Q GDW 11637-2016 2M保护通道切换装置技术规范.pdf

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1、 2M 保护通道切换装置技术规范 Technical specification for 2M protection channel switching device 2017 - 07 - 12 发布 2017 - 07 - 12 实施 国家电网公司 发 布ICS 29.240.30 Q/GDW 国 家 电 网 公 司 企 业 标 准 Q/GDW 11637 2016 Q/GDW 11637 2016 I 目 次 前 言 . II 1 范围 . 1 2 规范性引用文件 . 1 3 术语和定义 . 1 4 缩略语 . 2 5 切换装置技术要求 . 3 5.1 概述 . 3 5.2 切换功能要求

2、 . 3 5.3 单机附加时延要求 . 3 5.4 通道监测及设备状态指示 . 3 5.5 电源要求 . 3 5.6 失电保护 . 3 5.7 环境要求 . 4 5.8 电磁兼容、接地及防雷要求 . 4 5.9 时钟方式 . 4 5.10 切换装置 通道 技术 要求 . 4 5.11 切换装置 接口 技术要求 . 4 6 网管要求 . 4 6.1 基本功能要求 . 4 6.2 告警管理功能 . 4 6.3 性能管理功能 . 5 6.4 配置管理功能 . 5 6.5 安全管理功能 . 5 6.6 日志管理功能 . 5 附录 A（ 规范 性 附录） 2M 保护通道切换装置结构 . 6 附录 B（

3、规范 性附录） 2M 切换原理 . 7 编制 说明 . 9 Q/GDW 11637 2016 II 前 言 为规范 2M保护通道切换装置 在 公司 系统中的应用， 制定本标准。 本标准由 国家电网公司信息通信部提出并解释。 本标准由国家电网公司科技部归口 。 本标准起草 单位 ： 国网 山西 省电力公 司、 国家电网公司信息通信分公司 。 本标准主要起草人：王颖、谷小爽 、 张书林、王健、 安毅 、王栋、 巫健、 李扬、樊秀娟、周鸿喜、庄自超 、李伯中、邓黎 、屈蓓蓓 。 本标准首次发布。 本标准在执行过程中的意见或建议反馈至国 家 电网公司科技部 。 Q/GDW 11637 2016 1 2

4、M 保护通道切换装置技术规范 1 范围 本标准规定了 2M保护通道切 换装置 （以下简称切换装置） 的技术 功能 要求 、网管 要求 等。 本标准适用于 承载 继电保护业务 及 自动化、安控等 其他 重要业务 的 2M通道切换装置 。 2 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅 注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。 GB/T 7611 2001 数字网系列比特率电接口特性 GB/T 16712 同步数字体系（ SDH） 设备功能块特性 DL/T 364 2010 光纤通道传输保护信息通用技术条件

5、Q/GDW 755 2012 电网通信设备电磁兼容通用技术规范 ITU-T G.703 系列数字接口的物理 /电特性（ Physical/electrical characteristics of hierarchical digital interfaces） ITU-T G.704 用于 1544、 6312、 2048、 8448和 44736 kbit/s速率系列级的同步帧结构（ Synchronous frame structures used at 1544、 6312、 2048、 8448 and 44736 kbit/s hierarchical levels） ITU-T

6、G.823 以 2048 kbit/s系列等级为基础的数字网内抖动和漂动的控制（ The control of jitter and wander within digital networks which are based on the 2048 kbit/s hierarchy） ITU-T G.826 一次群速率或一次群速率以上国际恒定比特率数字通道的差错性能参数和指标（ End-to-end error performance parameters and objectives for international,constant bit-rate digital paths and

7、 connections） 3 术语和定义 下列术语和定义适用于本文件。 3.1 2M保护通道 切换装置 2M protection channel switching device 对 2M继电保护 业务 传输 通道进行 自动 切换的 装置 。 当 2M传输主用 （运行） 通道 发生故障或传输质量下降到门限值时， 切换装置 能够实时 自动 地 将 2M传输通道由主用通道切换至备用通道，实现 2M业务 的正常 传输 。 3.2 2M无损切换 2M nondestructive switching Q/GDW 11637 2016 2 两端 切换装置均 采用双发选收的保护方式，在该保护方式下，

8、发送端切换装置将收到的 2M业务数据同时发送至主 用通道和 备用通道，接收端切换装置实时监测主 用通道和 备用通道接收的数据， 并 从质量好的通道上恢复 2M业务数据 。 切换过程中 业务 数据无损伤。 3.3 2M有损切换 2M lossy switching 两端 切换装置均采用选 发 选收的保护方式，在该保护方式下， 2M业务数据只 在 一条通道内传输 。 两端的 切换装置，根据 2M主用通道和备用通道的状况，同步选择工作于主用通道或切换到备用通道。 切换过程中 业务 数据有损伤。 3.4 返回模式 auto switching back mode 主用通道工作线路故障时，自动 切换 至

9、备用通道；主用通道恢复正常后，按设定时间返回主用通道。 3.5 非返回模式 non-auto switching back mode 主用通道工作线路故障时，自动 切换 至备用通道；主用通道恢复正常后，继续工作在备用通道，不返回主用通道。 3.6 数字接口装置 digital interface equipment 继电保护与光纤通信终端设备连接时，对保护信号实现规定的码型变换，连接 于 光纤通信终端设备的接口装置。 3.7 时延 delay 数字信号以群速度通过一个数字连接所经历的时间。继电保护装置测量到的通道时延，是本侧发到对侧的时延与对侧发到本侧的时延之和除以 2得到的，相当于通道双向传

10、输时延的平均值。 3.8 单机附加时延 single additional delay 数据通过 切换 装置时由于编码、解码 等 过程产生的时间 （路径引起的时延不包括在内） 。 4 缩略语 下列缩略语适用于本文件。 AIS：告警指示信号（ Alarm Indicator Signal） E1： 30路脉码调制 PCM（ Pulse Code Modulation） ，简称 E1，速率是 2.048 Mbit/s（ European） HDB3：三阶高密度双极性码（ High Density Bipolar of order 3code） LCT：本地维护终端（ Local Craft Ter

11、minal） LOF：帧同步丢失（ Loss Of Frame） LOS：信号丢失（ Loss Of Signal） Q/GDW 11637 2016 3 5 切换装置技术要求 5.1 概述 切换装置从技术实现上分为 2M有损切换和 2M无损切换两种方式， 切换装置结构示意图 见附录 A， 2M切换原理 见附录 B。 5.2 切换功能要求 5.2.1 通道切换模式 切换装置的通道切换模式应包括自动切换模式和人工切换模式 ， 通道自动 切换 应包括如下两种 恢复模式 ： a) 返回模式 ： 1) 当切换装置工作在主用通道时，如主用通道故障则自动切换至备用通道并一直工作在备用通道，直到主用通道恢复

12、正常并保持一段设定的时间后，自动返回至主用通道； 2) 当切换装置工作在备用通道时，如备用通道故障则自动切换至主用通道； 3) 返回功能应不依赖于网管来实现。 b) 非返回模式： 1) 当切换装置工作在主用通道时，如主用通道故障则自动切换至备用通道并一直工作在备用通道（除人工切换干预或备用通道故障的情况以外）； 2) 当切换装置工作在 备用通道时，如备用通道故障则自动切换至主用通道。 5.2.2 通道切换判决条件 切换装置应能根据设定的切换条件，在通道满足切换条件时实现自动切换保护。通道切换判决条件为： a) 有损切换情况下， 2M 输入端口收到 LOS、 AIS、 LOF 告警； b) 无损

13、切换情况下， 2M 输入端口收到 LOS、 AIS、 LOF 告警，或输入信号误码率超过 10-8门限。 5.2.3 通道 切换时间 切换装置主备通道切换时间应小于 50ms。 5.3 单机附加时延要求 5.3.1 有损切换情况下，切换装置的单机附加时延应小于 1ms。 5.3.2 无损切换情况下，切换装置的单机附加时延应小于 2ms。 5.4 通道监测及设 备状态指示 切换装置应具备通道监测及设备状态指示灯 ，可 包括且不限于电源告警指示、 E1 接口告警指示、切换状态 指示、通道切换模式指示 等。 5.5 电源要求 切换装置应采用主备双电源供电， 宜 使用通信 -48V直流电源，输入电压范

14、围为 -36V -72V。 5.6 失电保护 切换装置在双路电源 失 电时，应保持工作在当前运行通道，保障承载业务不受影响。 Q/GDW 11637 2016 4 5.7 环境要求 5.7.1 环境温度在 -5 40 时 ，切换装置 应能满足正常切换功能 ； 环境温度在 -15 60时，切换装置应不误动作。 5.7.2 环境湿度 90%RH（无凝结）。 5.8 电磁兼容 、接地及防雷要求 切换装置 的 电磁兼容、接地及防雷 要求 应满足 Q/GDW 755的 相关 规定 。 5.9 时钟方式 5.9.1 切换装置应具备主时钟（内部时钟）方式、从时钟方式 ，并 应 能 根据实际情况进行设置。 5

15、.9.2 为 了 满足继电保护装置的时钟要求，通道两端的切换装置可采用主 -从时钟方式或从 -从时钟方式，当继电保护装置采用主 -从时钟方式时，切换装置 应 采用从 -从时钟方式；当继电保护装置采用从 -从时钟方式时，切换装置 应 采用主 -从时钟方式。 5.10 切换装置通道技术要求 5.10.1 切换装置 主用通道和备用 通道 用于继电保护 和安全自动装置 通信时， 应满足 DL/T 364 相关要求，通信 通道 单向时延应不大 于 10ms。 5.10.2 用于线路纵差保护的光纤通道应确保双向路由一致 。 5.10.3 切换装置 通道在正常运行或切换后，双向路由必须一致，通道切换或恢复过

16、程中双向路由不一致的时间应小于 25ms。 5.10.4 允许通道双向时延不一致持续时间超过 30ms 的线路纵差保护 可使用切换装置。 5.11 切换装置接口技术要求 5.11.1 切换装置与 继电保护 数字接口装置 和 光纤通信终端设备的 E1 接口应符合 ITU-T G.703、 G.823、G.826、 GB/T 7611 中有关建议要求 ，采用 HDB3 码型 ， 码速率 为 2048 kbit/s 50 ppm，阻抗 为 75 。 5.11.2 切换装置 E1 接口应能 适应 0 6dB 的线路衰减 。 5.11.3 切换装置 E1 接口的技术条件应符合 GB/T 16712 的

17、相关 规定 。 5.11.4 切换装置 E1 接口的数据格式应兼容成帧格式及非成帧格式，其中成帧格式应符合 ITU-T G.704建议；非成帧格式应支持非成帧 1B4B 编码格式、非成帧 1B2B 编码格式。 6 网管要求 6.1 基本 功能要求 6.1.1 切换装置应提供网管接口 ， 可采用本地维护终端 LCT 或基于计算机的网管系统进行管理 。网管系统故障应不影响切换装置的正常运行 。 6.1.2 网管系统 应 支持双机热备。 6.1.3 网管系统 应提供北向接口。 6.2 告警管理功能 6.2.1 网管系统 可 支持当前告警信息 的监控、查询、 确认功能 。 6.2.2 网管系统 可 支

18、持 告警历史数据库。 6.2.3 网管系统 可 支持告警屏蔽功能。 Q/GDW 11637 2016 5 6.2.4 网管系统 可 支持切换事件 的 记录及查询 功能 。 6.3 性能管理功能 6.3.1 网管系统 可支持 监测切换装置的工作状态。 6.3.2 网管系统 可支持 监测切换装置的各项性能参数。 6.3.3 网管系统 可支持 周期存储性能数据， 可 实现历史数据的备份和恢复。 6.4 配置管理功能 6.4.1 网管系统 可支持 端口环回及取消环回设置。 6.4.2 网管系统 可支持 切换装置 系统参数设置及取消设置操作。 6.4.3 网管系统 可支持 通道切换控制，支持自动切换、人

19、工切换控制功能。 6.5 安全管理功能 6.5.1 网管系统 可支持 分级用户权限访问控制。 6.5.2 网管系统 可支持 用 户管理。 6.6 日志管理功能 6.6.1 网管系统 可支持 用户登录信息 记录。 6.6.2 网管系统 可支持 操作信息 记录。 Q/GDW 11637 2016 6 A A 附 录 A （ 规范 性附录） 2M 保护通道切换装置结构 A.1 切换装置结构示意图 2M 保护通道切换装置通常具有 3 个 2M 端口， 如图 A.1 所示 。 具体功能如下： a) 从 C 口进入的 2M 业务数据由 A 口、 B 口同时输出（双发），或选择输出（选发）； b) 在 A

20、口、 B 口输入的 2M 业务数据中选择一路，经 C 口输出（选收）； c) 通常利用两个相同保护方式（双发选收或选发选收）的切换装置结合两端局收发设备及端局之间的 2M 主 用 通道 和 备用传输通道构成一套 2M 保护通道切换 子系统。 TARATBRB2M切换装置TCRC注： TC/RC（ C口）接 数字接口装置 ； TA/RA（ A口） 接 2M主用通道； TB/RB（ B口） 接 2M备用通道 。 图 A.1 2M 保护通道切换装置结构示意图 A.2 切换 装置典型连接方案 切换装置与继电保护 数字接口 装置和 光纤 通信终端设备 的典型连接方案如图 A.2所示 。 保护装置数字接口

21、装置尾纤( 尾缆 )光纤通信终端设备 1光纤通信终端设备 22 M切换装置光纤通信终端设备 1光纤通信终端设备 22 M切换装置保护装置数字接口装置尾纤( 尾缆 )通道 1通道 2图 A.2 切换装置典型连接方案示意图 Q/GDW 11637 2016 7 B B 附 录 B （ 规范性 附录） 2M 切换原理 B.1 2M无损切换 原理 B.1.1 2M 无损切换 采用双发选收机制，内置存储器进行存储转发， 切 换 装置工作时采用时延较大的 2M通道。 2M 无损切换原理参见图 B.1。 B.1.2 若用户数据为成帧模式，则直接对数据流添加时标；若用户 2M 数据为非成帧模式，则需要经过成帧

22、转换器转换为成帧数据。 B.1.3 在接收端进行时标对齐，具有相同时间标签的信号帧送入缓冲存储器的相同位置。 B.1.4 告警检测模块负责对告警指示信号进行监测和判断，并命令本端或对端进行通道切换。 B.1.5 2M 无损切换在 切换过程中业务数据无损伤。 光 传 输设 备对齐时标光 传 输设 备光 传 输设 备用 户 2 M 数 据通 道 1通 道 2成帧转换添加时标用 户 2 M 数 据光 传 输设 备光 传 输设 备对齐时标光 传 输设 备光 传 输设 备用 户 2 M 数 据2 M 切 换 装 置2 M 切 换 装 置通 道 1通 道 2成帧转换添加时标用 户 2 M 数 据光 传 输

23、设 备告警检测切换控制切换控制告警检测图 B.1 2M 无损切换原理 示意 图 B.2 2M有损切换 原理 B.2.1 2M 有损切换 采用双端倒换方式，倒换 前后收发路径一致。 2M 有损切换原理参见图 B.2。 B.2.2 控制信号模块对用户 2M 数据进行监控和管理，对时钟进行提取并下达通道切换指令。 B.2.3 告警检测模块负责对告警指示信号进行监测和判断，并控制本端及通知对端采取相应措施。 B.2.4 切换控制模块通过实时提取通道监测量和通道控制信息，完成通道切换动作。 B.2.5 2M 有损切换在切换过程中业务数据有损伤。 Q/GDW 11637 2016 8 控 制 信 号切换控

24、制告警检测用 户 2 M 数 据用 户 2 M 数 据控 制 信 号切换控制告警检测用 户 2 M 数 据2 M 切 换 装 置2 M 切 换 装 置用 户 2 M 数 据光 传 输设 备光 传 输设 备光 传 输设 备通 道 1通 道 2光 传 输设 备光 传 输设 备光 传 输设 备光 传 输设 备通 道 1通 道 2光 传 输设 备图 B.2 2M 有损切换原理 示意 图 Q/GDW 11637 2016 9 2M保护通道 切换装置技术规范 编 制 说 明 Q/GDW 11637 2016 10 目 次 1 编制背景 . 11 2 编制主要原则 . 11 3 与其他标准文件的关系 . 1

25、1 4 主要工作过程 . 11 5 标准 结构和内容 . 12 6 条文说明 . 12 Q/GDW 11637 2016 11 1 编制背景 本标准依据关于下达 2016年度国家电网公司技术标准制（修）订计划的通知（国家电网科 20151240号文）的要求编写。 电力通信系统 是传送电力 继电保护、安全稳定 控制 等电力生产信息 的重要通道 ，具有实时性、可靠性、连续性高等特点。 2M保护通道 切换装置 将单传输通道扩展为双传输通道，提供主备 传输 通道 的 自动切换， 有助于 提高 电力通信系统对继电保护、安全稳定控制等业务的保障能力，具有提升电网安全运行水平的重要作用 。 本标准编制的主要

26、 目的是 规范 2M保护 通道切换装置在 公司 系统 中的 应用 ， 规定 2M保护通道切换装置的技术功能要求 。 2 编制主要原则 本标准的编制遵守现有相关法律、条例、标准和导则等，同时依据了 同步数字体系（ SDH）设备功能块特性 、 数字网系列比特率电接口特性 等文件，并遵循国家电网公司对标准编写的要求。 本标准的出发点和基本原则是在保障电网及电力继电保护系统 安全、稳定和可靠运行的前提下，使规范具有科学性和可操作性。 本标准项目计划名称为“ 保护控制用 2M切换装置技术规范 ”， 根据审查组建议 ，更名为“ 2M保护通道切换装置技术规范 ”。 3 与其他标准文件的关系 本标准与相关技术

27、领域的国家现行法律、法规和政策保持一致。 本标准不涉及专利、软件著作权等知识产权问题。 4 主要工作过程 2016年 2月，项目启动，对 2M保护通道切换装置相关技术标准进行资料收集和分析，初步编制了 标准 大纲。 2016年 4月， 会同 国家电网公司信息通信分公司对本标准的大纲进行讨论与修改。 2016年 5月，在充分调研国内外相关标准的基础上，完成了本标准大纲编写，组织召开大纲研讨会，根据参会专家意见，对大纲进行修编。 2016年 7月，编写组编制初稿，确定了标准框架和初步内容。 2016年 9月，编写组在北京参加初稿审查会议对初稿 内容进行了补充、修改和完善 。 2016年 10月，编

28、写组在北京参加第二次初稿审查会， 并 通过初审。根据初审意见，编写组对初稿进行了补充、修改和完善，形成本标准的征求意见稿。 2016年 11月，编写单位征求了公司系统各单位的意见，根据返回意见对意见征求稿进行了修改完善 ，形成本标准的送审稿 。 2016年 11月， 公司信息与通信 技术 标准专业工作组（ TC06） 北京 组织召开了标准审查会，审查结论为： 经专家组协商一致，同意修改后形成报批 。 2016年 11月，修改形成标准报批稿。 Q/GDW 11637 2016 12 5 标准的结构和内容 本标准按照国家电网公司技术标准管理办法（国家电网企管 2014 455号文）的要求编写。 本标准的主要结构和内容如下： 本标准主题章分为 2章： 第 5章“切换装置技术要求”对 2M保护通道切换装置 切换功能要求、单机附时延要求、通道监测及设备状态指示、电源要求、 失电保护要求、 环境要求、电磁兼容、接地及防雷要求、时钟方式 要求 、切换装置 通道 技术要求、切换装置 接口 技术要求进行了规定。 第 6章“ 切换装置网管要求 ” 对 2M保护通道切换装置网管基本功能要求、告警管理功能、性能管理功能、配置管理功能、安全 管理功能、日志管理功能进行了规定。 6 条文说明 无。 C _