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改造NERA微波公务信道为国产监控信道

时间:2007-1-27栏目:石油能源论文

 摘 要 粤北NERA数字微波电路由于主机损坏而退出运行,使粤北电路缺少监控支持。广东省电力通信中心自行开发了一套监控系统来代替原监控系统,并决定利用现有的公务信道作监控信道,但NERA公务系统的汇接放大部分各接口间的互连差接多,使信道输入阻抗小,隔离度低,对此,采用尽量将与监控信道无关的接口断开,使监控信道独立的方法来提高信道隔离度。改造后将监控设备接入信道并投入运行,主机和各RTU均工作正常。此次改造为国家节省了资金,为生产提供了安全保障,也说明了利用NERA的公务信道作监控信道是可行的。

  1986年投运的粤北NERA数字微波电路,其原配的监控系统——NK60由于缺乏备品,主机损坏后无法修复,已退出运行多时,使粤北电路缺少监控支持,严重影响了电力系统的正常生产。为此,广东省电力通信中心自行开发了一套监控系统来代替NK60系统。所不同的是新监控采用4W信道传输数据。而NK60使用RS422接口,在78 Kb附加器上插入主码流。由于接口不同,新监控需要重新考虑传输信道。根据粤北电路的情况,我们决定利用各站现有的公务信道作监控信道。但问题是:NERA公务系统长期以来都存在着自激、啸叫的现象,甚至连通话都经常会受到影响,这样的公务信道能否被监控正常使用还是一个未知数。经过将已安装的监控接入公务信道进行试验,发现监控确实无法工作,主站与各RTU根本无法取得同步和联系。由此看来,必须改造公务信道。

1 粤北电路公务信道改造前的状况

  各站及全线的技术指标是:

  a)幅频特性:0.3~16 kHz内发-4.0 dB,-4.4~-4.7 dB,小于3 dB的信道要求;

  b)信噪比为51 dB,大于17 dB的信道要求;

  c)频偏为0,小于6 Hz的信道要求;

  d)隔离度指标则较差,在没有接任何用户和没有任何电路环路的情形下进行全线测试,发任意频率为0.3~16 kHz,电平为-4 dB的信号,都在收支路上收到约-13.5 dB的与发信号同频的信号,说明隔离度是9 dB左右。而监控信道的要求是隔离度必须大于30 dB。很显然,隔离度这个指标还差很远。这时的公务信道就象在某个地方被环回的情形。

  新的监控系统主要是通过主机发一个2.28 kHz的控制信号与RTU取得联接和同步的,而此时的情况是主机在发支路上发2.28 kHz信号的同时,在收支路上收到一个频率稳定,电平较高的2.28 kHz信号,导致了主机无法正常工作。

2 改造公务信道的可行性

  NERA的公务系统包括汇接放大和公务处理两大部分,分别分布在两块电路板上,即amplifier distribution board——EY164A和amplifier service channel board——EYXD169A。公务处理部分主要用于公务电话,与公务信道关系不大;我们主要研究汇接放大部分,所有的音频接口都是从汇接放大部分分出的,共有4类外接出口,分别是:

  a)监控接口,包括SUP 4W平衡口和SUP 4W不平衡口;

  b)其它设备连接口,包括OTHER EQPT1和OTHER EQPT2;

  c)公务接口,包括EOW1和EOW2;

  d)无线设备接口。

  这4个接口是互相关联的。这些关联是基于公务电话的全向呼叫、多方通话的特点所设计的,作用是:当多个方向的公务汇集到一个站时,通过其它设备接口将各个方向的公务联接后,任一方向公务接口都可以收发其它方向的公务,也可以转发其它方向的公务至下一站。监控接口同样是这样。但这样一来,由于其内部的互连,形成了一个无线接口—公务接口—其它设备接口—监控接口—无线接口的环状的电阻网络,这个电阻网络等效于信道的输入阻抗。显然,这个阻抗值越小,信道的隔离度越低。因此,各接口之间的互连差接是导致公务信道隔离度低的直接原因。

  那么,只要将某些接口的连接断开,使之不能形成环状电阻网络,等于将信道的等效输入阻抗增大,隔离度就可以提高。

  从电路的实际情况看,应尽可能将那些与监控信道无关的接口断开,也就是说,尽量地将监控信道独立出来,以达到最大的信道隔离度。首先,可以将公务接口与无线设备接口的连接、公务接口与其它设备接口的连接以及监控接口与其它设备接口的连接断开,然后,只选择对广州方向的监控口,其它方向的监控口断开(粤北电路监控系统的中心站设在广州,其余各站只安装RTU,只需要单向对广州就可以了)。另外,由于监控和公务都工作在0.3~4 kHz的频带上,互相有冲突,因此,也将公务断开。

3 改造后公务信道的状况

  根据以上分析,参考实际电路图,在选用4W平衡口的情况下,将全线各站与4W平衡口无关的其它接口断开以后,我们对信道重新进行了测试,结果表明,改造后的效果是非常明显的:在没有接用户的情况下,信道的隔离度已近似于无穷大(0.3~16 kHz范围内发-4.0 dB信号,收支路收不到信号),而其它指标如信噪比、幅频特性、频偏等与改造前相比没有变化。将监控接入信道投入运行,主机及各RTU都工作正常,广州主机已能收看到各RTU送回的遥测、遥信数据,说明这次改造是成功的。
  
4 结束语

  粤北电路国产监控设备目前已投入了运行。此次公务信道的改造和充分利用,既为国家节省了大笔的费用,也为生产提供了安全保障,同时也解决了粤北电路长期以来没有监控运行的老大难问题。在广东电力系统通信网中,目前仍有

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