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。但是在實際的應(yīng)用過程之中，往往會因為一些外部因素的影響，導(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)的正常運行，這也就對電力系統(tǒng)的正常運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。但是因為光纜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，但是在實際的運行過程中，往往會因為光設(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)的光纜運行情況，而且因為光纜的施工運行資料不夠完善，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)行光纜故障點的預(yù)測。這樣就使得在進(jìn)行故障點搜尋的過程中往往會浪費大量的時間，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。利用主控模板能夠很好地進(jìn)行單元運行狀態(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現(xiàn)遠(yuǎn)程、在線的實時檢測。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，并且需要擁有點名測試、實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)光纖的實時反應(yīng)。

該系統(tǒng)也應(yīng)當(dāng)采用模板化設(shè)計的結(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)的一項關(guān)鍵技術(shù)，利用該項技術(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為折射原理而造成的正常衰減，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，也能夠利用五點法或者是最小二乘等算法來進(jìn)行相關(guān)的計算，并借此找出這些奇點處的散射曲線軌距。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際運行情況。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時運行情況，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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