电力系统通信光纤

电力系统通信光纤（精选12篇）

电力系统通信光纤 第1篇

1 光纤测量常用仪表

1) OTDR光时域反射仪。在通信光缆的施工和日常运维中, OT-DR是最常用的测量仪表, 它能将光纤的传输特性及接续点、断纤等相关事件用曲线图形显示出来。并能将相关事件汇集, 以事件表形式反映光纤每一部分衰减和损耗的具体数据以及其所在位置。根据以上功能, 我们在对存在问题的光缆纤芯进行测量时, 能准确而迅速地根据OTDR所得的数据, 找出故障点的具体位置和判断故障的类型。

光纤自身存在一定的缺陷, 譬如拉制得不均匀、含有杂质等。由于这些缺陷的存在, 光在光纤中传输时, 会产生散射, 我们称之为瑞利散射。当光传输到光纤的末端, 或光纤中存在断裂位置, 会产生反射, 我们称之为菲涅尔反射。OTDR光时域反射仪就是利用了这两种光传输特性, 通过接收并计算由OTDR自身发出的光脉冲经过瑞利散射和菲涅尔反射而形成的回波, 分析出光纤各个部分的衰减和存在的损耗, 进而用我们所见到的曲线图形反映出来。

在使用OTDR时, 主要有自动、手动及实时三种方式。当我们需要测量一根未知具体长度的光纤时, 可以利用OTDR的自动模式, 只需选择测量的波长, 其他参数则由OTDR自行设定。自动测量方式操作简单, 在对测量精度要求不高的情况不妨采用。当对需要测量的光纤有大概了解, 我们可以采用手动模式对OTDR进行操作。选取适当的测量距离、脉冲宽度和测量时间等参数, 可以提高光纤测量的精度。实时模式则比较特殊, 在该模式下OTDR会不间断地发出光脉冲并接收回波, 动态地通过曲线图形反映出光纤的实时状态, 但不提供具体的事件表。此时, 我们只能通过对曲线图形进行分析, 对光纤出现的各种现象作出判断。实时模式适合使用于我们能预见光纤将出现动态变化的情况, 譬如配合接续施工、判断纤芯排序等。

在设置OTDR的测量距离参数时, 我们应尽量使光纤曲线图形在OTDR的显示器处于最大可读范围。简而言之, 通过设置恰当的测量长度, 使曲线末端处于显示器的中间至右端之间, 这时曲线的可读性和清晰度最高。在光功率大小恒定的情况下, 脉冲宽度这一参数的长短直接影响着OTDR发出的光脉冲能量的大小, 光脉冲的宽度越长光的能量就越大。同时脉冲宽度的长短也直接影响着测量盲区的大小, 决定着两个可辨别事件之间的最短距离, 即分辨率。脉冲宽度越短, 分辨率越高, 脉冲宽度越长则分辨率越低。在设置脉冲宽度参数时, 应遵循在能测得平滑曲线的情况下选取尽量小的脉冲宽度这一原则, 以提高曲线的精度。较长的测量时间可以减少偶然性事件出现的几率, 在条件允许的情况下, 应该尽量选用较长的测量时间。

通过对参数的适当设置, OTDR能较准确地测量出光纤传输性能。

2) 光源与光功率计。OTDR和光纤的连接是通过活动连接器实现的。因活动连接器产生的反射峰到OTDR可识别事件点之间存在着测量盲区, 这使OTDR测量出的光纤传输性能会有误差。这时, 我们可以使用光源与光功率计测量连带活动连接器耦合损耗和光纤本体衰耗而形成的整条光纤通道的总衰耗。在光纤的测量和使用中, 应以通过光源和光功率计测得的衰耗值为准。

在电力通信系统中, 由于经常存在线路解口、改造等施工, 无法避免地会产生纤芯接续有误的现象。光源和光功率计的正确使用对于辨别错芯有重要意义。

2 光纤测量常见误差分析及解决方法

在光纤测量工作中, 不可避免地存在着各种误差。以下对测量中常见的误差作简要分析。

1) OTDR自身的误差:OTDR自身由于接收器对回波的抽样间隔而存在误差。这种偏差主要反映在距离分辩率上, 是我们主观所无法克服的, 但随着技术的成熟, OTDR自身的误差将会不断减少。2) 由于测量的盲区而产生的误差:前文提过OTDR由于活动连接会产生测量盲区, 盲区是由于OTDR接收器收到光脉冲的反射回波掩盖了散射所导致。而脉冲宽度的设置直接影响了光脉冲的输出能量, 在光纤不变的情况下, 也影响了反射回波的能量强度。因此, 设置合适的脉冲宽度能有效地减短测量盲区。在条件允许的情况下, 可以通过接入一定长度的裸纤, 使得要测量的目标光纤处于盲区之外, 得出曲线图形及事件表后通过截取测量目标光纤部分数据来获得较准确的测量结果。3) 参数设置不当产生的误差:相对于前文所介绍的测量距离、脉冲宽度和测量时间会对光纤测量结果的精度产生影响, 折射率和衰减厥值的设置不当, 则会使光纤测量结果产生比较大的误差。不同厂家和类型的光纤有可能存在折射率的不同, 当OTDR所设折射率与光纤折射率不一致时, 测量出的光纤长度将与实际长度有所差异。因此, 在对光纤进行测量前, 应根据光缆出厂说明设置好OTDR的折射率参数。衰减厥值设置过高会导致OTDR忽略掉一些较小损耗的事件, 而设置过低则会使OTDR将光纤本身轻微缺陷引起的散射也列出。在使用OTDR时, 应根据自身对被测光纤的测量需求设置合适的衰减厥值。4) 活动连接引起的误差:通过活动连接器进行的连接在光纤通道中经常使用, 若连接器精度不高或连接器上带有粉尘、污垢, 很大可能会引起连接质量不佳, 引起光纤通道出现大损耗事件, 甚至导致OTDR测量无法进行。因此, 在用活动连接器连接光纤时应该注意对其进行清洁, 并在光纤连接后确认该通道的传输性能是否良好。5) 光纤自身误差:在使用OTDR对光纤通道进行双向测量时, 偶尔会出现某个接续点在两端测量的结果相差很大, 甚至一端测量出大损耗, 而另一端测得增益的情况, 我们把这种现象称为光纤接续失配。增益现象是因为参与接续的两根光纤模场直径不一致, 以致OTDR发出的光脉冲在接续点处发生小部分反射, 进而在曲线图形上表现为增益。此时, 我们应该取双向测量的接续损耗平均值作为该接续点的参考损耗值。6) 外部环境引起的差异:在不同季节对光纤通道进行测量, 我们会发现光纤长度有所差异。这是由于光纤受气温影响, 热胀冷缩所致。我们在初次对光纤通道进行测量时, 应记录当时的外界温度, 作为原始资料, 以方便日后维护检修时再次进行测量作出对比。

3 结语

对各种光纤测量仪表使用方法的熟练掌握, 是我们完成电力通信光缆施工工作和日常运维的必要技能;对光纤测量中可能出现的各种误差的清楚认知, 则有助于我们在处理电力通信光缆的紧急抢修中, 能迅速根据光缆原始资料找出症结所在, 排除故障。

参考文献

[1]王辉.光纤通信.电子工业出版社, 2004.

光纤通信系统的构成 第2篇

光纤通信系统的构成 作者：unknown 更新时间： 2005-05-14

光纤通信系统的构成----目前，实用光纤通信系统组成框图如图 8-1 所示。

图 8-1 光纤通信系统的组成----如图示，光纤通信系统由以下五个部分组成。----（1）光发信机：光发信机是实现电/光转换的光端机。它由光源、驱动器 和调制器组 成。其功能是将来自于电端机的电信号对光源发出的光波进行调制，成为已调光 波，然后 再将已调的光信号耦合到光纤或光缆去传输。电端机就是常规的电子通信设备。----（2）光收信机：光收信机是实现光/电转换的光端机。它由光检测器和 光放大器组 成。其功能是将光纤或光缆传输来的光信号，经光检测器转变为电信号，然后，再将这微 弱的电信号经放大电路放大到足够的电平，送到接收端的电端汲去。----（3）光纤或光缆：光纤或光缆构成光的传输通路。其功能是将发信端发 出的已调光 信号，经过光纤或光缆的远距离传输后，耦合到收信端的光检测器上去，完成传

送信息任 务。----（4）中继器：中继器由光检测器、光源和判决再生电路组成。它的作用有 两个：一个 是补偿光信号在光纤中传输时受到的衰减；另一个是对波形失真的脉冲近行政 性。----（5）光纤连接器、耦合器等无源器件：由于光纤或光缆的长度受光纤拉制 工艺和光 缆施工条件的限制，且光纤的拉制长度也是有限度的（如 1Km)。因此一条光纤线 路可能存 在多根光纤相连接的问题。于是，光纤间的连接、光纤与光端机的连接及耦合，对光纤连 接器、耦合器等无源器件的使用是必不可少的。----目前实用的光纤通信系统都采用直接检波系统。直接检波系统就是在发送 端直接把信 号调制到光波上，而在接收端用光电检波管直接把被调治的光波检波为原信号的 系统。电 端机就是一般电信号设备，例如载波机或电视图象发送与接受设备等。光端机则 是把电信 号转变为光信号（发送光端机），或把光信号转变为电信号（接收光端机）的设 备。发送 光端机的作用是将发送的电信号进行处理，加在半导体激光器上，使电信号调制 光波，然 后将此已调制光波送入光导纤维。已调制光波经光导纤维传送至接收光端机的半 导体光电 管上检波。检波后得到的电信号经过适当处理再送接受电端机，然后按一般电信 号处理。这就是整个光纤通信的过程。这个过程和一般无线电通信过程是十分相似的。当 然光线通 信的空间传输手段是光导纤维，这与一般无线电通信在空间传输电波的情况是不

同的。----直接检波系统的基本优点是构成简单，就当前光波技术水平来讲现实

可行。同时由于 光波频率极高，在这样系统上传送上万路电话，几十路电视并不困难，完全可以 满足目前 通信的需要。因此直接检波系统是光纤通信当前较多采用的形式。

光纤通信技术在电力通信中的应用 第3篇

关键词：光纤通讯技术；电力通信；应用

中图分类号：TN929 文献标识码：A 文章编号：1674-7712 （2014） 04-0000-01

电力通信的作用主要是实现电网的现代化管理、电网自动化的控制以及电网商业化运用等，是电网稳定安全运营、灵活有效控制以及自动化调度的基础，在实行现代化电网运营及管理中有较为重要的作用。电力通信中随着经济的发展、用户数量的增多以及容量的不断扩大，传统的通信已难以满足要求，而光纤逐渐利用到电力通信系统让整个电网运行更加稳定、安全、有效，改善了电力系统的运行通信质量。通过利用光纤通信，现代的电力通信系统中是由通信卫星、光纤、无线收发设备等系统装置组成，光纤通信在电力通信中的作用不断的被扩大及充分利用[1]。

一、电力通信特征要求

在电力系统中电力通信主要是对运动的信号控制及电力的调度控制产生作用，有一定的专业性，随着电力系统的发展及业务范围扩大，电力通信技术的要求逐渐增加，电力行业办公自动化信号传输、电力智能控制系统等方向都需要更为便捷、快速、易控制以及大容量等特点的通信技术。电力通信的要求特征主要有以下几点。

（一）高安全可靠性

电力系统的通信是保证整个电网运行的关键，是电网安全稳定运行的前提，必须要有较高的安全可靠性。而电力系统正常运行是电能传输及供电的基本要求，社会经济的发展、人们日常生活工作都离不开电力的供应。当前随着电力技术的发展，智能技术及控制技术的广泛应用，电网自动化水平越来越高，电力通信信号的传递在电网中非常的普遍，因此高安全可靠性是电力通信的基本要求。光纤通信能够适应这种要求，在各种恶劣环境、复杂电磁干扰及较大传输等情况下都能安全稳定运行，对于电力通信系统的安全可靠要求能满足。

（二）快速传输特性

电网中信息的传递都是非常迅速的，时间快慢能影响整个电力系统的稳定安全运行。一些自动化的设备在信息传递过程中是受信号控制，比如，断路器、电气开关、稳压电源、接地设备等。电力通信传输不及时，将造成电网设备的误动作，发展危险及故障时不能正常避险，电网大面积停电等事故出现。光纤通信是依靠光在介质中的传输来实现的，速度快是其最大的优势，能适合电力通信的应用。

（三）扩展性、经济性及清洁环保

在经济高速发展，城镇化逐渐推进的过程中，电力系统一直都处于一个变化状态，电网的扩展不但的进行，因此电力通信要能够适应不断变换的电力网络，能够实现电力系统的扩展性，满足经济投资效益，同时电网分布面积广，电网的应用及通信要对环境的影响较小，能保证清洁环保。光纤通信是由二氧化硅材料制成，有较好的扩展性，成本相对来说较经济，对环境的影响几乎没有，对电力通信发展有重要意义。

二、光纤通信技术在电力通信中应用

对于电力通信的特点要求，光纤通信技术能够很好的满足电力系统要求，符合电网发展及电力系统的现代化运行。光纤通信以其自身材料特性、技术特点具有抗干扰能力强、传输容量较大、通信距离较长、速度较快、耗能小以及环保等优点，其从技术诞生就在电力通信中得到较大推广应用。在电力通信中应用的光纤通信主要采用的是电力的特种光纤传输，有光纤复合相线（OPPC）、光纤复合地线（OPGW）、金属自承光缆（MASS）以及全介质自承式光缆（ADSS）等类型[2]。

（一）光纤复合相线（OPPC）的应用

光纤复合相线（Opticalphase Conductor，OPPC）在电力通信的光纤通信技术中应用是必不可少的，其可以满足电力通信的联网要求，充分利用电力系统的资源，防止通信过程中的电磁兼容、频率以及路由协调等方面产生矛盾。我国的电力通信中小于35KV的线路可以利用光纤复合相线来解决电力通信的自动化运行、便捷调度等问题，其是利用三相线路中的一相改用即可。

（二）光纤复合地线（OPGW）的应用

光纤复合地线（Optical File Composite Overhead Ground Wire，OPGW）应用于通信传输地线的通信光纤单元，在使用的过程中安全可靠，一般都是在架空地线内含光纤，在新旧线路更换中应用比较较多，能够起到的作用有：一是迅捷的传输信息；二是能够起到防雷线的作用，对雷闪电有一定的屏蔽作用。在电力通信中能够满足机械、电气以及光学等方面性能的要求，很好的保证了电力通信的安全、稳定及可靠运行。

（三）全介质自承式光缆（ADSS）的应用

全介质自承式光缆（All Dielectric Self Supporting Optical Fiber Cable，ADSS）在电力通信中应用于高压输电，能够节约电网的投资，有效减少光缆被损害，可以实现远距离输电，高安全性，不受电磁及强电的干扰，存在维修、检测及故障排除过程能较好隔离，避免雷击功能较好，重量轻、直径小等优点，电力系统应用很广泛[3]。

三、结束语

在电力通信中光纤通信技术的广泛应用让电力系统的安全、稳定、可靠及有效运行得到保证，本文通过分析电力通信运行的特征要求，从光纤复合相线、光纤复合地线及全介质自承式光缆研究了光纤通信技术在电力通信中的应用。

参考文献：

[1]肖博兴.光纤通信在电力通信网中的应用探讨[J].黑龙江科技信息，2012（02）：15-19.

[2]杨辉.探讨光纤通信技术在电力通信网建设中的应用[J].科技创新与应用，2012（12）：42-46.

[3]章旺.光纤通信技术在电力系统中的应用[J].中国高新技术企业，2010（09）：64-69.

浅谈电力系统光纤通信 第4篇

关键词：电力系统光纤通信

1、光纤通信技术在电力通信中应用的必要性

(1) 由于光纤通信具有传输频道宽、传输质量高、通信容量大等巨大优势, 所以它不仅应用在通信的主干线路中, 也在电力通信控制系统中进行工业监测、控制, 现在在军事上也被广泛应用, 基于各领域对信息量的需求不断增长, 光纤通信技术的应用发展趋势也备受关注。一条完整的光纤链路除受光纤本身质量影响外, 还取决于光纤链路现场的施工工艺和环境。本文探讨了光纤通信技术的主要特征及发展趋势, 和它以光纤链路为基础的现场测试。 (2) 随着3G时代的来临, 人们的生产生活愈发离不开电力系统, 电力系统工作的重中之重是要保证电力供应的稳定, 而电力系统的安全、稳定是靠电力通信来保证的。光纤通信技术的出现可谓是顺应时代的发展, 它具备较高的灵活性和可靠性, 使电力通信系统不会出现间断、突变等现象, 从而保证了电力通信系统的正常运行。 (3) 电力系统的行业特点决定了电力通信在任何情况下都不允许间断, 一旦电力系统出现故障, 将会产生非常大的波及范围, 这就要求传输线路具备抗各种外力破坏的能力, 所以电力通信技术必须具备强大的抗冲击能力。因光纤传输信号在光芯内部传输, 性能稳定, 不受外部环境变化的影响, 这一特性保证了电力通信传输的稳定性与可靠性。 (4) 电力通信系统具有很强的实时性, 但是信息传输量比较小。在电力通信系统中, 传输的信息不但要有数字信息、图像、电力负荷监测信息, 而且有语音信号和继电保护信号, 这些信息的通信量并不是很大, 但是一定要具有很强的实时性。 (5) 电力通信系统的通信区域非常之广泛。通信密集的供电局、发电厂为电力系统服务对象的核心, 同时还有电管所、变电站等。所以, 电力通信系统的通信区域点多面广, 对光纤技术的应用要求有一定的迫切性。

2、高压电网中的光纤通信系统及其主要通信设备

高压电网信息的传送主要是点对点的方式, 所需传送的信息内容多, 数量大, 所以在传输线路中采用的是密集波分复用技术, 所以针对高压电网信息传送的这一特点, 光纤通信系统的任务一是将有关层次采集到的相关信息、监视信息、请求支援信息、计算机数据信息等, 逐级传送上报或下达, 二是负责电视会议有关图像信息和语音、数据等信息的传送。

光纤通讯系统主要包括光端机和光中继机以及脉冲编码调制P C M数字通讯设备。

(1) 光端机。光端机是一个延长数据传输的光纤通信设备, 它主要是通过信号调制、光电转化等技术, 利用光传输特性来达到远程传输的目的。光端机作用就是用于远程传输数据。将模拟信号进行数字化处理后再进行传输是光端机技术质的飞跃发展。数字光端机解决了模拟光端机的传输容量少、业务能力少、信号易衰减、易串扰等缺点, 优势突显:传输容量大、业务种类多, 单纤传输容量可达几十路上百路非压缩视频, 传输的业务也多样化的传输视频、音频、数据、以太网、电话信号、开关量等各种信号。光端机一般成对使用, 分为光发射机和光接收机, 光发射机完成电/光转换, 并把光信号发射出去用于光纤传输;光接收机主要是把从光纤接收的光信号再还原为电信号, 完成光/电转换。这样节省了光纤, 也提高了光纤带宽的利用率, 提高了性价比;信号质量的提升到更高的层次, 视频图像的信噪比在10bit编码量化下可达到67~70db, 远远超出了远距离下模拟信号的50~60db的参数指标。在级联技术应用了更是得心应手于模拟光端机。 (2) 光中继器。光中继器是在长距离的光纤通信系统中补偿光缆线路光信号的损耗和消除信号畸变及噪声影响的设备。是光纤通信设备的一种。其作用是延长通信距离。通常由光接收机、定时判决电路和光发送机三部分及远供电源接收、遥控、遥测等辅助设备组成。光中继器将从光纤中接收到弱光信号经光检测器转换成电信号, 再生或放大后, 再次激励光源, 转换成较强的光信号, 送入光纤继续传输。因此, 光中继机总的来说比光端机简单, 为了实现双向传输, 在中继站, 每个传输方向必须设置中继, 对于一个系统的光中继机的两套收、发设备, 公务部分是公共的。

3、电力光纤通信网的组网技术

3.1 同步数字技术

同步数字体系 (SDH) 是一种集复接、交换, 以及线路传输等为一体的、并由网络管理系统统一操作的信息传输网络。通过复用和映射方法, S D H把低级的同步数字技术转化为高级的同步数字技术, 在网络传送同步中增加了网络利用的效率, 大大提高了网络的速度。为了提高通信网络的灵活性和可靠性, 同步数字技术将复接和分接技术简化了。所以同步数字体系能够使电力通信的可靠性要求得到满足, 不仅提高电力通信的传输能力, 而且安全性也较高。但SDH传输容量相对其他技术而言较差, 所用的指针调整技术增加了设备的复杂性。

3.2 波分复用技术

所谓波分复用技术就是指将许多不同波长的光信号复合到同一根光纤上, 通过再进行传输的技术。在光纤通讯中的传输过程, 该技术根据光的波长将光纤的低损耗窗口信道划分, 分为多个信道, 光作为信号载体, 然后用不同波长的信号, 在传输的信号是相同的光学纤维。在信号接收端, 不同波长的信号分开。不同波长的载波信号是相互独立的, 可以实现在一个单一的光纤多路光信号。如果信号在不同波长传输两个方向, 实现双向传输。相邻两峰之间的间距, 波分复用技术分为密集波分复用技术和粗波分复用技术, 密集波分复用技术可以实现大容量信息的传输, 是新的网络建设的最佳手段。

4、结语

电力系统光纤通信强电保护措施论文 第5篇

关键词：电力系统;光纤通信;通信技术;强电保护

近些年来各行各业在突飞猛进的发现，在现代通信业中，信息传输方式在不断地改进，光通信成为了被广泛应用的技术。光纤通信技术基于光通信的基础上，目前已经成为现代通信的关键技术之一，也为了现代通讯事业的发展起到了很大的推动作用。较其他通信技术而言，光纤通信作为新兴技术，其发展速度快且应用范围广泛，促进了通讯事业的发展。同时也是目前新技术革命下的产物，并促进了信息的传递，是信息时代的一个重要标志。而它在电力系统中也被广泛的应用，本文就电力系统光纤通信的强电保护部分进行分析，并总结降低强电对光纤通信影响的方法[1]。

1电力系统和光纤通信

论光纤通信在电力通信网中的应用 第6篇

关键词：光纤通信；电力通信网

中图分类号：TN929.11 文献标识码：A 文章编号：1674-7712 （2014） 04-0000-01

光纤通信实质上就是通过光导纤维来进行有效信息的传输。电力通信系统是由生产，输送，分配最终到消耗等等这些环节的密切配合达成的一个完整的系统。而光纤通信对于整个电力网络通信系统的稳定顺利进行有着至关重要的作用。光纤技术在电力通信中的应用已经输保证电力系统的正常运行的基础。而且，随着社会各个方面的不断完善，电力系统方面也通过光纤通信不断的走向正规的道路。同时电力通信系统的正规化，使得电力通信也能够朝各种方向。

一、电力通信网的构成

光纤，微波，卫星电路是构成电力通信网络的重要组成部分，而电力线载波，光纤通信以及其他通信方式是其分支电路的主要的通信方式。那么以下就是电力通信网中的几种重要的通信方式。

（一）电力线载波通信。电力通信载波就是一种将声音或者其他有声讯息通过载波机转换成一种弱电流，在通过电力线路迅速进行输送的现代化通信方式。同时，这种通信方式在社会的不断进步下，也逐步拥有投入少，成效高，可靠性高等优势。而这些优势也为这种通信方式赢得了广大群众的好评。其中，电力线载波的通信方式还有一个使其倍受青睐的优点那就是与其他电力线载波相比电力线载波能够利用电力线路架空底线然后进行输送载波信号这样的绝缘地线载波方法，而且这种绝缘地线载波方法不仅仅能够不受到任何检修或者障碍性故障的影响，还可以减少大量电能的损耗，这正是当时社会各种自然资源紧缺的一种最为紧迫的一种解决方式。

（二）光纤通信。光纤通信方式不仅仅具有很强的抗电磁干扰能力，还具有在传输较大容量时低消耗的有点。这种光纤通信方式刚刚诞生就受到来自广大的电力部分的大力推广与发展。这种特殊的光纤在电力系统中的大量使用，对于社会的进步有着强有力的推动作用。不仅如此，还能让会社向更尖端的技术走去。让超越于光纤通信的新技术继续深入电力通信系统，同时，加强国家对于光纤的运用。

二、电力通信网络传输中具体要求

电力通信网主要是为各种信号传输，以及电力的调度而专门设计的。因此电力通信网是具有很强的专业性可言的。但是，随着社会的不断进步，以及社会多面性的变化使得电力通信网也得应社会发展的要求，除了专业的信号传输之外。同时还应该具备较强的扩展性。使其能够应对各个方面的问题。那么，对于电信网络的传输就要有相应的要求。

（一）具备一定的可靠性。电力通信系统的可靠性西系数的高低是整个电力系统稳定安全运行的基础保障。因为 当前所有行业以及人生日常生活中的吃、喝、拉、撒都离不开电能的作用。所以，电力通信系统的可靠性是电力网络系统中的一个不可或缺的要求。尤其是对于自动化的设备来说，电力通信系统中的信号传输尤为重要，如：自动取款机，自动电梯等等这些设备都离不开电力通信系统的信号传输，那么，此时光纤通信在电力通信系统中应用，通过他的强抗干扰性，不受各种障碍的影响增强电力通信网络传输的可靠性。所以，光纤通信的应用得以完全满足电力通信网络传输的要求。

（二）对于环境能源保护性。当前，社会高速发展的状态下，对于环境的保护已经是迫在眉睫的一个问题。不论是电力通信网络还是整个电力系统对于能源的节俭是最重要的要求。那么，此时光纤通信在电力通信系统中的应用，不仅仅能够发挥光纤通信的较低的能源消耗的优势，降低对环境能源的消耗与对环境的污染，而且还能够发挥光纤通信以二氧化硅为主要材料的优势，因为我国对于二氧化硅的储备是相当丰富的。所以，光纤通信的应用正好可以弥补我国部分能源的缺失状况。同时，对于环境所起到的积极作用是国家以及社会一直所崇尚的。

三、光线技术在电力通信网中的应用

（一）光缆在电力通信系统中应用。光纤通信技术在电力通信系统中广泛应用，同时也包括一些特种的光纤的普及。如：地线复合光缆，地城缠绕光缆，全介质自承式光缆，等等特种光纤。这些特种光纤也可谓是各有千秋，每一种光纤有这自己独特的地方。像地线复合光缆具有地线的电性能和机械性，它可以不因光纤的设置而受到损害。而像地城缠绕光缆是一种芯数少，又很容易折断的一种光缆，但是它同时具有经济和简易的优势，而且，其中较高的可靠性是这种光缆的一大特点。自承式架设的光缆具备抗拉性强，适应环境能力强以及柔韧性和强抗弯曲性的特点。基于上述这些特种光缆的优势，使得光缆在电力通信系统中应用更加具有实用性。同时，光缆在电力通信系统的应用越来越重要。

（二）光纤传输组网技术。其中两个的组网技术是电力通信系统中比较重要的：密集波分复用技术和同步数字体系。

1.不同波长的光信号集合在一根光线上进行信号传输的方式就是所谓的密集波分复用技术。那么，这种组网技术又一个非常大的特点就是相邻的光波波长之间的间隔越小，相应的光纤所能复用传输的不同的波长的光信号就越强。

2.另一项较为高端的组网技术，是将传输，复接，交换等等技术融为一体同步数字体系。同步数字体系不仅仅是一个组网技术，它还是一种复用的方法，通过同步数字体系，可以建成一个全国乃至全世界都能进行的遥控管理的可靠的电信传输网。不仅如此，同步数字体系还具有一套能够满足电力通信系统可靠性要求的自我保护体系。

四、结束语

光纤通信在电力通信系统中的应用，带来了来自不同方面的便捷性和多方面的有利于社会发展的优点。如低成本，低消耗，容量大等等，不仅仅满足了来自生活中各方面对电力需求，而且电力网络通信为客户的网络通信提供充分的保障。同时，光纤通信也是电力通信系统多年以来发展的一个里程碑，使得现代化电力生产在社会中，人们的日常生活中成为不可或缺的一种工具。所以，我们应该紧随社会的发展脚步，加紧以光纤为主的电力网的建设继续深究光纤通信在电力通信系统中光电信号传输告诉通信数据技术。

参考文献：

电力系统通信光纤 第7篇

随着电力系统不断扩大, 超高压输电和大容量变电所不断发展, 电力网综合自动化监测控制系统和通信系统的水平需求也不断提升。目前, 电力系统中广泛使用的通信技术有导引线通信、电力载波通信和微波通信, 其中以电力载波通信应用最为广泛, 但此通信方式在系统容量和抗干扰性方面都已经远远不能满足要求。随着光纤技术的发展和光纤制作成本的降低, 光纤通信网正在成为电力通信网的主干网, 得到广泛应用。

二、电气信号在光纤中的通信过程

光纤通信通常是由光发射机、光纤、中继器和光接收机组成。光发射机的作用是把电信号转变为光信号。光接收机把光信号转变成电信号。电调制器把信息转换成为适合信道传输的信号, 多为数字信号。光调制器把电调制器信号转换为适合光纤信道传输的光信号, 然后由中继器进行放大。而光探测器则把光纤传输后微弱的光信号转变为电信号, 再由电解调器把光信号放大, 恢复出原信号, 这样就完成了一次信号的传输。

三、光纤通信的现状

光纤通信相对于传统的电力通信方式, 有如下特点:

(1) 通信容量大。目前一对光纤一般可通过几百路到几千路, 而一根细小的光缆又可包含几十根光纤到几百根光纤。

(2) 可以节约大量的金属材料。光纤由玻璃或硅制成, 来源丰富。

(3) 光纤通信还有保密性好, 敷设方便, 不怕雷击, 不受外界电磁干扰, 抗腐蚀和不怕潮等优点。

(4) 光纤通信最重要的特性之一是无感应性能。在易受地电位升高、暂态过程及其他有严重干扰的金属线路地段之间, 光纤是一种理想的通信媒介。

四、光纤通信的发展前景

目前光纤通信已经进入了第五代, 其高速率和大容量的特点大大促进了社会的发展, 随着世界信息化程度的日新月异, 对通信速率、通信距离、通信容量的要求也更加强烈。

(1) 光传送网新技术

目前, 与网络应用 (如传输40GE/100GE) 关系密切的新型高速传输技术主要有40Gbit/s和100Gbit/s, 主要涉及的技术包括编码调制技术、色散补偿技术、非线性抑制技术及OSNR保证措施等。长距离的支撑技术主要有新型调制编码技术、多种增强型的前向纠错 (FEC) 技术、采用电均衡功能的接收机、喇曼放大技术、动态增益均衡和功率调整技术等。大容量体现在时分复用、频 (波) 分复用、码分复用和偏振复用等。

(2) 光接入网新技术

根据目前光接入技术实现的差异, 光接入技术主要分为基于树型拓扑APON/BPON, GPON和EPON技术, 以及基于星型拓扑的以太网接入技术等。这几种PON技术的差异主要体现在分光比, 传输距离, 上下行速率, Qo S及维护管理和业务支持能力等。一般, GPON的多业务支持能力优于EPON, 但EPON实现起来相对简单一些。基于星型拓扑接入技术是基于传统以太网的接入技术, 适合于光纤资源非常丰富或者单用户带宽需求非常大的地区 (单纤只能连接单个用户) , 应用范围相对狭小, 不是主流的光接入技术。

(3) 光交换新技术

光交换是光网络的典型属性, 也代表光网络技术发展水平的关键技术。目前, 从交换颗粒和实现特征来区分, 主要分为光路 (波长) 交换 (OCS) 、光分组交换 (OPS) 和光突发交换 (OBS) 。OCS主要以波长为交换单位, 业务交换颗粒最大, 实现最简单, 但统计复用特性/带宽利用率最差;OPS主要以分组为交换单位, 业务交换颗粒最小, 实现非常复杂, 但统计复用特性/带宽利用率最好;OBS主要结合OCS和OPS的特点, 业务交换颗粒中等 (突发分组) , 实现难度中等, 统计复用特性/带宽利用率也是中等。由于OBS属于电控光交换技术, 实现相对容易, 而且带宽利用率较高, 因此据估测, OBS在未来的发展中, 会占有主导地位。

五、结语

光纤通信作为一种新型的的通信方式, 它只是刚走出实验室开始进入现场的实用的初期阶段, 无论是光纤本身, 还是元器件或是整个光纤通信系统, 目前都还存在一些间题, 有待于继续努力研究解决。但是通过几年的实践表明, 光纤通信在电力系统的应用是具有美好的发展前景。随着光纤通信技术的不断发展、完善, 以及将来集成光路的实现和广泛采用, 必将给电力系统综合自动化体制带来一场重大的技术革命。

参考文献

[1]陈清美:《光纤通信的发展及其在电力系统中的应用》[J].电力系统自动化, 1985, (01) [1]陈清美:《光纤通信的发展及其在电力系统中的应用》[J].电力系统自动化, 1985, (01)

[2]邱培曦:《电力系统中的光纤通信》[J].电力系统自动化, 1990, (06) [2]邱培曦:《电力系统中的光纤通信》[J].电力系统自动化, 1990, (06)

电力系统光纤通信的强电保护 第8篇

1 电力光纤通信中可能遇到的各种强电危害探索

电力系统的光缆通信构建中, 会用到有着具有金属材料构成的光缆组件。正是因为其基于金属特性的成分, 因此就目前经验可能遇到的各种风险主要集中在如下的方面。

(1) 在电力系统当中的强电电路中, 如果因为不可抗力收到了瞬间故障状态冲击, 在电力系统自身的光缆材料之上, 就会因为这种故障状态竟受到相对于光缆材料自身所能够忍受的电压限额上限的动势能量数值。由于故障情况是难以预测的, 因此具体造成再大的动量数值都是有可能发生的, 而这种无法预估上限的数值甚至有可能把那些实际工艺质量稍次的东芯电缆的绝缘外皮给直接击穿, 这种情况会直接压中损伤电力系统自身光缆材料的实际使用寿命。

(2) 电力系统的强电部分进行工作的时候, 因为含有金属材料的光缆极有可能跟强电线路的电动势发生强烈的感应, 因此极有可能会让整个光缆的线路当中产生超过光缆材料所能承受的电压限额上限的数值构建。这种大幅度的电压改变就会让整个光缆通信系统的正常运作产生干扰和波动, 进而对光缆的正常运行造成很大的损害。

(3) 如果在当前不对称的强电线路构建中出现了针对光缆金属配件的感应情况, 其最直接的后果就是直接导致电缆内部的通信系统当中的电压数值受到了干扰而产生极其剧烈的波动, 而这种波动能够直接干扰到整个光缆系统当中的正常工作运用, 同时让珍格格灌篮工作单元处于无法工作的瘫痪状态, 对整个电力光缆通信系统来说是一个巨大的灾难。

在当前电力系统构建下的光缆通信系统应用的实践过程当中, 光缆所要承担起来的功能主要是针对各种电力业务进行联络的工作项目以及具有针对性的远程遥控工作, 而不是单纯进行的信息传递工作。在这种情况的构建下, 我们所要做的事情就是在整个光缆通信系统的整体设计过程当中对其防护设计进行适当地加固, 并且按照《关于通信线路防止电力线有害影响导则》上面所提出的各项具体要求, 对整个光缆通信进行整体框架下的设计进行重点处理, 并保证在这个系统内的电压限额数值不会超出实际应用的范围。

2 电力系统自身光纤通信的强电防护思路构建

为了保证整个电力系统当中的光缆通信系统可以正常的使用和实践, 我们要在当前电力系统构建下的光缆通信系统当中进行强电防护设计, 并针对以下的方面进行加固设计, 避免出现各种意外发生。

首先, 在进行电力系统框架下的光纤通信强电保护设计和构建的时候, 在对整个强电防护的措施进行保证经济效益前提下的构建基础之上, 应该优先选择具有金属材质的光纤通信材料框架并进行施工。但是如果我们采用直埋式光缆材料进行电力系统光纤配置时, 为了保证光纤材料可以进行高效有序的方向辨别和寻找, 我们就要对非金属的材料进行选择和施工, 以保证效果, 防止因为干扰造成的信息失真。

其次, 在进行非含铜金属材料的光缆通信系统进行强电防护的施工过程当中, 为了保证让强电干扰的数值降到最低, 就要对下面的几个方面进行处理:在光缆材料当中添加相应的金属构件, 比如针对光缆防护的金属保护层, 这样就可以大幅度降低电动势积累的情况出现, 也对强电中光缆通信系统的影响和干预降到最低。其次, 在光缆连通到变电站或者是发电厂之前, 也要采用对应的强电屏蔽方式来保护整体的光缆材料不会受到强电的直接干扰, 比如说, 把光缆材料直接传入到铁管当中, 并且把光缆的整体接地系统设置好。

3 结语

正如前文所言, 我们为了对电力系统当中的光缆通信系统进行高效的保护, 使其能够正常的工作以及使用, 就要对其进行光缆通信的系统强电防护构建保护设计, 并在进行这种设计的同时, 充分考虑实际需求, 进行针对具体的型号、使用类型的强电防护。再结合实际使用情况的特点下, 根据不同的材料进行不同性能的光缆材料制备和构架, 并进行对应的强电防护构建和设计。在当前存在强电的前提构建下, 保护电缆自身通信系统进行正常维持, 并使得电缆自身不遭受超过正常电压数值的电压干扰, 并且也要维护电缆自身通信系统的正常运行。

摘要：随着我们国家经济实力的不断提升和工业发展速度的不断加快, 电力系统这个工业和日常生活都必不可少的重要构成已经越发显得重要。电力系统由于其特殊性, 对其安全的防护构架需求等级更高。为了能够保证当前的电力系统运行构建的正常化, 我们就需要在针对性设计电力系统保护措施的过程当中, 对于电力系统自身光纤通信进行强电的保护, 同时还需要解决当前电力系统当中各种各样的强电干扰。该文主要就是围绕着强电干扰进行探索的, 对于对应的防护思路也进行了简单的介绍和分析。

关键词：电力系统,光纤通信,强电保护

参考文献

[1]李良沫.电力通信系统安全可靠性的技术保护措施[J].电力安全技术, 2000 (4) .

[2]潘子春.利用因特网技术实现安徽省电力通信系统实时监测[J].电力系统通信, 2000 (1) .

[3]游春.波分复用系统在电力通信系统中的应用[J].电力系统通信, 2006 (9) .

[4]熊小伏, 田娟娟, 周家启, 等.电力通信系统可靠性模型研究[J].继电器, 2007 (14) .

电力系统通信光纤 第9篇

现代光纤通信技术具有高保密性、高传输容量和较低系统占用空间等优势, 成为当今电力系统通信中的重要通信技术, 其主要优势叙述如下。

1.1 信息传播速度快

光纤的信息传输速度相较于传统的电缆有着极大的优势。光纤巨大的宽带能够高效地提升信息传播的速度。虽然语音信号、视频信号或者继电保护信号等需求的信息传输量并不是很大, 但是却对实时性有着相当高的要求, 光纤传输所拥有的高速传输性能够有效地满足上述任务需求。随着时代的发展, 当今电力通信对信息传输的时效性有了越来越高的要求, 于是光纤通信技术在当今社会的作用正变得日益重要。

1.2 优异的抗干扰性

光纤长距通信具有优异的抗干扰性。光纤通信技术具备抗干扰能力, 这是传统铜线或是电缆所无法具备的, 有着极高的载波频率。因此, 在日常工作中, 能够针对随时变化的自然环境进行自我调节, 温度和湿度的变化对性能的影响也不像传统电缆那样明显。这一性能充分保证了信息在传输过程中的信号保密性, 从而保证电力通信的安全与稳定。

1.3 数据低错误码率与更长的传输距离

随着现代新农村建设的发展, 农村生活水平日益提升, 电信通讯信号与有线电视信号在偏远地区的需求正向城市标准靠拢。在这样的前提下, 电力系统长距通信的需求与日俱增。长距离的信号传输对通讯技术设备提出了更高的要求, 而当今光纤通信技术有效地解决了传输过程中存在的问题, 其高效的长距离通信技术性能, 减少了传输中的损坏, 使中继站的建设和维护成本都大大降低。

1.4 更加可靠的安全性

随着通信需求日益复杂, 现代光纤设备也使用了更新、更多类型的特种光缆。现在主要应用的几种光缆设备在其结构方面较传统光缆有着很大区别, 虽然其成本相对较高, 但其使用寿命更长、传输中的损耗更低、安全性更可靠, 有效地提升了当代电力系统的通信质量。

2 电力特征光缆及其技术

2.1 ADSS技术

ADSS光缆为全介质自承光缆, 其应用范围主要是110KV及更低电压的线路。ADSS光缆自身性质为完全绝缘的自承式架空光缆, 本身不包含可导电的材质, 使用的纺纶材料能承受更大的张力, 且外部温度变化对它产生的影响也较小, 因此能够在保证不停止供电的前提下进行架线等工作。虽然现今ADSS光缆的使用范围十分广泛, 但依然存在一定的不足, 由于其外部保护套容易受到电磁腐蚀, 因此其使用寿命常常不高于25年。所以在我们运用ADSS技术时, 需要特别注意对线路中电场进行测定, 精确计算杆塔上电场的分布状况。出于保护光缆结构的考虑, 在其运行时需要用AT外护套。在ADSS光缆的施工过程中, 一定要保证其不与周围物体产生摩擦撞击。

2.2 OPGW技术

相比ADSS技术, OPGW技术更为先进, 它有效地将传统意义上的线路与现今使用的光纤相结合, 并且采用复合架空地线电缆, 这一应用, 使其拥有更好的机械性能与导电性, 并且加快信息的传输速度。加大光纤的通信量, 也能使保密性得到提高, 尤其是在应对雷击等意外方面有着更好的性能。与ADSS技术相反, OPGW技术主要应用在经过改造或者是新建的110KV及更高电压的输电线路中, 而且, 架设的档距一般在200米甚至更高档距, 其在维护及对抗高压电腐蚀降解方面显现出优异的性能。但是, OPGW技术也不是完美无缺, 由于架设档距大, 对线路和杆塔强度也提出了非常高的要求。而且由于自身材质的特性, 在线缆架设施工的过程中, 线路不能通电, 因此OPGW技术与ADSS技术相比可谓各有千秋。在架设和施工过程中, 一定要考虑到各方面的安全因素, 包括带独显的弧垂、工程地点的气候情况等条件, 最终确定最佳架设方案。

2.3 MASS技术

这种光缆与OPGW光纤在结构上有着相同之处, 同样为不锈钢光纤校合了一层铝包钢丝或者是镀锌钢丝。其显著特点就是强度高, 在防电抗腐蚀方面性能优异。而与OPGW不同的是, 其结构更轻、更小, 在安装敷设时需要选择合适挂点, 这些特性又与ADSS相类似。可以说MASS技术是ADSS技术与OPGW技术相结合的产物。

3 发展方向的预估

3.1 更先进的光纤设备

当今电信技术不断发展, 光纤设备的更新换代也随之加速。现在通信距离日益增长, 因此对光纤的质量也提出了更高的要求。单模光纤已经渐渐地无法满足现今对信息传输的需求, 因此对新型光纤的开发显得尤为重要。

3.2 光纤接入网

在不远的未来, 网络将向着智能化、高度集成化方向发展, 通信系统将具备高度集成、数字化、网络化特点, 实现更高效、更快速地传输信息。从光纤的管理维护成本方面考虑, 光纤接入网将具有更低的维护管理成本, 甚至能够实现网络的透明化。

3.3 光联网

更大容量、更大网络覆盖范围、更多网络节点、更高网络透明度将成为光网络的特性。光联网将使网络具备更高的灵活性, 网络发生故障时的恢复速度和恢复时间都将得到大幅度缩短, 对电力系统正常运行的影响将降至最低。光联网有巨大的潜力, 将在未来的网络通信中发挥其巨大的使用价值, 对未来电力系统通信有着不可预估的重要影响。

4 结语

在电力通信系统高速发展的今天, 电力通信对光纤的要求也日益增高。在光纤通信技术发展的过程中会出现种种新的问题, 将这些问题有效解决, 并且将更好、更新的技术与设备应用到现在的通信中成为我们现今最重要的任务。

摘要：光纤长距通信技术因其可靠性和高效性被我国电力行业广泛应用于电力系统的通信中。因为技术性能不断更新, 我们必须对光纤长距通信技术有明确的认识, 掌握其基本技术和概念, 从而为我国电力系统通信事业的发展储备坚实的技术理论知识。

关键词：光纤长距离通信,特种光纤,ADSS技术,OPGW技术

参考文献

电力系统光纤通信工程的应用探析 第10篇

随着通信领域对信息传输速率不断提高的要求, 具有大规模信息传输能力的光纤技术已经成为当今通信工程的主要发展趋势。由于电力系统通信方面对于数据传输质量、传输规模和传输距离有很高要求, 使得光纤通信技术成为电力系统通信的主要方式。

1 光纤通信技术简介

1.1 光纤通信技术的概念

所谓光纤通信技术, 是以光纤为传输媒介, 通过光电变换的方法, 用光波来传递信息的技术。它是材料科学和通信技术发展到相当高度的产物。随着信息化程度的提高, 人类社会生产和生活方式都在发生着翻天覆地的变化。作为信息化重要基础技术之一, 光纤通信技术已经成为当代最为重要的战略产业。

1.2 光纤通信技术的特点

光纤通信技术之所以获得如此高的评价, 其原因在于它所拥有的卓越特点:一是通信距离远, 传输信息量大。在光纤这种特殊材质的媒介中, 光波传输的损耗极其微小, 在没有中继设施的状态下可以传输上百公里, 而且信息传输量极其巨大。二是抗电磁干扰能力强, 光纤通信具有无线电通信所不具备的抗电磁干扰能力, 能够有效保障信号传输质量。三是易于施工和运输。由于光纤体积小, 重量轻, 对于施工敷设和运输储存都很方便。四是光纤的主要成分是玻璃纤维, 使用光纤通信技术可以节约大量的有色金属, 有利于环境保护。五是光纤使用寿命长, 从而降低光纤通信的维护要求和成本。

2 光纤通信技术在电力系统中的应用

随着经济的发展, 电网规模不断扩大。当前电力传输正向着大容量和长距离方向高速发展。电力企业不断加强电力通信传输网络的研究力度, 以期尽可能地保障信息传输安全和通信网络的高效运行, 降低投资成本, 提高经济效益。和其他公共通信网络相比, 电力系统的通信系统有着突出的特点, 业务总量巨大, 业务单体容量偏小, 信息传递可靠性要求极高, 杆路资源丰富等。在使用光纤技术组建电力系统通信网络时必须从电力通信自身的实际特点出发, 尽可能地运用已有的优势的基础开展通信网络建设工作。现阶段电力系统通信网络中常见的通信光缆有三种类型, 分别是架空地线复合光缆 (OPGW) 、无金属自撑式光缆 (ADSS) 、金属自撑式架空光缆 (AD-Lash) 。

2.1 架空地线复合光缆

架空地线复合光缆简称OPGW (Optical Fiber Vomposite Overhead Ground Wire) , 该种光缆是专门为电力系统通信而设计开发的, 同时具有通信光缆和普通地线两种特性。架空地线复合光缆具有三层结构, 由外至内分别是铝线、钢芯和光纤。三层结构采取不同的方式进行组合, 从而使OPGW分为层绞式、中心束管式、骨架式3种类型。它具有通信容量大、抗强电干扰能力强、温度特性好、导电性能佳、机械强度高、安全可靠等特点。以该种光缆架设的架空地线复合光缆通信通道能够有效节约光缆工程对空间和土地的占用。目前架空地线复合光缆普遍应用于110k V以上高压线路中。

2.2 无金属自承式架空光缆

无金属自承式架空光缆以芳纶纤维为抗张元件。芳纶纤维是一种极具弹性的轻质高强度纤维, 同时还具有较好的防弹能力和负膨胀系数。芳纶纤维是通过松套层绞填充方式进行套装而成, 里层还有PE内护套、高强度、耐电痕护套等, 从而具有很强的整体抗电腐蚀能力。另外, 无金属加强材料的使用, 使纤维对于雷电和高温等恶劣环境有很强的防护能力, 电力线运行可靠性好。无金属自承式架空光缆一般与高压电力线路同塔架设, 在电力系统中应用较多。

2.3 金属自承式架空光缆

金属自承式架空光缆由多模或单模光纤、搞模量塑料、防水化合物、金属加强芯、涂塑钢铝待、钢绞线和聚乙烯护套组成。防水化合物能有效提高光缆的耐水解性, 聚乙烯护套降低了光缆与其他接触物体的摩擦, 便于安装施工, 同时给光缆提供了良好的抗紫外线辐射能力。

3 电力系统光纤通信组网技术

光纤通信组网方式是影响光纤传输速率的最主要因素。科学高效的通信组网方式对于对信息传输速度要求很高的电力系统通信网络来说至关重要。当前, 在电力系统通信中常用的组网方式是SDH技术、OTN技术、PTN技术和EPON技术有机结合的方式。

3.1 SDH技术

同步数字体系 (Synchronous Digital Hierarchy, SDH) 是一种综合信息传送网络, 以网管系统为操作中枢, 具有复接、线路传输及交换多种功能。在同步数字体系中, 不同速度的数位信号具有不同的等级, 通过标准的复用方法和映射方法, 将低等级的SDH信号复用为高等级的, 实现了网络传输的同步, 使局部网络与核心网之间的接入问题获得有效缓解, 大幅提高了网络带宽的利用率。同时, SDH系统自我保护能力较好, 能够适应电力通信复杂苛刻的使用环境。

3.2 OTN技术

OTN (Optical Transmission Net, 光传送网) 结合了ASON与DWDM两种技术的特点, 不仅充分发挥了原有DWDM (Dense Wavelength Division Multiplexing, 密集波分复用) 技术的优势, 并在此基础之上赋予组网和电路调度工作灵活多变的特性。作为针对SDH与WDM网络的缺陷所开发出来的新型光传输技术, OTN全面继承了SDH和WDM网络的优点, 不仅具有WDM网络超大容量的带宽, 更具有SDH网络的运行管理性。同时, 它还具有路由功能与信令功能, 能够为业务提供更为安全的保护策略和更高的传输效率。OTN的传送带宽大颗粒业务最为突出, 从而受到广大用户欢迎, 发展空间极为广大。从现在电力通信的集中管理模式来看, 未来电力通信网业务传输特点主要是汇聚, 各地区供电局汇聚大量IP业务至省公司可采用OTN方式承载。

3.3 PTN技术

PTN (分组传送网, Packet Transport Network) 最主要的特征是针对分组业务流量的突发性和统计复用传送的要求在底层光传输媒质和IP业务之间设置一个层面, 以分组业务为主, 其他多种业务为辅开展工作, 从而在保证光传输原有特点的基础上有效降低整体成本。它所具有的光传输特点包括高可用性和可靠性、高效的带宽管理机制和流量工程、便捷的OAM和网管、可扩展、较高的安全性等。数据业务是PTN的发展重点, 可以实现数据业务的无缝对接, 具有高效的带宽管理机制和流量工程。

3.4 EPON技术

EPON是一种采用点到多点结构的单纤双向光接入网络。它综合了千兆以太网技术与无源光网络 (PON) 的特点, 具有树型、星型、总线型等拓扑结构等多种拓扑结构, 可以划分为网络侧的光线路终端 (OLT) 、用户侧的光网络单元 (ONU) 和光分配网络 (ODN) 三个部分。随着电网智能化程度的提高, 配网自动化趋势日渐明显。针对配电终端分布分散、通信节点数量众多、单个节点的通信数据量小, 数据实时性要求和配电网停电区故障处理能力的要求高的特点, E-PON采取无源光网络机制, 有效应对上述问题, 保障通信质量。另外, 使用EPON技术, 可以提高配网自动化水平, 从而提高整个配电系统的管理水平和工作效率, 进一步保障供电安全和供电质量。

4 结束语

光纤通信技术所具有的独特优势, 使其成为电力系统最主要、发展空间和未来前景最为广阔的的通信方式。电力企业要加强光纤通信的应用与管理, 以保障光纤通信优势的充分发挥, 更好地为电力通信提供优质服务。

摘要：光纤通信技术以其传输容量大、传输距离远等优越特性受到通信用户的广泛欢迎, 已经成为当今信息传输的主要发展方向。文章简要介绍了光纤通信的基本概念和特点, 阐述了光纤通信技术在当代电力体系中的重要应用, 并对电力系统光纤通信网络组网技术进行了深入讨论, 希望对电力企业开展通信业务有所帮助。

关键词：电力系统,光缆通信,光缆种类,组网技术

参考文献

电力系统通信光纤 第11篇

关键词：数字调度业务接口；设计；铁路光纤通信系统

中图分类号： U285.16 文献标识码： A 文章编号： 1673-1069（2016）25-187-2

0 引言

铁路各相关业务的应用系统都需要通过通信系统来进行信息交换，因此通信系统是主要的承载平台和通道。铁路各业务系统的应用本身就具有一定的特殊性，各供应商提供的接口类型多样，技术发展过程复杂，导致通信系统的各个接口都存在比较复杂的配合，数字调度业务接口也是如此。为了维护和使用的便利性，必须对铁路光纤通信系统的数字调度业务结构进行科学地设计。

1 铁路光纤通信系统

从20世纪90年代末开始，我国铁路系统开始将大规模集成电路芯片作为主要元器件，积极运用计算机通信技术和数字程控交换技术，当前我国的传输线路已经基本实现了光纤通信。光纤通信的优点在于具有较强的抗干扰能力、中继距离长、重量轻、衰减小、通信容量大，而且具有良好的耐腐蚀性，原材料来源丰富，因此在铁路专用通信中得到了广泛的应用[1]。铁路区间数字调度通信隶属于铁路区段通信，其主要任务是对指挥区间内车站值班员的列车调度业务进行指挥，包括无线列车调度、列车牵引调度、货运调度和行车调度等。铁路区间光纤通信系统的组网采取单向环形形式，使用一对光纤来连接两个站段，单光纤通信主要通过T型光纤链路连接。

2 铁路光纤通信系统的数字调度业务接口设计

2.1 数字调度业务接口的整体方案

以协议分层结构、ISDN用户-网络接口参考配置为依据，对ISDN用户-网络接口参考配置中的网络终端部分进行设计，终端和网络的分界点为U参考点，从而使ISDN U接口得到实现。如果使用终端设备对调度电话进行呼叫，那么通过485总线，MCU就会向数字调度业务接口板发送控制信令，再由接口板向D通道发送控制信令。区间通话柱的终端设备数据主要由CPLD接收，并向接口板发送，组成B通路。两组通路会通过接口板进行复用，从而组成2B+D数据，区间数字调度通信系统的交换设备会通过双绞线来接收2B+D数据。以接口类型为依据，对数字调度业务的接口板基本功能进行划分，可以将其分为U接口模块、B通路语音信号收发模块、D通路信息收发模块3个部分[2]。

2.2 硬件设计

2.2.1 D通路信息收发模块的硬件设计

D通路信息收发模块主要包括外围电路、HDLC协议控制器、单片机3个部分，单片机的作用在于产生和接收网络层的消息，协议控制器的作用在于对消息进行打包和解包。

本设计中的程序量并不大，因此只需实现基本的呼叫控制程序，主要使用89S52单片机来实现，其具有对网络层进行消息组装的功能，并能够控制其他芯片，具有较低的能耗和良好的性能。该芯片内具有时钟电路、片内晶振、看门狗定时器、全双工串口通信、数据指针、I/O线、定时器/计数器、中断源、数据存储器等。在选择HDLC协议控制器时要对成本和芯片的专业性能进行考虑，因此本文选择了HDLC协议控制器MT8952，其具有面向比特位的协议结构，能够对数据进行连续的发送和接收。能够对自调度业务接口板的第二层数据链路层功能进行实现[3]。

2.2.2 B通路语音信号收发模块的硬件设计

两路数据信息的接收和发送主要通过B通路语音信号发送接收模块来实现，并在语音编解码芯片中完成语音信号的编解码。该模块中主要包括语音编解码芯片、CPLD与外围芯片电路两个主要部分。在本次设计中，语音编解码芯片选择的是MC145481，其能够支持多种时钟模式，本设计中选择的是IDL操作模式。MC14548的优点在于功率低、价格低廉，而且能够满足设计需求。通过语音编码芯片，对于语音信号进行抽样编码，再向CPLD芯片发送，再由CPLD芯片向ST-BUS的指定时隙按位发送语音数据。

2.2.3 CPLD与外围芯片电路设计

在本次设计中CPLD主要包括两部分功能，第一部分功能是要在ST-BUS总线指定时隙中对两路语音信号的插入和分离进行实现，第二部分功能是将同步信号FOi提供给MT8952，并且对U接口芯片MC145572的控制功能进行实现。因此本文选择了EPM240T100C5N作为外围芯片电路。

2.2.4 U接口模块的硬件设计

该模块包括外围电路和U接口芯片，其主要作用是对U接口上的2B1Q编码数据进行接收和译码解顿，并将其发送至ST-BUS。该模块还要负责组装串行总线上的2B+D数据，再将其转换为U接口上的2B1Q码，向ISDN交换机发送。本着实用和节约的原则，本文选择的U接口模块的主要芯片是MC145572，其具有热启动能力，能够支持从属和主控两种时序模式，并对2B+D时隙插入的时隙分配器进行改变。

2.3 软件设计

铁路光纤通信系统的数字调度业务接口板的软件设计共有4个主要流程，首先要对各协议层的功能实现进行软件设计，其次要设计TEI管理控制软件，再次要设计电路交换呼叫控制协议软件，最后对发送和接收B信道信息的功能进行设计。通过MCU的控制来实现电路呼叫控制协议和各协议层的功能，其与接收和发送B信道信息的功能相互独立。

软件设计中为了保障系统软件的可维护性、可移植性和可靠性，在设计之初就应该对其功能进行合理的划分，尽可能减小各模块之间的关联。同时尽量详细地设置常量变量、子程序参数和各模块的功能，提高软件的可维护性。可以使用数字调度业务接口对ISDN数字程控交换机进行模拟，而且准备好接口板改装，提高软件的可扩充性。

2.3.1 设计各协议层软件

各协议层软件的设计应该使物理层、网络层、数据链路层的功能得以实现。物理层的功能包括，传输功能、激活功能和去激活功能，其应该保障U接口的全双工通信，并具有状态指示和维护功能。物理层的软件设计可以使用U接口芯片MC145572，并使用AT89S52对MC145572寄存器操作，主要有以下几个程序：芯片初始化程序、激活和去激活操作程序、中断程序。网络层功能和数据链路层功能都是对D通路信息进行处理，因此二者的协议可以统称为D通路协议。可以设置缓冲区来促进第三层网络层和第二层数据链路层之间的信息交互，系统中没有设计外接RAM，因此可以在MCU的ROM中存储需要发送的信息。将部分必需的信息单元和公共部分信息，按照相应的格式组装成为数据段，然后在ROM中进行存储，发送到数据链路层，再由数据链路层，将其打包并继续发送。本系统中主要是在处理器MCU、HDLC协议控制器MT8952中实现，网络层和数据链路层的基本功能。

2.3.2 数据链路层TEI分配管理进程软件设计

网络终端和线路终端先要进行TEI分配管理进程，使用户能够获得TEI值，当TEI没有分配时，则不能对第三层信息进行传送。智能网络终端KMNT1+需要通过网络来对TEI值进行分配，因此先要进行TEI分配管理进程才能进行呼叫。在本系统中使用智能网络终端KMNT1+作为用户侧网络终端，先激活U接口收发器，然后再对管理进程进行分配。

2.3.3 设计电路呼叫控制软件

电路呼叫控制中不包括ISDN交换机，主要是通过线路终端来的交换机进行模拟。先由LT发起呼叫，发送SETUP消息请求呼叫，再由NT对信息进行接收并回复。

3 结语

本文从铁路光纤通信系统的数字调度业务接口的整体软件开发入手，对其硬件和软件设计进行了简要地介绍，针对铁路光纤通信系统和铁路数字调度通信系统，对二者之间的通信进行了实现。在硬件和软件的选择方面主要选择符合本，设计实际需求、成本相对低廉的硬件产品，保障接口电路性能稳定、结构简单。在软件设计中立足于D通路和2B通路的区别，并进行了分别设计。

参 考 文 献

[1] 陈家斌.当前铁路通信如何适应高速发展铁路的要求[J].科技资讯，2010（06）.

[2] 袁媛.铁路通信系统移动通信应用模块的优化[J].科技创新与应用，2013（35）.

光纤通信技术在电力通信中的应用 第12篇

电力通信主要为电网的自动化控制、商业化运营和实现现代化管理服务。它是电网安全稳定控制系统和调度自动化系统的基础, 是电力市场运营商业化的保障, 是实现电力系统现代化管理的重要前提, 也是非电产业经营多样化的基础。

光纤通信在电力通信中的应用最初是沿用电信部门传统的地埋、管道、架空等方法敷设普通光缆, 构成电力光纤通信系统。众所周知, 电力系统是由电能的生产、输送、分配和消费组成的一个整体。为实现跨区域、长距离电能的输送, 电力系统建设了遍及各地的高压输电线路;为满足城乡广大民众生产生活用电需求, 又有纵横交错、密布街道村庄的输配电杆路和沟道。可以说, 高、中、低压输配电线路是目前覆盖面最为广大的网络基础设施, 而且它基础坚固, 较之其它网络如电信、广电网络等有着更高的可靠性。因此, 如何充分利用电力系统这一得天独厚的网络资源, 是长期以来人们潜心研究的一个重要课题。

一、光纤通信技术的现状

光纤通信的发展依赖于光纤通信技术的进步。目前, 光纤通信技术已有了长足的发展, 新技术也不断涌现, 进而大幅度提高了通信能力, 并不断扩大了光纤通信的应用范围。

1、波分复用技术

波分复用WDM (Wavelength Division Multiplexing) 技术可以充分利用单模光纤低损耗区带来的巨大带宽资源。根据每一信道光波的频率 (或波长) 不同, 将光纤的低损耗窗口划分成若干个信道, 把光波作为信号的载波, 在发送端采用波分复用器 (合波器) , 将不同规定波长的信号光载波合并起来送入一根光纤进行传输。在接收端, 再由一波分复用器 (分波器) 将这些不同波长承载不同信号的光载波分开。由于不同波长的光载波信号可以看作互相独立 (不考虑光纤非线性时) , 从而在一根光纤中可实现多路光信号的复用传输。自从上个世纪末, 波分复用技术出现以来, 由于它能极大地提高光纤传输系统的传输容量, 迅速得到了广泛的应用。

1995年以来, 为了解决超大容量、超高速率和超长中继距离传输问题, 密集波分复用DWDM (Dens Wavelength Division Multiplexing) 技术成为国际上的主要研究对象。DWDM光纤通信系统极大地增加了每对光纤的传输容量, 经济有效地解决了通信网的瓶颈问题。据统计, 截止到2002年, 商用的DWDM系统传输容量已达400Gbit/s。以10Gbit/s为基础的DWDM系统已逐渐成为核心网的主流。DWDM系统除了波长数和传输容量不断增加外, 光传输距离也从600km左右大幅度扩展到2000km以上。

与此同时, 随着波分复用技术从长途网向城域网扩展, 粗波分复用CWDM (Coarse Wavelength Division Multiplexing) 技术应运而生。CWDM的信道间隔一般为20nm, 通过降低对波长的窗口要求而实现全波长范围内 (1260nm~1620nm) 的波分复用, 并大大降低光器件的成本, 可实现在0km~80km内较高的性能价格比, 因而受到运营商的欢迎。

2、光纤接入技术

光纤接入网是信息高速公路的“最后一公里”。实现信息传输的高速化, 满足大众的需求, 不仅要有宽带的主干传输网络, 用户接入部分更是关键, 光纤接入网是高速信息流进千家万户的关键技术。在光纤宽带接入中, 由于光纤到达位置的不同, 有FTTB、FTTC、FTTCab和FTTH等不同的应用, 统称FTTx。

FTTH (光纤到户) 是光纤宽带接入的最终方式, 它提供全光的接入, 因此, 可以充分利用光纤的宽带特性, 为用户提供所需要的不受限制的带宽, 充分满足宽带接入的需求。我国从2003年起, 在“863”项目的推动下, 开始了FTTH的应用和推广工作。迄今已经在30多个城市建立了试验网和试商用网, 包括居民用户、企业用户、网吧等多种应用类型, 也包括运营商主导、驻地网运营商主导、企业主导、房地产开发商主导和政府主导等多种模式, 发展势头良好。不少城市制订了FTTH的技术标准和建设标准, 有的城市还制订了相应的优惠政策, 这些都为FTTH在我国的发展创造了良好的条件。

在FTTH应用中, 主要采用两种技术, 即点到点的P2P技术和点到多点的x PON技术, 亦可称为光纤有源接入技术和光纤无源接入技术。P2P技术主要采用通常所说的MC (媒介转换器) 实现用户和局端的直接连接, 它可以为用户提供高带宽的接入。目前, 国内的技术可以为用户提供FE或GE的带宽, 对大中型企业用户来说, 是比较理想的接入方式。

x PON意味着包括多种PON的技术, 例如APON (也称为BPON) 、EPON (具有GE能力的称为GEPON) 以及GPON。APON出现最早, 我国的“863”项目也成功研发出了APON, 但由于诸多原因, APON在我国基本上没有应用。目前用得比较多的是EPON中的GEPON, 我国的GEPON依然属于“863”计划的成果, 而且得到广泛的应用, 还出口到日本、独联体、欧洲、东南亚等海外一些国家和地区。GPON由于芯片开发出来比较晚, 相对不是很成熟。成本还偏高, 所以, 起步较晚, 但在我国已经开始有所应用。由于其效率高、提供TDM业务比较方便, 有较好的Qo S保证, 所以, 很有发展前景。EPON和GPON各有优缺点, EPON更适合于居民用户的需求, 而GPON更适合于企业用户的接入。

二、电力通信网的构成及特点

电力通信网是由光纤、微波及卫星电路构成主干线, 各支路充分利用电力线载波、特种光缆等电力系统特有的通信方式, 并采用明线、电缆、无线等多种通信手段及程控交换机、调度总机等设备组成的多用户、多功能的综合通信网。

1、电力通信的几种主要方式。

(1) 电力线载波通信。

电力线路主要是用来输送工频电流的。若将话音及其他信息通过载波机变换成高频弱电流, 利用电力线路进行传送, 这就是电力线载波通信, 具有通道可靠性高、投资少、见效快、与电网建设同步等得天独厚的优点。除此之外, 电力线载波通信中还有利用电力线路架空地线传送载波信号的绝缘地线载波等方法。与普通电力线载波比较, 绝缘地线载波不受线路停电检修或输电线路发生接地故障影响, 而且地线处于绝缘状态可减少大量的电能损耗。

(2) 光纤通信。

由于光纤通信具有抗电磁干扰能力强、传输容量大、频带宽、传输衰耗小等诸多优点, 它一问世便首先在电力部门得到应用并迅速发展。除普通光纤外, 一些专用特种光纤也在电力通信中大量使用。

(3) 其他。

电力通信网中还有传统的明线电话、音频电缆及新兴的扩频通信等方式。

2、电力系统通信的特点。

和公用通信网及其他专网相比, 电力系统通信的特点主要表现为:要求有较高的可靠性和灵活性;传输信息量少、种类复杂、实时性强;具有很大的耐“冲击”性;网络结构复杂;通信范围点多面广;无人值守的机房居多。

三、光纤通信技术在电力通信中的应用

由于光纤通信具有抗电磁干扰能力强、传输容量大、频带宽、传输衰耗小等诸多优点, 它一问世便首先在电力部门得到应用并迅速发展。除普通光纤外, 一些专用特种光纤也在电力通信中大量使用。电力特种光纤泛指OPGW (光纤复合地线) 、OPPC (光纤复合相线) 、MASS (金属自承光缆) 、ADSS (全介质自承光缆) 、ADL (相/地捆绑光缆) 和GWWOP (相/地线缠绕光缆) 等几种。目前, 在我国应用较多的电力特种光缆主要有ADSS和OPGW。

1、光纤复合地线。

光纤复合地线——OPGW (Optical Ground Wire) , OPGW又称地线复合光缆、光纤架空地线等, 是在电力传输线路的地线中含有供通信用的光纤单元。即架空地线内含光纤。它使用可靠, 不需维护, 但一次性投资额较大, 适用于新建线路或旧线路更换地线时使用。它具有两种功能:一是作为输电线路的防雷线, 对输电导线抗雷闪放电提供屏蔽保护;二是通过复合在地线中的光纤来传输信息。OPGW是架空地线和光缆的复合体, 但并不是它们之间的简单相加。OPGW缆除满足光学性能外, 还完全满足架空地线的机械、电气性能要求.因此可应用于所有具有架空接地线的输配电线路。光纤单元被置放于保护管内或金属骨架内.得到了充分的保护.使光纤具有很高的可靠性和安全性。OPGW应用于新建线路时, 并不增加建设费用 (与总的费用比较) 。OPGW应用于旧线路时。只需把原来的地线更换下来即可, 而不用对杆塔进行加固或重新设计负荷等。OPGW的安装方法与电力线的张力放线完全一样。不需要特殊的安装机具和工具。常见的OPGW结构主要有三大类, 分别是铝管型、铝骨架型和 (不锈) 钢管型。

根据我国电力系统目前的现状, OPGW对于进一步发展我国电力工业, 进一步提高输电容量, 使架空线超高压化及高自动化, 都是必不可少的。由于我国地域广阔, 电力传输线路长, 尤其是水力资源大部分集中在西部, 而工业城市主要集中在东部沿海地区, 因此这就需要大量的长距离超高压架空线来输送电力和信息。

OPGW是一种高技术产品, 国外近几年对该产品的研究取得了很大进步, 这使得我们还有很多工作要做。同时, 国内对OPGW的需求也日益增加, 这一切都向我们预示着OPGW光明的前景。

2、光纤复合相线。

光纤复合相线——OPPC (Optical Phase Conductor) , 在电网中, 有些线路可不设架空地线, 但相线是必不可少的。为了满足光纤联网的要求, 与OPGW技术相类似, 在传统的相线结构中以合适的方法加入光纤, 就成为光纤复合相线 (OPPC) 。虽然它们的结构雷同, 但从设计到安装和运行, OPPC与OPGW有原则的区别。

OPPC充分利用电力系统自身的线路资源, 避免在频率资源、路由协调、电磁兼容等方面与外界的矛盾、用于电力通信的一种新型特种电力光缆。二十世纪80年代, 一些国家允许将OPPC用于150KV以下的电力系统中, 并已经在欧洲、美洲等国家广泛架设运行。目前, 它已经在更高电压的电力线路得到应用。

在我国现行电网中, 35KV以下的线路一般都采用三相电力系统传输, 系统的电力通信则采用传统的方式进行。如果用OPPC替代三项中的一相, 形成由两根导线和一根OPPC组合而成的三相电力系统, 不需要另外架设通信线路就可以解决这类电网的自动化、调度、通信等问题, 并可大大提高传输的质量和数量。

OPPC在工程设计中可参照OPGW和三相导线的设计规范。如弧垂张力、挂点的计算、配盘、档距等。在OPPC工程的施工中, 需要在运行的相线中将光纤单元分离出来, 涉及到光纤接续和光电子分离技术。对接续的技术、高压绝缘有严格要求OPPC的接头盒和其他光缆使用的接头盒不同, 分为中间接头盒和终端接头盒。在国外产品成熟的基础上, 国内已自行研制出同类的产品。

3、全介质自承光缆。

全介质自承光缆——ADSS (All Dielectric Self Supporting) , ADSS光缆在220KV、110KV、35KV电压等级输电线路上广泛使用, 特别是在已建线路上使用较多, 为电力部门直接利用高压输电线杆塔建设自己的通信网络提供了可行的途径, 适于跨越江河、山谷、雷电集中区域以及特殊拉力环境中的架空敷设。数据通信高速发展的今天, 凭借ADSS光缆的支持, 电力部门不但可以满足自身的通信要求, 而且能够开通新的通信业务供外界使用.ADSS光缆具有卓越的光纤传输性能、光缆机械性能和环境性能, 可与高压电力传输线同杆架设。电网通信最完美的传输介质用于电力系统.且在强电场环境中光缆传输信号不会受到任何干扰, 通信量不受任何影响, 光缆质量不受任何影响, 是电力通信最为有效、方便的传输方式。

ADSS光缆的特点主要有以下几点:磁干扰、耐电腐蚀强、组成光缆的材料都必须是非金属材料, 其外挤制聚乙烯 (PE) 外护套或耐电痕 (AT) 外护套;ADSS光缆的设计充分考虑了电力线路的实际情况, 适用于不同等级高压输电线路。对于10KV和35KV的电力线路可采用聚乙烯 (PE) 外护套;对于110KV 220KV的电力线路则必须通过计算电场场强分布来确定光缆挂点并采用耐电痕 (AT) 外护套。好的温度、环境特殊性, 适合于架空环境;光缆的设计充分考虑了风速、冰凌、温差等自然界条件的影响, 具有抗冲击、抗震动、耐反复弯曲、防止热老化、阻燃等性能;成本低, 安装架设方便, 可以在不改变输电线杆塔的情况下将光缆直接架设在原杆塔上;轻, 对杆塔负载小, ADSS光缆内采用了具有高弹性模量、强度的芳纶纱作为抗张元件, 代替了普通光缆中的钢丝加强构件, 从根本上减轻了光缆的自重。

结语

与电网的发展相适应, 几十年来我国电力通信取得了长足的进步, 在现代化电力生产和经营管理中发挥着越来越重要的作用。为适应现代电信市场开放性的需求, 我们要加快以光纤为主体的通信网建设, 及早确立电力系统高速数据网络技术体制, 跟踪研究利用电力线路传输高速通信数据技术。

参考文献

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