Контакты
Подписка
МЕНЮ
Контакты
Подписка

В рубрику "Решения корпоративного класса" | К списку рубрик  |  К списку авторов  |  К списку публикаций

Построение сетей связи на базе инфраструктуры электросети


Владимир
Комашинский
заместитель директора филиала ФГУП ЦНИИС ЛО ЦНИИС, д.т.н.

Дмитрий
Гуревич
член правления ОАО "Федеральная сетевая компания Единой энергетической системы", директор по телекоммуникациям и информационным технологиям

Александр
Парамонов
начальник отдела филиала ФГУП ЦНИИС ЛО ЦНИИС, к.т.н.

Разветвленная структура сети электропередачи и наличие в ней элементов, которые могут быть использованы для прокладки или интегрирования линий связи, потенциально делает ее привлекательной для построения и развития на ее базе современных сетей связи. Использование волоконно-оптических линий связи в настоящее время является базовой технологией физического уровня, применяемой для построения линий связи транспортных сетей, а также современных и перспективных сетей доступа. Такие достоинства волоконно-оптических линий, как широкая полоса пропускания (высокая достижимая скорость передачи данных), устойчивость к влиянию внешних факторов, высокая помехозащищенность, а также тенденция к снижению стоимости волоконно-оптических кабелей, ставят данную технологию вне конкуренции в части обеспечения устойчивости связи и обеспечения высокой пропускной способности. Учитывая возможность использования инфраструктуры сети электропередачи для организации сети связи [1], а также преимущества волоконно-оптических линий связи [3], развитие данного направления представляет существенный интерес на всех уровнях построения сети.

Постановка задачи

Высокая помехозащищенность ВОЛС и устойчивость к электромагнитным воздействиям дают возможность их совместного использования в составе сетей электропередачи в виде отдельных кабелей и в составе электрических кабелей и других элементов, магистральных линий электропередачи и распределительных сетей электропередачи.

Схожесть структуры сетей электроснабжения и сетей электросвязи, а также малая разница в цене между традиционной кабельной продукцией и кабелями с использованием оптического волокна создают предпосылки к организации волоконно-оптических сетей связи на базе инфраструктуры сетей электропередачи (рис. 1).

Организация сетей связи существенно расширяет возможности компаний, занимающихся транспортировкой и распределением электроэнергии. В частности, компании получают собственную транспортную сеть с высокой пропускной способностью, обеспечивающую их современные и перспективные потребности в передаче информации. В отличие от технологий связи по линиям электропередачи пропускная способность оптических линий связи дает возможность организовать современную систему управления сетями электропередачи, включающую такие услуги связи, как диспетчерская связь, видеоконференция, телеметрический контроль объектов сетей, видеоконтроль и др. Высокая пропускная способность ВОЛС позволяет совершенствовать системы телеметрии и видеоконтроля. Широкая разветвленность сетей электропередачи при их оснащении ВОЛС помогает решить широкий круг актуальных задач в других областях хозяйства. Например, установка датчиков контроля состояния окружающей среды, контроля доступа, систем контроля и предупреждения лесных пожаров и др.

Значительный ресурс по пропускной способности ВОЛС позволяет также использовать ресурсы сети для предоставления в аренду различным операторам и провайдерам услуг связи, а также при наличии соответствующей лицензии оказывать услуги связи физическим и юридическим лицам (рис. 2).

Наличие линий электропередачи в удаленных населенных пунктах в ряде случаев может быть единственной возможностью обеспечить проникновение услуг связи на значительной территории страны.

Таким образом, интеграция ВОЛС в сети электропередачи является перспективным направлением их развития. Для обеспечения эффективности решений по интеграции телекоммуникационной составляющей в сети электропередачи необходимо определить круг технических и организационных задач, решение которых позволит обеспечить оптимальное направление внедрения и развития сетей связи на базе существующей и развиваемой инфраструктуры.

Подходы и решения

В структуре сетей связи, построенных  традиционным  способом и в структуре сетей связи на базе ВОЛС в составе сетей электропередачи, интегрированных в провода и кабели электропередачи, можно выделить характерные для обеих сетей уровни:

  • уровень магистральной (междугородной) сети;
  • региональной (зоновой) сети;
  • внутренней (местной) сети.

На магистральном и региональном уровнях ВОЛС могут быть интегрированы в провода (грозозащитные тросы) ЛЭП и кабели электропередачи сетей [3]. В сети распределения ВОЛС могут быть интегрированы в кабели различного типа, вплоть до кабелей распределения по квартирам.


Таким образом, сеть связи на базе инфраструктуры сетей электропередачи может содержать все уровни, присущие сети связи общего пользования. В зависимости от потребности компании в сети могут присутствовать все или только необходимые уровни сети.

В зависимости от целесообразности того или иного решения энергетические компании могут использовать ресурсы ВОЛС в составе линий электропередачи как для обеспечения собственных нужд в информационном обмене, так и для предоставления в аренду оптоволокна или каналов связи, предоставления услуг пропуска трафика, оказания услуг связи конечным пользователям. В зависимости от выбранного решения и оснащения сети соответствующим оборудованием могут быть задействованы и другие сетевые уровни (рис. 3).


Развитие сетей связи на базе линий электропередачи энергетических компаний является важным элементом развития системы управления энергетических компаний и информационной инфраструктуры страны в целом. Существующие сети электросвязи в настоящее время обеспечивают основные потребности хозяйства и населения в услугах связи. Однако в силу географических и экономических особенностей значительные территории РФ оказываются в неравном положении в части проникновения современных услуг связи. Построение сетей связи на базе инфраструктуры магистральных и региональных сетей электропередачи дает возможность построения сети связи в масштабах всей территории РФ. Это позволяет повысить не только эффективность управления единой энергосистемой страны, но и надежность и устойчивость информационной инфраструктуры, которая в настоящее время обеспечивается ограниченным числом операторов, имеющих собственные ресурсы физического уровня.

Построение сетей связи на базе ресурсов районных и внутренних сетей, кроме решения задач управления и эксплуатации энергосистемы, позволяет увеличить проникновение услуг связи в тех регионах, где масштабы деятельности операторов связи ограничены по экономическим и иным соображениям.

Использование ВОЛС на уровне сети распределения (электропроводки) открывает широкие возможности в части построения сети доступа. Эта сеть может быть использована:

  • для целей управления и эксплуатации энергосистемы (телеметрия, контроль, снятие данных с оборудования учета электроэнергии);
  • для предоставления услуг связи конечным пользователям (на базе ресурсов собственной сети коммутации и путем сдачи в аренду линий доступа).

При построении сети связи на базе инфраструктуры сети электропередачи требуется решение ряда технических и организационных задач, касающихся процессов проектирования, реализации, эксплуатации и развития.

В части технических задач интеграции оптоволоконных линий связи в элементы электрических сетей уже имеется ряд решений [4], которые применяются на практике. Наибольшее число решений касается интеграции ВОЛС в элементы магистральных и региональных сетей [2]. Это оправдано тем, что при относительно низких затратах на построение и эксплуатацию имеется возможность получать как значительное повышение функциональности системы управления сетью электропередачи, так и возможность предоставления ресурсов ВОЛС сторонним пользователям, таким как операторы связи и другие ведомства и организации, испытывающие потребность в собственных сетях связи.

При построении сетей связи на базе инфраструктуры сетей электропередачи требуется определить стратегические направления развития, определяющие цели их использования и планы развития, технические и организационные задачи в части совершенствования технических решений, организации построения и эксплуатации сетей с учетом современного уровня развития технологий.

Выводы

Ближайшими задачами по развитию телекоммуникационной составляющей в составе сетей электропередачи в части технических проблем являются:

1.  Совершенствование технологий интеграции оптического волокна в провода, кабели, грозозащитные тросы и другие элементы линий электропередачи.

2. Анализ существующих технологий организации линий связи (кабельной и др. продукции) и выбор оптимальных решений по ее использованию.

3. В части организационных задач требуется проработка таких вопросов, как:

  • стратегия построения сети связи на базе ВОЛС (оценка потребности со стороны системы эксплуатации и со стороны внешних пользователей, определение перечня услуг и оценка требуемых объемов услуг связи, прогнозирование развития сети);
  • разработка методов проектирования сети связи с учетом потребности в услугах связи, требований к качеству обслуживания и надежности;
  • разработка методики раздельного учета затрат на эксплуатацию сети связи, позволяющей оценить экономическую эффективность предоставления различных услуг связи;
  • разработка корпоративных нормативных документов, регламентирующих требования к элементам электросетей с учетом современных тенденций использования оптоволоконных линий связи;
  • разработка корпоративных нормативных документов, регламентирую- рые и щих правила построения сетей связи на базе ВОЛС, с учетом современного уровня развития и стратегии построения сетей;
  • разработка корпоративных нормативных документов, регламентирующих правила технической эксплуатации сетей связи на базе ВОЛС в составе сетей электропередачи.

Литература

  1. Федеральный закон "О связи" от 07.07.2003 № 126-ФЗ (ред. от 29.06.2010).
  2. РД 153-34.0-48.518-98 Правила проектирования, строительства и эксплуатации волоконно-оптических линий связи на воздушных линиях электропередачи напряжением 110 кВ и выше. М., 1999.
  3. Richard Regep. Optical Fiber Communication Network Based on Power Distribution System. IEEE PES Transmission and Distribution Conference and Exposition Latin America, Venezuela, 2006.
  4. Сайт "ЕЭСТелеком" http://www.eesnet.ru/rus/uslugi.html.

Опубликовано: Журнал "Технологии и средства связи" #6, 2011
Посещений: 11321

Статьи по теме

  Автор

Владимир Комашинский

Владимир Комашинский

СПбГУТ им.проф.М.А. Бонч-Бруевича, д.т.н.

Всего статей:  8

  Автор

 

Дмитрий Гуревич

член правления ОАО "Федеральная сетевая компания Единой энергетической системы", директор по телекоммуникациям и информационным технологиям

Всего статей:  1

  Автор

 

Александр Парамонов

начальник отдела филиала ФГУП ЦНИИС – ЛО ЦНИИС, к.т.н.

Всего статей:  3

В рубрику "Решения корпоративного класса" | К списку рубрик  |  К списку авторов  |  К списку публикаций