倒换时间

2024-11-01

倒换时间（精选3篇）

倒换时间篇1

目前光传输网的保护方式基本可分为2种:即基于软件平台的网络级保护和基于硬件平台的设备级保护。网络级保护是通过合理的光纤网络建设,组成光传输环网,利用设备的软件功能,通过环网对光纤和光板进行保护;在光纤中断或光板故障时,通过软件控制倒换来实现保护,保证所传输业务的不间断运行。网络级保护的应用极大地提高了网络的运行可靠性,为光传输网络的安全可靠运行发挥了巨大的作用[1][2]。

基于硬件平台的设备级保护,是通过对关键板(如电源板、时钟板、交叉板件) 进行1+1的热备份。硬件级保护大大降低了设备因硬件故障造成的系统故障,为系统的安全可靠运行提供了保障[3,4]。支路保护倒换TPS(Tributary Protection Switching)保护作为一种硬件级保护,实现了对支路板故障引起的业务中断进行规避和保护的功能,但在进行TPS保护倒换时,完全依赖硬件则保护倒换时间可能会超过要求值。

本文提出并实现了一种软件优化方法,在不改变硬件架构的基础上,缩减TPS所需要的保护倒换时间,使其达到50 ms(毫秒)以内的要求。

1问题简介

首先,保护单板和处理单板软件层次架构如图1所示。单板创建一条业务,首先由APP层软件发起,然后Driver层和ChipSDK层软件根据输入参数,实时计算硬件所需要的配置数据,最后将配置数据写入到硬件寄存器中。保护单板的软件工作流程如图2所示。

根据具体实验发现,单板创建一条业务需要时间T1是30 ms,其中,软件APP层消耗的时间是27 ms,Driver消耗的时间是0.1 ms,Chip SDK消耗的时间是2.9 ms。

T1 = 27 ms +0.1 ms + 2.9 ms=30 ms。

TPS保护是一种基于硬件平台的设备级保护。采用1∶N的热备份保护方式,如图3所示。通过在原有设备上特定槽位增加1块倒换控制单板,通过倒换控制单板对其它N块处理板进行保护,从而实现作单板的1∶N保护。当N块处理板中任何一块出现了故障,故障状态被TPS保护倒换控制单板收集并处理后,通知对应的接口板进行线路开关切换,同时,通知保护单板开始启动,代替故障处理板进行工作。

进行TPS保护倒换时,需要将处理板的业务在保护单板上进行重新创建。比如PTN(Packet Transport Network)设备中的E1支路单板,支持63条业务,在进行TPS保护倒换时,保护单板需要对处理板上的63条业务重新生成和配置。因此,完成TPS保护倒换所需要的时间大致可看成是一条业务创建所花费时间的63倍。

APP层软件消耗时间与业务数目无关,创建63条业务,APP层需要的时间也是27 ms,但是Driver+Chip SDK部分所需要的时间是一条业务的63倍。因此创建63业务的时间T63:

T63=27 ms + 63×(0.1 ms+2.9 ms)=216 ms。

从上面的分析来看,创建保护单板的全部业务时,消耗时间过多的主要原因是Chip SDK层要得到业务创建所需的寄存器配置数据需要一个复杂的数据计算过程,时间达到了182.7 ms,从而整体的216 ms保护倒换时间远远超过了50 ms以内的要求。

2解决方案

针对Chip SDK层软件消耗时间过多的情况,改进了保护单板软件工作流程。如图4所示。将Chip SDK层软件的配置数据计算过程作为预计算部分进行前移。在进行TPS保护倒换之前,先将配置数据计算出来,考虑到业务参数的个数是有限的,每一个参数取值情况也是有限的几种类型,因此设计一个由业务参数作为下标的多维数组,用来存放配置数据,然后在进行TPS保护倒换时,根据APP层给定的具体业务输入参数,从多维数组中找出具体的硬件配置数据并写入到硬件寄存器中,从而完成业务的创建。

2.1实现方法

在软件设计上,将保护单板原来的三层(APP + Driver + Chip SDK)简化成两层,新的软件层次是APP + New_Driver,其中New_Driver由原来的Driver部分加上一层对硬件寄存器的操作。如图5所示。

2.2关键数据结构设计

实现软件部分层次结构的简化,关键在于将经过Chip SDK软件部分计算出来的需要写入硬件寄存器的数据存放在设计好的多维数组中。为了准确获取寄存器数据,设计了一个存放寄存器数据的数据结构T_RegData。

Typedef struct T_REGDATA

{

Unsigned int ulRegCounter; //用于被访问的寄存器计数

Unsigned int ulRegPosition;//用于存放寄存器地址值

Unsigned char ucRegValue; //用于存放寄存器数据值

}T_RegData;

同时,设计了存放所有寄存器的多维数组arrtRegDataArray。

T_RegData arrtRegDataArray[N1][N2]…[Nn]={…};

N1:数组的第一个参数,APP层下发的第一个参数取值的个数;

N2:数组的第二个参数,APP层下发的第二个参数取值的个数;

…

Nn:数组的第n个参数,是创建一条业务所需操作的寄存器数目;

3实验结果与分析

3.1实验结果

在TPS未发生前,正常创建业务的过程中,在配置数据写入硬件寄存器的时候,将寄存器数据备份到多维数组。根据app层输入参数,计算出数组下标。当一个业务创建完了之后,多维数组的一组数据也就生成了,并且根据输入参数的不同,唯一地保存在多维数组中。当整个单板的业务都创建完了,也就一份完整的多维数组数据生成了。当TPS发生时,可以根据APP层下发的业务参数,得到对应的多维数组下标,从而找到生成一条业务所需的寄存器数据,将这些数据逐个写入硬件寄存器中,就可以生成一条业务。

根据实验,在创建一条业务过程中,New_Driver部分所需要的时间为0.2 ms,单板在创建63条业务时,New_Driver部分所需要的时间仅为12.6 ms,所以保护单板创建63业务时,所需要的全部时间为T63_New。

T63_New = 27 ms + 63×0.2 ms = 39.6 ms。

3.2实验结果分析

从实验结果可以看出,新的保护单板软件,通过优化软件流程和简化软件层次,可以在TPS进行的过程中,节省Chip SDK层软件消耗的时间,使TPS保护到换时间从原来216 ms减少到了39.6 ms,从而符合50 ms以内的要求。

参考文献

[1]易其亮.TPS保护板检测方法.中国专利.200410059162,20060215

[2]李晓东.TPS保护技术在SDH通信网中的应用.吉林电力,2009;37(6):8—9

[3] Cisco.Automatic Protection Switching of Packet-over-SONET Cir-cuits,http://www.cisco.com/en/US/docs/ios/11_1/feature/guide/posaps.html,2007—11—04

[4] Bruce P A.Tributary Protection System.United States Patent:5809010,1998—09—15

变压器检修的电源倒换篇2

变压器并列运行, 指的是将两台或以上变压器的一次绕组并联在同一电压等级的母线上, 二次绕组并联在另一电压等级的母线上运行。变压器的并列运行在厂用电系统中有着重要的意义。

(1) 当一台变压器发生故障时, 并列运行的其它变压器仍可以继续运行以保证重要用户的用电。

(2) 当某一台变压器需要停电检修时, 可以先并联上备用变压器, 再将要检修的变压器停电检修, 既能保证变压器按计划检修, 又能保证不中断变压器低压侧母线供电, 从而提高供电的可靠性。

一、变压器并列运行的理论分析

1、变压器并列运行的理想情况

(1) 空载时, 并列的变压器之间没有循环电流。

(2) 带负载后, 各台变压器应该按照各自的容量比例合理地分配负荷。

(3) 带负载后, 各台变压器所分担的负荷电流应为同相位。

2、变压器并列运行的条件

为了达到上述理想运行情况, 变压器并列切换时必须满足下列条件:

(1) 各变压器应属于同一联接组号

(2) 各变压器的额定电压及变比应相等

(3) 各变压器用标么值表示的短路阻抗应相等

二、变压器并列运行实例分析

我厂厂用电系统采用闭环结构, 开环运行的供电方式。正常情况下, 为保证配电网络的辐射状运行结构, 联络开关一般断开运行。而在倒负荷或变压器检修时, 通过合解环操作可以减少停电时间, 提高供电可靠性, 避免了断电倒换可能带来的不稳定因素。现以三号机小修期间, #1公用变停电检修, 对#1公用变和#2公用变进行并列倒换为例。

我厂厂用电系统的合环模式为合环点上级电源分列运行的馈线合环。

合环点属于这种情况, 380V公用A段和380V公用B段两条母线的上级电源属于不同系统。它们之间直接通过联络开关进行合环操作。而其危险性也较大, 因为其上级电源属于不同的系统, 合环点电压差较大, 容易造成过大的环流。

厂用电系统正常运行方式:每台机组各设一台高压厂用工作变压器, 从发电机出口经封闭母线引接, 各带两段6KV工作母线。工作6KV IIIB段母线带6KV公用A段母线运行, 工作6KV IVB段母线带6KV公用B段母线运行。两台机组共用一台高压启动/备用变压器 (#2启备变) , #2启备变带两段备用母线运行, 作为6KV厂用工作母线的备用电源。每台机组各有一台公用变压器, 各带一段母线运行, 两段母线互为备用, 母线间有联络开关, 手动切换。

小修时, 三号机6KV工作母线厂用电切换, 6KV备用B段母线带6KV工作IIIB母线运行。而6KV工作IVB段母线仍然由#4厂高变带, 这样一来, 需要合环的两段馈线属于不同的系统。

我厂220KV系统采用双母线带旁路母线的形式。可以看出, 即使合上母联开关使主变和#2启备变高压侧具有相同的电压幅值和相位, 但经过主变和厂高变, 电压经历了星型-三角形-星型的变化, #4厂高变和#2启备变低压侧的电压幅值和相位必然会产生差别。并且由于三号机小修, 6KV IIIB段母线所带负荷与6KV IVB段母线所带负荷有区别, 造成两段母线电压幅值的不同, 这样就造成了#1公用变和#2公用变高压侧电压差, 如果在差值较大的情况下合环, 容易产生较大的环流。

为消除高压侧电压差带来的影响, 我们可以采用对6KV IVB段母线进行厂用电切换, 通过DCS面板上的厂用电快切装置 (采用并联方式) , 合上备用开关, 断开工作开关, 厂用电快切完成后, 6KV备用B段带6KV IIIB段母线和6KV IVB段母线运行, 这样380V公用A段母线和380V公用B段母线的上级电源便属于同一系统, 高压侧电压差ΔU便可忽略不计, 实现安全合环。

然而需要注意在实际操作时, 厂用电快切存在一定的风险, 如果一旦厂用电快切失败, 将会发生6KV工作母线失电, 造成更严重的后果。因此结合我们之前的理论分析, 在合环操作前测量合环开关上下口的电压差, 若小于20V (经验值) , 即使两变压器上级电源不属于同一系统, 仍然是可以进行合环操作的。

三、结论

一键式应急倒换系统的实现与应用篇3

随着通信业务及无线网络业务的不断发展,移动网络规模不断扩大,由于新技术的不断引入,整体网络结构日趋复杂。面对全网多厂家、多型号的交换网设备,急需建立一套能够实现对网络应急过程的统一管理和调度,有效预防和处理网络可能发生的紧急故障,大幅提高网络维护部门的应急处理能力的系统。

二、目标分析

建立应急调度系统,通过对应急资源和应急流程的IT化、电子化、自动化和集中化,实现在“应急突发事件”环境下快速、有效的对事件进行处理。应急调度系统可以在网络出问题前或出问题后对网络进行紧急操作,从而避免业务受影响或快速恢复业务。应急调度系统的建设与应用实现了对网络应急过程的统一管理和调度,能有效预防和处理网络可能发生的紧急故障,大幅提高网络维护部门的应急处理能力。

三、可行性分析

以吉林移动华为HLR容灾为例:

华为HLR容灾基本原理采用N+1备份的容灾方式,容灾组网图如图1所示:

当主用HLR发生故障时,容灾HLR将接管主用HLR,承担它的所有工作。接管主用HLR,分为两个部分:接管MAP操作和接管MML操作。

接管MAP操作:为了使容灾HLR能够接管主用HLR的MAP操作,在建立容灾HLR过程中,所有与主用HLR直连或准直连的网元,如MSC、STP等,都需要增加到容灾HLR的信令数据,如图2所示。

对于N+1实时容灾,MAP操作能够保证实时同步。容灾HLR上保存了被接管用户的最新动态信息,所以,当主用HLR系统发生故障时通过设置备份信令点方式使信令自动转接到容灾HLR上。

接管MML操作:当主用HLR发生故障时,BOSS系统通过手工切换的方式,将MML操作切换到容灾HLR。同时,容灾HLR还需要通过超级用户,执行激活主用HLR的命令。

四、技术问题的解决办法

通过本平台的建设,实现全网应急调度操作的规范化。

(1)对全省所有应急预案进行统一管理;(2)实现应急调度的电子化,简易化,智能化;(3)保证应急调度的快速和高效实施。

技术难点:

(1)目前应急调度系统供接入6类应急操作类型,涉及77个网元。(2)涉及网元类型多,包括SCP/VC、MSS、MSC、HLR;(3)设计设备厂家多,包括涉及相关厂家有华为、诺西、卡特。