俞瑋

摘 要：光纖通信技術(shù)的是利用光導(dǎo)纖維傳輸信號(hào)來(lái)進(jìn)行信息傳遞，而電力通信涉及到電網(wǎng)運(yùn)行時(shí)的安全性與穩(wěn)定性，對(duì)于技術(shù)的要求較高。因而，運(yùn)行過(guò)程中需要降低外界干擾，提升系統(tǒng)的抗干擾能力。

關(guān)鍵詞：光纖通信技術(shù)；電力通信；應(yīng)用研究

引言

在整個(gè)電網(wǎng)安全運(yùn)行中，電力通信扮演著至關(guān)重要的角色。同時(shí)，它也是確保電網(wǎng)傳輸數(shù)據(jù)，并能夠安全和可靠運(yùn)行的重要依據(jù)。隨著電力行業(yè)的迅猛發(fā)展，電力行業(yè)對(duì)電力通信的要求也逐漸增加。同時(shí)，電力通信也與整個(gè)電網(wǎng)的安全有關(guān)，從而需要提高對(duì)電網(wǎng)通信技術(shù)、安全系數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)。在電力系統(tǒng)運(yùn)作時(shí)，可能會(huì)遭受到一些外部因素的干擾，因此減小干擾成為電力通信的新任務(wù)之一。因?yàn)楣饫w通信自身具有強(qiáng)大的抗電磁干擾能力和較高的性能、較大的容量以及可靠的傳輸質(zhì)量等特點(diǎn)，在一定程度上能夠提高整個(gè)電力通信信息傳輸環(huán)節(jié)的迅速發(fā)展。

1光纖通信技術(shù)的發(fā)展

光纖通信技術(shù)的原理實(shí)際上就是以光來(lái)作為信息載體實(shí)現(xiàn)通信功能。例如在目前的技術(shù)下，我們傳遞信息的模式是以電信號(hào)進(jìn)行傳播，在光通信時(shí)需要將電信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)楣庑盘?hào)后，由光纖進(jìn)行傳輸，以實(shí)現(xiàn)信息交流的目的，光發(fā)送機(jī)和調(diào)制器則負(fù)責(zé)將信號(hào)轉(zhuǎn)變成適合于在光纖上傳輸?shù)墓庑盘?hào)，得到圖像、數(shù)據(jù)等信息。以光纖接入網(wǎng)為例，在我國(guó)的發(fā)展規(guī)模呈現(xiàn)出了不平衡的特征，在一些人口密集的重要城市可以實(shí)現(xiàn)FTTH，但是在某些偏遠(yuǎn)地區(qū)或是農(nóng)村地區(qū)，光纖的覆蓋面積相對(duì)較小，造成了接入網(wǎng)成本差異較大的特征。但是在國(guó)外，早在20世紀(jì)80年代末期，就有研究學(xué)者針對(duì)于光纖接入網(wǎng)技術(shù)進(jìn)行了研究工作，讓FTTH逐漸進(jìn)入了人們的視野，以窄帶為基礎(chǔ)的光纖接入網(wǎng)進(jìn)入了試用階段。

2光纖通信的概念及特點(diǎn)

近幾年來(lái)，隨著信息時(shí)代的進(jìn)步，光纖通信作為一門(mén)新興技術(shù)也在不斷地進(jìn)行革新，成為現(xiàn)代通信中發(fā)展速度領(lǐng)先技術(shù)之一。光纖通信就是以光纖作為傳導(dǎo)介質(zhì)以及光波作為傳導(dǎo)的載體進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，從而能夠?qū)崿F(xiàn)通信。

2.1寬帶信息容量大

光纖的傳輸帶寬很大，比如單模光纖帶寬至少能夠達(dá)到2000MHz/km，多模光纖為50～500 MHz/km。因而，光纖的數(shù)據(jù)傳輸容量大。

2.2低損耗，傳輸距離長(zhǎng)

現(xiàn)在光纖是采用石英原料，在光波長(zhǎng)為1.55μm附近其損耗可低于0.2 dB/km。這將會(huì)加大光纖的中繼傳輸距離以便于降低運(yùn)行成本。

2.3抗干擾能力強(qiáng)

由于光纖是絕緣性物質(zhì)，它將不會(huì)受到外面的自然因素的影響，例如：雷電、雨水等。與此同時(shí)，光纖不受電磁干擾，從而被廣泛應(yīng)用于電力行業(yè)以及軍事領(lǐng)域等。

2.4傳輸保密性好

由于光纖傳輸數(shù)據(jù)時(shí)是以光波作為載體，而且光波不容易泄露。即使有少量的光波泄露時(shí)，也不能影響信息傳輸。如果光纖數(shù)量較大時(shí)則涂抹消光劑將會(huì)避免光線之間信息互擾，同時(shí)，外面很難監(jiān)測(cè)到光線攜帶的數(shù)據(jù)信息。因而，光纖具有較強(qiáng)的信息保密性。

3光纖傳輸技術(shù)的優(yōu)勢(shì)

3.1滿足復(fù)雜電力通信系統(tǒng)的需求

電力通信的復(fù)雜性較高，如果利用傳統(tǒng)的方法會(huì)降低電網(wǎng)輸出的效率，但是如果能夠利用光纖則不需要轉(zhuǎn)化接口方式，光纖自身就可以滿足不同接口的需求，這樣能夠更好地提高中斷線的輸導(dǎo)以及整個(gè)通信網(wǎng)絡(luò)的延伸。與此同時(shí)，電力通信系統(tǒng)需要較強(qiáng)的實(shí)時(shí)性，而光纖恰恰可以保證整個(gè)電網(wǎng)通信系統(tǒng)能夠?qū)崟r(shí)傳輸數(shù)據(jù)，這樣就能夠使光纖通信網(wǎng)及時(shí)有效地傳遞信息。

3.2流通容量與覆蓋范圍的優(yōu)勢(shì)

光纖信息傳輸?shù)男视忻黠@提升，且傳輸過(guò)程中出現(xiàn)損耗的程度較輕，光纖傳輸也成為了社會(huì)數(shù)據(jù)傳輸?shù)闹髁髂Ｊ?。相比于傳統(tǒng)的電纜傳輸，光纖傳輸在流通容量和覆蓋范圍方面有顯著的優(yōu)勢(shì)。例如針對(duì)于單波長(zhǎng)情況可以采取針對(duì)性的改進(jìn)方案，擴(kuò)大傳輸容量。以目前的通信距離來(lái)看，光纖通信的距離可以超過(guò)10000m，其實(shí)用性明顯，具有良好的性價(jià)比。

3.3減少電力通信傳輸損耗

與其他傳導(dǎo)介質(zhì)相比，光纖在傳輸數(shù)據(jù)時(shí)具有較低的損耗以便于保證數(shù)據(jù)的完整性，從而能夠進(jìn)行長(zhǎng)跨距傳輸數(shù)據(jù)以及減少中繼站的建立。隨著社會(huì)以及科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，電力通信的覆蓋范圍逐漸擴(kuò)大。然而，光纖通信的引入不僅會(huì)大大地降低信息傳輸過(guò)程中的數(shù)據(jù)損耗同時(shí)也具有長(zhǎng)距離傳輸?shù)膬?yōu)勢(shì)，從而能夠縮減中繼站的搭建以及降低電力通信運(yùn)行成本。

3.4安全性顯著

通信領(lǐng)域的發(fā)展離不開(kāi)安全保障，尤其是關(guān)鍵數(shù)據(jù)和信息的保密工作。光纖在傳輸過(guò)程中使用的特殊介質(zhì)可以讓廣播傳送發(fā)生在光纖薄層區(qū)域，而長(zhǎng)期深埋在低下的光纖也能防止泄露情況出現(xiàn)。光纖通信利用光波進(jìn)行信號(hào)傳輸，光信號(hào)可以被限制在光波導(dǎo)結(jié)構(gòu)當(dāng)中，即便在環(huán)境條件不佳的情況下也能控制光波泄露。

3.5材料因素

光纖原材料資源儲(chǔ)備量豐富，其柔軟和輕便的材料特點(diǎn)也讓其具有較長(zhǎng)的使用周期。此外，光纖通信的應(yīng)用范圍廣闊，除了日常的信息傳輸需求外，還可以用戶電力通信之中，甚至是工業(yè)領(lǐng)域與軍事領(lǐng)域內(nèi)。

4光纖通信技術(shù)在電力通信中的應(yīng)用

4.1波分復(fù)用技術(shù)

波分復(fù)用技術(shù)就是將彼此不同的各種各樣的光信號(hào)，以其各自的頻率匯聚到一起，作用在同一根光纖上。雖然這些光信號(hào)具有各自的頻率，但在波分復(fù)用技術(shù)中可以剔除這些信號(hào)之間的干擾，讓它們很好地匯聚在一起，然后再進(jìn)行傳輸作業(yè)。在波分復(fù)用技術(shù)中傳輸信息的載體是光波，首先利用光波將信號(hào)在其接收端進(jìn)行匯集，再將匯集后的波長(zhǎng)進(jìn)行分離，最后將信號(hào)進(jìn)行還原，通過(guò)這種方式將多信號(hào)傳輸?shù)膿p失降到最低。波分復(fù)用技術(shù)使光纖通信的通信質(zhì)量大大提高，信號(hào)的傳輸是雙向的多路徑，顯著提高了光纖通信的通信效率，并減少了光纖的使用量。

4.2同步數(shù)字體系

同步數(shù)字體系具有顯著的交換和復(fù)接功能，讓線路輸出實(shí)現(xiàn)了一體化，顯著提高了網(wǎng)絡(luò)自主管理的工作效率。它通過(guò)不同信號(hào)等級(jí)的輸入來(lái)改變網(wǎng)絡(luò)級(jí)別，并保障信息傳遞的速度和完整性。自我保護(hù)系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)也減少了網(wǎng)絡(luò)斷開(kāi)的可能性。在技術(shù)優(yōu)勢(shì)方面，同步服用和映射方法是其最有優(yōu)勢(shì)的內(nèi)容，數(shù)字服用可以由大量配置轉(zhuǎn)變?yōu)殪`活軟件配置。值得一提的是，標(biāo)準(zhǔn)光接口綜合進(jìn)不同的網(wǎng)元之內(nèi)，不僅實(shí)現(xiàn)了硬件簡(jiǎn)化的需求，還能省去單獨(dú)的復(fù)用設(shè)備，在標(biāo)準(zhǔn)光接口信號(hào)和通信寫(xiě)協(xié)議下，在光纜段實(shí)現(xiàn)兼容，便于軟件進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)配置管理控制。但需要注意的是同步數(shù)字體系的系統(tǒng)性能有可能出現(xiàn)降低，尤其是其自動(dòng)化程度會(huì)涉及到軟件的大量使用，系統(tǒng)安全性需要進(jìn)一步保障。

4.3復(fù)合光纖架空地線

迄今為止，復(fù)合光纖架空地線成為相對(duì)較普遍的一種類型，因而能夠被廣泛運(yùn)用到工業(yè)、軍事等領(lǐng)域。復(fù)合光纖架空地線又能夠被叫作光纖架空地線，是在電力傳輸線路的地線中含有供通信用的光纖單元。它具有非常顯著的優(yōu)點(diǎn)：（1）復(fù)合光纖能夠防止傳輸路線被雷電攻擊，具有很好的耐沖擊性。（2）在光纖通信時(shí)能夠包含全部的單元以及傳遞信息時(shí)具有較強(qiáng)的可靠性。與此同時(shí)，在平時(shí)的利用中很少出現(xiàn)磨損的狀況能夠減少維護(hù)成本，降低工程造價(jià)，從而可以被電力通信廣泛應(yīng)用。

結(jié)束語(yǔ)

未來(lái)技術(shù)的不斷革新會(huì)讓光纖傳輸技術(shù)實(shí)現(xiàn)技術(shù)創(chuàng)新，在各個(gè)方面的功能也將不斷完善，更好地為人們所服務(wù)。因此，電信行業(yè)未來(lái)具有廣闊的發(fā)展空間，也為光纖通信技術(shù)的發(fā)展提供了更有利的條件。面對(duì)海量的數(shù)據(jù)和長(zhǎng)距離的考驗(yàn)，電力通信工作也將面臨更大的挑戰(zhàn)，光纖通信技術(shù)的優(yōu)勢(shì)也將進(jìn)一步體現(xiàn)。

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（作者單位：上海電力通信有限公司）