摘 要：近年來光纖通信技術(shù)在電力系統(tǒng)上得到了廣泛的應(yīng)用，而利用光纖傳輸網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行可靠性也是電力系統(tǒng)能夠安全、高效成產(chǎn)的一個重要保障。但是在實(shí)際的應(yīng)用過程之中，往往會因?yàn)橐恍┩獠恳蛩氐挠绊懀瑢?dǎo)致了光纜非常容易遭受到破壞，并且會直接影響到整個光纖通信系統(tǒng)的正常運(yùn)行，這也就對電力系統(tǒng)的正常運(yùn)作造成了很大的影響。文章就OPGW光纜自動監(jiān)測系統(tǒng)在500kV線路維護(hù)中的應(yīng)用方案進(jìn)行了詳細(xì)的分析與研究。

關(guān)鍵詞：OPGW光纜；自動檢測；線路維護(hù)

近年來，隨著數(shù)據(jù)通信的迅速增加，使得光纖通信在整個電力通信系統(tǒng)中有著越來越重要的作用。但是因?yàn)楣饫|容易受到各種外界因素的影響，并會直接導(dǎo)致光纖通信過程中出現(xiàn)各種故障，從而給整個電力系統(tǒng)的通信調(diào)度工作都造成了很大影響。這就要求相關(guān)的工作人員在光纖發(fā)生中斷的情況下，能夠迅速地發(fā)現(xiàn)故障并及時進(jìn)行維修，從而保證整個電力系統(tǒng)的通信調(diào)度功能的可靠性。

1 傳統(tǒng)的光纖通信維護(hù)手段中存在的問題

在傳統(tǒng)的光纖通信維護(hù)手段中，對于發(fā)生故障時的反應(yīng)速度與相關(guān)的工作人員有著很大的聯(lián)系，如果在故障發(fā)生的情況下，值班人員以及維護(hù)人員沒能夠很好地進(jìn)行配合與行動，就會直接導(dǎo)致?lián)屝薜倪M(jìn)程被嚴(yán)重耽誤，并直接地影響到了整個電力線系統(tǒng)的通信狀況。而且在傳統(tǒng)的維修過程中，光纖發(fā)生故障時的警報是由光設(shè)備這種傳輸系統(tǒng)來提供的，但是在實(shí)際的運(yùn)行過程中，往往會因?yàn)楣庠O(shè)備出現(xiàn)故障，而導(dǎo)致在整個光纖出現(xiàn)故障的情況下，相關(guān)的維修人員很難在第一時間就充分地掌握故障發(fā)生的實(shí)際情況。除此之外，利用光設(shè)備告警也難以對故障所發(fā)生的位置進(jìn)行及時的定位，并且難以對光纖傳輸網(wǎng)絡(luò)其傳輸性能的轉(zhuǎn)變難以有一個較為準(zhǔn)確的預(yù)判。而利用傳統(tǒng)的光設(shè)備告警，往往只有在線路出現(xiàn)故障的情況下才會出現(xiàn)告警信息，從而難以起到很好的故障預(yù)警作用。

而且一些電力公司在對光纜的運(yùn)行維護(hù)工作僅僅局限于每年都進(jìn)行的備用纖芯測試，這樣的做法往往難以及時地把握住相關(guān)的光纜運(yùn)行情況，而且因?yàn)楣饫|的施工運(yùn)行資料不夠完善，這也就導(dǎo)致在光纜發(fā)生中斷等問題時，相關(guān)的電力公司只能夠借助于OTDR來進(jìn)行光纜故障點(diǎn)的預(yù)測。這樣就使得在進(jìn)行故障點(diǎn)搜尋的過程中往往會浪費(fèi)大量的時間，從而導(dǎo)致了故障搶修時間的進(jìn)一步延長。

2 進(jìn)行系統(tǒng)的解決方案

2.1 系統(tǒng)構(gòu)成

光纜的自動監(jiān)測系統(tǒng)一般是由監(jiān)測站以及檢測中心這兩部分構(gòu)成的，其中檢測中心主要是由數(shù)據(jù)庫服務(wù)器、用戶操作系統(tǒng)以及數(shù)據(jù)輸出設(shè)備等設(shè)備構(gòu)成，而檢測站則是由遠(yuǎn)程的測試單元以及告警單元、網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)備等系統(tǒng)構(gòu)成。

2.2 相關(guān)原理

主控模板一般是整個檢測站中的核心模塊，一般采用的是相對穩(wěn)定的嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)。利用主控模板能夠很好地進(jìn)行單元運(yùn)行狀態(tài)的遠(yuǎn)程檢測，并能夠?qū)Ω鱾€模塊的狀態(tài)以及相關(guān)信息進(jìn)行控制與設(shè)置，一般情況下，主控模板是利用網(wǎng)口與網(wǎng)管系統(tǒng)來進(jìn)行信息的傳輸。

而程控光開關(guān)主要是進(jìn)行光路擴(kuò)展的測試，而當(dāng)系統(tǒng)接收到光纜出現(xiàn)故障這一警告時，程控光開關(guān)會直接切換至報警光路上，并且等待著OTDR等系統(tǒng)來進(jìn)行相關(guān)的故障測試。一般情況下，程控光開關(guān)是由電磁管制成的，并且有著很快的切換速度。

而利用OTDR反射儀能夠進(jìn)行故障發(fā)生地點(diǎn)的精準(zhǔn)查找，并進(jìn)一步地形成曲線文件，并將該曲線文件借助于主控模板來傳輸給網(wǎng)管中心。而所有的控制工作以及數(shù)據(jù)處理工作都可以借助于OTDR模板來完成，其處理完成后的各項(xiàng)數(shù)據(jù)也能夠借助于總線傳輸?shù)街骺刂颇K之中。

2.3 系統(tǒng)開發(fā)原則

在進(jìn)行光纜自動監(jiān)測系統(tǒng)的開發(fā)過程中，應(yīng)當(dāng)充分地遵循以下幾個原則：首先系統(tǒng)要求OTDR的波長應(yīng)當(dāng)與光傳輸設(shè)備的波長有著比較明顯的差異性，并且需要利用波反復(fù)技術(shù)的時候不對整個傳輸網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)生影響。這樣就能夠很好地實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程、在線的實(shí)時檢測。除此之外，還要求該系統(tǒng)能夠?qū)收习l(fā)生的位置進(jìn)行準(zhǔn)確的定位，并且需要擁有點(diǎn)名測試、實(shí)施測試以及周期測試這三種模式。并且能夠?qū)ι先f條光纖中存在的曲線數(shù)據(jù)進(jìn)行有效的采集分析與存儲。此外在利用光功率檢測系統(tǒng)的時候，還應(yīng)當(dāng)對其進(jìn)行30s一個周期的采集檢測，來進(jìn)行全網(wǎng)光纖的實(shí)時反應(yīng)。

該系統(tǒng)也應(yīng)當(dāng)采用模板化設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)方式，這樣就能夠更加方面的進(jìn)行該系統(tǒng)的維護(hù)工作。而當(dāng)雙電源備份中的一個電源發(fā)生故障時，另外一個電源就可以直接的承接所有的電源負(fù)荷，這就能夠充分保障在電源出現(xiàn)故障的情況下整個系統(tǒng)依舊能夠正常的運(yùn)行。而且利用該系統(tǒng)來進(jìn)行光纜故障的檢測工作，可以有著很高的效率以及穩(wěn)定性能。

2.4 關(guān)鍵技術(shù)

OPGW光纜自動監(jiān)測系統(tǒng)其關(guān)鍵技術(shù)在于能夠在故障發(fā)生的第一時間，就將詳細(xì)的故障信息通知給相關(guān)的研究人員，并且將整個工程的維護(hù)工作從被動方式轉(zhuǎn)變成為主動的方式。這就需要采用光功率檢測模板來進(jìn)行光纖功率值的有效檢測。而OPM模板可以保持每天24h的工作時間，而為了能夠充分地提升該模板的可靠性，就需要將其地集成在一個標(biāo)準(zhǔn)的機(jī)箱之中。而利用波分復(fù)用技術(shù)也是能夠?qū)崿F(xiàn)OPGW光纜自動監(jiān)測系統(tǒng)的一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)，利用該項(xiàng)技術(shù)，需要充分地保障其OTDE的波長能夠與光傳輸?shù)牟ㄩL有著相當(dāng)大的差異性，并且要充分地保障利用波分復(fù)用技術(shù)的時候不會對相關(guān)的傳輸網(wǎng)絡(luò)造成較大的影響。

2.5 進(jìn)行故障的判斷

一般情況下，被測光纖的背向散射曲線一般不僅能夠反映出光纖在傳輸過程中因?yàn)檎凵湓矶斐傻恼Ｋp，還能夠有效地反應(yīng)出其二光纖中的物理接頭以及彎曲等情況所造成的一些故障。而在對這些事件進(jìn)行判別的過程之中，也能夠利用五點(diǎn)法或者是最小二乘等算法來進(jìn)行相關(guān)的計(jì)算，并借此找出這些奇點(diǎn)處的散射曲線軌距。而通過對這些曲線的斜率進(jìn)行有效的分析，就能夠準(zhǔn)確地得出在相應(yīng)的位置之上所發(fā)生的一系列事件的類型。

2.6 應(yīng)用方案

通過OPGW光纜自動監(jiān)測系統(tǒng)，能夠遠(yuǎn)程、實(shí)時在線的進(jìn)行相關(guān)光纜線路的有效檢測，并且能夠及時地掌握住該光纖的實(shí)際運(yùn)行情況。而通過將系統(tǒng)與GIS地圖進(jìn)行精密的結(jié)合，就能夠使得其進(jìn)行圖形化的顯示。這種自動監(jiān)測系統(tǒng)其操作難度相對較小，并且能夠幫助相關(guān)的光纜線路維修人員提供一個使用的管理查詢工具。除此之外，利用OPGW光纜自動監(jiān)測系統(tǒng)能夠很好地進(jìn)行光纜的調(diào)度與管理工作，并且能夠有效地提升整個企業(yè)的運(yùn)維效率。

3 結(jié)束語

在光纜的檢測過程中利用OPGW光纜自動監(jiān)測系統(tǒng)，能夠有效地降低生產(chǎn)維護(hù)人員進(jìn)行光纜故障維修時的工作量，并且能夠有效地判斷整個光纜發(fā)生故障的時間以及處理時間，從而大大地增強(qiáng)了光纖通信的可靠性與安全性。而借助于OPGW光纜自動監(jiān)測系統(tǒng)，能夠有效地取代傳統(tǒng)的人工加儀器的光纜維護(hù)方式，并能夠幫助相關(guān)的工作人員更好地了解光纜的實(shí)時運(yùn)行情況，從而對光纖傳輸網(wǎng)絡(luò)中所存在的一些隱患進(jìn)行技術(shù)的處理。

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