一种电力系统配网自动化交换机光纤链路自动倒换装置及方法与流程

本发明涉及一种自动倒换装置，尤其是一种电力系统配网自动化交换机光纤链路自动倒换装置，还涉及自动倒换方法。

背景技术：

目前，配网自动化通信网络经过多年的不断建设，发展迅速，然而，从运行数据分析，90％以上的故障来至于接入层工业交换机的故障，配网自动化网络发生故障时，现场故障排查通常为交换机掉电而引发的故障，恢复供电后故障消除，如遇到配网一次设备故障和无备件时，只有采取抢修人员现场跳纤的方式甩掉故障站点来保障接入层相邻站点的正常数据通信，增加运维人员的人力成本和危险系数。接入层站点的交换机掉电故障，严重影响配网自动化光纤dtu的在线率，严重影响电网的安全经济稳定运行。

技术实现要素：

为了解决上述技术问题，本发明提出一种电力系统配网自动化交换机光纤链路自动倒换装置及方法，利用两组光开关配合动作实现交换机站点电源断电时，不需要人工去现场临时跳纤，自动连通上下站点光纤链路的问题；在交换机电源恢复时运维人员也不用去现场断开临时跳纤的工作，完全实现自动光纤链路的倒换功能，有效防止危及多个ftu、ttu、dtu三遥信号号中断的问题。

本发明的技术方案具体如下：

一种电力系统配网自动化交换机光纤链路自动倒换装置，其特征在于：包括设于ftu、ttu、dtu站点交换机收发尾纤上的第一个光开关和第二个光开关，第一个光开关与第一台交换机连接，第二个光开关与第三台交换机连接，第二台交换机设于第一个光开关和第二个光开关之间，当第二台交换机电源正常时，两侧光链路光路接至第二台交换机，当电源中断时，两个光开关配合发生动作，光路自动倒换把两侧光路接通；当第二台交换机电源恢复供电时，两个光开关配合动作断开两侧光纤链路，将本站点交换机与上下站点交换机的光路接通。

进一步地，第一台交换机与第三台交换机另一端之间还通过若干交换机连接。

进一步地，站点的电源电路采用220v交流及-24v电源接线，输出直流5v。

进一步地，第一个光开关包括a0、b0输入端、a1、b1输出端和a2、b2输出端，第二光个开关包括a3、b3输入端、a4、b4输入端和a5、b5输出端。

进一步地，第一台交换机的rx2端与a0输入端连接，tx2端与b0输入端连接，a1输出端与第二台交换机的tx1端连接，b1输出端与第二台交换机的rx1端连接，第二台交换机的rx2端与a3输入端连接，第二台交换机的tx2端与b3输入端连接。

进一步地，第二个光开关a5、b5输出端分别与第三台交换机的tx1端和rx1端连接。

进一步地，a2、b2输出端与a4、b4输入端之间通过跳纤直连。

基于上述的电力系统配网自动化交换机光纤链路自动倒换方法，按以下进行：

当第二台交换机电源正常时，两侧光开关的光纤链路接至第二台交换机，当电源中断时，两个光开关配合发生动作，光路自动倒换把两侧光路接通；当第二台交换机电源恢复供电时，光开关动作断开两侧光纤链路，将本站点交换机光路接通。

与现有技术相比，本发明的有益效果具体如下：

（1）本发明在经常发生掉电的ftu、ttu、dtu站点的交换机收、发端口加装一对光开关，当接入层的交换机电源正常时，两侧光链路光路接至交换机，当电源中断时光开关发生动作，光路自动倒换把两侧光路接通，确保接入层链路不开环或调环故障发生；当交换机电源恢复供电时，光开关动作断开两侧光纤链路，将本站点交换机光路接通，不需要人工去现场临时跳纤，连通上下站点光纤链路的问题，在电源恢复时运维人员也不用去现场断开临时跳纤的工作，实现配网自动化交换机的光纤链路自动倒换功能。

（2）本发明通过关开关甩掉故障站点来保障接入层相邻站点的正常数据通信。解决配网自动化接入层站点交换机因电源故障，影响配网自动化光纤ftu、ttu、dtu的在线率的设备缺陷，确保电网的安全经济稳定运行，有效防止危及多个ftu、ttu、dtu三遥信号号中断的问题。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的交流转直流控制电路；

图3为本发明的直流控制电路；

图4为本发明的锂电池控制电路；

图5为本发明的第一光开关的光路控制电路。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是对本发明一部分实例，而不是全部的实例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，本实施例的电力系统配网自动化交换机光纤链路自动倒换装置，包括设于dtu站点交换机收发尾纤上的第一个光开关8和第二个光开关9，第一个光开关8与第一台交换机1连接，第二个光开关9与第三台交换机3连接，第二台交换机2设于第一个光开关8和第二个光开关9之间，当第二台交换机2电源正常时，两侧光链路光路接至第二台交换机2，当电源中断时，两个光开关配合发生动作，光路自动倒换把两侧光路接通；当第二台交换机2电源恢复供电时，两个光开关动作断开两侧光纤链路，将本站点交换机光路接通。

本实施例中，第一台交换机1与第三台交换机3另一端之间还通过第四台交换机4、第五台交换机5、第六台交换机6、二层交换机7连接，具体连接方式为现有的连接方式。

本实施例的站点的电源电路采用220v交流及-24v电源接线，输出直流5v。其中，交流转直流控制电路如图2所示，直流控制电路如图3所示，锂电池控制电路如图4所示，采用3.7v锂电池充电保护电路板，具有过冲保护、过放保护、短路保护、过流保护功能，电源部分均为现有技术。

如图1所示，第一个光开关包括a0、b0输入端、a1、b1输出端和a2、b2输出端，第二个光开关包括a3、b3输入端、a4、b4输入端和a5、b5输出端，具体光路控制电路如图5所示。

本实施例中，第一交换机的rx2端与a0输入端连接，tx2端与b0输入端连接，a1输出端与第二台交换机的tx1端连接，b1输出端与第二台交换机的rx1端连接，第二台交换机的rx2端与a3输入端连接，第二台交换机的tx2端与b3输入端连接。第二个光开关a5、b5输出端分别与第三台交换机的tx1端和rx1端连接。a2、b2输出端与a4、b4输入端之间分别通过第一跳纤10和第二跳纤11直连。

第一光开关8、和第二光开关9的控制接线端子分别如下表1、2所示：

表1

表2

本实施例利用两个光开关配合动作，实现工业级配网自动化交换机站点电源断电时，完全实现自动光纤链路的倒换功能。工作原理如下：

1.交换机光纤链路正常运行时为实线，当dtu通信柜发生电源失电时，第一个、第二个光开关光纤链路同时动作，实现一一对应倒换，甩掉故障第二台交换机，连通第一台、第三台交换机的光纤链路，故障时交换机光纤链路运行为虚线，确保接入层交换机不发生开环运行。

2.交换机电源故障时，光纤链路运行时为虚线，当ftu、ttu、dtu通信电源恢复供电时，第一个、第二个光开关光纤链路同时动作，实现一一对应倒换，自动接入第二台交换机，连通第一台、第三台交换机的光纤链路，光纤链路运行为实线，从而实现电力系统配网自动化交换机光纤链路的自动倒换功能，确保电网的安全经济稳定运行。

本实施例的装置应用到昆明供电局中，情况如下：

昆明供电局配网自动化交换机设备共计653套，工业级配网自动化交换机接入设备因掉电经常发生的故障断链运行，未使用配网自动化交换机光纤链路自动旁路装置时：在运接入层配网交换机发生掉电时，抢修费用2000元/次。人工：抢修人员2人、300元/人，合计：600元；车辆台班：1辆、600元/台，合计：600元；工作许可：开抢修工作票办理许可手材料费:800元；2018年昆明配网自动化发生200次，合计：40万元，抢修时间2-5小时。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。