摘 要： 本文介绍一种RTU信息在DDN网中的直接透传技术的实现方式，并设计一种实用的数据透传时隙复用设备，实现RTU的RS232接口直接同2M 信号的某一时隙之间的相互转换，阐述了设备的实现原理及功能特点，设备可广泛应用于电信、电力等行业的通信机房远程数据采集及控制中。
1、概述
目前对于电信、电力等行业用户的RTU信息接入方式中，信息的接入方式主要有两种，一种是通过以太网接口连接至上级网络，另一种是通过PCM专线方式。而普通以太网接入方式由于其QOS得不到有效保证，可靠性较低；传统的PCM专线方式也存在诸多问题，如需要在厂站端和局端配备大量PCM设备，价格昂贵；大量厂站端需要靠分局PCM音频转接，各分局的DDF、VDF、音频电缆等环节太多，引入的各种噪声和故障点会导致电路故障；大量长途2M资源被低速RTU信息占据，带宽利用率极其低下。针对这些问题，迫切需要设计一种时隙复用设备，完成RTU信息直接通过DDN（Digital Data Network）网实现数据透传。
市场上虽有类似的设备，但其功能、端口数量、防雷能力、外形尺寸、使用方便程度等方面没有完全满足电力行业的实际应用需求。故本文设计一种数据透传设备，直接实现RS232信号与E1信号之间的相互转换，简单、可靠、性价比高。设备分为两种类型：一种用于远端站，8端口，固定接入E1中的TS1—TS8时隙，19英寸宽，1U高度；另一种用于中心局端，30端口，依次接入E1中的TS1— TS30，19英寸宽，4U高度。两种设备都采用模块化设计,功能模块可热插拔，N+1冗余设计，自动保护倒换。
2、实现原理
在变电站各厂站端的RTU装置的RS232出口连接本地的接入设备，转成2M信号中的对应时隙，该2M信号通过地区传输网传送到分局通信机房，直接入当地DDN 网络节点，经过DDN3600设备的64K交叉，连接到中心局的DDN 3645设备的某一E1端口中的某一时隙，通过中心局时隙复用设备与RTU装置相连。电路全程数字化、时隙化，无模/数转换过程，提供给用户稳定、可靠、实时、高QOS的电信级服务，可以克服原有PCM专线方式的众多问题。
本方案实现原理采用双总线方式，各单元板（或功能模块）之间通过ST-BUS总线及控制总线互连，极大地简化了单元板之间的连接。
RS232接口模块是RS232信号与ST总线时隙的转换单元，在发送方向上，从连接器输入的串口数据首先经过防雷防过压电路，然后通过电平转换器转换成TTL电平，经过光耦隔离后输入给CPLD组成的处理电路，经高速采样后插入到ST总线相应的时隙中。在接收方向上，CPLD从ST总线的相应时隙中提取数据，还原成TTL串行数据，光耦隔离后转换成RS232电平，防雷处理后从连接器输出。每一路RS232数据使用一个ST总线的64K数据通道。为了实现对64K数据通道的端对端监控，系统采用子通道分隔技术，把每个64K通道分隔成1个48K的数据通道和2个8K的子通道，其中一个8K子通道用于远程网管，另一个8K子通道备用。
E1接口模块收集ST总线上各时隙数据，形成标准的E1信号，经过HDB3编解码后与传输网络连接，E1信号采用PCM31的成帧格式，E1模块也采用1＋1工作备份方式。
设备使用交直流两种电源模块同时供电方式（220V/110V交流、220V/110V直流及48V直流），当一种电源故障时，另一电源模块自动给设备供电。
网管单元模块通过控制总线与各接口板通信，完成对各单元板的监测与控制。
网管系统能够实现设备搜索、远程设备状态显示、故障告警、设备参数本地设置、远程设置、环回测试、远程维护及日志管理等功能。
本文所设计的数据透传时隙复用设备由于采取模块化设计，在此基础上可方便地扩展其它功能模块，如IP接口模块，语音接口模块，视频接口模块等。
作者：
浙江省电力公司 中调所 汤亿则
深圳键桥网络技术有限公司 罗安禄 龙井明
来源：网络通信世界
