到的其它部件全都集中在一个PLD上, 从而形成可编程片上系统[2]。

NiosⅡ是在第一代Nios软核处理器基础上发展而来的。该处理器最大的特点在于用户可以根据自身需求对其功能进行定制, 灵活性更高, 速度也更快一些。该公司推出的软件以及硬件能够使设计者在尽可能短的时间内设计出功能强大的处理器系统。在SPOC下, 设计者侧重于系统的功能以及整体构架, 对于电路设计等细节部分则不需要进行长时间的考虑, 并且设计出来的系统更可靠、稳定。

2 NIC方案设计

网络接口卡主要是由3部分组成的, 分别是FPGA (基于嵌人式Nios软核) 芯片、光收发器、串并信号转换器件。芯片是由NIC、CPU组成, NIC由3部分组成, 分别是收发控制逻辑、PCI接口控制以及8b/10b转换。PCI接口控制和PCI总线、收发控制逻辑和片外存储器相连、8b/10b转换和并信号转换器件分别连接到一起。其数据传输串行速率为1.0625Gbps, 信号的传输是由光纤实现的。首先, 光收发器自动接收光信号, 然后将其转换为电信号, 通过差分电路将电信号传送至串并转换器件, 对信号进行转换, 生成10bit并行信号, 最后再将信号传送至FPGA芯片, 按照要求进行处理, 将处理完的数据传送至总线传回节点机内存。发送过程正好与NIC接收过程相反。此次设计将所有逻辑电路全都集中在一片FPGA中, 不仅结构更加紧凑, 而且延迟比较小, 起到了优化系统的重要作用, 使NIC传输速率得以大大提高。

3 NIC结构设计

3.1功能部件

光收发器简单来说就是负责接收光信号的功能部件, 对接收到的信号进行转换之后, 再输出到指定器件, 同时还包括待发送电信号的转换和发送。

在该设计中首先需要解决的一个问题就是字同步, 接下来的功能设计都是以此为基础的, 因此, 解决好这一问题尤为重要。光纤传输的信号都是并行信号, 借助光接收器件将其转变为串行信号, 然后由串并转换器件进行转换就可以实现字同步。但需要注意的是, 元语系列和帧定界符全部为一个字, 并且总线也是以字为单位对数据进行传输, 所以, 字同步是非常重要的, 可以说是整个设计的关键。

NIC控制逻辑: (1) 接口控制。这不仅是设计的难点, 同时也是重点之一。接口控制的主要任务就是建立起主机对网卡的控制关系, 一般来说是通过网卡专有命令实现控制的。在不同时间, 网卡都要以主/从模式进行工作, 由VHDL语言描述实现这一部分控制逻辑。在主模式状态下, 主要是对DMA下数据传输进行控制;而在从模式状态下, 就需要对网卡设备进行配置, 在该模式下, 需要解决的问题有, 读取网卡状态, 向网卡发送控制信号等。

8B/10B编解码逻辑的主要功能就是对8B/10B编解码进行控制。一个字为8bit, 通过8B/10B就可以将8bit转换为10bit, 以光纤为媒介, 将字发送至接收方, 接收与这一过程正好完全相反, 在接收到10bit的编码之后, 通过10B/8B将接受到的信号转换成8bit编码, 存储在接收缓冲区中。

3.2硬件结构

以Nios II为基础对网络接口卡进行设计, 结构的组成一共包括3个层次:分别是硬件层、应用层以及抽象层, 硬件层设计硬件系统, 应用层设计应用程序, 抽象层为硬件驱动。

本次设计一共选取了3种型号, 分别是经济、标准、快速, 每一种型号占用的逻辑单元数目都是不同的, 并且这3种型号都优化了性能以及价格, 应用范围也比较广阔。本文选择的是经济型。添加Avalon slave port接口, 主要功能是实现对Nios II的访问和控制片外SRAM。这样一来就能够对数据传输进行控制, 从而实现对整个系统的控制。SRAM通过三态桥得以从总线接口到加入到系统。具体步骤:对相关信息进行设置, 然后再设置建立、保持、等待时间等, 这些操作完成之后就可以将SRAM添加到系统中。在调试时需要对建立、保持、等待时间进行反复修改, 直到能够正确访问方可停止修改。为了能够将JTAG、SRAM以及ROM与总线连接到一起, 需要添加三态桥, 只有这样, 构建的嵌入式系统才完整。

在.bdf文件中将信号连接到一起, 按照要求进行布局布线, 然后可以对系统进行仿真测试, 将.pof文件下载到硬件电路板上, 进行多次调试和方案修改, 直到能够满足设计要求。系统采用主动串行模式AS方式进行配置, 将文件下载到EPCS中, 这样一来, 系统的自动配置功能即可实现, 完成之后就可以进行通信。系统时钟是由晶振提供的, 系统配置是由全部配置器件实现的。

4测试结果分析

通过表1能够直观看出, 在通信延迟方面, 信令寻径式光纤传输交换网要优于千兆以太网;在带宽方面, 前者明显高于后者, 近3倍;在数据传输率方面前者也要高于后者, 但是并不明显。通过表2测试数据能够看出, 本文设计的网络接口卡能够确保逻辑的可实现性, 并且通信性能优越, 系统稳定、可靠。

5结语

综上所述, 本文对基于SOPC技术的光纤通道网络接口卡的实现进行了研究。本文所设计的网络接口卡是基于SOPC技术实现的, 与以往设计技术相比, 系统效率更高, 也更稳定。缓冲区的扩展使发送和接收实现了流水操作, 通信协议变得更加简单。另外, 本设计采用的是嵌入式设计技术, 这样一来今后开发智能网卡就比较简单, 这也是本次设计一个最大的亮点。

摘要：文章介绍了一种基于SPOC系统的光纤通道网络接口卡的方案, 该设计以NiosⅡ作为软核处理器, 将其与网络接口卡控制逻辑集成在FPGA芯片中, 采用流水技术实现数据的发送以及接收。测试结果显示, 该设计通信协议简单, 具有可靠的通信性能, 使系统的稳定性大大提高。此外自定义功能促进了NIC的快速开发。

关键词：SPOC,光纤通道,网络接口卡

参考文献

[1]许伟, 冯萍, 赵晓江.基于SOPC技术的光纤通道网络接口卡的设计与实现[J].计算机测量与控制, 2015 (4) :65-67.

输电线路光纤保护的通道联调 第8篇

本文根据各种类型通道的特点分析通道联调中出现的问题, 提出了借助光纤保护装置的通道自环测试功能进行多次测试, 逐步排除故障的方法。

1 专用光纤的通道测试

当光纤保护使用专用光纤通道时, 由于通道单一, 所以出现的问题相对较少, 解决起来也较为方便。一般需要用光功率计进行线路两侧的收、发光功率检测, 并记录测试值。尤其是对一些长线路, 由于熔接点多, 熔接点的质量直接影响线路的总衰耗。

图1为光纤保护装置专用光纤时的通道图。

专用光纤通道的调试步骤如下。

(1) 将本侧保护装置设置成光纤自环工作方式 (保护装置内部或外部的光端机的光纤接口收发互联) , 检测光端机是否正常。

(2) 光端机正常情况下, 将本侧保护装置设置成近程通信机光纤自环工作方式 (本侧通信机光纤接口收发互联) , 检测近程通道是否正常。

(3) 近程通道正常情况下, 将本侧保护装置设置成远程光纤自环工作方式 (对侧通信机光纤接口收发互联) , 检测远程通道是否正常。

(4) 在对侧进行同样的测试工作。

只有在两侧都进行了这些测试且通道正常后, 才能将保护装置连接到通道。若中间某一环节出现异常, 则可根据异常情况排除故障。

(5) 退出通道自环方式, 将通道恢复到正常运行时的连接。

2 复用通道测试

对于复用通道来讲, 由于传输中间环节多, 时延长, 出现问题的概率也大得多。在光纤保护通道联调之前, 必须先进行通道测试, 以确定通道是否能用, 尽量减少通道联调中可能出现的问题。

在进行通道联调时, 必须先用误码仪对通道进行测试。测试应根据保护实际运行的通道指标来进行, 即若保护设备工作在64kbit/s速率, 则测试应在64kbit/s速率上进行;若保护设备工作在2048kbit/s速率, 则测试应在2048kbit/s速率上进行。只有在线路两侧测试均无误码后, 才能将保护设备接入通道, 进行跨通道的保护调试。

图2为光纤保护装置复用通道图。

复用通道的调试步骤如下。

(1) 将两侧保护装置设置成光纤自环工作方式 (保护装置内部或外部的光端机的光纤接口收发互联) , 检测光端机是否正常。

(2) 光端机正常情况下, 将两侧保护装置设置成近程电自环工作方式 (MUX64光电转换装置的电接口收发互联) , 检测近程通道是否正常。

(3) 近程通道正常情况下, 利用误码仪测试复用通道的传输质量, 要求误码率越低越好 (要求短时间误码率至少在1.0E-6以上) 。通道测试时间要求至少超过24小时。

(4) 如果现场没有误码仪, 可借助保护装置的通道自环测试功能进行多次测试逐步排除故障。测试方法如下。

(1) 将本侧保护装置设置成远程电自环工作方式 (对侧SDH通信设备的电接口收发互联) , 检测远程通道是否正常, 注意保护装置通信时钟的切换。

(2) 远程通道正常情况下, 将本侧保护装置设置成远程MUX64装置光纤自环工作方式, 检测远程通道及MUX64装置是否正常, 注意保护装置通信时钟的切换。

(3) 在对侧进行同样的测试工作。

只有在两侧都进行了这些测试且通道正常后, 才能将保护设备连接到通道。若中间某一环节出现异常, 则可根据异常情况排除故障。

(5) 退出通道自环方式, 将通道恢复到正常运行时的连接。

3 传输数据检查

光纤保护利用数字通道交换两侧数据, 比较两侧数据, 判断故障在区内还是在区外。其中, 光纤差动保护利用数字通道交换两侧电流矢量, 同时也交换开关量信息;允许式光纤方向保护或距离保护利用数字通道交换两侧允许信号, 同时也交换开关量信息。

由于线路两侧CT变比可能不同, 光纤差动保护需设定变比系数, 使两侧的二次电流在区外故障和正常运行时大小一致差流为零。

光纤差动保护的三相电流及差动电流检查如下。

(1) 若两侧保护TA变比相同, 则将两侧保护装置的TA变比系数整定为1, 在对侧加入三相对称的电流, 大小为In, 在本侧保护装置查看对侧的三相电流Iar、Ibr、Icr及差动电流Icda、Icdb、Icdc应该为In。

(2) 若两侧保护TA变比不同, 则对侧的三相电流和差动电流要进行相应折算。假设M侧保护的TA变比为km, N侧保护的TA变比为kn, 则将M侧保护装置的TA变比系数整定为1, N侧保护装置的TA变比系数整定为km/kn, 在M侧加电流Im, N侧显示的对侧电流为Im*km/kn, 若在N侧加电流In, 则M侧显示的对侧电流为In*kn/km。若两侧同时加电流, 必须保证两侧电流相位的参考点一致。

4 保护功能联调

(1) 当线路一侧开关在分闸位置, 电源侧手动合闸故障线路时, 无电源侧保护不起动, 不能向电源侧发送允许信号, 导致电源侧差动保护拒动。借助无电源侧保护装置有开关三相分闸位置开入, 同时收到电源侧发来的保护起动信号, 满足这两个条件无电源侧保护即起动。模拟线路空冲时故障或空载时发生故障:N侧开关在分闸位置, M侧开关在合闸位置, 在M侧模拟各种故障, M侧差动保护动作, N侧不动作。

(2) 当线路一侧为弱电源侧或无电源侧, 内部短路时流过无电源侧的电流可能很小, 因此无电源侧保护可能不起动, 不能向电源侧发送允许信号, 导致电源侧差动保护拒动。借助低电压起动元件动作, 同时收到电源侧发来的保护起动信号, 满足这两个条件无电源侧保护即起动。测试弱馈功能:N侧开关在合闸位置, 加正常的三相电压, M侧开关在合闸位置, 在M侧模拟各种故障, M、N侧差动保护均不动作。N侧开关在合闸位置, 加三相电压使低电压起动元件动作, M侧开关在合闸位置, 在M侧模拟各种故障, M、N侧差动保护均动作, 且开关动作情况一致。

(3) 母线故障及开关与CT之间故障时, 两侧电流方向相反, 差流很小, 差动保护不动作, 为使对侧保护快速跳闸, 只有在故障侧起动元件起动情况下, 向对侧传送母差、失灵等保护的动作信号, 驱动对侧保护永跳。测试远方跳闸功能:M侧开关在合闸位置, M侧保护退出远跳受本侧控制功能, N侧保护有远跳开入信号, M侧保护能远方跳闸。M侧保护投入远跳受本侧控制功能, N侧保护有远跳开入信号的同时, 在M侧使保护起动, M侧保护能远方跳闸。

5 现场联调实例

一条配备光纤差动保护的500kV输电线路, 投运时一切正常, 半年后, 其中一套国产光纤差动保护频繁报通道告警信号, 而同一线路的另一套进口差动保护则未报通道告警信号。询问通信人员后, 得知他们于数日前进行了光通信卡升级, 升级后也进行了2048kbit/s速率的误码测试, 未发现误码。检查保护装置后, 未发现异常。用误码仪进行64kbit/s速率测试时, 发现通道误码率>10-6, 并有突发块丢失。由于这套国产保护为采样值传输, 故当通道误码>10-6时, 即报通道告警信号。而另一套进口差动保护为向量式传输, 其告警门槛为10-3～10-5, 故未报通道告警信号。通信人员虽然在2048kbit/s速率上测试无误码, 但在64kbit/s复接到2048kbit/s时, 产生了周期的块丢失。更换光通信卡后, 通道正常。

一条配备光纤差动保护的220kV输电线路, 在进行光纤通道联调前, 通信人员已通过远程软件自环进行过误码测试。联调时发现通道异常, 两侧保护均能进行近程电自环, 但不能进行远程电、光纤自环。由于现场无误码仪, 只好采用替换法来定位故障。在两侧更换MUX64装置后, 问题依旧。在更换两侧的PCM通信设备接口卡后, 问题消失。经检查发现一侧的PCM通信设备接口卡故障, 而通信人员在进行误码测试时, 采用软件回环方法 (无需派人员去对侧通信机房) 时, 正好跳过该接口卡, 无法发现这个问题。

一条配备允许式光纤保护的220kV输电线路, 其保护采用2048kbit/s通信速率, 联调时发现通道告警。两侧保护均能进行近程电自环, 但不能进行远程电自环。仔细检查后发现, 对侧SDH通信设备的电接口的电缆在配线架上配错了线, 重新配线后联调一切正常。

一条配备光纤差动保护的220kV输电线路, 投运前进行通道联调时, 两侧保护均能进行近程电自环和远程电、光纤自环。退出通道自环方式, 将通道恢复到正常运行时的连接, 两侧保护报通道告警信号。检查后发现, 两侧保护装置型号相同, 但软件版本号不同。由于该线路工程属于破口工程本侧装置软件版本为新版本, 而对侧软件版本为旧版本。升级对侧软件版本后, 联调一切正常。

6 结语

进行通道联调前必须做好足够的准备工作, 例如了解两侧保护TA变比和极性是否一致, 保护装置型号和软件版本号是否一致, 光纤是否已熔接好, 光纤接入位置是否一致等等。在缺少通道联调所需的测试仪器时, 可借助光纤保护装置的通道自环测试功能进行多次测试, 逐步排除故障。

在进行保护通道联调时, 通信人员应根据保护实际运行通道进行通道测试。测试时, 尽量采用硬件回环, 以保护实际传输速率进行测试。联调过程中出现问题时, 应综合各种因素, 迅速找到原因, 及时解决保证通道联调顺利完成。

摘要：近年来输电线路光纤保护在通道联调时所出现的问题越来越多, 本文根据各种类型通道的特点分析了通道联调中出现的问题, 提出了借助光纤保护装置的通道自环测试功能进行多次测试, 逐步排除故障的方法, 并给出了一些现场实例。工程实践证明该方法便捷高效, 能迅速排除故障, 保证通道联调顺利完成。

关键词：光纤保护,通道联调,通道自环

参考文献

[1]南京南瑞继保电气有限公司.RCS-901系列超高压线路成套保护装置技术说明书[Z].南京, 2006.

[2]南京南瑞继保电气有限公司.RCS-931系列超高压线路成套保护装置技术说明书[Z].南京, 2008.

[3]北京四方继保自动化股份有限公司.CSC-103A数字式超高压线路保护装置[Z].北京.2006.

[4]许正亚.变压器及中低压网络数字式保护[M].北京:中国水利水电出版社, 2004.

光纤通道技术论文 第9篇

在EMC World大会上宣布推出的EMC Unity是一个全新设计的现代中端存储解决方案, 旨在满足客户对全闪存、实惠性、灵活性和简洁性的需求。为了从EMC Unity系列解决方案中获取最大价值, 企业需要一个易于部署和管理, 并且无需牺牲性能或可靠性的现代存储网络。博科第六代光纤通道和IP存储技术在服务器与EMC Unity全闪存和混合存储之间提供了一个敏捷、易于部署的网络基础, 从而消除了闪存阵列中高频事务混合负载的瓶颈。

博科存储网络副总裁Jack Rondoni表示:“闪存从根本上改变了现代数据中心中对网络的要求。博科的专用存储网络和EMC Unity解决方案把简洁性、性能和实惠性完美融合到一起, 将支持任何存储部署。博科第六代光纤通道和IP存储网络将充分发挥EMC闪存存储的所有能力和效率。”

作为EMC Unity解决方案简洁性和易用性的完美补充, 博科Fabric Vision?技术还通过创新监测和诊断来预测问题, 并先发制人解决问题, 防患于未然, 从而简化了网络管理。该技术充分利用博科20 年来复杂任务自动化的最佳实践, 从而大大降低了运营成本。

光纤通道在继电保护中的应用 第10篇

1 光纤通道的优势

光纤通道相对于高频通道具有以下特点。

(1) 传输误码率低。

光纤通道的误码率一般在10-10以下, 这样确保了两侧保护信息的准确传输, 提高了保护的可靠性。

(2) 传输容量大。

随着电力系统保护、控制、远动技术的发展, 需要越来越大的通信容量。光缆构成的光纤通道当用0.85μm短波长时通信容量可达1920路, 当用1.55μm长波长时通信容量可达7680路, 这样可以使线路两端保护装置尽可能多的交换信息, 从而可以提高保护动作的正确性。

(3) 抗干扰能力强。

高频通道受雷电和电力系统操作产生的电磁干扰很大, 信号衰耗受天气变化的影响很大, 有时甚至不能工作。光纤通道不受电磁干扰, 基本上不受天气变化的影响, 可靠性远高于高频通道。因此, 光纤通道最适用于继电保护通道。

由于光纤通道相比高频通道有明显优势, 光纤闭锁式、允许式纵联保护将逐步代替高频保护, 与光纤电流差动保护同时在超高压电网中得到广泛应用。但由于光缆的特点, 抗外力破坏能力较差, 当采用直埋或空中架设时, 易受到外力破坏, 造成机械损伤。结合当前实际, 汕尾供电局光纤保护线路通道均采用架空地线复合光缆OPGW, 这样可以有效地防止类似事件的发生, 这也是目前通信上采用最广的方法。

2 光纤通道纵联保护的方式及配置

光纤通道安全性好, 传输质量高, 是纵联保护最佳的信号传送通道。较传统的其它通道, 更加安全可靠, 得到了越来越广泛的应用, 在数字化变电站中表现得更加突出。在现场运行设备中, 光纤通道纵联保护主要有以下几种方式。

(1) 专用光纤保护。

架空地线复合光缆 (OPGW) 和全介质自承式光缆 (ADSS) 可提供专用纤芯, 作线路纵联保护专用光纤通道。

专用光纤通道与纵联保护配合, 组成专用光纤纵联保护 (连接方式见图1) 。其优点是避免了与其他装置的联系 (如通信设备) , 信号传输环节少, 可靠性高。缺点是与复用通道比较光芯利用率低, 增加了投资成本。

(2) 复用光纤通道保护。

纵联保护与其他通信设备复用光纤通道, 按通信速率可分为64kbit/s和2Mbit/s通道 (连接方式见图2、图3) , 不同点只是从光电转换器到保护脉冲编码调制PCM之间以2M形式相连。复用光纤通道中, 保护装置发出的信号需经光纤接口, 传送给复用设备, 然后上光纤通道。其优点是接线简单, 提高了光芯的利用率;缺点是中间环节增加, 容易造成较大通道衰耗, 且转接设备在通信室, 不方便变电站运行人员日常巡视维护, 同时也造成继保和通信专业人员设备管辖的争议。

由于光纤信号不受电网运行工况的影响, 光与电互不干扰, 光纤通道没有诸如过电压等问题。尤其架空输电线的接地线OPGW的应用, 经济又安全。所以光纤纵联保护已经成为超高压线路的主保护。

3 实际应用中存在的问题

3.1 施工及维护问题

(1) 断点的熔接质量不高, 往往使断点附近的纤芯受到应力的作用, 导致光纤的衰耗指标不定, 影响光纤通道保护的正常运行。因此在光纤通道投运前, 必须严格按照验收规范对通道的各项性能指标进行测试验收, 确保光纤通道的施工质量。

(2) 光纤活接头积灰造成通道衰耗增加, 或者是光纤接头接触不良进而引起保护装置通道告警, 造成光纤保护退出运行。因此在运行维护中, 应特别注意接头的清洁, 在取下活接头时, 应立即盖上橡皮帽子, 同时工具箱内应备好酒精棉花以用作活接头的清洁。此外在装上活接头时应对准卡位, 慢慢拧紧, 以防接头接触不良。

3.2 光纤通道的反措要求

(1) 光纤保护用于220kV及以上电网时, 按照220k V及以上线路主保护双重化原则的要求, 纵联保护的信号通道也要求双重化。按2套主保护配置的线路, 每套主保护应有完全独立的“光纤+光纤”或“光纤+载波”保护通道, 确保任一通道故障, 2套主保护可继续运行。完全独立的“光纤+光纤”通道应包括2个不同路由的SDH设备及光缆, 通信直流电源应双重化。

高频保护由于是在不同的相别上耦合, 因此能满足双通道的要求, 但是由于高频通道运行维护较为不便, 广东电网提出在具备光纤通道的条件下, 保护更换时可逐步取消载波通道, 即进行现有高频通道的光纤化改造。汕尾供电局经过近几年的技术改造后, 目前仅剩下2条220kV线路没有改造完成, 暂时还使用高频通道通信。此项目已列入改造计划, 争取在“十二五”期间内改造完毕全部实现光纤通道。

(2) 按照广东电网反事故措施要求, 光纤电流差动保护不采用光纤通道自愈环, 非光纤电流差动保护和辅助保护可采用光纤通道自愈环。

影响光纤分相电流差动保护性能的一个重要指标是光纤通道的通道延时。若通道的收发路径不一致会导致在系统正常运行时, 差动保护检测到有差流, 严重时导致保护装置误跳闸。因此, 在使用光纤差动保护时, 运行部门要求光纤路由一致。在使用光纤直接连接方式时, 来回路由一致是满足的。而对于复用通道, 自愈环网的好处是通道故障的情况下, 自愈环网自动切换, 保证通信可靠性。但是自愈环网的通道切换导致光纤差动保护来回通道路径不一致, 不符合运行的要求。

因此, 在通道的日常运行维护中必须严格执行反措要求, 光纤电流差动保护不采用光纤通道自愈环。

3.3 通道设备的抗干扰问题

光纤通道中的光缆具有很强的抗干扰能力, 保护通讯机房通过光纤传输, 因此这部分几乎不存在干扰问题, 主要是通讯机房内设备的抗干扰问题。通信机房所有的设备都处于弱电工作状态, 变电站周围的雷击、设备放电或各种倒闸操作所产生的电弧, 都通过电磁辐射的方式干扰通讯设备, 其解决方法是采用屏蔽及良好的接地来抑制干扰。一般的做法是要求设备屏柜装有100mm2截面的接地铜排, 屏内设备外壳可靠接地。复用通道如图2及图3所示, 64kbit/s接口的收、发讯连线应采用屏蔽双绞线, 屏蔽层在发送端接地, 接收端浮空。2Mbit/s接口收、发讯连线应选用专用同轴电缆, 屏蔽层应双端接地。采取上述措施后, 能提高光纤通道的抗干扰能力。

4 结束语