南京工程学院试卷（A）

2016/2017学年    第 2 学期    

 电力系统通信网（俗称通信网）

      课程所属部门：     通信工程          课程名称：    电力系统通信网             

考试方式：    开卷      使用班级：  通信（卓越）151、跨专业选修、重修          

命 题 人：  杨小伟   教研室主任审核：             主管领导批准：               

一、简答题（本题6小题，每小题6分，共36分）

1、简述电力通信网的组成结构？

电网的调度管理体制采用分级调度管理，根据我国的电网结构共分五级管理：国家调度；大区网调度；省级调度；地区（市级）调度：县级调度。因此电力通信网的通信调度管理与电网调度管理体制一致分别为：1、II、II、IV、V级通信网。

2、简述建设项目的建设程序？

在我国，一般的大中型和限额以上的建设项目从建设前期到建设、投产要经过项目建议书-可行性分析-初步设计-年度计划-施工准备-施工图设计-施工招投标-开工报告-施工-初步验收-试运转-竣工验收-交付使用等环节。

邮电部基建司基综[1990]07号文印发的《邮电基本建设程序规定》中的建设程序图为例，

3、简述通信站内配线设备的种类及作用？

通信工程中的配线设备包括：光线配线设备（或单元）、数字配线设备（或单元）、网络配线设备（或单元）和音频配线设备（或单元）。（3分）采用配线设备的目的是为了给设备间的连接、设备的扩充以及设备的更新时的相互连接带来方便和灵活，同时也为通信系统的维护、测试以及故障处理带来方便。

4、在电力系统通信中最常用的光缆是哪几种？分别应如何选用？

四种光缆是：ADSS光缆、OPGW光缆、GWWOP光缆、AD-LASH光缆、普通光缆（2分）

在220kV及以下老线路采用抗电腐蚀的ADSS光缆；（1分）在新建的220kV及以上输电线路上采用OPGW光缆；（1分）普通非金属光缆用于沟、管、孔、隧道和10kV以下杆路敷设（1分）OPGW光缆进入变电所后就必须与非金属普通光缆相熔接。在变电所内则由非金属普通光缆敷设至通信机房。（1分）对ADSS抗拉强度不能满足要求的特大跨越档距，可考虑采用GWWOP光缆。对35kv及以下运行时间较长的送电线路可考虑AD-LASH光缆。

5、简述KVM的应用？

KVM为英语中键盘（Keyboard），显示器（Video）与鼠标（Mouse）等三个单词字首的缩写。（3分）通过多电脑切换器，可用一组键盘、显示器、鼠标控制二台以上电脑，虽然有多台电脑连接到了一台KVM设备上，但用户同时只能控制其中的一个电脑。（3分）

6、简述传输网主要采用的拓扑结构及其特点？

传输网主要采用的拓扑结构为：总线型、星型、树型、环型、网状型(或网孔型)和复合型。（2分）环型特点是网络中各节点设备通过一条首尾相连的通信链路彼此连接而形成的一个闭合环结构，网络中每一节点设备都是通过公共的闭合链路环进行信息传输，而且网络中的信息流向只能是单方向的。网状型特点是节点间没有固定的连接形式，网中的每一节点至少有两条或两条以上链路与其它节点相连，如果网络中的每一节点与其它节点都直接相连，那么就形成了全连接型的网状结构，信息流动方向也可随意，这使得网络中任意两节点间信息传输的可靠性高、灵活性大。复合型介于两者之间。（4分）

二、应用题（本题2小题，第1题10分，第2题12分，共22分）

1、画出BITS（Building Integrated Timing Supply）系统的组成框图？

简述BITS在通信网中的作用？

大楼综合定时供给（BITS）是在每个通信大楼内，设有一个主钟，它受控于来自上面的同步基准信号，楼内所有其他时钟与该主钟同步。具有频率基准选择、处理和定时分配的功能。（4分）BITS由五个组成部分：参考信号入点、定时供给发生器、定时信号输出、性能检测及告警。（4分）

2、画出传输设备、网络配线和路由器三者间的连接关系框图？网络配线单元前、后视图如下图，传输设备和路由器方向来的网线你认为应分别连接到网络配线单元哪里较合适？简述理由？

传输设备和路由器方向来的网线均连接到网络配线单元后面前面用于跳跳线较合适，应用灵活方便（在图中画出具体连接关系）。（7分）

三、计算题(本题2小题，第1题12分，第2题10分，共22分)

1、如下图为220kV输电线路路由图。

若延该线路架设一条OPGW光缆，假设光缆盘长为10km。则：

该OPGW光缆线路应配置多少副悬垂金具、多少副耐张金具、多少个光缆接头盒？

答：全线共有22基塔，总长34.5公里，其中转角和耐张塔11基，直线塔11基；

因此，需配置悬垂金具10付（4分），耐张金具26付（4分），光缆接头盒5个

解答：

图1

一个直线塔，配一个悬垂金具，（若被转为耐张塔的话，则悬垂金具-1，耐张金具+2）

一个转角塔，配两个耐张金具，（两个方向各拉一个）

直线塔转为转角塔，光缆接线盒+1，悬垂金具-1，耐张金具+2

背景介绍：直线塔相当于用悬垂金具拎着光缆，但要是转弯了，就得用耐张金具拉着，两个方向各要用一个金具拉着

因为光缆盘长为10km，所以每隔10km就得加一个光缆接头盒用来续接下一盘光缆。

但因此光缆断了，那在接头的地方就不能用直线塔了，得用耐张塔。原来是直线塔的都得换成耐张塔（悬垂金具-1，耐张金具+2），原来是耐张塔的保留不变还是耐张塔。因此出现图2

图2

因为相邻两个耐张能力杆塔的距高不得大于5000m，所以直线塔延长的距离不能超过5000m（塔杆间距为1500m，所以相邻两个耐张能力杆塔之间要有<=2，不能有>=3个直线塔），否则光缆会因为自身重力压断。（每次都要从耐张塔开始数起，数3个塔，如果第三个遇到的是直线塔，那就得给他脱下一个悬垂金具，换上两个耐张金具，把第三个直线塔变成耐张塔），如果在前三个内遇到了一个耐张塔，那就没事，接着从最后一个耐张塔数起。所以有了图3

最后变电站A、B是光缆的两头，都需要一个光缆接头盒，还需要一个耐张金具拉着。如图4

现在可以总计了，

直线塔：14-4=10（原来有14个，牺牲了4个）

转角塔：8+2+2=12（每轮都进账2个）

悬垂金具：10*1=10个

耐张金具：12*2+两头2=26个

光缆接头盒：两头2个+转换3个=5个

因此全线共有22基塔，间隔为1.5公里，所以总长为34.5公里

2、若变电站A、B即为通信站，请计算光传输的中继距离，并指出选用的光口类型？

（衰耗受限，色散受限，光纤衰减常数：1310nm 0.36dB/km，1550nm 0.22dB/km；光纤色散系数：1310nm 6ps/nm.km，1550nm 18ps/nm.km；固定接头衰耗0.03dB/km；光缆富余度0.04dB/km；活动连接器衰耗0.5dB/个）

①如何选光口类型

按P128页，第一小问中得出总长34.5公里，

取目标距离<40km那列，又因为本题为STM-16，所以本题第二小问选择L-16.1光口（2分）

②计算光传输的中继距离

由后面公式得出中继距离km（4分）

色散受限km（4分）

注：在本题中是A、B两个通信站各有一个活动连接器，所以0.5dB/每根尾纤，要再乘2，那就是1dB

公式1：衰耗受限中继距离  

  ----S(MPI-S)点寿命终了时的光发送功率(dBm)；（取最小平均光功率）

  ----R(MPI-R)点寿命终了时的光接收灵敏度(dBm)，；（取最小灵敏度）

  ----最大光通道代价(dB)；（取最大光通道代价）

    ----S(MPI-S)，R(MPI-R)点间活动连接器损耗之和(dB)；（取0.5dB/每根尾纤(两个接头)）

   ----光纤平均衰减系数(dB／km)；（1310nm取0.36dB/km，1550nm取0.22dB/km）

     ----光纤固定熔接接头平均损耗(dB／km)；（取0.03dB/km）

     ----光缆富余度(dB／km)。（取0.04dB/km）

公式2：色散受限中继距离      

  ----S(MPI-S)，R(MPI-R)间设备允许的最大总色散值(ps/nm)；（取最大色散）

  ----光纤色散系数(ps／nm·km)。（1310nm取6ps/nm.km，1550nm取18ps/nm.km）

四、设计题（本题2小题，每题10分，共20分）                               

1、设有一新建的220kV临江变电站，其工程背景如附图1～3所示，请画出

该变电所的通信系统设计方案图（画在附图2、3中）?

2、请说明你的设计的方案？