4.1. Производственные телефонные сети

Производственные телефонные сети энергосистем используются для передачи телефонной и дискретной информации. Наряду с разговорной речью по телефонным каналам передается телемеханическая информация и осуществляется передача данных. Телефонная сеть состоит из коммутационных узлов; периферийных пунктов сбора, обработки и передачи информации; информационно-вычислительных центров; различного рода абонентских пунктов, снабженных терминальными устройствами для выдачи запросов и получения ответов на них.

Производственные телефонные сети взаимосвязаны с другими техническими системами управления и являются составной частью автоматизированной информационной сети и имеют выходы на общегосударственную автоматически коммутируемую телефонную сеть.

В соответствии со структурой управления в энергетике организуются следующие производственные телефонные сети: центральная, центрального диспетчерского управления страны, объединенных диспетчерских управлений энергосистем, энергосистем и предприятий электрических сетей. Производственные телефонные сети строятся по радиально-узловому принципу. При этом коммутационные устройства энергетических объектов и предприятий связываются каналами дальней связи с центральной станцией данной производственной телефонной сети, являющейся её коммутационным узлом. Для резервирования каналов дальней связи в основных направлениях в ряде случаев предусматриваются обходные пути, позволяющие осуществить по ним связь центрального коммутационного узла с оконечными узлами.

Центральные и оконечные коммутационные узлы на электростанциях и ПЭС имеют выходы на местные городские или сельские телефонные сети, а через них на зоновые сети. Это позволяет осуществить дополнительное резервирование основных направлений связи производственной телефонной сети через зоновые сети.

В производственной телефонной сети преимущественное право в соединениях предоставляется диспетчерской службе. Через диспетчерскую телефонную станцию диспетчер осуществляет ручное соединение с диспетчерскими телефонными станциями энергообъектов и может принудительно освободить занятый канал для требуемого соединения. Причем, все переговоры диспетчера протоколируются путем записи на магнитофонную ленту с указанием времени. Емкость коммутационных устройств (АТС, диспетчерские и директорские телефонные станции) определяется в зависимости от численности производственного персонала энергообъектов, уровня диспетчерского и технологического управления. Так, например, в коммутационных узлах ПЭС емкость АТС определяется исходя из количества телефонных аппаратов 0,75-1 на одного инженерно-технического работника и 0,2-0,3 на одного рабочего и составляет обычно 100-300 номеров.

4.2. Сети передачи дискретной информации

Сетью передачи дискретной информации называется совокупность оконечной телеграфной аппаратуры или аппаратуры передачи данных, коммутационной аппаратуры и каналов связи, обеспечивающих передачу дискретной информации между тремя и более абонентами. Скорость передачи дискретной информации в сети определяется пропускной способностью каналов связи. Сеть передачи дискретной информации может быть образована на базе фиксированных (некоммутируемых) симплексных или коммутируемых (переменных направлений) дуплексных каналов связи.

В коммутируемой сети передача дискретной информации производится по каналам, составленным центрами коммутации в направлении соответствующего адреса, содержащегося в заявке на передачу сообщения. При этом аппаратура передачи дискретной информации при сопряжении с аппаратурой абонента осуществляет синхронизацию, преобразование разрядности, преобразование дискретных сигналов сообщения, изменение скорости передачи и т.д. Кроме того, при приеме заявки на передачу сообщения с адресом доставки осуществляется выбор оптимального направления ( маршрутизации), т.е. организация сквозного канала до пункта доставки согласно адресу.

Надежность функционирования сети с фиксированными каналами связи достигается в основном путем резервирования каналов, в коммутируемой сети надежность повышается путем оптимального размещения коммутационных узлов, при котором каждый узел связан с двумя - тремя другими узлами, через которые можно воспользоваться дополнительными (обходными) направлениями передачи дискретной информации.

В сети с переменными направлениями передача информация возможна с коммутацией каналов (городская телефонная сеть) путём образования сквозного канала или с коммутацией сообщений, при которой информация поэтапно передаётся и запоминается в узлах коммутаций, а затем передаётся в оконечный пункт по мере освобождения каналов между узлами в выбранном направлении.

В сети с коммутацией каналов в случае отсутствия свободного канала в нужном направлении коммутационная система вырабатывает сигнал отказа от обслуживания. После получения отказа абонент либо вновь посылает заявку на соединение, либо ждет вызова, если его заявка поставлена на очередь. Поэтому сеть с коммутацией каналов называется сетью с отказами.

В сети с коммутацией сообщений информация передается в аппаратуру коммутации вместе с адресом и запоминается в ней. Передача информации производится путем переприемов и запоминания её в транзитных пунктах. Если на одном из участков направления канал окажется занятым, то сообщение ставится на очередь и хранится “в памяти” до освобождения канала. Поэтому сеть с коммутацией сообщений называют сетью с ожиданиями.

В сети с коммутацией каналов можно осуществить соединение только однотипных установок, работающих с одинаковыми скоростями по одному или нескольким однотипным по скорости каналам связи. В сети с коммутацией сообщений информация может передаваться между разнотипными абонентскими установками, не совместимыми по скоростям и форматам сообщений, и по разнотипным каналам связи, отличающимся скоростями, видами модуляции и другими характеристиками. В этом случае имеются более широкие возможности резервирования каналов связи. Преимуществом сети с коммутацией каналов перед сетью с коммутацией сообщений является возможность ведения двусторонних переговоров между абонентами, т.е. получения немедленного ответа на переданный вопрос. При коммутации сообщений абонентские пункты не могут быть непосредственно связаны между собой и не могут сразу выдавать ответные сообщения друг другу в реальном масштабе времени.

Центры коммутации оснащаются ЭВМ, это позволяет повысить гибкость системы и её приспособляемость к изменяющимся условиям в сети, обеспечить большее быстродействие. Вычислительные центры в совокупности с сетью передачи данных образуют сеть вычислительных центров (ВЦ), которая является базой АСУ. В сети ВЦ для сопряжения каналов передачи данных с ЭВМ применяются устройства, называемые мультиплексорами передачи данных, а оборудование абонентских пунктов дополняется устройствами ввода-вывода информации в/из ЭВМ. ЭВМ отыскивает свободный исправный путь к требуемому адресату, обнаруживает и устраняет искажения сообщений, выполняет процедуры взаимодействия абонентских пунктов с ВЦ и вычислительных центров между собой.

Сопряжение аппаратуры передачи данных и ЭВМ осуществляется через стыки (шлюзы). Сопрягаются устройства телемеханики с устройствами отображения информации, или каналы с устройствами телемеханики. Наиболее сложными являются стыки между каналами передачи данных и ЭВМ. Скорость обмена ЭВМ с потребителями доходит до нескольких Мбит/сек, тогда как скорость передачи по каналам телефонной связи достигает только 1¸2 Кбит/сек. В этом случае приходится применять сопрягающее устройство для непосредственного (электрического) ввода/вывода информации или ввода/вывода через промежуточные устройства памяти (магнитные ленты, диски, оперативные запоминающие устройства и т.п.).

На стыке каналов передачи данных и ЭВМ кроме полезной информации происходит обмен тактовыми и служебными сигналами взаимодействия.

Под передачей данных имеется в виду передача сигналов телемеханики, релейной защиты, управления нормальными и аварийными режимами. Передача сигналов осуществляется в цифровом (дискретном) виде.