1 绪论
1.1 运维管理定义及内容
在电力企业中，电力通信运维管理(以下简称运维管理)是指运维单位按照各级信息通信职能管理部门(或受托运维单位)对通信网运行维护责任区段划分，充分利用属地运维单位响应链短、熟悉属地范围内通信系统和地理环境的优势，承担通信设备/设施运维的工作。
运维管理涵盖总部通信系统、分部通信系统、省级通信系统中在运的通信站点、设备、光缆、电缆及相关配套设施。其中总部通信系统和分部通信系统统称为总(分)部通信系统。
运维管理工作内容主要包括日常巡视、检修计划和运行方式执行、隐患排查、故障(缺陷)处置、资料管理、备品备件保管维护、技改大修需求提报及实施等。运维管理工作由本级通信职能管理部门归口管理，属地化运维工作组织单位负责具体组织开展本级通信系统属地化运维工作。属地化运维工作承担单位负责协调、落实所承担属地化通信系统的运维工作。属地化运维工作实施单位负责具体实施所承担属地化通信系统的运维工作。运维管理执行“运维属地化、考评同质化”的原则。
运维管理是指电力企业内部的专用通信网络运维管理，是区别于移动、电信、联通等运营商的通信运维管理，以公司目前通信运维管理内容作为主体，主要包括调度运行、运维检修等方面。
1.2 电力通信系统
为了让电力系统的运行更加稳定和更加安全，才产生了电力通信。电力通信、调度自动化系统、继电保护以及安全稳定的控制系统共同维持电力系统的稳定运行。到目前为止，电力通信是构成电力系统的重要组成部分，它给网络市场的运营管理、电网调管的自动化打下了坚实的基础，另外它还支撑着电网安全稳定的运行。因为电力通信网对信息传递的速度和精准度，以及通信的安全性有着非常高的要求，而且在发展通信方面，电力部门在资源方面有着特殊的优势，所以，很多国家在建立电力系统专用通信网时，都是以电力公司自建的方式进行的。
我国电力通信网的建设已经有了几十年的历史，目前已经建立了一个以北京为中心辐射全国30个省、自治区、直辖市的通信网，运用到的主要手段有卫星、光缆、微波等。我国电力通信的发展模式，呈现出一种从无到有、从小到大的状态，并且技术也越来越先进，通信手段从*开始的电力线载波和通信电缆，发展到如今的数字微波、卫星等各种手段同时进行，覆盖范围也逐渐到了全国干线通信网，以及全国的电话网、移动电话网和数字数据网，我国电力通信发展的成就随处可见。
在当今社会中，通信行业的作用越来越重要，*开始的调度实时控制信息传输、程控语音联网等技术已经不能响应现在的需求，地理信息、人力资源管理、办公自动化以及营销等各种系统逐渐产生。电力通信可以很好地协调和联合电力系统的发电、送电、配电以及用电等工作，并且还能维持电网的安全运行，保证其更好地发挥作用。另外，电力通信还能满足电力生产和调度、防汛、继电保护、计算机通信、水库和电网的调度自动化等各种通信的需求。到目前为止，电力通信本身所具有的经济效益虽然还没有明显的体现，但是在电力生产和管理的整体过程中，其蕴含的经济效益是无法想象的。与此同时，电力通信在发展的过程中形成了其特有的优势，在社会上也受到了广泛的关注。
电力行业生产办公场所点多面广，系统网架不断建设优化，持续增长的新业务需求，业务复杂程度与可靠性要求极高，这些都促进了电力通信专网的发展，如今的电力通信专网具有通信距离长、业务颗粒小、安全可靠性高、实时性强、电磁兼容性高的特性，极大地满足了电力行业特殊的通信需求，保障了电力专业化生产高效地进行。
电力通信系统专网主要由支撑网、传输网、业务网、接入网组成。专网的高效运转离不开网管、同步时钟等的运行支撑系统，承载的业务有保护安控、会议电视、视频监控等业务，骨干网以SDH、OTN光传输设备、通信光缆为主。随着智能电网的建设步伐不断加快，为了使得电动汽车充电桩等新兴业务更加高效方便的接入，在接入网，更多的通信技术得到应用，比如，电力线载波技术、无线公网或专网技术，如图1-1所示。
图1-1 电力通信承载业务图
电力通信安全稳定运行离不开专业机构的管理。东北地区电力通信管理职能*早是在1949年燃料工业部的东北电管局通信科，再到1977年水利电力部的通讯调度处、1980年电力工业部的通讯局，伴随着历史条件的不断改革发展，直至到现在的国家电网有限公司国家电力调度控制中心，见表1-1。
表1-1 电力通信管理职能机构
电力通信经过七十年的发展历程，如今已形成了一个主要依托于电网立体的多层级通信网络。回首整个中国电力通信发展历史，从无到有，从小到大，经历了几代通信人的艰苦奋斗，凝结了通信先驱者的智慧结晶，从较为单一、点对点的通信手段，发展到现今覆盖全网、技术先进、业务多样、管理完善的综合性电力专用通信网络，有力的支撑了电力系统发、输、变、配、用、调等组成部分联合高效运转以及公司经营管理的信息化建设。
2 电力通信设备技术原理及功能
2.1 光传输设备
2.1.1 SDH设备基本原理
SDH光传输设备，是一种将复接、线路传输及交换功能融为一体，并由统一网管系统操作的综合信息传送网络。SDH光传输设备可实现网络有效管理、实时业务监控、动态网络维护、不同厂商设备间的互通等多项功能，能大大提高网络资源利用率、降低管理及维护费用、实现灵活可靠和高效的网络运行与维护。
SDH用的信息结构等级称为同步传送模块STM-N(synchronous transport mode，N?=1， 4， 16， 64)，*基本的模块为STM-1，四个STM-1同步复用构成STM-4，16个STM-1或四个STM-4同步复用构成STM-16，四个STM-16同步复用构成STM-64，甚至四个STM-64同步复用构成STM-256；SDH采用块状的帧结构来承载信息，每帧由纵向9行和横向270×N列字节组成，每个字节含8bit，整个帧结构分成段开销(section overhead，SOH)区、STM-N净负荷区和管理单元指针(AU-PTR)区三个区域，其中段开销区主要用于网络的运行、管理、维护及指配以保证信息能够正常灵活地传送，它又分为再生段开销(regenerator section overhead，RSOH)和复用段开销(multiplex section overhead，MSOH)；净负荷区用于存放真正用于信息业务的比特和少量的用于通道维护管理的通道开销字节；管理单元指针用来指示净负荷区内的信息首字节在STM-N帧内的准确位置以便接收时能正确分离净负荷。SDH的帧传输时按由左到右、由上到下的顺序排成串型码流依次传输，每帧传输时间为125μs，每秒传输1/125×1000000帧，对STM-1而言每帧比特数为8bit×(9×270×1)=19440bit，则STM-1的传输速率为19440×8000=155.520Mbit/s；而STM-4的传输速率为4×155.520Mbit/s=622.080Mbit/s；STM-16的传输速率为16×155.520(或4×622.080)=2488.320Mbit/s。
SDH传输业务信号时各种业务信号要进入SDH的帧都要经过映射、定位和复用三个步骤如下：
(1)映射是将各种速率的信号先经过码速调整装入相应的标准容器(C)，再加入通道开销(POH)形成虚容器(VC)的过程，帧相位发生偏差称为帧偏移。
(2)定位即是将帧偏移信息收进支路单元(TU)或管理单元(AU)的过程，它通过支路单元指针(TU-PTR)或管理单元指针(AU-PTR)的功能来实现。
(3)复用的概念比较简单，复用是一种使多个低阶通道层的信号适配进高阶通道层，或把多个高阶通道层信号适配进复用层的过程。复用也就是通过字节交错间插方式把TU组织进高阶VC或把AU组织进STM-N的过程，由于经过TU和AU指针处理后的各VC支路信号已相位同步，因此该复用过程是同步复用原理与数据的串并变换相类似。
2.1.1.1 SDH设备的基本组成
1. SDH网络的常见网元
在SDH网络中经常提到的一个概念是网元，网元就是网络单元，一般把能独立完成一种或几种功能的设备都称之为网元。一个设备就可称为一个网元，但也有多个设备组成一个网元的情况。SDH网的基本网元有终端复用器(TM)、分/插复用器(ADM)、再生中继器(REG)和数字交叉连接设备(DXC)。通过这些不同的网元完成SDH网络功能：上/下业务、交叉连接业务、网络故障自愈等，下面讲述这些网元的特点和基本功能。
1)终端复用器(TM)
终端复用器用在网络的终端站点上，例如一条链的两个端点上，它是一个双端口器件，如图2-1所示。它的作用是将支路端口的低速信号复用到线路端口的高速信号STM-N中，或从STM-N的信号分出低速支路信号。请注意它的线路端口仅输入/输出一路STM-N信号，而支路端口却可以输出/输入多路低速支路信号。在将低速支路信号复用进STM-N帧(线路)上时，有一个交叉的功能。
图2-1 TM模型
图2-2 ADM模型
2)分/插复用器(ADM)
分/插复用器用于SDH传输网络的转接站点处，例如链的中间结点或环上结点，是SDH网上使用*多、*重要的一种网元，它是一个三端口的器件，如图2-2所示。ADM有两个线路端口和一个支路端口。ADM的作用是将低速支路信号交叉复用到线路上去，或从线路信号中拆分出低速支路信号。另外，还可将两个线路侧的STM-N信号进行交叉连接。ADM是SDH*重要的一种网元，它也可等效成其他网元，即能完成其他网元的功能，例如：一个ADM可等效成两个TM。
3)再生中继器(REG)
光传输网的再生中继器有两种：一种是纯光的再生中继器，主要进行光功率放大以实现长距离光传输的目的；另一种是用于脉冲再生整形的电再生中继器，主要通过光/电转换、抽样、判决、再生整形、电/光转换，这样可以不积累线路噪声，保证线路上STM-N传送信号波形的完好性。REG讲的是后一种再生中继器，它是双端口器件，只有两个线路端口，没有支路端口。REG模型如图2-3所示。它的作用是将一个线路侧的光信号经光/电转换、抽样、判决、再生整形、电/光转换，在另一个线路侧发出。
4)数字交叉连接设备(DXC)
数字交叉连接设备完成的主要是STM-N信号的交叉连接功能，它是一个多端口器件，它实际上相当于一个交叉矩阵，完成各个信号间的交叉连接，如图2-4所示。
图2-3 REG模型
图2-4 DXC模型
通常用DXCm/n来表示一个DXC的配置类型和性能(m≥n)，其中m表示输入端口速率的*高等级，n表示参与交叉连接的*低速率等级。m越大表示DXC的承载容量越大；n越小表示DXC的交叉灵活性越大。其中，数字0表示64Kbit/s电路速率；数字1、2、3、4分别表示PDH的1-4次群的速率，其中4也代表SDH的STM-1等级；数字5和6分别代表SDH的STM-4和STM-16等级。例如，DXC4/1表示输入端口的*高速率为155Mbit/s(对于SDH)或140Mbit/s(对于PDH)，而交叉连接的*低速率等级为2Mbit/s。目前应用*广泛的是DXC1/0、DXC4/1和DXC44。
2. SDH设备的逻辑功能块
ITU-T采用功能参考模型的方法对SDH设备进行了规范，它将设备所应完成的功能分解为各种基本的标准功能块，功能块的实现与设备的物理实现无关(以哪种方法实现不受限制)，不同的设备由这些基本的功能块灵活组合而成，以完成设备不同的功能。通过基本功能块的标准化，来规范了设备的标准化，同时也使规范具有普遍性，叙述清晰简单。
下面以一个TM设备的典型功能块组成来讲述各个基本功能块的
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