论GPON+PFTTH网络在智能小区可行性

论GPON+PFTTH网络在智能小区可行性

唐小林

(广东省电信规划设计院有限公司(东莞)第一分公司523000)

摘要：GPON+PFTTH是解决多网融合、用电信息采集等综合业务的有效方案，已在全国多地试点并投入商业运营。因此本文对该项技术在智能小区的应用和构建方法进行了论述。

关键词：GPON；PFTTH；智能小区；应用

GPON(Gigabit-CapablePassiveOpticalNetwork，吉比特无源光网络)是基于ITU-TG.984.x标准的最新一代宽带无源光综合接入标准，具有高带宽，高效率，大覆盖范围，用户接口丰富等众多优点，被大多数运营商视为实现接入网业务宽带化，综合化改造的理想技术。它是由OLT(光线路终端)、ONU(光网络单元)、ODN(光网络单元)组成的一种光纤接入系统，可接入语音、视频、数据等多种业务[1]。PFTTH(PowerFibertoTheHome，电力光纤到户)是指采用OPLC(光纤复合低压电缆)，将光纤随低压电缆敷设到电表、到户，配合PON技术，实现四网(电力网、电信网、广播电视网、互联网)融合的一种技术[2]。GPON与PFTTH配合，是构建智能小区信息化高速公路最后一千米的最有效解决方案，因此本文对该项技术在智能小区的应用进行了论述。

1GPON+PFTTH网络在智能小区中的应用

1.1光纤实时采集配用电信息

配用电信息采集是智能电网、智能小区各种业务互动的基础，只有实时、准确地采集小区配用电设施的各种信息，才能有效监测配用电设施，为检修、用电服务提供更可靠的支持。由于OPLC敷设到电表、用户家中以及其他配电设施中，采集终端可通过OLT、变电站SDH(同步光传输设备)、电力通信骨干网与用电信息采集主站、配电自动化系统等进行全光纤的通信，采集效率更高，可靠性更好。

1.2实现小区配电自动化功能

配电自动化功能也是智能小区不可或缺的重要功能。配电设施中的各种参数实时上传至电力系统控制主机和调度中心，是实现“四遥”或“五遥”功能的基础，同时也是智能电网最后一千米覆盖的前提条件。实现了小区配电自动化功能，供电可靠性将大为提高，因为可以快速隔离故障和智能恢复供电，配电网能“自愈”；由于快速、智能定位故障，也为精准抢修创造了条件。

1.3能效管理与智能用电

用户通过智能插座，并借助GPON+PFTTH网络，实时获取各种家用电器的用电信息，可以查询用电量、电费、用电构成，并与小区其他用户做横向对比，或与自己做纵向对比，能更科学、合理地用电，养成节电节能的良好习惯。无论用户身在家中，还是外地，只要能上网的终端(如手机、IPAD、笔记本电脑等)都能实时掌握和分析用电情况，也能通过银联系统缴费。还能对智能家电进行操作，例如出门忘记关空调可通过手机关闭空调，或者回家前提前打开空调。人不在家，也能通过视频监控系统查看家中的一切情况，有盗贼可及时报警；家中有要看顾的老人和小孩，也能及时照应。各种新奇家居体验，不胜枚举。

1.4个性化用电缴费服务渠道

GPON+PFTTH网络建设，为智能小区用户提供多样化的缴费服务渠道，其中包括供电信息公告、点对点信息发布、24h自费终端缴费、手持移动POS终端缴费、网银缴费、广电机顶盒缴费、电动汽车充电、远程费控等。

1.5建立社区公共服务体系

社区公共服务是提高小区居民生活品质的重要途径，通过GPON+PFTTH网络可提供的公共服务包括但不限于商户与居民互动营销服务、小区物业服务、电子政务信息服务、公共清洁能源服务、电动汽车充电服务、供电信息公告与点到点发布、社区供电服务咨询交流、远程费控、智能安防等。

2GPON+PFTTH网络应用于智能小区的构建方法

2.1PFTTH的网络结构

PFTTH网络采用“—局端OLT—光缆分配点—用户接入点—ONU终端—”的结构形式，其中局端OLT与光缆分配点之间为馈线光缆，光缆分配点与用户接入点之间为配线光缆，用户接入点与ONU终端之间为用户光缆，此三部分再组成ODN。通常，局端OLT设于小区10kV配电室或110kV变电站内，光缆分配点设于楼宇配电间，用户接入点设于楼宇单元，ONU终端设于楼宇单元和用户家庭内。通信方案为“光纤电能表—分光器—OLT—主站”，每块光纤电能表都分配有独立的IP地址，可与主站直接通信[3]。

2.2分光结构配置

分光结构分为中心分光结构和分布式分光结构。中心分光结构的每个用户都有专用光路从用户端连接到局端或本地集中点，分光点设于局端或本地集中点。按照点到多点的关系，干线光缆与配线光缆之间可采用最高1：64的分光比。分布式分光结构的用户只在用户端与网络接入点之间采用专用光路。从用户专用光缆到网络接入点之间采用1：4或1：8的分光比。再从网络接入点与本地集中点之间进行分光。

2.3OPLC配置

如前所述，PFTTH网络线缆分为馈线光缆、配线光缆和用户光缆三部分。馈线光缆应按所带楼宇最大用户容量进行配置，通常预留20%冗余给新业务的开展，再预留20%冗余给光纤备份，所以总共需预留40%冗余。配线光缆的冗余量与馈线光缆一样，都是预留40%冗余。用户光缆按实配置。通常，馈线光缆和配线光缆采用OPLC，用户光缆采用皮线光缆。

2.4设备配置

OLT的配置，在规划阶段，PON数量应按ONU数或最大用户数除以32再向上取整，并预留5%冗余；在实施阶段，应按用户实际开通率配置。ONU配置，用于用电信息采集、配电自动化等电力系统相关用途，在用户侧应配置RS-485接口及FE接口，并且每个RS-485接口串接智能电表数量≤32；对于多网融合ONU，在用户侧应配置FE接口或POTS接口、CATV接口。OBD配置，对于电力系统相关业务应采用一级集中分光；而对于多网融合类，可采用一级分光或二级分光，并优先选用一级分光。

2.5节点位置配置

OLT宜集中部署，覆盖距离为3～5km，并设于110kV变电站或10kV配电室。光缆分配点宜设于楼宇配电间，并设置光缆交接箱。用户接入点尽量靠近用户，每个用户接入点所带用户数≤64，所带楼层≤10层，并设置光纤分纤箱。终端应根据用电信息类、多网融合类的差别配置，前者应在楼宇单元用户接入点处，后者宜在用户家庭内。

2.6组网实例

某试点小区有10栋楼宇，高8～18层，近400住户。在小区中心机房设置总光分纤箱，在楼宇地下室设置一级光分纤箱和一级分光器，在楼宇楼道内设置三级光分纤箱箱和二级分光器，在用户家庭设置光终端盒和ONU设备。然后按2.3节选择光缆，按2.4～2.5节选择光交接箱和节点位置，并采用两级分光，一级分光比为1：8或1：4，二级分光比为1：8或1：16。每单元放置1台ONU，包括1路CATV接口、2路RJ45接口、1路语音接口。每个单元1台ONU，通过RS-485连接1块智能电表。

3结语

GPON+PFTTH网络已在智能小区建设中发挥了重要作用。站在电力部门立场，该项技术的实施绝非光纤抄表这么简单的事情，而是发挥其主业核心价值及拓展增值应用的作用；当然从用户角度来说，更新、更方便、更安全、更高效总是令人满意的事情。

参考文献：

[1]许文强，韩盼盼，王红蕾.GPON技术在智能化供电小区用电采集系统中的应用[J].自动化与仪器仪表，2013(5)：138-139，142.

[2]乔学明，翟颖，孟平，等.基于光纤到户的智能互动用电技术研究与应用[J].电力信息与通信技术，2013,11(10)：24-29.

[3]范宏，高亮，周利俊，等.智能电网的电力光纤入户技术及其应用[J].电力自动化设备，2013,33(7)：149-154.