Пример организации каналов ПА по ВОЛС
Технические предложения в части организации каналов передачи команд ПА через ВОЛС прокладываемых по ВЛ 110 и 220 кВ ОАО ММК (Магнитогорский металлургический комбинат)
Задача: Организовать по двум выделенным оптическим волокнам два канала связи с кольцевой топологией, работающих в противоположных направлениях.
Топология ВОЛС по ВЛ 110 и 220 кВ на ОАО ММК
Требования по передаче команд ПА
Предполагается организация канала передачи команд ПА с девятью пунктами трансляции. Суммарная длина девяти участков канала составит 46 км.
Десять команд АОН (поступающих от ЦСПА по двум ВЧ каналам) вводятся в двух точках кольцевого оптического канала на ПС30 и ПС90 и должны быть исполнены во всех пунктах канала (или выборочно).
Пять команд ПА (ФОЛ) вводятся на МТЭЦ и должны быть исполнены на ПС90 и ПС30 т.е. направлены к ЦСПА по ВЧ каналам.
Каналообразующая аппаратура и схемы организации промежуточных пунктов канала
В качестве каналообразующей может быть применена аппаратура АКА «КЕДР» (в модификации для работы по каналу ВОЛС).
Возможны три варианта организации схемы промежуточного пункта ОК канала для передачи команд ПА.
Для организации одного промежуточного пункта ОК канала, где должны осуществляться ВВОД и ВЫВОД команд ПА требуется два передатчика и два приёмника АКА.
Схема промежуточного пункта ОК канала с ВВОДОМ и ВЫВОДОМ команд ПА
для дублированного кольца (два направления передачи)
Схема организации промежуточного пункта канала с ВВОДМ и ВЫВОДОМ команд ПА (обязательна для ПС-90, ПС-30 и МТЭЦ).
В этой схеме:
- через одноимённые входы передатчиков АКА вводятся команды ПА одновременно в прямом и обратном направлении оптического канала (кольца),
- через одноимённые выходы приёмников АКА выводятся команды принятые по прямому и обратному направлению оптического канала, каждый приёмник транслирует команды ПА на соответствующий передатчик (цифровым стыком (ЦС) по интерфейсу RS 485).
Для организации одного промежуточного пункта ОК канала, где должен осуществляться только ВЫВОД команд ПА требуется два приёмника АКА (дополнительно оснащенных передающим модулем оптического интерфейса).
Схема промежуточного пункта ОК канала с ВЫВОДОМ команд ПА
для дублированного кольца (два направления передачи)
Схема организации промежуточного пункта канала с ВЫВОДОМ обязательна для тех ПС, где реализуются команды ПА (и где предполагается реализация команд ПА в ближайшей перспективе).
В этой схеме:
- через одноимённые выходы приёмников АКА выводятся команды принятые по прямому и обратному направлению оптического канала,
- каждый приёмник транслирует команды ПА в следующий участок ОК канала (через встроенный передающий модуль оптического интерфейса).
На промежуточном пункте канала, где нет необходимости ВВОДА и ВЫВОДА команд ПА установка аппаратуры АКА не требуется. Здесь выполняется простое соединение цепей прямого и обратного кольца ОК канала (сваркой оптических волокон или с помощью двух патчкордов).
Характеристики передачи команд ПА
Время передачи команд ПА до ближайшего пункта канала (при циркуляции в канале каждого направления кода 32-х команд):
- в прямом направлении (т. е. без промежуточных пунктов трансляции) не превысит 12,5 мс,
- в обратном направлении (через 8 пунктов трансляции) не превысит 25 мс.
Передача всех (совпавших по времени появления) команд производится параллельно в течение времени воздействия сигнала управления по входу передатчика. Принятый сигнал может быть продлён (выходным реле приёмника) на время от 0 до 1500 мс.
Нумерация команд при Вводе и Выводе
Существует возможность ввода команд на любом из пунктов канала где используется схема 1.
Команды должны вводиться на передачу сразу в двух направлениях, желательно одинаковыми (совпадающими) номерами, например:
- команды, передаваемые с ПС30 в прямом и обратном направлении должны иметь номера от № 1 до № 10.
Командам, вводимым в разных пунктах канала, желательно присваивать неповторяющиеся (различные) номера в пределах 32, например:
- команды, передаваемые с ПС30 должны иметь номера от № 1 до № 10,
- команды, передаваемые с ПС90 должны иметь номера от № 11 до № 20,
- команды, передаваемые с МТЭЦ должны иметь номера от № 21 до № 25.
Исполнение команд будет возможно в любом пункте канала, где используются схемы 1 или 2 (с произвольной выборкой).
Поскольку команды с ПС30 и ПС90 совпадают по назначению, на промежуточном пункте канала (по схемам 1 и 2) сразу четыре выходных реле приёмников АКА исполняют одну и ту же команду, например №1, №11 приёмника прямого направления и №1, №11 - обратного.
Вопросы резервирования
Аппараты разного направления передачи (прямого и обратного) на промежуточном пункте ОК канала должны иметь независимый источник питания оперативным током.
Схема кольцевого оптического канала дублированного двумя направлениями передачи обеспечивает 100% резервирование при одиночном обрыве оптического кабеля в любой точке канала.
Ввод команд ПА в двух промежуточных пунктах канала (ПС-90 и ПС-30) обеспечивает доставку команд ко всем пунктам канала даже при двух обрывах оптического кабеля, если обрывы произошли на противоположных полукольцах канала между ПС-90 и ПС-30.
При отсутствии повреждений оптического кабеля, возможен вывод из работы (для ремонта или профилактики) в каждом из полуколец ОК канала между ПС-90 и ПС-30 одного или даже нескольких (в одном направления передачи) аппаратов АКА. При этом все команды будут передаваться по назначению со временем передачи от 12,5 до 25 мс.
Возможности развития
Резервирование:
Если организовать на МЦЭС дополнительную точку ввода в оптический канал тех же команд, что вводятся на ПС-90 и ПС-30 (для этого команды должны быть доставлены на МТЭЦ по ВЧ каналу с ПС-90 или ПС-30), то степень резервирования по обрывам оптического кабеля (или по выводу аппаратуры для профилактических работ) существенно возрастёт. При этом количество аппаратуры в оптическом канале останется неизменным, т.е. не потребуется никаких дополнительных затрат, если такой ВЧ канал уже существует.
Мониторинг:
Если существует необходимость в дистанционном наблюдении (мониторинга) текущего состояния аппаратуры АКА т.е. наличия или отсутствия предупредительной сигнализации о неисправности, прохождении команд и т.д., потребуется доработка программного обеспечения и аппаратной части АКА «КЕДР». Для передачи информации о текущем состоянии АКА никаких дополнительных каналов не потребуется, (информация будет передаваться по тому же оптическому волокну, что и команды ПА). Вывод информации о текущем состоянии всех аппаратов АКА должен осуществляться (через RS-485, витой парой) на сетевой сервер, располагающийся на ПС-77, далее, на сетевой сервер ДП ЦЭС информация будет поступать по сетевому каналу связи.
Увеличение количества команд:
При установке в АКА «КЕДР» программного обеспечения (ПО) обеспечивающего циркуляцию в канале ВОЛС кода на 64 команды ПА возможно увеличение общего количества передаваемых команд. При этом:
- ввод команд на передачу и вывод принятых в одном пункте канала остаётся ограниченным по аппаратной части 32-мя входами и выходами,
- время передачи команд в обоих направлениях увеличится на 2 мс.