蔣桃

摘要：光纜網(wǎng)絡(luò)在現(xiàn)代社會(huì)應(yīng)用較為廣泛，分布容量大、速度快是其特征，運(yùn)用先進(jìn)的網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)方能實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的現(xiàn)代化領(lǐng)域應(yīng)用。隨著國家社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，電力通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)突飛猛進(jìn)，為了實(shí)現(xiàn)更快更安全的光纜通信技術(shù)應(yīng)用，在光纜監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)思路上，必須堅(jiān)持提高監(jiān)測(cè)效果，實(shí)現(xiàn)智能化通信傳輸。從這一目標(biāo)出發(fā)，在技術(shù)分配、監(jiān)測(cè)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)規(guī)劃以及監(jiān)測(cè)軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)等方面已經(jīng)進(jìn)行了大量的探索和創(chuàng)新，當(dāng)前擁有一定的成效。本文對(duì)于電力通信網(wǎng)光纜監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的規(guī)劃設(shè)計(jì)進(jìn)行分析，希望能夠?qū)τ谙嚓P(guān)工作的開展提供參考價(jià)值。

關(guān)鍵詞：光纜監(jiān)測(cè);監(jiān)測(cè)通信;傳輸設(shè)計(jì)

光纜監(jiān)測(cè)系統(tǒng)是通信傳輸中的重要組成部分，現(xiàn)代化系統(tǒng)應(yīng)用具有安全性和可靠性的優(yōu)勢(shì)。采用先進(jìn)的維護(hù)手段能夠降低檢修難度，提高檢修效率、實(shí)現(xiàn)高效優(yōu)質(zhì)的通信傳輸[1]。

1、光纜監(jiān)測(cè)系統(tǒng)概述

大部分通訊傳輸 技術(shù)建立在速度快、容量大、分密度高的光纜網(wǎng)絡(luò)上。正常的通信一旦發(fā)生事故，就會(huì)導(dǎo)致經(jīng)濟(jì)損失。因此隨著通信技術(shù)的突飛猛進(jìn)，光纜網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)規(guī)模不斷擴(kuò)大，維護(hù)起來難度增加，建立通信傳輸上的光纜檢測(cè)系統(tǒng)是非常重要的。先進(jìn)的維護(hù)手段能夠發(fā)揮出檢修部門的主動(dòng)性，隨時(shí)檢測(cè)光纜的特性，為通信傳輸提供優(yōu)質(zhì)高效的保障。

1.1光纜數(shù)字通信當(dāng)前應(yīng)用在各個(gè)領(lǐng)域，隨著信息化建設(shè)的不斷增加，光纜傳輸網(wǎng)的通信業(yè)務(wù)不斷增大，目前是通信網(wǎng)的重要組成部分。光纜監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的功能主要表現(xiàn)在要了解檢測(cè)對(duì)象的信息采集信息之后，進(jìn)行數(shù)據(jù)匯總和分析，提出相應(yīng)的解決措施。監(jiān)測(cè)是真實(shí)的目的，各種問題和規(guī)律，經(jīng)過評(píng)估和診斷，對(duì)于設(shè)備運(yùn)行情況予以掌控。在進(jìn)行匯總分析數(shù)據(jù)之后，了解到設(shè)備運(yùn)行的情況并提出評(píng)估。根據(jù)評(píng)估的報(bào)告進(jìn)行診斷方案的設(shè)置，光纜監(jiān)測(cè)系統(tǒng)在傳通信傳輸中組成，主要包括遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)、功率測(cè)試單元以及光源檢測(cè)中心等。例如遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)站中安裝有光開光線、光開關(guān)反射儀、光時(shí)域測(cè)試單元對(duì)光時(shí)域以及光源數(shù)據(jù)等進(jìn)行監(jiān)測(cè)，并傳送至監(jiān)測(cè)中心，以利于分析、評(píng)估、診斷，完成對(duì)光纜的監(jiān)測(cè)。例如為了降低溫度差值，對(duì)光纜傳輸?shù)淖兓M(jìn)行監(jiān)測(cè)，電力通信光纜監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的規(guī)劃設(shè)計(jì)是從降低故障發(fā)生率出發(fā)，進(jìn)行光纜檢測(cè)方案的設(shè)置，利用光纖中的布里淵散射進(jìn)行溫度的應(yīng)變分布測(cè)量[2]。

2、光纜檢測(cè)系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)中的注意問題

針對(duì)通信網(wǎng)的特征，采用光纜監(jiān)測(cè)的手段，實(shí)時(shí)分布式傳感器的布置，同時(shí)監(jiān)測(cè)應(yīng)力、溫度值變。

2.1例如OTDR測(cè)試卡等設(shè)備，光纜在線監(jiān)測(cè)方案能夠全面分析光纜的整體布局，并對(duì)關(guān)鍵部分故障出現(xiàn)進(jìn)行全面的分析。在電力系統(tǒng)光傳輸網(wǎng)絡(luò)在線監(jiān)測(cè)中擁有廣泛的應(yīng)用前景。

ODTR光纜線路測(cè)試卡是一種相對(duì)傳統(tǒng)的故障判別技術(shù)，是構(gòu)建電力系統(tǒng)光纜監(jiān)測(cè)、系統(tǒng)的解決故障的判別方法，傳統(tǒng)的方法無法區(qū)分光纜故障以及間接接觸不良等問題，可以實(shí)時(shí)的監(jiān)測(cè)光傳輸系統(tǒng)的傳輸性。故障一旦發(fā)生，就可以對(duì)照系術(shù)要求進(jìn)行故障預(yù)警，對(duì)于縮短光纜線路故障排除時(shí)間來說具有重要意義。

2.2進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浞治龊捅O(jiān)測(cè)站的選址。首先要在調(diào)度中心進(jìn)行otd2測(cè)試卡的設(shè)置，變電站的通信、機(jī)房內(nèi)，包括主控模塊、測(cè)試模塊等，投入較大。因此在進(jìn)行光纜監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的規(guī)劃時(shí)，充分考慮網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)，降低成本投入，合理設(shè)置監(jiān)測(cè)站位置很關(guān)鍵。其設(shè)置的基本原則是光纜系統(tǒng)建設(shè)要分步實(shí)施，在前期的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)規(guī)劃中，考慮到其他變電站的位置，盡可能多的進(jìn)行測(cè)試之后，將監(jiān)測(cè)站盡量設(shè)置在光纜交匯點(diǎn)處，測(cè)試半徑要能達(dá)到最遠(yuǎn)的測(cè)試路由。交匯點(diǎn)一般位于地區(qū)的調(diào)度中心，在監(jiān)測(cè)系統(tǒng)規(guī)劃中還要考慮后續(xù)監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展的問題[3]。

3、電力通信網(wǎng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)案例

電力通信光纜監(jiān)測(cè)系統(tǒng)包括監(jiān)和測(cè)兩部分，對(duì)兩部分要進(jìn)行分開規(guī)劃設(shè)計(jì)，以實(shí)現(xiàn)光纜線路的主動(dòng)測(cè)試。以為某地區(qū)電力通信網(wǎng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)劃為例，該地區(qū)包括環(huán)一環(huán)二線覆蓋該地區(qū)的光纖環(huán)網(wǎng)，各變電站通過光纜線路進(jìn)行連接，監(jiān)測(cè)站配置在調(diào)度中心所設(shè)置的測(cè)試路由，包括光天、光開關(guān)設(shè)備多個(gè)方向進(jìn)行光路切換測(cè)試，網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湓O(shè)置一個(gè)監(jiān)測(cè)站對(duì)全網(wǎng)光纜進(jìn)行測(cè)試，滿足測(cè)試需求，減少用戶投資。在進(jìn)行測(cè)試的時(shí)候，考慮到監(jiān)測(cè)方式的規(guī)劃和設(shè)計(jì)需求，進(jìn)行了監(jiān)視方向的規(guī)劃和設(shè)計(jì)。

3.1備纖+光源監(jiān)測(cè)方式的規(guī)劃設(shè)計(jì)。進(jìn)行光功率監(jiān)測(cè)采用從監(jiān)測(cè)室端到末端的備簽設(shè)置方法，在末端配置可控光源設(shè)備，使光源設(shè)備發(fā)光。在測(cè)試時(shí)段利用光功率監(jiān)測(cè)模塊，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)光功率變化，接受光源設(shè)備發(fā)出的光在線監(jiān)測(cè)光功率方案，通過3%的分光監(jiān)測(cè)路線的光功率變化，在線監(jiān)測(cè)光功率通過采集關(guān)公率，使其配置能夠真實(shí)地反映工作光鮮的實(shí)時(shí)傳輸功能，全程線路損耗可以被監(jiān)測(cè)到。額外的持續(xù)發(fā)光光源設(shè)備，如ODTR卡可以在切斷光用后進(jìn)行安裝。

3.2電力光纜線路測(cè)試方法，利用從始端到末端的備用光纖測(cè)試的方法，使用該測(cè)試方法適用于正在工作的光線上進(jìn)行測(cè)試，采用波分復(fù)用技術(shù)實(shí)現(xiàn)工作光和測(cè)試光的偶合。在選擇ODTR測(cè)試卡的動(dòng)態(tài)范圍時(shí)，考慮波分復(fù)用器帶來的插入損耗。針對(duì)復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的測(cè)試路由、動(dòng)態(tài)選擇、范圍選擇，直接影響光纜監(jiān)測(cè)系統(tǒng)覆蓋的電力光傳輸網(wǎng)絡(luò)范圍，對(duì)復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的光傳輸網(wǎng)采用光開關(guān)及連法和被線迂回法，能夠使網(wǎng)內(nèi)外的全部分支路線和節(jié)點(diǎn)得到全面的監(jiān)測(cè)。這種方法能夠減少使用光開關(guān)數(shù)量。另一方面還可以降低額外線路損耗，通過增加光開設(shè)備的情況，應(yīng)對(duì)電力光傳輸網(wǎng)絡(luò)復(fù)雜性問題，對(duì)分支線路和主干線路進(jìn)行全面監(jiān)測(cè)。需要監(jiān)測(cè)的主干線路無法實(shí)施時(shí)，利用備纖法將分支線路進(jìn)行連接，選擇ODTR測(cè)試卡動(dòng)態(tài)范圍上要進(jìn)行實(shí)際測(cè)量結(jié)果的測(cè)試，規(guī)劃好監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，測(cè)試路由，由路由的線路損耗粗略推算出ODTR測(cè)試卡的動(dòng)態(tài)范圍。

3.3 ODTR測(cè)試卡具有動(dòng)態(tài)范圍和波長范圍的特點(diǎn)。通常系統(tǒng)中僅配置光開關(guān)、設(shè)備，用于光路切換的光開關(guān)，進(jìn)行多方線的開關(guān)機(jī)，并列，利用在線光纖進(jìn)行測(cè)試，實(shí)現(xiàn)測(cè)試波和工作波的耦合，確定測(cè)試波長，根據(jù)實(shí)際監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中光開關(guān)和波峰復(fù)器的使用情況，考慮性能和價(jià)格，還要考慮光纜線路、測(cè)試方式的影響，光纜監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的建成，對(duì)于主干網(wǎng)絡(luò)傳輸質(zhì)量實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，在支線進(jìn)行光功率監(jiān)測(cè)，通過備纖迂回方式將直線線路串入現(xiàn)有測(cè)試路由，準(zhǔn)確提供故障信息，幫助線路維護(hù)人員能夠迅速判斷光纜線路故障，縮短維護(hù)時(shí)間[4]。

3.4電力光纜線路的測(cè)試中如果沒有多余的纖芯作為測(cè)試所用，可以使用在線光纖測(cè)試的方法，利用波分復(fù)技術(shù)，對(duì)工作光和測(cè)試光進(jìn)行耦合，在線光纖考慮到插入損耗，應(yīng)將測(cè)試卡作為檢測(cè)系統(tǒng)的核心部分進(jìn)行檢測(cè)效果的監(jiān)測(cè)，獲得波長等動(dòng)態(tài)參數(shù)。

結(jié)束語：

在進(jìn)行電力通訊光纜監(jiān)測(cè)系統(tǒng)規(guī)劃和設(shè)計(jì)時(shí)，全面客觀分析通信網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)狀，綜合考慮測(cè)試路由規(guī)劃和測(cè)試方式選擇，最大限度的發(fā)揮光纜監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的作用，做到監(jiān)測(cè)效果好、監(jiān)測(cè)范圍大、投資最少。當(dāng)前進(jìn)行光纜通信監(jiān)測(cè)技術(shù)的創(chuàng)新應(yīng)用還有更深入的領(lǐng)域需要去探索和實(shí)踐。今后研究的目標(biāo)應(yīng)放置在如何進(jìn)行電力系統(tǒng)超長光纜測(cè)試和電力光纜性能如何在特殊應(yīng)用環(huán)境下進(jìn)行測(cè)試數(shù)據(jù)深度分析等問題上。

參考文獻(xiàn)：

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[2]?莊嵩杰.淺談不同場(chǎng)合光纜自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)應(yīng)用研究[J].有線電視技術(shù)，2019，26（10）：110-112.

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（作者單位：江蘇金易電力工程設(shè)計(jì)有限公司）