摘要：隨著各級電網排程自動化系統的建立和執行，各級系統之間資訊互動的需求已經越來越迫切。計算機通訊主要指計算機之間和計算機與終端之間的資料通訊，資料通訊也就是計算機通訊。建立電力資料網，通過計算機網路在各級排程中心的主站系統之間共享資訊，是必然的趨勢。分站和主站之間的通訊方式主要有兩種，一種是迴圈式：適用於點對點的遠動通道結構，其主要特點是以廠站端為主動方，迴圈不斷地向排程端傳送遙測、遙信等資料。另一種是問答式：和迴圈式不同的是這些資料採集之後並不立即傳送，而是先行儲存，等主站需要時才將它們按規定的格式組裝傳送。
論文關鍵詞：資料通訊,電力資料網,遠動通訊,幀結構
1.1 資料通訊一般概念
資料通訊技術是近年來通訊技術發展最快的的一個分支。一般地說，只要是以編碼的方式表示資訊，用某種訊號形式在通道上傳送這些編碼的通訊都叫做資料通訊。資料通訊所傳送的資訊可以是資料、文字、圖象、聲音等各種內容，可以通過電話網、分組交換網、專用資料網等各種通訊通道進行通訊。
計算機通訊主要指計算機之間和計算機與終端之間的資料通訊。廣義而言，資料通訊也就是計算機通訊，為通訊而構成的網路也就是計算機網路，只是計算機網路側重於解決計算機資源的共享和負荷的分擔，而資料通訊網則側重於傳輸和交換。
1.2 電力資料網
隨著各級電網排程自動化系統的建立和執行，各級系統之間資訊互動的需求已經越來越迫切。傳統的解決方法是用所謂“轉發”方式，即採用與RTU 通訊相似的規約，通過點到點通道在兩個主站系統之間傳遞資訊。這種方法不夠靈活，更不便於多個主站之間相互共享資訊。因此，建立電力資料網，通過計算機網路在各級排程中心的主站系統之間共享資訊，是必然的趨勢。
1996年，原國家電力部已經在國家電力排程中心和全國各大網調和獨立省調之間建立了電力資料一級網。96年以後，各大網調到省調之間的電力資料二級網也基本建立起來。目前，各省到地區/市之間的`三級網也正在建設中。
電力資料網可以支援實時和非實時的各種網路應用。為了在各級電網排程自動化系統之間共享實時資訊，原國家能源部於1992年釋出了“電力系統實時資料通訊應用層協議”，作為國家電力行業標準，即DL 476-92。遵照這個標準，國家電力排程中心和各大網調/獨立省調已經實現了排程自動化系統之間的實時資料通訊。
截止到1997年，IEC TC57委員會已經制定了有關標準，即遠動應用服務元素（TASE.2）協議，也稱控制中心間通訊協議ICCP，可使電網控制中心與其它電網控制中心、區域控制中心、獨立發電廠等通過廣域網（WAN）進行資料交換。今後電力資料網上的實時資訊交換將逐步向這些國際標準過渡。
1.3 分站的各種通訊方式
目前，電力資料網路分站和主站之間的通訊方式主要有兩種：一種是迴圈式，適用於點對點的遠動通道結構，其主要特點是以廠站端為主動方，迴圈不斷地向排程端傳送遙測、遙信等資料。另一種是問答式，它的主要特點是主站掌握通訊的主動權，主站可以按需要指定分站傳送某一個或某種型別的遠動資料，傳送中有差錯時主站可要求重傳。問答式遠動的分站為了準備遙測、遙信等資料，和迴圈式一樣需要相應的硬體和軟體，以一定的掃描速度來採集遙信和遙測等資料，並判別是否有遙信變位，遙測越閾值等情況發生。和迴圈式不同的是這些資料採集之後並不立即傳送，而是先行儲存，等主站需要時才將它們按規定的格式組裝傳送。可見問答式遠動中分站的工作，對遙信、遙測而言可分為兩步，一是資料準備，以一定的掃描頻率採集實時資料，適當處理後儲存待用，二是按主站的要求組裝傳送。問答式遠動主站的工作主要是輪流詢問各個分站，並接收分站送來的資訊加工處理。和迴圈式相比主要是增加了主動輪詢各分站的任務。至於遙控、遙調，在迴圈式中主動權也在主站，因此問答式和迴圈式沒有什麼差別。
當用計算機通訊技術實現遠動功能時，分站和主站的硬體部分，無論是按迴圈式或按問答式工作，都必須提供資料採集、處理、儲存、傳送、接收以及輸出執行等的物質條件，因而硬體部分對於迴圈式或問答式並沒有實質性的差別。問答式和迴圈式的主要差別在於軟體，即在於主站和分站之間的對話方式。
廠站端遠動裝置遙測、遙信部分的主要功能是組織好遙測、遙信等遠動資訊發往排程端。遠動資料的傳送應按約定的格式進行，收發兩端應事先對傳送速率、同步方式、資料結構等相互約定，共同遵守。這些約定稱為通訊規約。傳送端按通訊規約的規定及時組織好要傳送的遠動字，然後按位元組逐一遞交給序列通訊介面，再經調製器發往通道。排程端經解調器解調按規定格式逐一接收。
1.3.1 電力資料網迴圈式遠動通訊
迴圈傳送方式的幀結構和字結構
迴圈式遠動系統中，廠站端按約定的規則迴圈不斷地向排程端傳送遠動資料。基本的幀格式見下圖，每幀由若干遠動字組成，以同步字SYN開頭。一幀結束後再按規約規定傳送下一幀，如此不斷迴圈。以微機構成的遠動裝置通常以8位的位元組作為基本單位，例如一個遠動字佔用6個位元組，共48位，同步字可採用三組EB90H，也是48位。
上圖迴圈式遠動的幀結構
遠動字基本結構見下圖，其中第1個位元組為地址字，用以識別各個遠動字。地址字也稱點號或功能碼。最後一個位元組為校驗碼，用作抗干擾保護。中間的4個位元組為遠動資料。如為遙測遠動字則可傳送2個遙測量，每個遙測量佔2個位元組共16位，其中12位為遙測量的數值，另4位用作標誌位，表明遙測量的數值是否有效等。如為遙信遠動字，則可傳送2組遙信資料，每組2個位元組16位，總共4個位元組32位，可以傳送32個開關量的狀態。
上圖迴圈式遠動的字結構
1.3.2 電力資料網問答式遠動通訊
目前問答式遠動裝置的分站端大多采用模組式結構，一般按功能劃分，以模組為單位。遙測量、遙信量等分別存放在指定的模組中。每個模組都有自己的地址。一個模組包含若干個字，例如8個字，每個字有16位，需要訪問有關資料時可直接指定模組地址、字地址。傳送的報文以8位位元組為單位，附加起始位和停止位，但不帶奇偶校驗位。其報文格式、各種資訊型別以及主站與分站之間的應答過程，此處就不再加以詳述。
1.3.3 遠動中的一般幀格式
遠動中的資訊，不論迴圈式或問答式，通常都以幀為單位進行傳輸。為了保證可靠、快速和高效率地傳送資訊，對於遠動中幀格式的安排，一般要考慮如下一些基本問題。
（1）明確區分一幀的首尾，例如設定幀分界符，幀開始標誌、幀長資訊。幀的結束標誌等。
（2）標明源站或目的站的地址。
（3）明確各種命令／響應幀的功用，規定相應的功能程式碼。
（4）採用抗干擾保護，確定發生差錯後的重發以及防止幀丟失或重複的措施。
（5）保證使用者資料的透明性，對使用者資料應不加限制。
（6）根據接收站的緩衝器容量，為避免接收的資料過量而造成溢位，設定資料流控制。
（7）規定資訊的資料格式。
（8）減少無效資訊，提高傳輸效率。
各個遠動裝置的製造廠，對於上列問題的技術觀點不盡相同，因而所採取的措施亦各有差異。需要傳送的使用者資料有各種具體情況，長短不一。幀的長度可按實際情況而定的，稱為可變幀長。某些幀的長度可事先確定不再改變的，稱為固定幀長。一般的幀結構格式如下圖所示，圖中幀分界符F表明一幀的開始；幀長欄位L表明本幀的長度；控制欄位C表明本幀資訊的特徵；地址欄位A表明源站或目的站的地址；資訊欄位I安排使用者資訊；幀校驗碼欄位FCC按抗干擾要求可以配置不同的校驗碼。
上圖一般幀結構格式
上圖中的這些欄位並非每一幀都必須備齊，對於固定幀長的幀就毋需幀長欄位。有的響應幀，如肯定確認和否定確認幀，有時會沒有資訊欄位和校驗碼欄位。
參考文獻
[1]陽憲惠.工業資料通訊與控制網路.清華大學出版社,2003,(6).
[2]劉斌.電力線通訊技術與實踐.機械工業出版社,2011,(6).
[3]楊剛.電力線通訊技術.電子工業出版社，2011,(6).
[4]Gerd Keiser（格爾德凱澤）.光纖通訊（第四版）（英文版），電子工業出版社，2011,(6).