序言：寫作是分享個(gè)人見解和探索未知領(lǐng)域的橋梁，我們?yōu)槟x了1篇的光纖通信在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用樣本，期待這些樣本能夠?yàn)槟峁┴S富的參考和啟發(fā)，請盡情閱讀。

光纖通信在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用:光纖通信技術(shù)在電力系統(tǒng)調(diào)度自動化中的應(yīng)用

【摘 要】本文闡述了光纖通信技術(shù)在電力調(diào)度自動化應(yīng)用中的重要性，然后對光纖在電力調(diào)度自動化中的應(yīng)用進(jìn)行分析，最后分析了光纖通信技術(shù)發(fā)展趨勢。

【關(guān)鍵詞】光纖技術(shù)；傳輸性；調(diào)度自動化

1 光纖通信技術(shù)的概念、組成和特點(diǎn)

1.1 光纖通信的概念

光纖通信是利用光波作載波，以光纖作為傳輸媒質(zhì)將信息從一處傳至另一處的通信方式。光纖由纖芯，包層和涂層組成，內(nèi)芯一般為幾十微米或幾微米，比一根頭發(fā)絲還細(xì)；中間層稱為包層，通過纖芯和包層的折射率不同，從而實(shí)現(xiàn)光信號在纖芯內(nèi)的全反射也就是光信號的傳輸；涂層的作用就是增加光纖的韌性保護(hù)光纖。光纖通信的原理是：在發(fā)送端首先把要傳送的信息（如話音）變成電信號，然后調(diào)制到激光器發(fā)出的光束上，使光的強(qiáng)度隨電信號的幅度（頻率）變化而變化，并通過光纖發(fā)送出去；在接收端，檢測器收到光信號把它變成電信號，經(jīng)解調(diào)后恢復(fù)原信號。

1.2 光纖的機(jī)構(gòu)組成

就光纖通信技術(shù)本身來說，應(yīng)該包括以下幾個(gè)主要部分：光纖光纜技術(shù)、光交換技術(shù)傳輸技術(shù)、光有源器件、光無源器件以及光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等。光纖通信在技術(shù)功能構(gòu)成上主要分為：①信號的發(fā)射②信號的合波③信號的傳輸和放大④信號的分離⑤信號的接收。

1.3 光纖的特點(diǎn)

①頻帶極寬，通信容量大。②損耗低，中繼距離長。③抗電磁干擾能力強(qiáng)。除以上特點(diǎn)之外，還有光纖徑細(xì)、重量輕、柔軟、易于鋪設(shè)；光纖的原材料資源豐富，成本低；溫度穩(wěn)定性好、壽命長。由于光纖通信具有以上的獨(dú)特優(yōu)點(diǎn)，其不僅可以應(yīng)用在通信的主干線路中，還可以應(yīng)用在電力通信控制系統(tǒng)中，進(jìn)行工業(yè)監(jiān)測、控制，且在軍事領(lǐng)域的用途也越來越為廣泛。

2 光纖通信技術(shù)在電力系統(tǒng)調(diào)度自動化應(yīng)用中的重要性

在電力系統(tǒng)調(diào)度自動化中加強(qiáng)光纖通信技術(shù)的應(yīng)用具有十分重要的作用。不僅能有效應(yīng)付目前電力通信系統(tǒng)日益復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的需要，而且能有效的提升信息的傳輸量和信息傳輸?shù)倪m時(shí)性和安全性，對于服務(wù)的對象范圍比較廣，例如發(fā)電廠，供電局，變電站等。且光纖通信技術(shù)具有更高的可靠性、靈活性和抗沖擊能力等，能夠滿足電力系統(tǒng)調(diào)度自動化更高的要求。從而更好地適應(yīng)當(dāng)前電力系統(tǒng)對通信的需要，以更好地為廣大電力客戶提供優(yōu)質(zhì)的服務(wù)。

3 通信規(guī)約

在目前，電網(wǎng)調(diào)度自動化系統(tǒng)以下有三類比較流行的通信規(guī)約：1）循環(huán)式規(guī)約如：CDT、DXF5、CO1、DCF5、DXF5等。一般是按時(shí)間順序不斷循環(huán)自發(fā)的向后臺進(jìn)行現(xiàn)場數(shù)據(jù)的回報(bào)，后臺自動進(jìn)行接收。2）應(yīng)答式規(guī)約如：Modbus、u4F、SC1801。一般是以后臺為主，一次向現(xiàn)場發(fā)出查詢命令，以命令進(jìn)行信息串長度可變的回答。3）對等式規(guī)約。

4 在調(diào)度自動化中，光纖通信的運(yùn)用

隨著供電可靠性的不斷提高，電力系統(tǒng)的各項(xiàng)信息都需要進(jìn)行可靠穩(wěn)定的傳輸，這是對電力系統(tǒng)通信有了更進(jìn)一步的要求。構(gòu)建能夠承載各項(xiàng)綜合業(yè)務(wù)的通信網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)成為了發(fā)展電力系統(tǒng)的必然趨勢，光纖技術(shù)也成為組成電網(wǎng)的重要手段之一和發(fā)展的關(guān)鍵因素。

目前，在調(diào)度自動化中，光纖傳輸技術(shù)在調(diào)度自動化中的應(yīng)用和實(shí)施有以下幾個(gè)方面：

（1）電力系統(tǒng)主要是由發(fā)電廠、輸變電系統(tǒng)、配電系統(tǒng)等共同組成。而在系統(tǒng)中，信息的采集和傳輸是其正常運(yùn)行的關(guān)鍵因素，因此光纖通信技術(shù)在電力系統(tǒng)中扮演著越來越重要的角色。雙光纖通信的組網(wǎng)方式極其靈活，大致分為樹形、星型、鏈型、網(wǎng)狀、環(huán)狀等。按照智能電網(wǎng)配電自動化系統(tǒng)的特點(diǎn)，光纖網(wǎng)通常采用環(huán)型網(wǎng)或者樹型環(huán)型相結(jié)合的網(wǎng)絡(luò)，并通過與計(jì)算機(jī)的連接實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)資源共享。由于環(huán)路節(jié)點(diǎn)較多，為防止光纜設(shè)備故障、通訊中斷等通信事故出現(xiàn)，大多數(shù)企業(yè)采用雙光纖環(huán)路自愈網(wǎng)，并配置具有自愈功能和自動切換的光纖收發(fā)器。當(dāng)光纜出現(xiàn)故障時(shí)，斷點(diǎn)兩側(cè)的光纖設(shè)備通過雙環(huán)路切換器構(gòu)成新的光纖路徑，實(shí)現(xiàn)自愈功能，為電網(wǎng)的運(yùn)行調(diào)度和繼電保護(hù)系統(tǒng)保駕護(hù)航。

（2）某單位在供電區(qū)域內(nèi)設(shè)立供電所變電站共有29個(gè)站點(diǎn)，在每個(gè)站點(diǎn)之間都采用光纜和光端機(jī)來開展通信業(yè)務(wù)，并且在調(diào)度自動化中使用智能的PMC設(shè)備接入實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和語音。在現(xiàn)階段的通信中，光纖通信承擔(dān)了整個(gè)單位的網(wǎng)絡(luò)、調(diào)度自動化聯(lián)網(wǎng)、監(jiān)控的視頻以及遠(yuǎn)程信息業(yè)務(wù)等重要方面。有效地解決了通信容量以及質(zhì)量上的問題，為城市的現(xiàn)代化信息化標(biāo)準(zhǔn)化發(fā)展建設(shè)打下了可靠的基礎(chǔ)。

（3）在輸電線路的保護(hù)方面，光纖通信也有著重要的運(yùn)用。由于現(xiàn)階段各單位對電網(wǎng)可靠性不斷的提出更高的要求，在這種發(fā)展的前提下對輸電線保護(hù)的要求也隨之提高，側(cè)重點(diǎn)也發(fā)生了改變。在系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)要迅速的切除，不能夠發(fā)生保護(hù)不當(dāng)?shù)那闆r。因此在對保證電網(wǎng)的穩(wěn)定運(yùn)行的工作中，對電網(wǎng)的保護(hù)起到了舉足輕重作用，是對電網(wǎng)穩(wěn)定的一項(xiàng)重要保證。保護(hù)好傳輸?shù)耐ǖ?，對故障信息進(jìn)行判別找出故障發(fā)生在哪個(gè)環(huán)節(jié)，從而使裝置更好的受到保護(hù)。在區(qū)外故障發(fā)生時(shí)按兵不動，在發(fā)生區(qū)內(nèi)故障時(shí)迅速進(jìn)行故障的排除。利用光纖通道的特點(diǎn)，為電流的保護(hù)的應(yīng)用提供強(qiáng)有力的技術(shù)保證。

（4）當(dāng)通信環(huán)路上有較多的節(jié)點(diǎn)時(shí)，為了預(yù)防光纜或者光端機(jī)等設(shè)備發(fā)生故障致使通信被中斷，就要進(jìn)行有效的光纖通道配置方式。許多單位在這個(gè)問題上都運(yùn)用了雙光纖環(huán)路自愈網(wǎng)的技術(shù)，在環(huán)網(wǎng)上的每一個(gè)站點(diǎn)都配置能夠具有自愈功能以及能夠自動切換的光纖收發(fā)器。一般情況之下，在使用12芯的光纜時(shí)，只有其中的兩個(gè)芯用來作綜合信息的運(yùn)輸通道，因此也就組成了兩個(gè)獨(dú)立的通信環(huán)網(wǎng)。當(dāng)分站接到兩份通信報(bào)文時(shí)，光端設(shè)備就只選其中的一個(gè)信號傳送給RTU。當(dāng)光纜發(fā)生了故障的時(shí)候，兩側(cè)的光端就只能夠接受到一個(gè)信息，在一段時(shí)間后切換控制器就會自動的把接受的信號切換到另外一個(gè)發(fā)送端，形成一個(gè)新的循環(huán)構(gòu)成新的路徑，使光纖環(huán)路的自愈功能得以實(shí)現(xiàn)。除此之外，光纖通信還有許多種通訊方式，組網(wǎng)方式靈活構(gòu)架多種多樣，能組成各類拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)。根據(jù)調(diào)度自動化的特點(diǎn)。光纖網(wǎng)要與局域網(wǎng)連接，組成環(huán)形網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)信息的有效共享。

（5）在其他方面的用途。調(diào)度自動化的建設(shè)不僅僅是綜合信息傳達(dá)的自動化還要在其他的通信系統(tǒng)上對其進(jìn)行輔助，共同建設(shè)調(diào)度自動化。因此光纖通信在視頻監(jiān)測、直統(tǒng)電話、預(yù)防系統(tǒng)等方面起到了至關(guān)重要的作用，是通信的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。

5 光纖通信的發(fā)展趨勢

在網(wǎng)絡(luò)技術(shù)不斷發(fā)展，光纖通訊迅速提高的前提下，自動化系統(tǒng)對其的運(yùn)用也在不斷的加深。隨著社會不斷的進(jìn)步，人們需求的不斷增加，智能化變電站成為了發(fā)展的必然趨勢，是對光纖更高一個(gè)層次的要求。智能變電站是信息采集、傳輸、處理、輸出等全程實(shí)現(xiàn)數(shù)字化的變電站，是變電站自動化技術(shù)發(fā)展的延伸。目前，智能變電站的主要技術(shù)特征有以下幾點(diǎn)：自動化的運(yùn)行管理系統(tǒng)以及標(biāo)準(zhǔn)的通信網(wǎng)絡(luò)、網(wǎng)絡(luò)化的二次設(shè)備等技術(shù)。智能變電站是變電站自動化和地理信息系統(tǒng)等各項(xiàng)技術(shù)的融合和兼并，其發(fā)展建設(shè)工作正處于起步階段，工作的重點(diǎn)集中在開關(guān)設(shè)備、檢測設(shè)備以及光纖傳感器等方面，現(xiàn)階段還不能夠大范圍地進(jìn)行推廣和運(yùn)用。

6 結(jié)束語

科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展，光纖通信技術(shù)的發(fā)展也是迅猛的，將電力通信的質(zhì)量和速度大大提高。光纖通信在電力系統(tǒng)調(diào)度自動化中的廣泛應(yīng)用滿足了對傳輸信息多方面要求，實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性，安全性，保證了電網(wǎng)生產(chǎn)的安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，創(chuàng)造了巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。光傳輸組網(wǎng)新技術(shù)的不斷應(yīng)用，加速了我國堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)的建設(shè)，將成為的電力調(diào)度自動化系統(tǒng)的必然選擇。

光纖通信在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用:電力系統(tǒng)光纖通信故障的檢測與排除

[摘要]光纖通信是現(xiàn)代通信的重要支柱，文章重點(diǎn)就SDH在高速率光纖傳輸中的應(yīng)用進(jìn)行分析，SDH傳輸系統(tǒng)是較為復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，它的標(biāo)準(zhǔn)對于高速數(shù)字傳輸有著主要的指導(dǎo)和規(guī)范作用，促進(jìn)現(xiàn)代通信網(wǎng)的逐步發(fā)展，因此，如何確保電力系統(tǒng)光纖通信故障的檢測與排除也是電力系統(tǒng)發(fā)展的重要課題。

[關(guān)鍵詞]電力系統(tǒng)；SDH光纖通信設(shè)備；維護(hù)內(nèi)容

光纖通信系統(tǒng)當(dāng)中的單模光纖傳播途徑比較簡單，只允許使用一種模式對信息進(jìn)行傳播，這種光纖的纖芯直徑普遍較小，寬帶規(guī)模較大，膜間沒有色散現(xiàn)象，運(yùn)行當(dāng)中要求配備半導(dǎo)體激勵(lì)器LD對其進(jìn)行激勵(lì)，單模光纖適合在距離長的信息傳輸中應(yīng)用；多模光纖實(shí)質(zhì)的傳播途徑很廣泛，主要是因?yàn)槠湓试S多個(gè)模式同步對信息進(jìn)行傳播，這種光纖的纖芯直徑普遍較大，可運(yùn)用發(fā)光二極管LED作為主要的光源裝備，這種光纖膜間有一定的色散現(xiàn)象，所以一般情況下應(yīng)在短距離的信息傳輸中使用。SDH光纖通信設(shè)備具有多種性能優(yōu)勢，其在很大程度上能夠?yàn)殡娏ο到y(tǒng)運(yùn)行提供安全保障，但這并不意味著SDH光纖通信設(shè)備不存在故障，其在運(yùn)行中也會發(fā)生一些或大或小的設(shè)備故障，這些故障對設(shè)備本身的運(yùn)行及電力系統(tǒng)有一定的直接性或間接性影響，因此設(shè)備維護(hù)人員既要做好日常的設(shè)備維護(hù)工作，同時(shí)還需要維護(hù)人員按照故障等級對故障進(jìn)行及時(shí)處理，確保SDH光纖通信設(shè)備的安全運(yùn)行。

1、光纖通信技術(shù)概述

光纖通信系統(tǒng)是一種應(yīng)用最為廣泛的通信系統(tǒng)。其中，光纖通信系統(tǒng)中的單模光纖傳播路徑較為單一，其僅允許使用一種模式進(jìn)行信息傳播，該種光纖的纖芯直徑一般都是比較小的，其寬帶范圍較大，膜間不存在色散現(xiàn)象，在運(yùn)行過程中需要配置半導(dǎo)體激勵(lì)器LD進(jìn)行激勵(lì)，單模光纖比較適合在長距離的信息傳輸中使用：光纖通信系統(tǒng)中的多模光纖的實(shí)際傳播路徑是非常廣泛的，這主要是因?yàn)槠淠軌蛟试S多個(gè)模式同時(shí)進(jìn)行信息傳播，該種光纖的纖芯一般都是比較大的，其能夠運(yùn)用發(fā)光二極管LED當(dāng)作是主要的光源裝置，由于該種光纖膜間存在著一定的色散現(xiàn)象，所以，其一般是應(yīng)該在短距離的信息傳輸中進(jìn)行使用的。相較于傳統(tǒng)的任一信息傳輸方式來說，光纖信息傳輸系統(tǒng)的能量損耗是最低的，就目前而言，商品性質(zhì)的石英光纖的實(shí)際能量損耗可以達(dá)到低于0到20dB觸的標(biāo)準(zhǔn)水平的。日后，伴隨著科學(xué)技術(shù)的不斷更新與發(fā)展，未來可以將非石英系統(tǒng)的極低耗能光纖應(yīng)用在通信中，使得光纖通信系統(tǒng)對于更加大的無中繼距離的有效跨越變?yōu)榭赡?，這樣做的目的使得實(shí)際的中繼站數(shù)量可以相應(yīng)被減少，起到節(jié)約運(yùn)用成本的作用。目前的光纖選用的主要制作材料是石英，該種原材料有著非常優(yōu)良的抗腐蝕性能以及絕緣性，其尤為突出的優(yōu)勢在于能夠很好地抵抗電磁干擾。

2、光纖通信故障處理程序

故障發(fā)生時(shí)，維護(hù)檢修人員首先要根據(jù)通訊調(diào)度說明的情況、設(shè)備告警指示以及網(wǎng)管系統(tǒng)顯示，初步判斷出故障的性質(zhì)和影響范圍，分清是網(wǎng)管障礙還是設(shè)備障礙，是傳輸設(shè)備障礙還是交換設(shè)備障礙。還是光設(shè)備障礙。如果無法迅速恢復(fù)應(yīng)采取迂回電路，然后根據(jù)障礙的不同特點(diǎn)，采取相應(yīng)的處理方法。光纖傳輸系統(tǒng)主通道障礙指光纖傳輸系統(tǒng)中斷或質(zhì)量劣化，可能由光端機(jī)、光纜、光中繼器或相關(guān)電源設(shè)備故障引起。處理程序如下：發(fā)出告警的站首先要根據(jù)相關(guān)設(shè)備告警情況分清是否本站障礙，是否由于本站電源故障引起，同時(shí)報(bào)告主控站進(jìn)行故障定位；障礙區(qū)段初步判明后，更換光盤、管理盤、切換盤、支路盤等，若無備件，采取迂回電路，恢復(fù)重要通信電路；若是線路障礙，應(yīng)及時(shí)通知線路維護(hù)單位，即時(shí)進(jìn)行搶修；為了迅速搶通電路，可以采取調(diào)換光芯等臨時(shí)措施但應(yīng)記明情況，在障礙排除后立即復(fù)原；在障礙排除后，應(yīng)向通信調(diào)度匯報(bào)情況。光纖傳輸系統(tǒng)輔助通道障礙指公務(wù)聯(lián)絡(luò)、網(wǎng)管系統(tǒng)中斷或性能劣化，一般不影響主通道暢通，因此可安排在業(yè)務(wù)空閑時(shí)間內(nèi)處理。處理程序如下：對公務(wù)系統(tǒng)障礙，可用網(wǎng)管系統(tǒng)進(jìn)行故障定位，以判明障礙區(qū)段，然后通過監(jiān)測點(diǎn)信號測試，查出障礙位置。對網(wǎng)管系統(tǒng)障礙，一般可利用網(wǎng)管系統(tǒng)本身自診斷功能進(jìn)行故障定位。輔助系統(tǒng)障礙排除后，要進(jìn)行功能檢查，以確認(rèn)系統(tǒng)是否恢復(fù)。PCM設(shè)備障礙。PCM設(shè)備障礙有兩種情況：數(shù)字部分障礙，該系統(tǒng)30路全斷，借助自環(huán)等手段進(jìn)行判斷；模擬部分障礙，只影響其中一條或幾條電路，障礙一般在基群復(fù)用設(shè)備，可采取換。

3、電力系統(tǒng)光纖通信設(shè)備的故障處理方法

3.1替換環(huán)回法

替換處理方法主要應(yīng)用于設(shè)備維護(hù)人員無法判別設(shè)備中哪一器件出現(xiàn)故障，那么此時(shí)設(shè)備維護(hù)人員可以利用一個(gè)正常的器件將可能存在故障的器件替換，使故障得到定位。采用的器件可以是芯片，模塊，還可以是一段光纖。這種方法比較適合在設(shè)備外部故障排除中應(yīng)用。比如光纖設(shè)備在運(yùn)行中發(fā)生中斷或者交換故障等。環(huán)回法在SDH光纖通信設(shè)備故障定位時(shí)應(yīng)用較為廣泛，環(huán)回法中又包含了多種方式，比如外環(huán)回、內(nèi)環(huán)回、支路回環(huán)、線路環(huán)回、本地環(huán)回及遠(yuǎn)端環(huán)回等方式。設(shè)備維護(hù)人員在回環(huán)操作過程中，應(yīng)先進(jìn)行全面的環(huán)回業(yè)務(wù)通道采樣工作，在設(shè)備多個(gè)故障站點(diǎn)中選擇一個(gè)最具代表性的站點(diǎn)，同時(shí)還需要在站點(diǎn)中選擇一個(gè)故障業(yè)務(wù)通道，按照設(shè)備故障實(shí)際情況及采樣相關(guān)信息畫出故障業(yè)務(wù)路徑圖，最后進(jìn)行逐段環(huán)回，實(shí)現(xiàn)設(shè)備故障站點(diǎn)的定位。

3.2告警性能分析法

告警性能分析法主要以告警與性能信息為分析依據(jù)，而告警與性能信息主要是利用SDH光纖通信設(shè)備內(nèi)部的網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)中獲取的，這些信息具有一定的精確性與可靠性，設(shè)備故障處理人員應(yīng)充分利用這些信息資源對故障進(jìn)行全面分析及定位。利用告警性能分析法能夠全面了解整個(gè)設(shè)備當(dāng)前及歷史告警信息。一般情況下告警燈常有紅綠黃三色，紅色是指重要告警以及緊急告警，綠色是指設(shè)備系統(tǒng)正常運(yùn)行，黃色是指一般告警及次要告警。利用這種方法對設(shè)備故障進(jìn)行分級處理，優(yōu)先處理設(shè)備中的高級預(yù)警故障。當(dāng)設(shè)備的某一位置發(fā)生故障時(shí)，可以對其在運(yùn)行中所產(chǎn)生的配置數(shù)據(jù)信息進(jìn)行分析，SDH光纖通信設(shè)備中的主要配置及數(shù)據(jù)有板位配置、時(shí)隙配置、線路板與支路板通道的環(huán)路設(shè)置、復(fù)用段的節(jié)點(diǎn)參數(shù)等，通過對這些配置數(shù)據(jù)進(jìn)行有效分析對設(shè)備故障進(jìn)行定位。

3.3儀表測試法

所謂的儀表測試法是指設(shè)備維護(hù)人員在故障處理過程中運(yùn)用多種儀表、光反射造儀、光功率計(jì)、SDH分析儀等儀器對SDH光纖通信設(shè)備故障進(jìn)行科學(xué)分析與定位。對于不同的故障現(xiàn)象應(yīng)采用相應(yīng)的儀器設(shè)備，比如針對SDH光纖通信設(shè)備業(yè)務(wù)的誤碼或者通斷現(xiàn)象可以采用2M誤碼儀對其進(jìn)行測試；還有利用萬用表可以對光纖通信設(shè)備的供電電壓進(jìn)行測量，判斷設(shè)備在運(yùn)行中的電壓是否正常。

4、結(jié)束語

基于SDH光纖通信設(shè)備在電力系統(tǒng)中的作用及重要性，對其運(yùn)行安全進(jìn)行全面維護(hù)尤為必要，為了提高SDH光纖通信設(shè)備的安全性能，應(yīng)按照相關(guān)要求對設(shè)備進(jìn)行維護(hù)操作，當(dāng)設(shè)備出現(xiàn)故障，應(yīng)根據(jù)故障實(shí)際狀況選擇合適的故障排除方法，從根本上實(shí)現(xiàn)SDH光纖通信設(shè)備維護(hù)。

光纖通信在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用:試析電力系統(tǒng)中SDH光纖通信設(shè)備的維護(hù)及故障處理

【摘 要】近年來，隨著我國科技水平的提升，光纖通信技術(shù)在國內(nèi)各產(chǎn)業(yè)被廣泛應(yīng)用，標(biāo)志著我國現(xiàn)代通信技術(shù)時(shí)代的到來。但在電力系統(tǒng)中，由于SDH為主的通信設(shè)備應(yīng)用時(shí)間不長、技術(shù)不成熟，其運(yùn)行中的故障問題也十分普遍，因此這里我們有必要對其故障的產(chǎn)生與預(yù)防進(jìn)行分析。

【關(guān)鍵詞】電力系統(tǒng)；光纖通信設(shè)備；SDH；維護(hù)；故障處理

目前，我國正處于三網(wǎng)改造的關(guān)鍵時(shí)期，國內(nèi)大部分地區(qū)的電網(wǎng)基礎(chǔ)建設(shè)都面臨改革，以SDH通信設(shè)備為主的新型電網(wǎng)正以前所未有速度向國內(nèi)各地區(qū)蔓延，為電力系統(tǒng)故障處理、網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行維護(hù)以及管理提出了新要求，如何快速、準(zhǔn)確、科學(xué)的尋找出電力系統(tǒng)中的各種故障并加以處理，已成為當(dāng)今電力工作者研究重點(diǎn)，也是促進(jìn)電力事業(yè)進(jìn)一步發(fā)展的重要舉措。

1.SDH光纖通信設(shè)備維護(hù)工作要點(diǎn)

隨著我國社會經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，各種信息容量大、傳輸速度快、安全可靠的信息設(shè)備不斷涌現(xiàn)，為我國社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展做出積極貢獻(xiàn)，但由此也引發(fā)了人們對新技術(shù)、新設(shè)備使用、維護(hù)和管理探索。SDH光纖通信設(shè)備作為當(dāng)今常見的信息傳輸技術(shù)，它以信息量大、傳輸效率高、安全可靠、抗干擾能力強(qiáng)的優(yōu)勢被廣泛應(yīng)用，但也給其管理維護(hù)工作提出了新要求。目前的電力系統(tǒng)中，SDH維護(hù)工作主要包含以下幾方面內(nèi)容。

1.1掌握線路基本情況

伴隨SDH信息傳輸設(shè)備應(yīng)用范圍的不斷增加，其管理工作內(nèi)容越來越多、工作難度越來越大，要求運(yùn)行維護(hù)管理人員必須熟悉系統(tǒng)的整體情況，對各種問題都能做到及時(shí)有效的處理。在具體應(yīng)用工作中，工作人員要熟悉和掌握各種通信網(wǎng)絡(luò)的基本組成、特點(diǎn)以及原理，其包含了光纜的長度、芯數(shù)以及連續(xù)點(diǎn)，甚至對光纜線路的走向、光纖信息傳輸衰耗因素等情況要做深入了解。

1.2掌握設(shè)備運(yùn)行情況

要想切實(shí)有效的做好設(shè)備管理、維護(hù)工作，了解設(shè)備的運(yùn)行情況不容忽視，它包含了通信系統(tǒng)中設(shè)備的構(gòu)成、信息傳輸量、零件功能、周圍環(huán)境等。并且在要工作中對設(shè)備的各種指示燈、警告燈的工作狀態(tài)充分了解，熟練的掌握設(shè)備操作工作以及線路的使用情況。

1.3掌握儀表操作

SDH光纖信息傳輸系統(tǒng)中，常見的使用儀表主要有誤碼儀、光功率計(jì)、活路分析儀、時(shí)光反射儀等。因此對于儀表的掌握也就是掌握這些儀器的操作和使用方法，并對這些儀表自身參數(shù)以及運(yùn)行機(jī)理給予重視。

2.SDH光纖通信設(shè)備的基本故障處理方法

2.1故障定位

故障定位工作的開展一般都是按照過去已經(jīng)給出工作原則開展的，主要是以先外后內(nèi)、先整體后單個(gè)、先主線后支線、先高級后低級的原則開展的。也就是說，在故障檢查工作中，要首先檢查出現(xiàn)故障設(shè)備的外觀，應(yīng)當(dāng)針對外在所可能引發(fā)故障的因素進(jìn)行分析，比如說短纖、線纜中斷等，觀察這些光纜連接似乎否正常。其次，在故障定位的時(shí)候要盡可能的定位到底是哪一個(gè)信息中轉(zhuǎn)站出現(xiàn)了問題，然后再由整體向單個(gè)零件分析。第三，首先對整個(gè)通信線路進(jìn)行分析，因?yàn)橹骶€路板如果出現(xiàn)問題必然會引起支路線路板發(fā)出警告。最后，在進(jìn)行故障定位和處理的時(shí)候首先要對級別高的告警裝置所指出的故障進(jìn)行處理，這些警告很少出現(xiàn)但是只要出現(xiàn)說明線路已經(jīng)出現(xiàn)了嚴(yán)重的通信故障，必須要馬上處理方可。

2.2故障檢查處理中常見的故障類型

SDH通信設(shè)備故障常見種類主要包含有：光纜線路故障、單盤故障、電源系統(tǒng)故障、網(wǎng)管系統(tǒng)故障以及尾纖系統(tǒng)故障等。

2.3常見的故障處理方法

目前，隨著SDH通信設(shè)備應(yīng)用范圍的越來越廣，其作用的不斷明顯，這也對其日常維護(hù)、管理工作提出了新要求。目前的SDH通信設(shè)備故障處理工作中，常見的故障處理方法主要包含以下幾種。

2.3.1替代法

替代法是一種極為常見的SDH設(shè)備故障處理方法，這種方法在具體應(yīng)用的時(shí)候是利用一個(gè)能夠正常、有效運(yùn)行的設(shè)備來代替已經(jīng)出現(xiàn)故障或者是存在故障問題的設(shè)備，這種方法的開展最終目標(biāo)在于更好的實(shí)現(xiàn)故障排除和處理。其中所說的工作的模塊涵蓋了電力系統(tǒng)通信光纖設(shè)備的方方面面，比如說，單個(gè)設(shè)備裝置、一段線纜以及一個(gè)單板、單條之路等等。這種設(shè)備維護(hù)方法主要是適用于將故障定位在單站以后以及針對單站內(nèi)單板故障、支路故障進(jìn)行排除的過程。拿一個(gè)單個(gè)的2兆設(shè)備出現(xiàn)中斷故障的問題來說，此時(shí)可懷疑該設(shè)備位置的某個(gè)端口出現(xiàn)故障的時(shí)候可以經(jīng)過網(wǎng)管維護(hù)中心來進(jìn)行端口重置來實(shí)現(xiàn)該端口的有效替代；如果是在同一個(gè)單板中出現(xiàn)了多個(gè)支路中斷的現(xiàn)象，可以考慮進(jìn)行TP板的更換。

2.3.2環(huán)路檢測法

進(jìn)行設(shè)備故障定位最常用的一個(gè)手段就是構(gòu)造環(huán)路檢測，又可稱作自環(huán)。設(shè)備的自環(huán)可以分為很多種，根據(jù)自環(huán)信號的方向可以將其分為設(shè)備外自環(huán)以及設(shè)備內(nèi)自環(huán)兩種，設(shè)備外自環(huán)主要用來檢查對端站及傳輸鏈路的故障，設(shè)備內(nèi)自環(huán)主要用來檢查本站設(shè)備的故障。根據(jù)自環(huán)的信號等級可以將其分為2Mb/s自環(huán)、群路自環(huán)等方面，其中，自環(huán)主要是用來分別進(jìn)行各自的單元是否有故障的相應(yīng)檢查的。通過設(shè)備各種不同的自環(huán)，就可逐級地分離出故障點(diǎn)來，實(shí)現(xiàn)故障排除。例如，如果整個(gè)系統(tǒng)不工作，懷疑某站有故障時(shí)作OM群路盤自環(huán)判定；某2M支路出現(xiàn)中斷，懷疑該TP板故障時(shí)作單支路自環(huán)檢測；值得注意的是，自環(huán)時(shí)還須注意接口特性，如是否使用75Ω阻抗信號線。

2.3.3儀表測試法

這種方法主要說的是可以通過對各種儀表設(shè)備的有效運(yùn)用來進(jìn)行設(shè)備傳輸故障的檢測，其中，儀表包括光功率計(jì)以及萬用表、誤碼儀等等方面。在實(shí)際的設(shè)備維護(hù)過程當(dāng)中，可以采用相應(yīng)的儀器進(jìn)行準(zhǔn)確的故障定位，這對維護(hù)人員的技術(shù)需求是非常之高的。具體來說，誤碼儀主要是用來進(jìn)行通道通斷以及誤碼性能的有效測試的；萬用表是用來進(jìn)行實(shí)際的供電電壓測試的；光功率計(jì)主要是用來進(jìn)行故障判斷以及光強(qiáng)測試的。

2.4故障處理人員工作要求

①在操作機(jī)盤時(shí)，必須戴上防靜電手腕，且該防靜電手腕必須有安全的接地。

②當(dāng)設(shè)備運(yùn)行中發(fā)生故障需要更換機(jī)盤時(shí)，操作人員必須戴上防靜電手腕，將拔出的機(jī)盤馬上裝入防靜電塑料袋，放置在防靜電環(huán)境。對需要送出修理的機(jī)盤，還應(yīng)加防震包裝，以免進(jìn)一步損壞其他器件。

3.結(jié)束語

綜上所述，隨著我市電力通信業(yè)務(wù)的發(fā)展，新設(shè)備的大量涌入，通信網(wǎng)的智能化程度得到不斷提高，功能日益強(qiáng)大，配置應(yīng)用也十分復(fù)雜，通信網(wǎng)絡(luò)的規(guī)模也將越來越大。今后，電力通信網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行維護(hù)管理主要依靠通信監(jiān)控系統(tǒng)和隨通信系統(tǒng)、設(shè)備一起引進(jìn)的網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)，因此維護(hù)人員應(yīng)重視對網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)的學(xué)習(xí)和應(yīng)用，除了對通信設(shè)備的維護(hù)外，還要重視對智能化網(wǎng)絡(luò)管理的維護(hù)工作，確保為日益增加的電力生產(chǎn)調(diào)度信息業(yè)務(wù)服務(wù)。

光纖通信在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用:淺析電力系統(tǒng)通信中光纖通信的發(fā)展前景

【摘要】本文介紹了光纖通信在電力系統(tǒng)中應(yīng)用，并與其他傳統(tǒng)通信方式進(jìn)行比較，探討了光纖通信在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用現(xiàn)狀和主要特點(diǎn)以及發(fā)展的必然性。光纖通信技術(shù)具有傳統(tǒng)電力系統(tǒng)通信技術(shù)不可比擬的優(yōu)勢，被越來越廣泛的應(yīng)用在電力系統(tǒng)的通信中。介紹了電力系統(tǒng)中光纖電氣信號通信過程，闡述了電力系統(tǒng)中光纖通信的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)對光纖通信新技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用進(jìn)行了展望。

【關(guān)鍵詞】光纖;通信;發(fā)展;內(nèi)涵;特征

引言

隨著電力系統(tǒng)不斷擴(kuò)大，超高壓輸電和大容量變電所不斷發(fā)展，電力網(wǎng)綜合自動化監(jiān)測控制系統(tǒng)和通信系統(tǒng)的水平需求也不斷提升。當(dāng)前，在電力系統(tǒng)中的通信技術(shù)主要有微波通信技術(shù)，導(dǎo)引線通信技術(shù)以及電力載波通信技術(shù)等，在上述電力系統(tǒng)的通信技術(shù)中，使用最多的是電力載波通信技術(shù)。然而電力系統(tǒng)中電力載波通信技術(shù)的抗干擾性及系統(tǒng)容量已經(jīng)不能滿足當(dāng)前電力系統(tǒng)的發(fā)展，同時(shí)隨著光纖技術(shù)的不斷提高，更重要的是光纖制作成本在不斷降低，這使得電力系統(tǒng)中光纖通信在得到了越來越廣泛的應(yīng)用，正逐漸變成電力系統(tǒng)通信的主干技術(shù)。

1.光纖通信的內(nèi)涵

1.1 自激光器和低損耗光纖問世以來，光纖通信系統(tǒng)以其技術(shù)、經(jīng)濟(jì)上無可比擬的優(yōu)越性而迅速崛起，并風(fēng)靡全球。該系統(tǒng)是以光纖為傳輸介質(zhì)，以光為載波信號傳遞信息的通信系統(tǒng)，整個(gè)系統(tǒng)由電端機(jī)、光端機(jī)、光纜和中繼器構(gòu)成。光纖可分為單模光纖（SMF）、多模光纖（MMF）、長波長低射散光纖（LMF）、保偏光纖（PMF）及塑料光纖（POF）等很多種：常用的為單模和多模光纖，多模光纖就是傳輸多個(gè)光波模式，而單模光纖只傳輸一個(gè)光波模式。單模光纖比多模光纖傳輸距離長，目前一般地，光信號在多模光纖內(nèi)可傳6km左右，在單模光纖內(nèi)可傳30km。因此，單模光設(shè)備的價(jià)格要高于多模光設(shè)備。實(shí)用的光纖通常都是由多根光纖、加強(qiáng)芯、保護(hù)材料、固定材料等組合成光纜構(gòu)成的傳輸線。

1.2 光纖MODEM可完成光信號與數(shù)字信號之間的相互轉(zhuǎn)換。光纖MODEM一般有一個(gè)以上的數(shù)據(jù)口用以傳遞同步或異步信號。通信速率可達(dá)到2Mbps或更高，配網(wǎng)常用的通信速率一般為同步N*64K或異步19200bps以下。故足以滿足配網(wǎng)通信的需要，光纖按照MODEM的連接;另外，還有一種光纖MODEM具有雙環(huán)自愈功能。這一功能使通信的可靠性大大增強(qiáng)。

1.3 A，B，C三點(diǎn)是通過自愈光MODEM實(shí)現(xiàn)的雙環(huán)網(wǎng)，若在D點(diǎn)發(fā)生故障，光路在A站和C站愈合（環(huán)回），使通信不受影響，同時(shí)向主站發(fā)出相應(yīng)的告警及定位信號，使維修人員及時(shí)修復(fù)故障段光纜。

2.光纖中電力系統(tǒng)電氣信號的通信過程

光發(fā)射機(jī)，中繼器，光纖以及光接收機(jī)共同組成了光纖通信。光纖通信中電信號通過光發(fā)射機(jī)轉(zhuǎn)變?yōu)楣庑盘?，而電信號又通過光接收機(jī)轉(zhuǎn)變成電信號。利用電調(diào)制器實(shí)現(xiàn)了將信息向合適信道傳輸信號的轉(zhuǎn)化，通常情況下將信息轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字信號。而通過光調(diào)制器實(shí)現(xiàn)將電調(diào)制器的信號向合適光纖信道傳輸光信號的轉(zhuǎn)化，通過中繼器實(shí)現(xiàn)放大信號的目的。光纖傳輸以后比較微弱的光信號利用光探測器將其轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘枺秒娊庹{(diào)器放大光信號，從而實(shí)現(xiàn)了將原信號的輸出，如此，完成了光纖在電力系統(tǒng)通信中的信號一次傳輸。

3.電力系統(tǒng)中光纖通信的特征

相對于傳統(tǒng)的電力通信方式，光纖通信具有以下優(yōu)點(diǎn)：

3.1 光纖通信具有非常大的通信容量。當(dāng)前一般情況下，一對光纖能夠滿足幾百路甚至幾千路通過，一根光纜中可以包括幾十根光纖甚至幾百根的光纖。

3.2 由于光纖通常由硅或者玻璃制成，原料來源非常豐富，因此，無疑節(jié)約了金屬材料的使用。

3.3 在電力系統(tǒng)通信中，光纖通信具有非常好的保密性，不易受外界電磁的干擾，同時(shí)不怕雷擊，防腐蝕，不怕潮濕，敷設(shè)也非常方便。

3.4 由于光纖通信沒有感應(yīng)性能，因此，對于電力系統(tǒng)通信中容易受到地電位升高影響，暫態(tài)過程影響和其他干擾的金屬線路之間，光纖通信技術(shù)無疑是最為理想的通信技術(shù)。

4.光纖通信的發(fā)展前景

目前光纖通信已經(jīng)進(jìn)入了第五代，其高速率和大容量的特點(diǎn)大大促進(jìn)了社會的發(fā)展，隨著世界信息化程度的日新月異，對通信速率、通信距離、通信容量的要求也更加強(qiáng)烈。

4.1 光傳送網(wǎng)新技術(shù)

當(dāng)前，和諸如傳輸40GE/100GE的網(wǎng)絡(luò)具有緊密關(guān)系的高速傳輸技術(shù)主要要看了40Gbit/s與100Gbit/s兩種技術(shù)，這兩種傳輸技術(shù)主要包括了編碼的調(diào)制技術(shù)，非線性抑制技術(shù)，色散的補(bǔ)償技術(shù)以及OSNR保證對策。長距離的支撐技術(shù)主要有新型調(diào)制編碼技術(shù)、多種增強(qiáng)型的前糾錯(cuò)（FEC）技術(shù)、采用電均衡功能的接收機(jī)、喇曼放大技術(shù)、動態(tài)增益均衡和功率調(diào)整技術(shù)等。大容量體現(xiàn)在時(shí)分復(fù)用、頻（波）分復(fù)用、碼分復(fù)用和偏振復(fù)用等。為了實(shí)現(xiàn)大容量光纖通信，頻分復(fù)用技術(shù)，波分復(fù)用技術(shù)，偏振復(fù)用技術(shù)，時(shí)分復(fù)用技術(shù)以及碼分復(fù)用技術(shù)在未來電力系統(tǒng)光纖通信中的應(yīng)用將會越來越廣泛。

4.2 光接入網(wǎng)新技術(shù)

基于當(dāng)前電力系統(tǒng)通信中光纖通信接入技術(shù)在實(shí)現(xiàn)時(shí)存在的差距，光纖的接入技術(shù)主要包括了EPON技術(shù)（以太無源光網(wǎng)絡(luò)），GPON技術(shù)（基于ITU-TG984標(biāo)準(zhǔn)的新寬帶無源光網(wǎng)絡(luò)）基于星型結(jié)構(gòu)以太網(wǎng)接入技術(shù)以及基于樹型拓?fù)涞腁PON/BPON技術(shù)。這幾種PON技術(shù)的差異主要體現(xiàn)在分光比，傳輸距離，上下行速率，QoS及維護(hù)管理和業(yè)務(wù)支持能力等。一般，GPON的多業(yè)務(wù)支持能力優(yōu)于EPON，但 EPON 實(shí)現(xiàn)起來相對簡單一些?；谛切屯?fù)浣尤爰夹g(shù)是基于傳統(tǒng)以太網(wǎng)的接入技術(shù)，適合于光纖資源非常豐富或者單用戶帶寬需求非常大的地區(qū)（單纖只能連接單個(gè)用戶），應(yīng)用范圍相對狹小，不是主流的光接入技術(shù)的發(fā)展方向。

4.3 光交換新技術(shù)

在光網(wǎng)絡(luò)中光交換是其典型屬性，同時(shí)也是光纖通信技術(shù)發(fā)展的關(guān)鍵性技術(shù)。當(dāng)前，基于實(shí)現(xiàn)特征與交換顆粒進(jìn)行光交換技術(shù)的劃分，可以分為OPS即光分組交換，OBS即光突發(fā)交換，OCS即光路/波長交換。OCS主要以波長為交換單位，業(yè)務(wù)交換顆粒最大，實(shí)現(xiàn)最簡單，但統(tǒng)計(jì)復(fù)用特性/帶寬利用率最差;OPS 主要以分組為交換單位，業(yè)務(wù)交換顆粒最小，實(shí)現(xiàn)非常復(fù)雜，但統(tǒng)計(jì)復(fù)用特性/帶寬利用率最好;OBS主要結(jié)合OCS和OPS的特點(diǎn)，業(yè)務(wù)交換顆粒中等（突發(fā)分組），實(shí)現(xiàn)難度中等，統(tǒng)計(jì)復(fù)用特性/帶寬利用率也是中等?；诠饴?波長光交換技術(shù)與光分組交換技術(shù)的光突發(fā)交換技術(shù)，相對來說較為容易實(shí)現(xiàn)，同時(shí)，寬帶利用率和復(fù)用特性能較好，因?yàn)楣馔话l(fā)分組交換技術(shù)從實(shí)現(xiàn)，寬帶利用率等方面綜合考慮，其性能最高，因此，在未來電力系統(tǒng)通信中光纖通信的應(yīng)用中，光突發(fā)分組交換會處于主導(dǎo)位置。

5.結(jié)語

光纖通信作為一種新型的的通信方式， 它只是剛走出實(shí)驗(yàn)室開始進(jìn)入現(xiàn)場的實(shí)用的初期階段，無論是光纖本身，還是元器件或是整個(gè)光纖通信系統(tǒng)，目前都還存在一些間題，有待于繼續(xù)努力研究解決。然而通過近年來光纖通信在電力系統(tǒng)通信中的應(yīng)用現(xiàn)實(shí)，在電力系統(tǒng)中光纖技術(shù)的應(yīng)用前景非常好。隨著光纖技術(shù)的日益發(fā)展，光纖技術(shù)一定會電力系統(tǒng)提供更大的支持，從而促進(jìn)電力系統(tǒng)綜合自動化技術(shù)的發(fā)展。