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光纤通信中电力传输损耗探讨论文

光纤通信中电力传输损耗探讨论文

摘要:随着时代的发展,科技水平的迅猛提高,为电力通信传输的进一步发展奠定了基础,而文章将要阐述的是光纤通信应用在电力传输过程中所发生的损耗进行分析,并将相关的应对措施提出来。

关键词:光纤通信;电力传输;损耗原因;应对策略

1研究背景

高效稳定、可靠安全对于电力光纤通信而言,是最基本的工作原则,在此过程中,由多种复杂的因素共同构成了光纤通信在电力传输中所产生的损耗,其中主要的原因便是由运维工作、光纤制造的本征特性以及施工建设环节所造成的,因为以上原因的存在使光纤的传输特性、几何特性、机械物理性能以及光学特性等均发生了改变,这不仅使光纤通信的效果受到了影响,还不断加重了运营成本。因而,文章认为有必要对光纤通信在电力传输过程中所产生损耗的原因进行分析,并提出一些有效地应对措施,确保光纤通信良好的通信效果。

2产生损耗的原因分析

经过调查研究发现,接续损耗、非接续损耗这两种是主要的引起传输过程中电力产生损耗的影响因素。

2.1接续损耗

(1)源于光纤固有的损耗所谓的固有损耗是指:光线材料无法改变的那些由本身特性所决定的固有损耗或者再制造生产过程中受到的来自生产设备的限制,甚至是在光线制造的过程中其工艺技术水平随机产生的一些损耗。其主要有以下几个情况所造成:纤芯截面不圆、不相一致的光线模场直径、包层和纤芯之间的同心度不佳以及光纤芯径的失配等。(2)源自接续损耗接续损耗主要是由现场施工人员不规范的施工步骤以及操作流程所造成的,其主要有以下几个原因表现:光纤接续端面相互分离、光纤接续轴心发生错位、光纤接续点附近的光线发生几何特性变形、光纤接续端面发生倾斜以及光纤接续端面的质量较差等。(3)源自其他因素的损耗当需要使用到光时域反射仪进行测量时,由于该仪器会受到自身不确定的参数设置以及精度等级的影响,工作人员频繁的使用光纤接续熔接机,不仅使电极氧化的时间提前了,而且还逐步加大了碳化污染的程度,并且没有及时将电极更换,没有及时修改相应熔接参数等原因,使得有较大的测量误差出现在接续质量当中。

2.2非接续损耗

(1)源自光纤宏弯的损耗在实际的敷设过程中,相关工作人员并没有严格的遵守行业标准以及建设施工技术要求对光纤进行敷设,没有将光缆弯曲半径控制在科学的建设施工技术之内,以致光缆敷设的动态弯曲半径所允许的范围比实际的弯曲半径要小,并且在敷设施工中由宏弯损耗产生,这不但使光纤传输的质量受到了影响,而且还使得信号传输出现了失真的情况。(2)源自光纤微弯的损耗在敷设光纤的施工操作中,由于现场施工人员职业道德素养不够高,受到随机性以及主观随意性的影响,在光纤表面不规则的区域出现了受力不均的情况,光纤由于扭曲、覆盖或者是弯折而产生了随机性的微弯损耗,并且在气温变化较大的情况下,会因为“热胀冷缩”的原因而使光纤出现微弯损耗

3应对策略分析

3.1关于接续损耗

(1)质量关的’严格把控。应当深入地了解和掌握重要的光纤技术指标以及生产工艺流程等内容,必须根据相关的行业标准严格筛查光线材料的质量以及光纤型式;有必要对光纤模场的直径接续效应进行考虑,只有几种购买和采用同一批次的、高质量的裸纤材料,才能够确保所获得的光线之间的特性是相互匹配的,并且其熔接的损耗值也能够达到最小状态。(2)整盘配置敷设。为了将光纤敷设过程中所涉及到的活动连接器环节的使用数量减少,就需要采取整盘配置敷设的办法对光纤线路进行敷设。需要注意的是,在敷设光纤的过程中,下一级的缆盘编号必须要与上一级的缆盘编号相互对接,确保极性端的别应是准确无误的,只有这样才能够确保在施工建设后所获得的质量是在标准范围以内的。(3)操作流程的严格遵循。应当在工艺流程以及光纤熔接技术相关标准的严格遵循下对光纤进行接续,在光纤接续的过程中应当反复多次的使用到光时域反射仪,这样做的目的是为了时时对光纤熔接操作进行测量和监控。只有科学性的熔接操作,才能够使光纤熔接的质量获得保证,若溶解测量的结果已经超出了误差允许的范围,就需要重新进行接续操作。

3.2关于非接续损耗

(1)技术能力的提高。无论是在光纤电缆敷设的过程中,还是在光纤电缆运维的过程中,都必须做到“四防”,即防腐蚀、防雷、防机械损伤以及防电;此外,还需要不断地将通信运维工作、设计以及施工等环节的技术能力提高。(2)科学管理的强化。在敷设光纤电缆的过程中,必须有专业人员在现场统一指挥,只有采取积极有效地管理方式,才能合理控制好电缆敷设的速度,避免受到外在因素的影响,并取得较好敷设质量。(3)光纤材料质量的严格控制。在敷设环节禁止使用到一切已经发生变形弯曲、性能劣质的热收缩管,以免增大热收缩管更换所带来的经济损失;在敷设光纤电缆的之前,就应当将布放长度计算好,并且预留足够的长度空间;在光纤接续的过程中,必须保持合理的半径距离,因为光纤电缆的弧度越大,其所造成的损耗越小。

4结束语

综上所述,在电力通信网络传输系统中,电力通信光纤已经成为了必不可少的一种信息传递模式,作为新型的一种信号传输形式,其无论是在系统的设计,还是在敷设实施过程中,都必须在相关行业标准严格地遵循下进行,只有这样才能够确保整个系统运行的稳定性、安全性以及可靠性。

参考文献:

[1]李晨煜.浅谈光纤通信在电力传输损耗产生的原因和解决措施[J].科技风,(10):127.

电力通信中光纤技术有着极为广泛的应用,能够使电力通信传输的距离延长、有很强的抗干扰性,容量也比较大,能够提高电力传输的效率。但是在实际的应用过程中,由于多样化因素的影响,光纤传输的相关特征以及特性会受到影响,不利于光纤通信的顺利推进,还会增加电力企业的运营成本,因此必须要明确光纤通信在电力传输中出现损耗的原因,并提出有效的解决措施,使光纤通信取得好的效果。

一、光纤通信在电力传输中产生损耗的原因

1、接续损耗。首先是光纤自身固有的损耗。这些损耗就是光纤材料自身特点决定的固有损耗,或者是再生产过程中由于设备等限制,光纤制造过程中工艺技术等随机产生的损耗。主要有以下情况,光线模场直径不同、光纤芯径失配、纤芯截面不圆等[1]。其次是接续损耗。这主要是因为施工人员不能严格按照相关的施工流程以及步骤操作导致的。光纤接续轴心出现错位、接续点附近的光线出现几何特性变形、光纤接续端面质量不佳、或者端面相互分离等。最后是其他因素造成的损耗。利用光时域反射仪测量时,仪器的参数设置不确定,精度等级也会受到限制,工作人员多次使用光纤接续熔接机,会提前电极氧化的时间,碳化污染的情况逐渐严重,而且没有及时更换电极或者熔接参数,在接续过程中容易出现测量误差等问题。2、非接续损耗。首先是光纤宏弯损耗,在实际的铺设过程中,一些工作人员在工作中没有按照行业标准进行,敷设光纤时与施工技术要求不相适应,光缆弯曲半径没有控制在施工技术范围内,致使光缆的弯曲半径要比实际的弯曲半径小[2],敷设过程中由于出现宏弯损耗,会使光纤传输的质量受到影响,信号传输的真实性也会受到限制。其次是光纤微弯损耗。敷设光纤时,施工技术人员缺乏良好的职业道德,在施工中存在着明显的主观意识,工作比较随意,光纤表面不规则的位置容易出现受力不均衡的情况,光纤由于弯折、扭曲等会出现微弯损耗,如果天气温度变化比较大,还会由于“热胀冷缩”的问题出现光纤的微弯损耗。

二、光纤通信在电力传输中产生损耗的.解决对策

1、接续损耗的对策。要对工程材料的质量进行严格的把关,明确施工工艺和光纤技术的标准,保证材料满足设计需要,集中选择相同批次的裸纤材料,满足光纤特性,降低熔接的损耗值。对光纤线路进行整盘敷设,避免敷设过程中使用大量的活动连接器,光纤敷设缆盘编号需要与下一级对应,极性端别需要准确,依据技术标准进行施工建设。光纤接续时要依据光纤熔接技术及流程进行接续,在此过程中要利用相关仪器对光纤熔接进行测量,保证熔接的科学,提高光纤的熔接质量,熔接测量的结果差异需要控制在允许范围内[3]。测量接续损耗时为避免测量不准确,就需要使用光时域反射对接续损耗进行测量,结合不同极性方向测量熔接损耗,并计算出平均结果。接续工作中要需要控制施工现场的温度、湿度以及气压,保证光纤端面的整洁、光滑,切割光纤之后需要尽快施工,避免长期暴露在外受潮,使损耗增加。

2、非接续损耗的对策。敷设、维护光纤电缆时,需要做好光纤电缆的防腐蚀、防电、防雷和防机械损伤,使通信施工、维护效果顺利实现。敷设光纤电缆时,需要由专门的人员进行指挥,并使用科学的方法,敷设光纤的速度不能太快,并且距离不能太长,敷设过程中要防止外界因素的干扰,选择合适的路线进行光纤敷设。保证热收缩管的质量,避免压力增加造成不必要的损失。光纤敷设过程中还需要对布放长度进行控制,保证预留长度是合理的。接续好的光纤需要有一定的半径,防止线路出现附加损耗。强化工程的施工质量,对以往的工作经验进行总结分析,组好光线的运行维护工作。光纤通信工程建设结束后,要提高光纤通信的质量,还需要科学检测光纤,保证其能够正常传输,不会受到损害。

结束语

光纤通信在电力传输中是极为重要的传输模式,在电力通信网络中,需要严格按照相关的标准以及规定进行设计、施工,使电力系统的更加稳定、安全。为了提高电网运行的安全性,电力输配供应以及调控中,通信网络需要发挥重要的作用,对光纤利用中出现的传输损耗正确的认识,并对光纤通信网络传输的性能进行优化,减少光纤线路传输损耗,使传输的质量以及水平得到提升。有效的避免出现光纤通信传输系统的问题,这是今后光纤通信传输的重点研究内容。

参考文献

[1]李晨煜.浅谈光纤通信在电力传输损耗产生的原因和解决措施[J].科技风,2015,10:127.

[2]于元旗.光纤通信在电力传输损耗产生的原因及应对策略研究[J].科技经济导刊,,02:76.

[3]张晓,孔令波.光纤通信传输损耗的成因及降耗措施[J].电子技术与软件工程,,12:65.

广播电视传输中光纤通信技术的应用论文

摘要:目前光纤作为传输广播电视信号的重要载体,光纤通信技术在广播电视传输的应用越来越广泛,有利于促进广播电视事业的长远发展。本文就对光纤通信技术在广播电视传输中的应用进行分析和探讨。

关键词:光纤通信技术;广播电视传输;应用

随着光纤通信技术的发展,人们越来越了解光通信,光纤通信技术在广播电视传输中的应用也越来越广泛。光纤作为广播电视信号的重要传输载体,其也得到了一定的重视与应用,将光纤通信技术应用于广播电视的传输中,能够有效提高信号传输的质量与可靠性,推动广播电视建设事业的发展[1]。一般而言,信息的传播需要以不同的信号为依据,选择不同的传播光缆和传播技术,并通过双物理路由和主路设备光端机的相互配合来实现光纤的传输。

1光纤通信技术概述

对于光纤通信系统而言,其主要包括耦合器的无源器件、光纤连接器、光中继器、光接收器和光发射器等部分,传输介质和载体分别是光纤和光波。光模块作为该系统的核心部分,其能够对系统的传输质量产生极大的影响。信号是系统的信息源,光发射器中光信号的调制则是以电气信号为依据,光纤传输到检测器中,间光纤收发器还原为电信号,并借助放大器形成光,从而实现信号的传输。中继器主要是放大长距离光纤传输造成的失真和衰减的微弱光信号,校正畸变的光信号,保证通信的质量。一般情况下,中继器主要是由再生电路、光源和光检测器加以构成,其能够校正脉冲波形畸变,补偿光纤中衰减的光信号。光缆或光纤能够利用光纤或电缆长距离传输调制的.光信号,并将其耦合至光检测器的接收器中,从而发送信息,完成任务。光接收器则由光放大器和光检测器构成,能够利用光缆或光纤探测器将光转化为电信号,借助放大电路放大弱信号的电平,然后将其发动到接收机,实现光/电转换[2]。光发射器是由调制器和光源驱动,将信号源调制为光信号,并通过耦合的方式转移到光纤传输,实现光电转换信号。

2广播电视传输系统与数字光纤传输系统

2.1广播电视传输系统

对于广播电视传输系统而言,其作为一个非专用的电视系统,其主要是通过无线电的形式传输信号,能够借助光纤网络电视对信号进行直播,有效保证传输信号的质量,常用于广播。SDH传输网可利用卫星、微波或光纤同步传送信息,动态管理与维护网络,促进网络资源利用率的提高,满足广播电视传输网的交换需求和信息传输,提高传输的质量。光纤传输系统具有良好的传输质量和较高的灵敏度,是数字通信的理想通道,因此长距离与大容量的数字传输多选用该系统。目前SDH技术已经逐步成为广播电视传输技术的重要发展方向。

2.2数字光纤传输系统

数字光纤传输系统的主要设备就是光端机,其性能直接影响节目播出与传输的质量。信息源信号的传送需要利用光发射器来调制电信号,使其转化为光信号,输入光纤传输传动到光端机;同时光端机内部的检测器将光信号还原为电信号,通过整形、放大与再生等手段,使其还原输出。对于光端机来说,其标准单元为8路,可构成32路、24路和16路等多种机型,并具有数字声频AES/EBU接口与模拟音频接口。下图2表示的是数字光纤系统的构成。此外,同步时分复用技术是当前对光纤大容量数字传输的重要技术,其传输体制包括同步数字系列(SDH)和准同步数字系列(PDH),前者更为完善。SDH传输网由连接物物理链路、数字交叉连接设备、分插复用设备和SDH终端设备等构成,其中SDH终端设备能够提供适配的业务,便于分接/复接。SDH对信号的复用方式加以固定,通过标准的等级结构来对低速信号加以复用,利用光纤交叉连接、复用和同步传输信号。SDH传输技术是高速率光纤通信的必然发展趋势适用于多点网络传输和点对点传输,具有良好的网络同步性能、时钟抖动性能及其同步性能,能够保证广播电视信号传输的质量,将会推动广播电视网络事业的长远发展。

3光纤通信技术在广播电视传输中的应用

光纤通信技术应用于广播电视传输时,由于连接状态不佳、接头不够清洁等,易发生光纤形变、裸露和断裂等问题,导致光纤系统出现故障。同时光接收器和光发射器在调试过程中没有严格按照相关的操作标准进行调试,缺乏针对性强的处理措施,也会导致光纤系统故障问题的出现。一般光纤系统中存在的部分故障主要是利用OTRD测试进行检测,需要保证前端的光发射器具有良好的工作环境,重视防尘与防潮,对工作电压的稳定性和安全性加以强化,定期检查光纤,避免光纤尾的弯曲。对于同轴电缆有线电视系统与光纤传输系统而言,其具有一定的技术指标,其中光纤传输系统主要是由各种连接器、光纤和光端机等加以组成,连接头易导致链路产生噪声。活动连接器的分类标准需要以传输特征或光纤类型为依据,可分为多模和单模,多模光纤连接器的链接需要利用活动链接适配器加以实现,单模光纤连接器则可结合联系方式和结构进行划分;从光纤芯数层面则可分为带状连接器、多芯连接器和单芯连接器。此外,要想避免光发射器性能与反射光造成的影响,降低反射损耗,则需要科学利用SC/APC和FC/APC连接器。总而言之,光纤通信技术能够以自身的优势,如抗干扰性能强、光纤重量轻且尺寸小、传输速率高、通信容量大、串扰小、衰减低等,有利于广播电视信号的铺设及传输。

4结语

综上所述,光纤通信技术具有保密性好、中级距离长和通信容量大等特征,在广播电视信号的传输中,其不会对信号的接收产生较大干扰,不受中继噪音的影响,能够在一定程度上保证信号的质量。将光纤通信技术应用在广播电视系统信号的传输中,能够满足系统传输的快捷性与正确性,保证信号传输的效率和质量,是视音频业务传输的有效介质。当前随着现代广播电视事业的不断发展,光纤通信系统在其信号传输中的优越性日趋凸显,是广播电视信号异地传送或节目直播的重要传送方式,已经成为可靠性最高的数据或数字电视传输链路,有利于提高光纤通信技术的应用水平。

参考文献:

[1]张伟,赵林.光纤传输技术在广播电视信号传输的应用[J].西部广播电视,(02):120.

[2]李锦,张联.浅谈广播电视信号传输中光纤传输技术的应用[J].数字技术与应用,2014(06):49.

光纤通信在三明电力系统中的应用探讨论文

摘要:三明电业局采用的纤自愈环网光纤通信方式提高了电力通信网络的服务能力。探讨了光纤通信组网的设计和特点、系统的测量等问题。

关键词:光纤通信;SDH;光传输网络

中图分类号:O43文献标识码:A文章编号:1672-3198(2008)08-0387-02お

1光纤传输网络的设计

1.1光纤通信系统工程设计涉及到的问题

(1)光缆的路由选择:路由的确定、中继距离的计算、中继站址的选择等。(2)通路组织及系统的配置:传输路数的计算、分路、转接的考虑。(3)指标的确定和分配。(4)光缆的选择和端机等设备的选型。(5)组网方式的选择。(6)机房安装设计等。

1.2工作波长的选择

若传输距离长,可选用1.31um和1.55um的长波长波段。因为在这个波段范围,光纤损耗低于0.85um的短波长波段的光纤损耗,特别是长途光纤通信系统,使用长波长波段,可以减少设置光中继器的数目。若传输码数高,可选用其中1.31um的单模光纤。因为1.31um的石英光纤色散为零。色散小,信号传输以后波形畸变就小,码元之间彼此重叠造成码间干扰的情况就不严重。但是对传输距离短,码速不高的光纤通信系统还可以选用短波长波段。

1.3组网方式的选择

(1)从确保电网安全运行的角度考虑,网络设计应为自愈环网,带分支路站,克服由于线路迁移、改造或遭受外力破坏而造成通道中断。

(2)从通信网建设的经济性考虑,网络为环型、放射型混合使用的拓扑结构,采用多种形式的通道保护。

1.4光纤通信系统的测量

(1)发射机发送光功率的测量。在测量光发射机发送光功率时,用一串伪随机信号对光源进行强度调制。

(2)源消光比的测量。从理论上讲,一部性能优异的光端机的光发射机盘在传输数字信号的过程中,发“0”码时,应无光功率输出。但是,实际的光发射机由于光源器件本身的问题,或直流偏置选择不当,致使发“0”码时也有微弱的光输出。由理论分析可知,这种情况将使接收机的灵敏度降低,描述光接收机上述这种性能的指标,就是消光比EXT,即为:

EXT=全“0”码时的平均输出功率/全“1”码时的平均输出功率

测量光发射机消光比的测量过程与测量光功率类似。

(3)接收机灵敏度的测量。码发生器产生伪随机信号输入光发射机,对光源进行调制。在接收端,逐渐加大光率减器的’率减量,这时由误码检测仪读出的误码率将逐渐变大,直到误码检测仪上出现某个规定的误码率值时,这时将光功率计接到光率减器的输出端,由此测到的光功率Pmin即是:光接收机在满足误码率指标下的最低接收光功率,测量方框图如图1,接收机灵敏度通常用相对值表示为:Sr=10log(Pmin/10-3)

图1光接收机灵敏度测量方框图

(4)光接收机的动态范围。光接收机的动态范围是在保证系统的误码率指标要求下,接收机的最低输入光功率(用dBm来描述)和最大允许输入光功率(用dBm来描述)之差(dB),即

D=10log(Pmax/10-3)-10log(Pmin/10-3)=10log(Pmax/10-3)

在上式中,Pmax-在满足误码率指标下,接收机的最大输入功率;Pmin-在满足误码率指标下,接收机的最小输入功率。测量Pmax与测量Pmin的方法一样,只需将图1中的率减器率减量逐渐减少,误码检测仪中误码率逐渐变大,直到误码率增大到某个规定的指标,这时由光功率计读出的光功率即Pmax。

2光纤传输网络的要求和结构图

为保证电网通信的可靠传输,三明局先后以华为SDH622光传输设备、北京华环SDH155光传输设备、AlcatelSDH2.5G光传输设备在市区及周边县级220kV变电站组成光纤环网。在2007年实现了全市9个县级供电企业光纤联网,其中以UT斯达康SDH2.5G光传输设备组网。具体网络示意图如下:

图2光接收机灵敏度测量方框图

图3光接收机灵敏度测量方框图

图4光接收机灵敏度测量方框图

以上环网覆盖地区涉及所有110KV以上变电站。地区传输网络容量根据实际业务需求并适当留有余量,骨干环网则根据不同地区流量分析分别采用10Gh/S、2.SGh/S和622Mh/s。220KV及以上厂站调度电话、远动及线路保护信号的传输需满足N-l原则,两路保护信号需通过两套或两套以上光通信系统传送,两套光通信系统选用不同路由、不同传输设备、不同直流电源系统供电,每套系统应采用双电源系统同时供电。

3光纤通信网络的运行管理和维护

光纤通信网规模不断扩大,网络日趋复杂,目前三明地区电力光纤通信业务类型有:(l)宽带业务:10M以太网业务,主要用于办公和MIS系统及计算机监控系统;(2)窄带业务FX0/FXS:行政、调度话音业务;2W/4WE&M:远动数据、自动化保护数据(模拟数据);V.24:远动数据、自动化保护数据(数字数据);4W:安控保护。因此,提高管理维护水平以保障通信网运行是当前通信工作的重心。

首先,维护人员必须了解所维护的设备(含配套的仪表),掌握光纤通信系统的工作原理、技术性能、各种告警功能和告警产生的原因等。

其次,应配备有必要的维护仪表。如可视光源、OTDR(光时域反射仪)及通用的仪表示波器、误码仪和万用表等。

参考文献

[1]@许国良.现代光纤通信技术[M].北京:科学出版社,2005.

[2]@胡弘莽.电力通信技术[M].北京:中国水利水电出版社,2003.

[3]@吴翼平.现代光纤通信技术[M].北京:国防工业出版社,2004.