电力公司：如何为时间敏感型应用做好准备
时间决定一切，尤其是在电力公司等关键任务环境中。在此类条件下收集和传输数据时，一微秒的延迟可能会导致亮灯和熄灯的区别。
如今，电力公司依赖于多种时间敏感型应用，例如：
- 变电站自动化，可实现远程管理和控制，以确保配电高效响应需求
- 广域监控系统，充当公用事业公司的眼睛和耳朵，通过监控广大地区的电力流量来防止过载
- 输配电管理系统，作为输电骨干系统，确保电力可靠地到达家庭和企业
- 差动保护，通过检测和隔离故障来保护电气设备，以防止发生潜在的停电或损坏
- 保护继电器，充当看门狗，识别故障设备并发出警报，以确保稳定的电力输送
- 同步相量装置，充当公用事业公司的高速分析设备，快速测量功率条件以保持稳定性
- 故障检测器，充当公用事业公司的侦探，查明异常原因，以确保快速解决和尽量减少中断
时间敏感型应用的需求
这些时间敏感型应用对网络提出了严格的要求。当信息从A点传输到B点时，数据包延迟变化或缓冲等障碍可能会妨碍确保在固定且可预测的时间内共享数据。
这里有一个非常基本的示例。请想一想使用Snapchat、Skype或WhatsApp等消息平台向地球另一端的朋友发送消息。时间敏感型网络（TSN）允许您从您的设备发送这种消息，以便它实时显示在您朋友的设备上。但是，当时间不准确时，就无法实现这种有保证的送达和最小化的抖动。
TSN通过提供高带宽和可靠、可信赖的实时通信，为现代工业自动化网络带来诸多好处。
为了确保应用的正确计时，网络主时钟与边界时钟或普通时钟之间的所有设备都必须支持精确时间协议（PTP），这是IEEE 1588中定义的时间同步机制，是针对联网测量和控制系统的精确时钟同步协议标准。该协议接受纳秒以内的时间精度。网络中只要有一个组件不支持PTP，就可能会出现故障。
这意味着您的电力公司网络必须设计为对称的，即提供承载所有输入和输出流量，具有低延迟（最小延迟）的单一路由。
在电力公司中，计时问题会产生延迟，从而降低网络速度。如果网络设计不支持这种准确度和精密度，那么您的公用事业所依赖的应用（如上面列出的应用）将无法正常运行。这可能会导致同步、互操作性和数据完整性问题，以及计划外停机。
当然，这些网络挑战也会导致运营挑战。为什么？因为当今的网络对于协调和确保公用事业运行至关重要。由于各行各业都依赖于公用事业公司的时间敏感型应用，因此导致停机的操作问题可能会产生严重的财务和安全影响。例如：
- 呼吸机、心脏监护仪和透析机等医疗设备需要保持正常运行，以避免关键程序发生中断
- 电力火车、地铁或空中交通管制可能会中断，导致交通延误或瘫痪
- 银行和自动取款机可能会离线，阻止人们取款
克服部署时间敏感型应用的障碍
时间敏感型应用、时间敏感型网络和PTP协议对于电力公司来说是相对较新的概念。因此，存在许多挑战。
可扩展性和安全性是关键问题。您的网络在保持准确计时的情况下，可以增长到多大，可以管理多少端点？公用事业公司如何保护支持时间敏感型应用的关键基础设施？
Belden将作为您的合作伙伴，为您提供所需的知识和网络设计，以支持您的时间敏感型应用。
我们的高性能网络解决方案支持可靠、冗余、安全和坚固耐用的低延迟网络。我们还可以通过网络管理系统帮助您建立网络监控，以便在您的网络出现问题时，让您确切地知道问题出在哪里以及如何解决它。
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关于作者
自2008年以来，Emmanuel Waegebaert一直是Belden | OTN系统团队的一员。他最初担任产品线经理，现任全球业务发展主管。在加入Belden | OTN系统团队之前，他曾分别任职于Mulder-Hardenberg和Schneider Electric。他真正了解客户需求及其在工业市场中的关键任务型网络，包括公用事业和智能电网环境。