一种双PON双MAC保护的电力采集装置及其工作方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种双PON双MAC保护的电力采集装置及其工作方法，其中，该装置包括：第一光模块、第二光模块、第一PON‑MAC芯片、第二PON‑MAC芯片、选择器电路；所述第一光模块通过光纤网络与外部第一光线路终端OLT1相连，所述第二光模块通过光纤网络与外部第二光线路终端OLT2相连；所述第一光模块还通过所述第一PON‑MAC芯片与所述选择器电路相连，所述第二光模块还通过所述第二PON‑MAC芯片与所述选择器电路相连；所述第一PON‑MAC芯片还与所述第二PON‑MAC芯片相连；所述选择器电路还通过外部交换机连接电力设备。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电力光网络通信
，具体地，涉及一种双PON双MAC保护的电力采集装置及其工作方法。
技术介绍
EPON(EthernetPassiveOpticalNetwork，以太网无源光网络)光链路保护的功能是电力领域非常关注的一项功能，中国电信标准里定义了4种保护形态：TypeA,TypeB,TypeC和TypeD。在EPON的实际应用过程中，还存在一种手拉手的保护形态。从技术角度看，手拉手保护类型是TypeD的升级版，由于手拉手类型的保护能力强于TypeD，故手拉手保护更受用户喜爱。现有手拉手保护方案中，直接将电信EPON应用在电力数字化变电站和配网自动化项目中，通常使用2个独立的ONU(OpticalNetworkUnit，光网络单元)设备连接OLT(opticallineterminal，光线路终端)，同时ONU设备接交换机，如图1所示。通过对上面现有手拉式方案的研究和实际电力采集终端应用环境的考量，很容易发现现有技术方案存在以下缺点：(1)、无法满足电力系统精确时钟同步的需求。(2)、50ms冗余切换保护的技术实现难度比较大。(3)、GOOSE(GenericObjectOrientedSubstationEvent，面向通用对象的变电站事件)报文低时延不容易达到。(4)、整体系统方案功耗高。(5)、两个独立的ONU设备增加系统成本。(6)、2个ONU都需要连接交换机，降低了交换机端口利用率。
技术实现思路
为了解决现有技术中光纤链路异常容易导致电力采集通信系统故障的技术问题，本专利技术提出了一种双PON双MAC保护的电力采集装置及其工作方法。本专利技术的双PON双MAC保护的电力采集装置，包括：第一光模块、第二光模块、第一PON-MAC芯片、第二PON-MAC芯片、选择器电路；所述第一光模块通过光纤网络与外部第一光线路终端OLT1相连，所述第二光模块通过光纤网络与外部第二光线路终端OLT2相连；所述第一光模块还通过所述第一PON-MAC芯片与所述选择器电路相连，所述第二光模块还通过所述第二PON-MAC芯片与所述选择器电路相连；所述第一PON-MAC芯片还与所述第二PON-MAC芯片相连；所述选择器电路还通过外部交换机连接电力设备。在上述技术方案中，当光纤网络的光链路保护形态是手拉手保护形态时，所述OLT1、OLT2是不同的OLT；当光纤网络的光链路保护形态是TypeD保护形态时，所述OLT1、OLT2是同一个OLT。在上述技术方案中，所述PON-MAC芯片为SGC3001芯片。在上述技术方案中，所述选择器电路为复杂可编程逻辑器件CPLD。在上述技术方案中，所述PON-MAC芯片包括：通用异步收发传输器串口UART，所述第一PON-MAC芯片通过UART与所述PON-MAC芯片相连；所述第一PON-MAC芯片、所述第二PON-MAC芯片分别通过UART与所述选择器电路相连。在上述技术方案中，所述PON-MAC芯片还包括：输入输出接口I/O，所述第一PON-MAC芯片、所述第二PON-MAC芯片分别通过所述I/O与所述选择器电路相连。在上述技术方案中，所述PON-MAC芯片还包括：时间信息接口TOD，所述第一PON-MAC芯片、所述第二PON-MAC芯片分别通过所述TOD与所述选择器电路相连。在上述技术方案中，所述PON-MAC芯片还包括：千兆媒体独立接口GMII，所述第一PON-MAC芯片、所述第二PON-MAC芯片分别通过所述GMII与所述选择器电路相连。在上述技术方案中，所述PON-MAC芯片还包括：管理数据输入输出接口MDIO，所述第一PON-MAC芯片、所述第二PON-MAC芯片分别通过所述MDIO与所述选择器电路相连。在上述技术方案中，所述选择器电路包括：管理数据输入输出接口MDIO、千兆以太网接口GE，所述选择器电路通过所述MDIO、GE分别与外部交换机相连。本专利技术的双PON双MAC保护的电力采集装置，与现有的技术相比，具有以下技术效果：1、通过使用低功耗PON-MAC芯片，具有设备功耗低的优点。2、使用带有硬件TOD接口的ONU芯片以及CPLD，可以实现单光纤链路故障引起的时钟抖动精确度，解决了现有技术无法满足电力系统精确时钟同步的问题。3、现有技术使用2个单独的ONU设备进行手拉手链路保护，单光纤出现故障时，切换时间长，容易丢帧。本专利技术实现了单PCB板上的双ONU设备，同时共用网络数据缓存，切换时间快，不丢帧。而且只使用1个交换机接口，系统成本低。4、现有技术方案需要网管、OLT同时配置2个ONU设备，本专利技术只需要配置主用ONU设备，主ONU设备会将配置信息同步到备用ONU设备，降低了网管和OLT的管理复杂度。本专利技术的双PON双MAC保护的电力采集装置的工作方法，包括：第一PON-MAC芯片、第二PON-MAC芯片根据自选择器电路接收的PON口选择信号PON_IF_ID决定主用PON口和备用PON口，所述PON口包括PON-MAC芯片及相连的光模块；连接所述主用PON口的OLT向电力采集装置发送OAM帧，以获取所述电力采集装置返回的第一PON-MAC芯片、第二PON-MAC芯片的状态和信息；连接所述主用PON口的OLT和所述电力采集装置分别监控光链路状态，当光链路发生故障时，启动光路倒换。在上述技术方案中，所述OLT和所述电力采集装置分别监控光链路状态，当光链路发生故障时，启动光路倒换包括：当连接所述主用PON口的OLT监测到主干光纤链路故障时，则关闭与该OLT的PON口相连的光模块的发送功能，所述主干光纤链路为OLT至分光器之间的光纤链路；当所述电力采集装置监测到主干光纤链路故障时，则将自身备用PON口切换为主用PON口。在上述技术方案中，所述OLT和所述电力采集装置分别监控光链路状态，当光链路发生故障时，启动光路倒换还包括：当所述连接所述主用PON口的OLT监测到所述电力采集装置的分光纤链路异常时，则上报告警事件，所述分光纤链路为ONU至分光器之间的光纤链路；当所述电力采集装置监测到分光纤链路异常时，则将自身备用PON口切换为主用PON口。本专利技术的双PON双MAC保护的电力采集装置的工作方法，与现有的技术相比，具有以下技术效果：1、通过使用低功耗PON-MAC芯片，具有设备功耗低的优点。2、使用带有硬件TOD接口的ONU芯片以及CPLD，可以实现单光纤链路故障引起的时钟抖动精确度，解决了现有技术无法满足电力系统精确时钟同步的问题。3、现有技术使用2个单独的ONU设备进行手拉手链路保护，单光纤出现故障时，切换时间长，容易丢帧。本专利技术实现了单PCB板上的双ONU设备，同时共用网络数据缓存，切换时间快，不丢帧。而且只使用1个交换机接口，系统成本低。4、现有技术方案需要网管、OLT同时配置2个ONU设备，本专利技术只需要配置主用ONU设备，主ONU设备会将配置信息同步到备用ONU设备，降低了网管和OLT的管理复杂度。本专利技术的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本专利技术而了解。本专利技术的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。下面通过附图和实施例本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种双PON双MAC保护的电力采集装置，其特征在于，包括：第一光模块、第二光模块、第一PON‑MAC芯片、第二PON‑MAC芯片、选择器电路；所述第一光模块通过光纤网络与外部第一光线路终端OLT1相连，所述第二光模块通过光纤网络与外部第二光线路终端OLT2相连；所述第一光模块还通过所述第一PON‑MAC芯片与所述选择器电路相连，所述第二光模块还通过所述第二PON‑MAC芯片与所述选择器电路相连；所述第一PON‑MAC芯片还与所述第二PON‑MAC芯片相连；所述选择器电路还通过外部交换机连接电力设备。

【技术特征摘要】
1.一种双PON双MAC保护的电力采集装置，其特征在于，包括：第一光模块、第二光模块、第一PON-MAC芯片、第二PON-MAC芯片、选择器电路；所述第一光模块通过光纤网络与外部第一光线路终端OLT1相连，所述第二光模块通过光纤网络与外部第二光线路终端OLT2相连；所述第一光模块还通过所述第一PON-MAC芯片与所述选择器电路相连，所述第二光模块还通过所述第二PON-MAC芯片与所述选择器电路相连；所述第一PON-MAC芯片还与所述第二PON-MAC芯片相连；所述选择器电路还通过外部交换机连接电力设备。2.根据权利要求1所述的双PON双MAC保护的电力采集装置，其特征在于，当光纤网络的光链路保护形态是手拉手保护形态时，所述OLT1、OLT2是不同的OLT；当光纤网络的光链路保护形态是TypeD保护形态时，所述OLT1、OLT2是同一个OLT。3.根据权利要求1所述的双PON双MAC保护的电力采集装置，其特征在于，所述PON-MAC芯片为SGC3001芯片。4.根据权利要求1所述的双PON双MAC保护的电力采集装置，其特征在于，所述选择器电路为复杂可编程逻辑器件CPLD。5.根据权利要求1-4任意一项所述的双PON双MAC保护的电力采集装置，其特征在于，所述PON-MAC芯片包括：通用异步收发传输器串口UART，所述第一PON-MAC芯片通过UART与所述PON-MAC芯片相连；所述第一PON-MAC芯片、所述第二PON-MAC芯片分别通过UART与所述选择器电路相连。6.根据权利要求1-4任意一项所述的双PON双MAC保护的电力采集装置，其特征在于，所述PON-MAC芯片还包括：输入输出接口I/O，所述第一PON-MAC芯片、所述第二PON-MAC芯片分别通过所述I/O与所述选择器电路相连。7.根据权利要求1-4任意一项所述的双PON双MAC保护的电力采集装置，其特征在于，所述PON-MAC芯片还包括：时间信息接口TOD，所述第一PON-MAC芯片、所述第二PON-MAC芯片分别通过所述TOD与所述选择器电路相连。8.根据权利要求1-4任意一项所述的双PON双MAC保护的电力采集装置，其特征在于，所述PON-MAC芯片还包括：千兆媒体独立接口GMI...

【专利技术属性】
技术研发人员：简家礼，张冰倩，张宇，朱咏明，赵东艳，
申请(专利权)人：北京智芯微电子科技有限公司，国家电网公司，国网新疆电力公司昌吉供电公司，
类型：发明
国别省市：北京;11