臺風(fēng)災害下電力通信網(wǎng)保障發(fā)展方向

摘要：我國東南沿海省份作為臺風(fēng)多發(fā)地區，每年臺風(fēng)都會(huì )對電力通信網(wǎng)的穩定運行帶來(lái)不利影響。論文首先分析了受臺風(fēng)影響后電力通信網(wǎng)面臨的主要問(wèn)題，接著(zhù)針對上述問(wèn)題提出應對措施以及未來(lái)為保障通信網(wǎng)絡(luò )穩定可以引入的先進(jìn)技術(shù)和工作方法，以希望今后面對臺風(fēng)等自然災害時(shí)，電力通信網(wǎng)能減小受自然災害的影響程度，并迅速完成搶修，恢復穩定運行。

關(guān)鍵詞：電力通信；臺風(fēng)；保障

一、現狀

我國東南沿海省份作為臺風(fēng)多發(fā)地區，每到臺風(fēng)季節，一旦臺風(fēng)正面登陸，將會(huì )對電力通信網(wǎng)，尤其是電力通信網(wǎng)的光纜網(wǎng)架穩定運行帶來(lái)惡劣影響。而如果遭遇的是超強臺風(fēng)，甚至還會(huì )造成電力一次線(xiàn)路倒桿、倒塔，電力架空光纜也隨之遭受?chē)乐仄茐?，而且受制于災后惡劣的搶修環(huán)境和一次線(xiàn)路恢復進(jìn)度，通常情況下電力通信網(wǎng)難以在短時(shí)間內完成修復，此時(shí)如果網(wǎng)絡(luò )上其他節點(diǎn)再發(fā)生一次故障，將會(huì )造成業(yè)務(wù)中斷、甚至是網(wǎng)絡(luò )解列，帶來(lái)嚴重后果，直接威脅電網(wǎng)的安全生產(chǎn)。目前，電力通信網(wǎng)應對臺風(fēng)及災后搶修主要存在以下三個(gè)方面的問(wèn)題：（一）電力搶修存在局部制約。日常情況下，電力通信網(wǎng)絡(luò )按照行政區域和電壓等級進(jìn)行職責劃分，分別由省、地、縣三級單位運維，同時(shí)各運維單位各自維護所轄范圍內的光纜。長(cháng)此以往，各單位只有“局部”，沒(méi)有“整體”的概念。在這種傳統的運維思路下，搶通多是使用本級的光纜資源，不能因式、因地制宜，缺乏靈活性。（二）普通光纜占比較大導致?lián)屝捱M(jìn)程變慢。因為受制于各方面客觀(guān)條件，普通光纜在電力通信網(wǎng)的組網(wǎng)中仍占有相當比例，而其中架空的普通光纜，較易被臺風(fēng)破壞引起光路中斷，而在面對超強臺風(fēng)時(shí)，即使是OPGW光纜，也可能被臺風(fēng)破壞，此時(shí)電力通信網(wǎng)絡(luò )將進(jìn)入N-1 狀態(tài)，當通信環(huán)網(wǎng)承載有大量重要業(yè)務(wù)時(shí)，如果無(wú)法盡快閉環(huán)運行，無(wú)疑將造成電力通信網(wǎng)絡(luò )極大的風(fēng)險。災后的搶修工作一般進(jìn)展較慢，風(fēng)險將隨搶修時(shí)間的延長(cháng)變得越來(lái)越高。（三）通訊受阻，導致?lián)屝掭^慢。遭受臺風(fēng)后，電力光纜故障的位置一般較為偏僻，而電力通信網(wǎng)的相關(guān)設備都布置在變電站、營(yíng)業(yè)廳等固定場(chǎng)所，因此電力專(zhuān)網(wǎng)的通信設備無(wú)法為搶修隊伍提供通信上的支撐。運營(yíng)商的通信網(wǎng)絡(luò )通常情況下也會(huì )受到臺風(fēng)的影響，通信基站等公網(wǎng)通信設施被臺風(fēng)破壞后，公共通信網(wǎng)將無(wú)法正常運行，手機等運營(yíng)商通信設備無(wú)法在搶修地點(diǎn)正常有效的工作，現場(chǎng)搶修人員與指揮中心缺乏溝通手段，無(wú)法及時(shí)溝通處理突發(fā)問(wèn)題，很有可能造成搶修進(jìn)展緩慢。

二、應對措施

針對以上三個(gè)主要問(wèn)題，結合實(shí)際工作經(jīng)驗，提出以下三個(gè)措施，有效地改進(jìn)了應對臺風(fēng)時(shí)運維單位的工作成效。（一）省、地、縣光纜資源共享。1.匯總地理范圍內省、地、縣三級光纜資源，并將所有的光纜圖冊整合到一起，以分層、分級的方式，在一份電子圖冊上呈現地區范圍內所有的光纜，并將具體的光纜長(cháng)度、剩余纖芯數量、衰耗值、最近一次的測試資料錄入電子表格。并隨著(zhù)網(wǎng)絡(luò )結構變化、光纜檢修、日常運維測試，滾動(dòng)更新以上資料，保持數據真實(shí)可用。2.基于匯總后的圖冊和數據。按照光纜的重要程度（省干、地市骨干、承載繼電保護較多的光纜）或是易受破壞的程度，整理符合以上光纜承載光路的參數指標要求的備用光纜路由，并在臺風(fēng)季前完成全程跳纖和測試，一旦光纜發(fā)生異常，運維單位就可以迅速的以備用纖芯完成中斷光路的恢復工作，避免了長(cháng)時(shí)間故障對電力通信網(wǎng)穩定運行帶來(lái)的影響。（二）高速率系統承載低速率系統，完成系統應急閉環(huán)。目前地市傳輸網(wǎng)絡(luò )的核心層、匯聚層帶寬一般為10G、2.5G，構建該層網(wǎng)絡(luò )的光纜一般為OPGW光纜（光纖復合架空地線(xiàn)）。接入層帶寬一般為155/622M，組建該層網(wǎng)絡(luò )的光纜通常為OPGW、ADSS、普通光纜。由光纜組成可以看出，核心層、匯聚層的網(wǎng)絡(luò )穩定性要高于接入層，抗自然災害的能力也較強，一般情況下，臺風(fēng)過(guò)后仍然可以保持網(wǎng)絡(luò )的完整性；接入層網(wǎng)絡(luò )使用ADSS、普通光纜的區段，則比較容易受到臺風(fēng)的影響中斷。因此，我們可以將低速率網(wǎng)絡(luò )中斷光路兩側的光口改接到高速率網(wǎng)絡(luò )設備上（最好為同站點(diǎn)背靠背互聯(lián)），然后，在高速率網(wǎng)絡(luò )上開(kāi)通低速率網(wǎng)絡(luò )全部業(yè)務(wù)時(shí)隙，從而利用高速率網(wǎng)絡(luò )帶寬完成業(yè)務(wù)的閉環(huán)運行。如果是OTN網(wǎng)絡(luò )覆蓋的區段出現的網(wǎng)絡(luò )開(kāi)環(huán)，則可以開(kāi)通一個(gè)波道，為中斷光路兩側站點(diǎn)提供另一條路由的光路實(shí)現系統應急閉環(huán)，從而有效的避免了環(huán)網(wǎng)上另一節點(diǎn)故障可能造成的業(yè)務(wù)中斷等更為嚴重的后果。（三）衛星通信為搶險指揮保駕護航。為了給現場(chǎng)搶修人員、現場(chǎng)臨時(shí)指揮部與調度中心通信提供可靠地通信保障，我們將衛星電話(huà)引入災后搶修的工作。衛星電話(huà)具有體積小巧、便于攜帶，可以在任何地點(diǎn)、時(shí)間提供可靠地通信服務(wù)的特點(diǎn)，完全符合了光纜搶修地點(diǎn)偏僻，可能面臨公網(wǎng)通信失效的使用場(chǎng)景。在日常運維中，衛星電話(huà)很少使用，為了在災后搶修中，現場(chǎng)搶修人員可以正確的使用衛星電話(huà)，在臺風(fēng)季來(lái)臨之前，信通公司對應急搶修的基干隊伍展開(kāi)相應培訓，確保相關(guān)人員掌握衛星電話(huà)的正確使用方式，一旦故障發(fā)生，衛星電話(huà)就能確實(shí)發(fā)揮作用，成為搶修現場(chǎng)和指揮中心溝通最有力的通信保障手段。

三、未來(lái)的發(fā)展方向

（一）運用ASON實(shí)現保護。目前電力光傳輸網(wǎng)絡(luò )以傳統SDH為主，網(wǎng)絡(luò )結構以環(huán)形為主，輔以少部分鏈型結構，保護方式主要采用SNCP和MSP等，缺少先進(jìn)的業(yè)務(wù)保護、業(yè)務(wù)恢復和路由選擇功能。一般情況下，通信網(wǎng)絡(luò )發(fā)生單點(diǎn)故障，SDH網(wǎng)絡(luò )的保護機制可以發(fā)揮作用，保證業(yè)務(wù)正常運行。然而在臺風(fēng)等自然災害發(fā)生的情況下，受災區域往往會(huì )有多條光纜故障，因為SDH業(yè)務(wù)的主、備路徑在開(kāi)局就已經(jīng)固化，無(wú)法自動(dòng)調整，一旦主、備路徑各發(fā)生一次故障，即使網(wǎng)絡(luò )內業(yè)務(wù)的源、宿之間還有其他可達光路，業(yè)務(wù)仍會(huì )中斷，缺乏抗災能力。今后，一方面增加光纜資源，豐富地區光纜網(wǎng)架；另一方面，在光傳輸網(wǎng)絡(luò )中采用自動(dòng)交換光網(wǎng)絡(luò )ASON?（Automatically?Switched?Optical?Network）技術(shù)，該技術(shù)將信令引入傳輸網(wǎng)，并通過(guò)增加控制平面，增強了網(wǎng)絡(luò )連接管理和故障恢復能力，支持Mesh型組網(wǎng)，依據客戶(hù)層信號的業(yè)務(wù)等級調整所需要的保護等級。引入ASON技術(shù)后，逐步將通信網(wǎng)絡(luò )向Mesh組網(wǎng)演進(jìn)，通過(guò)重路由功能，只要業(yè)務(wù)源、宿兩點(diǎn)間仍有可達光路，均可以保持業(yè)務(wù)不中斷，大大提高了業(yè)務(wù)可靠性。（二）建立綜合性的智能管理系統。為了徹底解決各單位運維資料零散，沒(méi)有關(guān)聯(lián)性，對運維、搶修工作缺乏指導作用的問(wèn)題，建設綜合的智能管理系統勢在必行。一方面，通過(guò)基于智能分析技術(shù)對原先各單位運維人員手工維護的靜態(tài)數據進(jìn)行解析、整合，發(fā)現原有數據之間的關(guān)聯(lián)性，并建立對應關(guān)系，將全部孤立的數據統合成“數據關(guān)系庫”。系統可以根據運維人員的實(shí)際需要自由選擇所需字段，以圖、表、文等形式靈活展現。這樣，系統中的數據就可以被各運維單位有效使用。另一方面，構建網(wǎng)絡(luò )故障模式庫，針對故障現象、信息進(jìn)行特征識別，調用故障模式庫進(jìn)行匹配，根據匹配結果向運維人員呈現故障處理方案，同時(shí)通過(guò)前面建立的全網(wǎng)數據庫，運用AI技術(shù)，快速地計算出可以采取的應急迂回措施。臺風(fēng)過(guò)后網(wǎng)絡(luò )多點(diǎn)發(fā)生故障的情況下，通過(guò)智能管理系統，可以同時(shí)針對不同的故障及時(shí)的給運維人員提供所需的對應信息和指導意見(jiàn)，大大縮短制定處置方案的時(shí)間。（三）和運營(yíng)商資源互補。與運營(yíng)商進(jìn)行戰略合作，相較于電力通信網(wǎng)，運營(yíng)商光纜資源更為豐富?？梢院瓦\營(yíng)商建立合作關(guān)系，梳理雙方可以互為備用的光纜資源，建立相應的臺賬和應急響應機制。一旦相關(guān)區域受災，即啟動(dòng)應急響應機制，借用運營(yíng)商光纜恢復光路，縮短電力通信網(wǎng)遭到破壞的時(shí)間。在電力通信網(wǎng)資源充足的情況下，也可將空余纖芯借給運營(yíng)商恢復運營(yíng)商通信網(wǎng)，實(shí)現互惠共贏(yíng)。

四、結語(yǔ)

本文針對臺風(fēng)對電力通信網(wǎng)帶來(lái)的主要問(wèn)題，論述了應對措施，提高應對臺風(fēng)能力可以采取的技術(shù)手段和工作方法，保證電力通信網(wǎng)在臺風(fēng)影響后能快速恢復、可靠運行。

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