電力數(shù)據(jù)網(wǎng)設(shè)計條例探討

　　0引言
　　
　　電力部門圍繞電力綜合網(wǎng)和調(diào)度專網(wǎng)的爭論隨著國家經(jīng)貿(mào)委關(guān)于網(wǎng)絡(luò)安全文件的下發(fā)而暫時告終。各網(wǎng)、省公司將分別建設(shè)電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)（SPDnet）和電力信息網(wǎng)（SPInet）。為規(guī)范網(wǎng)絡(luò)設(shè)計的內(nèi)容深度，筆者總結(jié)多年來在電力數(shù)據(jù)專網(wǎng)設(shè)計方面的經(jīng)驗，整理出此文，以期對建設(shè)和設(shè)計SPDnet或SPInet的單位有所幫助。為敘述方便，本文將以SPDnet為主，適時補充SPInet的內(nèi)容。
　　
　　1初步設(shè)計文件的總體要求
　　
　　a．編制初步設(shè)計文件的主要依據(jù)是批準的可行性研究報告和設(shè)計任務(wù)委托書。設(shè)計單位必須認真貫徹國家的有關(guān)技術(shù)方針政策，執(zhí)行國家和電力行業(yè)頒發(fā)的有關(guān)規(guī)范、規(guī)程、規(guī)定和標準。
　　
　　b．數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)工程的初步設(shè)計宜在較為明確的通信傳輸網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的基礎(chǔ)上進行。設(shè)計單位應(yīng)向建設(shè)單位等部門搜集資料，準確掌握設(shè)計的基礎(chǔ)資料和條件。
　　
　　c．設(shè)計文件的深度應(yīng)滿足下列基本要求：（1）作為施工圖設(shè)計的依據(jù)；（2）供主要設(shè)備和材料采購用；（3）供控制基建投資用；（4）供施工準備和生產(chǎn)準備用等。
　　
　　d．鑒于數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的快速發(fā)展，初步設(shè)計文件應(yīng)詳細說明設(shè)計中所采用的新技術(shù)及其在技術(shù)上的*性、經(jīng)濟上的合理性和在本工程采用的可能性，并說明其在科研、試驗、設(shè)備制造方面已進行的工作和在其他公網(wǎng)或?qū)＞W(wǎng)中的應(yīng)用情況，以及在本工程中所能發(fā)揮的實效和其在施工、運行中需注意的事項。
　　
　　e.初步設(shè)計概算應(yīng)準確反映設(shè)計內(nèi)容，其深度應(yīng)滿足控制投資、計劃安排的要求。
　　
　　f．初步設(shè)計文件應(yīng)確切、清楚、完整、統(tǒng)一，簽署齊全，文字說明簡練，印制質(zhì)量良好。
　　
　　2初步設(shè)計文件
　　
　　工程初步設(shè)計文件應(yīng)包括下列內(nèi)容：（1）初步設(shè)計說明書；（2）設(shè)計圖紙；（3）設(shè)備和主要材料清單；（4）工程概算書；（5）必要的附件。
　　
　　3初步設(shè)計說明書內(nèi)容
　　
　　3.1總則
　　
　　3.1.1設(shè)計依據(jù)
　　
　　以下文件是設(shè)計的依據(jù)：（1）工程設(shè)計任務(wù)書或設(shè)計委托書；（2）工程設(shè)計合同；（3）工程可行性研究報告及其批準文件；（4）電力通信傳輸網(wǎng)規(guī)劃及其批準文件；（5）其他有關(guān)的審批文件。
　　
　　3.1.2工程概況
　　
　　概述項目的規(guī)劃設(shè)計及可行性研究等前期工作情況、擬建和擴建的數(shù)據(jù)網(wǎng)性質(zhì)和規(guī)模、采用的技術(shù)體制和承載的業(yè)務(wù)類型以及在電力系統(tǒng)中的作用。
　　
　　3.1.3設(shè)計范圍
　　
　　設(shè)計范圍應(yīng)以工程設(shè)計任務(wù)書或工程設(shè)計合同中明確的范圍為準，一般包括下述內(nèi)容：（1）電力數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的技術(shù)體制；（2）網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)、電路安排和路由分區(qū)；（3）網(wǎng)絡(luò)功能和業(yè)務(wù)范圍；（4）交換節(jié)點、接入節(jié)點及網(wǎng)絡(luò)管理中心等設(shè)備的配置方案和布置要求；（5）各類承載業(yè)務(wù)的入網(wǎng)方案；（6）相關(guān)網(wǎng)絡(luò)之間的互聯(lián)方案；（7）網(wǎng)絡(luò)安全；（8）網(wǎng)絡(luò)性能指標；（9）網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的技術(shù)要求；（10）網(wǎng)絡(luò)地址編碼原則；（11）網(wǎng)絡(luò)管理；（12）主要設(shè)備清單。
　　
　　3.1.4設(shè)計原則
　　
　　a．設(shè)計水平年原則上應(yīng)與電力通信傳輸網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的設(shè)計水平年相一致，也可按設(shè)計任務(wù)書中確定的設(shè)計水平年。初步設(shè)計要考慮設(shè)計水平年和遠景年兩個階段，設(shè)計水平年用于確定網(wǎng)絡(luò)投產(chǎn)年應(yīng)達到的功能、承載業(yè)務(wù)和配置規(guī)模；遠景年用于確定網(wǎng)絡(luò)容量和相關(guān)設(shè)施的擴展裕度。
　　
　　b．設(shè)計原則可在設(shè)計任務(wù)書中明確，也可以與設(shè)計委托單位或有關(guān)主管部門商定后以紀要或協(xié)議的方式明確。設(shè)計原則一般包括網(wǎng)絡(luò)技術(shù)體制、網(wǎng)絡(luò)承載業(yè)務(wù)范圍、網(wǎng)絡(luò)容量和規(guī)模、網(wǎng)絡(luò)的標準化要求、設(shè)備的配置和布置要求等。
　　
　　3.2電力系統(tǒng)概況
　　
　　a.概述電網(wǎng)的現(xiàn)狀、特點及設(shè)計水平年的發(fā)展規(guī)模，說明承載業(yè)務(wù)的類型及數(shù)量、網(wǎng)絡(luò)的用戶范圍等。
　　
　　b.概述電力微波、光纖等主干傳輸網(wǎng)和各接入廠站傳輸電路的現(xiàn)狀及設(shè)計水平年的發(fā)展規(guī)劃。
　　
　　c.概述調(diào)度系統(tǒng)各種數(shù)據(jù)（SPinet需增加話音、視頻、多媒體）承載業(yè)務(wù)的現(xiàn)狀及設(shè)計水平年的發(fā)展規(guī)模。可用表格方式列舉擬承載的各類應(yīng)用業(yè)務(wù)現(xiàn)有設(shè)備的軟硬件接口配置情況。
　　
　　d.概述擬互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的現(xiàn)狀及發(fā)展規(guī)模。
　　
　　3.3業(yè)務(wù)類型和需求分析
　　
　　a．網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)劃分：SPDnet的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)可按實時應(yīng)用和非實時應(yīng)用劃分，也可從網(wǎng)絡(luò)安全角度按安全區(qū)域劃分。SPInet的業(yè)務(wù)類型可按數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)、話音業(yè)務(wù)、視頻業(yè)務(wù)和多媒體業(yè)務(wù)劃分。為確定網(wǎng)絡(luò)技術(shù)性能指標，也可按照ITU-T的有關(guān)規(guī)定，按業(yè)務(wù)的特性劃分。
　　
　　b.用戶業(yè)務(wù)類型：根據(jù)網(wǎng)絡(luò)的現(xiàn)狀和發(fā)展，說明調(diào)度范圍或電力企業(yè)內(nèi)各類應(yīng)用業(yè)務(wù)的具體內(nèi)容以及連接方式傳輸時延等方面的要求。
　　
　　c．網(wǎng)絡(luò)需求分析和業(yè)務(wù)流量統(tǒng)計：網(wǎng)絡(luò)的需求分析應(yīng)以設(shè)計水平年的近期業(yè)務(wù)需求為主，兼顧遠景年的業(yè)務(wù)發(fā)展。應(yīng)說明各類業(yè)務(wù)的傳輸頻度和速率、在網(wǎng)絡(luò)節(jié)點間的主要流向等，并進行主要交換節(jié)點的業(yè)務(wù)流量統(tǒng)計。業(yè)務(wù)流量統(tǒng)計時，對質(zhì)量和可靠性及時延要求高的業(yè)務(wù)要詳細分析，并按峰值進行統(tǒng)計計算。一般的非實時業(yè)務(wù)可用估算的方法按平均值統(tǒng)計計算。
　　
　　3.4網(wǎng)絡(luò)技術(shù)體制
　　
　　a．網(wǎng)絡(luò)技術(shù)體制和通信協(xié)議：根據(jù)網(wǎng)絡(luò)需要承載的業(yè)務(wù)類型和通信傳輸通道狀況，結(jié)合網(wǎng)絡(luò)技術(shù)體制和通信協(xié)議的發(fā)展情況，針對SPDnet和SPInet的實際要求，對各種可能應(yīng)用的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)從網(wǎng)絡(luò)連接方式、糾錯能力、流量控制方式、傳輸時延、傳輸通道的利用程度、通信協(xié)議的支持程度等主要技術(shù)性能方面進行詳細說明。
　　
　　b．分析比較并確定方案：根據(jù)擬建和擴建網(wǎng)絡(luò)的業(yè)務(wù)類型、對傳輸質(zhì)量的要求，以及傳輸通道的現(xiàn)狀和發(fā)展規(guī)劃，結(jié)合對不同網(wǎng)絡(luò)技術(shù)體制和通信協(xié)議的主要性能特點的說明，從技術(shù)性能和投資等方面分析比較采用不同網(wǎng)絡(luò)技術(shù)體制和通信協(xié)議方案的優(yōu)缺點，以確定擬建或擴建網(wǎng)絡(luò)應(yīng)采用的技術(shù)方案。
　　
　　3.5網(wǎng)絡(luò)功能
　　
　　電力數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)具有如下功能：（1）提供多種傳輸接口和適配功能；（2）連接和差錯管理功能；（3）提供不同業(yè)務(wù)質(zhì)量等級；（4）流量管理和擁塞控制；（5）同步和定時功能；（6）支持各種網(wǎng)關(guān)協(xié)議和互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議。
　　
　　3.6網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)
　　
　　a.網(wǎng)絡(luò)層次：概述網(wǎng)絡(luò)層次結(jié)構(gòu)及擬建或擴建網(wǎng)絡(luò)在電力專網(wǎng)中所處位置。
　　
　　b．網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)：根據(jù)電力傳輸網(wǎng)的現(xiàn)狀和規(guī)劃，說明擬建網(wǎng)絡(luò)的形狀（網(wǎng)狀網(wǎng)、星形網(wǎng)或混合網(wǎng)）
　　
　　和拓撲結(jié)構(gòu)。確定網(wǎng)絡(luò)的拓撲方式和骨干、核心交換節(jié)點的設(shè)置地點，以及接入節(jié)點的設(shè)置地點。根據(jù)網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)流量的統(tǒng)計分析，確定網(wǎng)絡(luò)中繼帶寬和接入帶寬要求。
　　
　　3.7網(wǎng)絡(luò)安全
　　
　　應(yīng)從邏輯、物理、管理等方面說明電力專網(wǎng)的安全設(shè)計要求。尤其對SPDnet應(yīng)詳細描述其安全性要求、安全防護措施及與離線業(yè)務(wù)的隔離措施，并說明電力專網(wǎng)與因特網(wǎng)的安全隔離要求。
　　
　　a.網(wǎng)絡(luò)安全要求：從廣域網(wǎng)和局域網(wǎng)分別敘述網(wǎng)絡(luò)層安全要求。
　　
　　b．網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)：分別敘述防火墻、加密和驗證、口令和安全策略等網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)，并提出在工程中的應(yīng)用意見。
　　
　　c．網(wǎng)絡(luò)安全方案：分別提出對廣域網(wǎng)、局域網(wǎng)的安全訪問控制方案，以及電力數(shù)據(jù)網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)安全管理原則和機制。
　　
　　3.8傳輸鏈路
　　
　　a.傳輸鏈路的質(zhì)量和標準：針對光纖、微波等不同類型的傳輸電路，分別說明對傳輸鏈路的質(zhì)量要求。
　　
　　b．中繼電路組織：用圖紙或表格的方式，詳細說明核心節(jié)點之間、核心節(jié)點與骨干節(jié)點之間以及骨干節(jié)點之間每一條中繼鏈路的具體安排和走向（如起點、終點、中繼容量、經(jīng)過的主要傳輸電路）。
　　
　　c．接入節(jié)點的鏈路組織：用圖紙或表格的方式，詳細說明接入節(jié)點與核心節(jié)點或骨干節(jié)點之間每一條鏈路的具體安排和走向（如起點、終點、中繼容量、經(jīng)過的主要傳輸電路）。
　　
　　3.9入網(wǎng)方案
　　
　　根據(jù)工程具體情況，說明各類業(yè)務(wù)的入網(wǎng)方案。
　　
　　a．數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)入網(wǎng)方案：用文字或圖紙的形式逐項說明不同數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的入網(wǎng)方案。其接入方案一般包括采用的網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議、連接方式、端口速率以及需要增加的接口設(shè)備等。入網(wǎng)方案中應(yīng)說明實時數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)與其他業(yè)務(wù)的安全隔離措施及質(zhì)量等級要求。
　　
　　b.話音業(yè)務(wù)入網(wǎng)方案：用文字或圖紙的形式逐項說明不同話音業(yè)務(wù)的入網(wǎng)方案。其接入方案一般包括采用的網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議和信令標準、連接方式、端口速率以及需要增加的接口設(shè)備等。入網(wǎng)方案中應(yīng)說明不同話音業(yè)務(wù)的質(zhì)量等級要求。
　　
　　c．視頻業(yè)務(wù)入網(wǎng)方案：用文字或圖紙的形式逐項說明不同視頻業(yè)務(wù)的入網(wǎng)方案。其接入方案一般包括采用的網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議、連接方式、端口速率以及需要增加的接口設(shè)備等。入網(wǎng)方案中應(yīng)說明不同視頻業(yè)務(wù)的質(zhì)量等級要求。
　　
　　3.10網(wǎng)間互聯(lián)
　　
　　根據(jù)工程實際情況，說明本網(wǎng)絡(luò)與其他相關(guān)網(wǎng)絡(luò)的互聯(lián)方案。網(wǎng)絡(luò)的互聯(lián)設(shè)計內(nèi)容包括被連網(wǎng)絡(luò)配置概況、網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)的連接地點、采用的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和通信協(xié)議、通道流量、互聯(lián)中繼帶寬、端口速率、網(wǎng)絡(luò)安全性、費用估算。網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)方案可用圖紙的方式表示。方案中應(yīng)說明與網(wǎng)管中心互聯(lián)的要求。
　　
　　3.11網(wǎng)絡(luò)容量和性能
　　
　　a．說明設(shè)計水平年和遠景年網(wǎng)絡(luò)各類中繼線路的傳輸速率。
　　
　　b．按設(shè)計水平年和遠景年確定網(wǎng)絡(luò)各層次交換節(jié)點的交換容量。
　　
　　c．提出網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量要求，明確節(jié)點處理時延、路由傳輸時延、包丟失率、網(wǎng)絡(luò)故障時路由重構(gòu)時間等指標。
　　
　　d．從鏈路、節(jié)點和路由3方面的可靠性確定網(wǎng)絡(luò)可用率，并分別說明網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的平均*時間（MTBF）、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備可用率、對主要網(wǎng)絡(luò)設(shè)備重要模塊的備份要求。
　　
　　e.確定各類中繼端口和用戶端口的技術(shù)規(guī)范,如應(yīng)符合的標準名稱和編號、端口傳輸速率、匹配阻抗等。
　　
　　f．說明網(wǎng)絡(luò)的時鐘同步方式和對時鐘源的接口要求以及時鐘同步精度指標。
　　
　　3.12網(wǎng)絡(luò)地址編碼和分配
　　
　　網(wǎng)絡(luò)的地址編碼必須嚴格執(zhí)行標準和電力行業(yè)的有關(guān)規(guī)定。設(shè)計文件中可說明擬建網(wǎng)絡(luò)的地址分配原則、編碼方式、編碼結(jié)構(gòu)和數(shù)量。
　　
　　3.13網(wǎng)絡(luò)管理
　　
　　a．確定網(wǎng)管中心的設(shè)置地點，概述網(wǎng)絡(luò)管理原則。
　　
　　b．分別說明網(wǎng)管系統(tǒng)的配置管理、性能管理、安全管理、故障管理、計費管理等具體功能要求。
　　
　　c．確定網(wǎng)管中心的軟硬件平臺、人機界面要求以及與上下級網(wǎng)管中心交換信息應(yīng)支持的通信協(xié)議。
　　
　　d．確定各節(jié)點與網(wǎng)管中心以及本網(wǎng)管中心與上下級網(wǎng)管中心之間的網(wǎng)管信息傳輸通路。
　　
　　3.14網(wǎng)絡(luò)設(shè)備配置
　　
　　a．提出數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和儀器儀表的配置原則。
　　
　　b．交換節(jié)點設(shè)備配置：根據(jù)網(wǎng)絡(luò)拓撲圖中各交換節(jié)點在設(shè)計水平年的中繼通道數(shù)量和中繼帶寬設(shè)計，確定各交換節(jié)點設(shè)備各種端口的配置數(shù)量和技術(shù)性能要求；根據(jù)遠景年的規(guī)劃容量，確定各交換節(jié)點的機箱或機柜配置要求。交換節(jié)點的設(shè)備配置可用表格形式按節(jié)點分別列出。
　　
　　c．接入節(jié)點設(shè)備配置：根據(jù)各接入節(jié)點在設(shè)計水平年的業(yè)務(wù)類型和數(shù)量，確定各接入節(jié)點設(shè)備各種端口的配置數(shù)量和技術(shù)性能要求；根據(jù)各接入節(jié)點遠景年規(guī)劃發(fā)展，確定各接入節(jié)點的機箱或機柜配置要求。接入節(jié)點的設(shè)備配置可用表格形式按節(jié)點分別列出。
　　
　　d．網(wǎng)管系統(tǒng)設(shè)備配置：確定網(wǎng)管系統(tǒng)工作站／服務(wù)器、顯示器、打印機等設(shè)備的軟硬件配置要求。
　　
　　e．輔助設(shè)備配置：按網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的耗電情況，確定各節(jié)點電源設(shè)備的配置容量等要求；根據(jù)具體工程情況，確定有關(guān)通信傳輸設(shè)備及配線架的配置要求。
　　
　　f．測試儀器配置：列出數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)安裝、調(diào)試、運行維護過程中必須配置的工具和儀器、儀表，并說明工具的技術(shù)要求和儀器、儀表的技術(shù)指標。
　　
　　3.15網(wǎng)絡(luò)設(shè)備布置
　　
　　a．交換節(jié)點設(shè)備布置：提出交換節(jié)點的設(shè)備布置要求，內(nèi)容包括機房平面布置圖、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備對機房樓板的負重、機房的環(huán)境溫度和濕度、供電電源的類型和電壓值、接地電阻數(shù)值、防塵和防靜電及抗干擾等要求。
　　
　　b．接入節(jié)點設(shè)備布置：提出接入節(jié)點的設(shè)備布置要求，內(nèi)容包括機房平面布置圖、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備對機房的環(huán)境溫度和濕度、供電電源的類型和電壓值、接地電阻數(shù)值、防塵和防靜電及抗干擾等要求。
　　
　　c．網(wǎng)管系統(tǒng)設(shè)備布置：提出網(wǎng)管系統(tǒng)硬件設(shè)備的布置要求，內(nèi)容包括機房平面布置圖、工作站／服務(wù)器對機房的環(huán)境溫度和濕度、供電電源的頻率和電壓值、接地電阻數(shù)值、防靜電等要求。
　　
　　3.16設(shè)備和主要材料清單
　　
　　應(yīng)根據(jù)初步設(shè)計的推薦方案編制設(shè)備和主要材料清單。該清單是編制初步設(shè)計概算書的依據(jù)之一。
　　
　　根據(jù)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的配置要求，列出各個節(jié)點的設(shè)備清單。設(shè)備清單可附在初步設(shè)計說明書中，也可單獨成冊。
　　
　　為保證概算書編制的準確性和設(shè)備采購中費用的控制，設(shè)備清單可分站按節(jié)點分別列出。清單的要素包括設(shè)備名稱、設(shè)備中繼／用戶端口類型、性能要求、單位、數(shù)量等。
　　
　　設(shè)備和主要材料清單可分為2種表，一種是按網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的統(tǒng)計表，另一種是匯總表。
　　
　　4主要設(shè)計圖紙
　　
　　根據(jù)SPDnet和SPInet不同承載業(yè)務(wù)要求，可繪制下列部分或全部圖紙：（1）現(xiàn)有及設(shè)計水平年電網(wǎng)地理接線圖；（2）電力傳輸網(wǎng)現(xiàn)狀圖及設(shè)計水平年規(guī)劃圖；（3）調(diào)度自動化信息傳輸網(wǎng)現(xiàn)狀和規(guī)劃圖；（4）各類管理信息傳輸網(wǎng)現(xiàn)狀和規(guī)劃圖；（5）數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)圖；（6）交換節(jié)點業(yè)務(wù)入網(wǎng)典型接線圖；（7）接入節(jié)點業(yè)務(wù)入網(wǎng)典型接線圖；（8）數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)入網(wǎng)典型接線圖；（9）話音業(yè)務(wù)入網(wǎng)典型接線圖；（10）視頻業(yè)務(wù)入網(wǎng)典型接線圖；（11）多媒體業(yè)務(wù)入網(wǎng)典型接線圖；（12）交換節(jié)點設(shè)備典型配置圖；（13）接入節(jié)點設(shè)備典型配置圖；（14）網(wǎng)絡(luò)設(shè)備機房平面布置圖；（15）供電電源系統(tǒng)圖。
　　
　　5其他
　　
　　設(shè)計內(nèi)容還應(yīng)包括工程概算書以及附件，如：（1）工程設(shè)計任務(wù)書或設(shè)計委托書；（2）工程前期規(guī)劃、可行性研究的審查意見；（3）主管部門的有關(guān)文件和主要設(shè)計原則紀要或協(xié)議。