PCM在电力通信系统中的应用文档格式.docx

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PCM编码是PulseCodeModulation的缩写，又叫脉冲编码调制，它是数字通信的编码方式之一，其编码主要过程是将话音、图像等模拟信号每隔一定时间进行取样，使其离散化，同时将抽样值按分层单位四舍五入取整量化，同时将抽样值按一组二进制码来表示抽样脉冲的幅值。

PCM编码的最大的优点就是音质好。

PCM数字通信过程主要包括三大部分：

第一部分是发送端的模／数变换，其中有抽样、量化和编码过程；

第二部分是信道，包括信道传输和再生中继；

第三部分是接收端的数／模变换部分，主要指再生、解码和低通滤波平滑过程。

三、电力用户对PCM设备的要求

1、满足电力系统PCM通信的系统功能应用

PCM设备应具备数据与语音等多业务综合接入功能，在传输中采用并行数字交换技术与灵活的时隙交叉连接技术完成不同流向的业务调度；

并主要依靠MSTP（综合业务传输平台），2M电接口为电力系统用户提供SCADA（SupervisoryControlAndDataAcquisition监督控制数据采集）实时数据通信、远动信号等数据业务；

及调度电话、行政电话、热线电话等语音业务的接入，将用户终端业务在接入层汇聚收敛，在光传输网络中进行有效安全地传送。

2、丰富的语音接口

能提供包括用户模拟接口、环路中继接口、计费电话（极性反转）接口、E/M中继接口、2/4线音频接口、磁石接口、热线接口、载波接口等多种语音接口。

3、齐全的数据接口

如标准的E1接口、64K同向数据接口（G.703）、低速数据接口（RS232/485/422）、N×

64K同步数据接口（V.35）、10BaseT以太网接口等，满足用户终端设备数据的接入。

4、安全可靠

PCM设备的各重要单板如：

铃流盘、电源盘、主控盘应具备1+1的冗余保护。

为保证各业务的安全运行，当64K业务支路、2M线路出现故障时能实现业务地自动倒换；

光传输网提供环网保护、线路保护等保护方式，满足电力系统高可靠性要求。

5、线路保护

对重要业务具有主业务传输通道，和辅助传输通道，形成两个1:

1的保护通道，在2M线路出现故障时，业务保护专用通道能实现自动倒换；

当主业务传输通道断开后，主业务将自动倒换到辅助传输通道，此时辅助业务断掉；

当主

PCM在电力通信中的典型应用

1、传统PCM话音接入

近交换机端配置FXO接口卡与程控交换机相连，远端通过FXS接口卡与远端电话机相连，通过传输设备的E1接口接入，实现两个站点间的语音通话。

组网示意图如下：

应用解释：

FXO：

ForeignExchangeOffice外部交换局、语音环路中继接口

功能：

用户话音信号与ST-BUS64K数字信号的相互转换；

用户线状态信号与数字信令码之间的相互转换。

理解：

FXO相当于一个电话，接局端。

FXS：

ForeignExchangeStation外部交换站、用户模拟接口（电话线）

向电话用户馈电；

过压和过流保护；

被叫时向用户送铃流；

监视用户摘挂机状态；

实现语音到64K数字信号的相互转换，数字信令到线路状态之间的转换。

FXS必须与FXO配合使用。

相当于程控交换接口，有馈电，可以直接接电话。

注意：

FXO、FXS可以用于自动电话、共电电话、计费电话等用途。

2、多业务接入混传

实现传统的话音及热线等语音业务，同时根据用户要求还可选装V.24、V.35、64K同向等数据接口卡。

多种业务同时占用一个或几个E1接口，实现数据和话音业务的混传通信。

这是目前电力PCM设备通信的主要应用模式。

组网示意图如下：

这种情况下所建设的电力系统通信接入网不仅仅是一个只提供接入传输的互连互通平台，而是一个对各种业务的传输质量和接入安全性提供保障的多业务承载平台。

四、瑞斯康达RC3000-15在电力通信中的解决方案

1、RC3000-15产品简介

RC3000-15

RC3000-15综合业务复用平台能充分利用电力通信系统的2M资源，为用户提供以太、V.35、异步串口等数据接口和多种语音接口，实现在同一线路上的语音、数据等多业务交叉、复用功能，同时还可以提供PDH光口盘、E1接口盘、STM-1汇聚接口盘及千兆以太接口盘，可以满足各种接入环境及汇聚需求。

RC3000-15综合业务平台集成数字/模拟接入、复用、交叉、传输、协议转换功能，采用模块化智能总线设计，能够把若干个E1中有用的时隙进行集中分配，充分利用现有传输线路资源，减少资金投入，有效支持用户现有业务，并保证未来业务的扩展，在原有的SDH或MSTP网络构架上为用户提供性能价格比较高的接入方案。

适用于PSTN公网，公检法，金融，电力，铁路，军队等专网用户和企业、园区、写字楼等普通用户的多业务接入，实现了三网合一的概念。

产品使用瑞斯康达RaisecomNviewNNM统一网管平台进行管理，可以很方便的进行本端、远端管理和设置，快捷、有效的支持设备运行时的管理维护工作。

2、瑞斯康达RC3000-15满足电力用户的需求

电力用户对PCM的要求

应答

具体板卡型号

备注

设备具备多业务综合接入功能：

实现数据与语音、传输与接入多种功能综合应用在同一设备的一体化功能

满足

设备型号：

核心单板冗余保护：

交叉盘&

电源盘1+1保护，包括铃流热备份保护

RC3000-15-DXC

SUB-PWRII-DC

RC3000-15-32FXS

FXS卡上每两路语音共用一个铃流发生器，该铃流发生器出现故障时，不影响其他30路语音的正常通信；

全面的时隙交叉连接能力：

具备E1到E1，E1到64k，64k到64k的交叉，

实现双向、单向的交叉方式

含语音业务提供信令状态支持128个E1全交叉；

齐全的音频接口：

环路中继接口、计费电话（极性反转）及热线接口、E/M中继接口、2/4线音频接口

RC3000-15-32FXO

RC3000-15-32E&

M

两端FXS卡对接可实现热线电话功能；

FXS卡对每一路语音都具备极性翻转检测功能；

2线和4线可在网管上设置；

丰富的数据接口：

标准的E1接口、V.24同步接口、低速异步RS232、接口、64K同向数据接口（G.703）、V.35接口（N×

64K同步数据接口）、10BaseT以太网接口

RC3000-15-8E1

RC3000-15-8V24

RC3000-15-16RS232

RC3000-15-16C64K

RC3000-15-8V35

RC3000-15-8ETH

E1接口有平衡和非平衡可选；

V.24支持最大带宽256K

以上表格中的内容，对文章的第三部分进行应答，说明了RC3000-15完全满足电力通信系统的要求。

3、瑞斯康达RC3000-15在电力通信接入层的解决方案

3.1通信接入网整体解决方案PCM+SDH光端机

当前电力系统通信中，PCM设备组网要求能成链型结构和环形网络结构，并且通信业务在任一网元节点都可以上、下或直通，保护专用PCM的业务流在通道上可实现单向、双向传输。

目前电力PCM业务流连接主要为星型结构，即各站点到调度局中心局。

而2M数据的接入主要是依靠SDH光传输设备，实现电力用户调度语音、业务数据的远距离传输。

瑞斯康达RC3000-15综合业务接入设备，结合公司MSTP产品OPCOM3500E组建地方光纤通信网，组网示意图如下：

3.1.1方案说明

本方案采取传统的PCM与SDH光传输设备相结合的方式，共同组建地方光纤通信网，其中各站点终端业务依靠RC3000-15接入，而OPCOM3500E提供2M电路在光纤中的透明传输通道。

由各管理机构（如调度局）至所辖变电站、开关站的行政及调度电话需要从交换机延伸到每个变电站。

各站点电话与局端PBX程控交换机之间通过智能PCM设备复用及解复用方式实现电话延伸，每部电话需求带宽为64kbit/s。

在重要变电站之间或与调度局之间经常配置热线电话，保证电力生产调度的及时性。

根据现地闸站和管理机构之间的管理关系，每个管理机构负责所辖现地闸站的电话延伸业务。

变电站中的断路器、复合开关、继电保护等电力一次运行设备的工作状态数据信息，需依靠RTU（RemoteTerminalUnit远端测控单元）实现采集（属于调度自动化的范畴），并且须回传到调度中心进行显示，方便调度命令以数据形式下发到发电厂、变电站、开关站进行远程遥控操作。

这些数据有的是直接通过站内现场总线的数字RS232串口接在V.24业务的音频出线通道的上进行传输，有的则是将数据经过调制器（MODEM）变换成音频信号，电力中一般常用4W模拟音频信号来承载，经PCM的CE1电路上传输网并传送到对端，调度局再用FTU（馈线自动化终端）或者解调器还原成原来的数据。

业务详细流程示意图如下：

为了链路安全地传送，节点间电路需求按2Mbit/s电路通过DDF（数字配线单元）与光传输设备OPCOM3500E相连。

光纤环网上各传输网元以调度局为中心，利用SDH技术天生的自愈特性，保证当工作路由出现故障时，无需人工干预即可自动切换到保护路由，并重新建立业务连接关系，保证了业务接续性，起到自愈保护的作用。

DDF连接示意图如下：

配套设备说明：

附属配套设备主要包括各站点配置的光分配架、ODF配线模块、熔配一体化模块、VDF配线单元框（模块）、DDF同轴配线模块、综合配线机柜等。

这些配套设备是通信传输系统的重要组成部分，完成光缆连接、业务接口连接等功能，实现通信机房的标准化和网络资源的一体化，便于维护管理。

3.1.2方案特点：

1、RC3000-15的业务接入优点

（1）交叉容量大

提供128个E1全交叉连接能力，利用时隙交换功完成电力用户基于64K业务的任意交叉和复用；

远大于目前主流PCM厂家格林威尔、萨基姆、讯风等12E1、64E1的交叉容量。

（2）丰富的业务接口

单一设备全面接入变电站各种业务，包括FXS、2W/4WE&

M、热线电话等语音业务以及2M、V.24（同步RS232、异步RS232）、V.35（N*64KN=1~31）、同向64K、RS422/485串口、FE（10/100MBase-T）等数据业务，设备丰富的接口，为将来多业务的接入提供保障。

（3）灵活性强

设备可以根据用户要求任意配置多种用户接口卡，支持带电热插拔功能；

支持自动识别，通过软件分配业务时隙带宽，背板程序具有自动存储功能；

可以根据实际情况调整时钟，满足