第四师电力有限责任公司运行维护检修分公司 新疆可克达拉市 835213
摘要：经济的发展，社会的进步推动了我国综合国力的提升，也带动了电力行业的飞速发展。同时，随着电力及时迅速的发展，智能电网逐步趋于实现，从而促使电力信息通信行业的格局发生了巨大的变化。对该行业的仔细分析对比，就会发现，在电力通信的带宽需求和业务种类等方面，和过去相比在一定程度上都取得了巨大进步。而当前的电力通信业务在各个方面都呈现出来向多元化方向发展的迹象，在各类业务的数量上得到了大幅度的提高，并且在各业务领域基本都实现了跨越性的发展。电力通信行业的快速发展，一方面对电力通信网的安全性和稳定性提出了更高的要求，需要专业性较强的技术人员对电力通信网及设备进行运维管理；另一方面，电力通信网已经成为一张巨大的通信网络，但是，由于电力通信网络起步较晚，基础通信设施和网架及相应的施工方面不是很完善，会导致电力通信网在某些方面不是很稳定，在一定程度会给电力通信运维带来很大的风险。将就电力通信运维方面的弊端和风险进行简要分析。
关键词：电力信息；通信系统；运维风险；分析研究
引言
电力物联网是现代社会必不可少的基础设施，各组成部分及设备通常都分布在较大的地理范围内，覆盖了从发电到用户的整个过程。智能电网的通信网络架构一般可以分为三个层次：第一层是广域数据传输网络，简称为广域网，对应于智能电网的输电域，主要用于区域性数据汇聚节点与电网控制中心之间的主干数据传输；第二个层次是邻域数据传输网络，简称邻域网，对应于智能电网的配电域，用于用户智能电表和邻域数据汇聚节点之间的数据接入和传输；第三个层次用户家庭内部的数据传输网络，一般称为家域网，这种网络用于连接家庭内部的智能用电器和智能电表。不同层次的网络对数据传输速率和带宽的要求都各不相同，所以不同层次的数据传输网络也对应于不同种类的通信和网络技术。
1电力物联网系统
电力物联网由感知层、网络层、平台层及应用层组成。感知层即为数据采集层，由一系列电力终端组成，如温湿度传感器、摄像头等，采集环境信息。网络层负责将感知层的数据通过不同种类的通信技术上传至上层。主要的传输技术有：有线网传输、传统蜂窝网络传输、卫星无线网传输以及电力专网传输。平台层主要负责数据的存储与管理。大量的电力数据上传至平台层后，经由平台层进行存储，并按照数据类型为用户提供管理接口。应用层主要面向企业以及个人用户。包括数据的查询、企业数据分析等应用，都是基于海量的电力数据基础上进行的。
2电力信息通信系统运维风险
运维人员在对电力通信设备进行维护过程中，存在着许多能够导致通信设备异常的风险，这些风险主要包括人为自身造成的风险、设备自身老化而造成的风险以及如自然灾害等不可抗力造成的风险。通信设备运维时作业的风险，主要讨论的是由于人为自身造成的作业风险：主要包括：通信电源作业风险、通信光缆作业风险、线缆作业风险等。
3电力信息通信系统运维措施
3.1跳频通信技术的应用
跳频通信是将窄带调制信号的载波频率在一个伪随机序列控制下进行离散跳变，从而实现频谱扩展的通信方式。跳频通信具有优良的抗干扰性能、保密性能和多址组网性能，是抗干扰通信中最有效的手段之一，已广泛应用于卫星通信、移动通信和导航定位等多个领域。
3.2LoRa技术
LoRa可以实现远距离传输，其特点是成本低，但传输速率有限。它基于扩频技术，可以提供超低功耗的数据传输服务。LoRa的关键技术在于线性调频扩频调制。该技术在保留频移键控带来的低功耗特性的同时，显著增加了无线传输的距离，这也是其优势之一。
在电力物联网中，LoRa通常用于变电站或者其他大范围内的数据采集业务，以保证数据传输的安全性。
3.3 230MHz电力专网通信
230MHz电力专网系统工作于230MHz频段，独创25kHz离散频点独立使用、任意载波聚合，动态频谱感知等关键技术，融合边缘计算、网络切片功能，具备丰富的产品形态，为行业用户提供数据、语音、视频、集群及物联网业务的无线接入能力。无线频谱是不可再生的国家战略资源，230MHz电力专网通信技术通过零散碎片频谱重耕，提高频谱利用效率。该电力专网通信将核心网的功能下沉，配合边缘计算，实现低时延的电力通信。同时优化高层信令，通过增强连接、唤醒机制满足海量连接的传输业务。该技术采用扁平化系统架构，网络拓扑简单，部署成本低，系统可靠性高，维护量少，更加契合电力通信接入网的需求。230MHz电力专网具备安全可靠、功能丰富、成熟稳定、配置灵活、管理全面、组网简单、运维便捷等特点，主要面向物联网应用场景，适配电网企业业务和频谱特点，利用频谱感知和载波聚合，满足电力无线通信接入要求，包括配电自动化“三遥”和精准负荷控制等低时延、高可靠业务。
3.4基于堆叠架构的核心交换网络设计
核心交换网络采用环形堆叠架构设计，更好地保证融合通信核心交换网络的安全可靠性，任何一个线缆故障，堆叠方式由环形变为链型堆叠方式，不影响设备整体运行；堆叠交换网络设备间带宽达到10Gbps；通过任何一台成员交换机登录堆叠系统，对堆叠系统所有成员交换机进行统一配置和管理；堆叠形成后，不需要配置复杂的二层破环协议和三层保护倒换协议，简化了网络配置；通过增加成员交换机，可以轻松地扩展堆叠系统的端口数、带宽和处理能力；同时支持成员交换机热插拔，新加入的成员交换机自动同步主交换机的配置文件和系统软件版本。
3.5数字孪生信道标准体系
作为一个新兴领域，考虑数字孪生信道的理解与沟通需要标准的辅助，数字孪生信道关键技术的研究与实施需标准参考，数字孪生信道的落实应用需要标准指标，同其它应用类似，数字孪生信道同样急需建立对应的标准体系.综合考虑拟建体系的合理性、完整性、系统性和可用性.1）数字孪生信道基础共性标准包括无线信道数字孪生名词术语、体系规范、应用准则三个部分，为数字孪生信道技术内涵、概念定义、体系架构、应用范畴提供支撑.2）数字孪生信道关键技术标准包括物理信道标准、虚拟信道标准、孪生数据标准、连接标准、应用服务标准五部分，可用于指导数字孪生信道五维模型中的关键技术的研究和实施.3）数字孪生信道应用标准包括通用要求以及在5G、B5G、6G通信等领域应用的具体技术要求，可用于规范数字孪生信道应用过程中运行环境、接口、集成、维护等技术要求.
结语
电力通信网在运行过程中，会受到许多因素的影响，可能导致电力通信系统出现故障，这就需要专业的运维人员对其进行维护。分析了在传统通信网运维过程中可能存在的效率和管理问题，结合电力通信网运维过程中的问题，分析了目前电力通信网在运维过程中在通信设备运维、通信光缆、各类连接线缆、其他通信设备等的作业风险，并根据相关分析给出了对应的措施和建议，以便为电电力通信网的安全稳定运行提供可靠的保障。
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