電力通信網光纜監(jiān)測系統(tǒng)的規(guī)劃與設計思路構建

蔣桃

摘要：光纜網絡在現代社會應用較為廣泛，分布容量大、速度快是其特征，運用先進的網絡通信技術方能實現系統(tǒng)的現代化領域應用。隨著國家社會經濟的不斷發(fā)展，電力通信網絡技術突飛猛進，為了實現更快更安全的光纜通信技術應用，在光纜監(jiān)測系統(tǒng)設計思路上，必須堅持提高監(jiān)測效果，實現智能化通信傳輸。從這一目標出發(fā)，在技術分配、監(jiān)測系統(tǒng)結構規(guī)劃以及監(jiān)測軟件系統(tǒng)設計等方面已經進行了大量的探索和創(chuàng)新，當前擁有一定的成效。本文對于電力通信網光纜監(jiān)測系統(tǒng)的規(guī)劃設計進行分析，希望能夠對于相關工作的開展提供參考價值。

關鍵詞：光纜監(jiān)測;監(jiān)測通信;傳輸設計

光纜監(jiān)測系統(tǒng)是通信傳輸中的重要組成部分，現代化系統(tǒng)應用具有安全性和可靠性的優(yōu)勢。采用先進的維護手段能夠降低檢修難度，提高檢修效率、實現高效優(yōu)質的通信傳輸[1]。

1、光纜監(jiān)測系統(tǒng)概述

大部分通訊傳輸 技術建立在速度快、容量大、分密度高的光纜網絡上。正常的通信一旦發(fā)生事故，就會導致經濟損失。因此隨著通信技術的突飛猛進，光纜網絡的建設規(guī)模不斷擴大，維護起來難度增加，建立通信傳輸上的光纜檢測系統(tǒng)是非常重要的。先進的維護手段能夠發(fā)揮出檢修部門的主動性，隨時檢測光纜的特性，為通信傳輸提供優(yōu)質高效的保障。

1.1光纜數字通信當前應用在各個領域，隨著信息化建設的不斷增加，光纜傳輸網的通信業(yè)務不斷增大，目前是通信網的重要組成部分。光纜監(jiān)測系統(tǒng)的功能主要表現在要了解檢測對象的信息采集信息之后，進行數據匯總和分析，提出相應的解決措施。監(jiān)測是真實的目的，各種問題和規(guī)律，經過評估和診斷，對于設備運行情況予以掌控。在進行匯總分析數據之后，了解到設備運行的情況并提出評估。根據評估的報告進行診斷方案的設置，光纜監(jiān)測系統(tǒng)在傳通信傳輸中組成，主要包括遠程監(jiān)測、功率測試單元以及光源檢測中心等。例如遠程監(jiān)測站中安裝有光開光線、光開關反射儀、光時域測試單元對光時域以及光源數據等進行監(jiān)測，并傳送至監(jiān)測中心，以利于分析、評估、診斷，完成對光纜的監(jiān)測。例如為了降低溫度差值，對光纜傳輸的變化進行監(jiān)測，電力通信光纜監(jiān)測系統(tǒng)的規(guī)劃設計是從降低故障發(fā)生率出發(fā)，進行光纜檢測方案的設置，利用光纖中的布里淵散射進行溫度的應變分布測量[2]。

2、光纜檢測系統(tǒng)規(guī)劃設計中的注意問題

針對通信網的特征，采用光纜監(jiān)測的手段，實時分布式傳感器的布置，同時監(jiān)測應力、溫度值變。

2.1例如OTDR測試卡等設備，光纜在線監(jiān)測方案能夠全面分析光纜的整體布局，并對關鍵部分故障出現進行全面的分析。在電力系統(tǒng)光傳輸網絡在線監(jiān)測中擁有廣泛的應用前景。

ODTR光纜線路測試卡是一種相對傳統(tǒng)的故障判別技術，是構建電力系統(tǒng)光纜監(jiān)測、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，可以實時的監(jiān)測光傳輸系統(tǒng)的傳輸性。故障一旦發(fā)生，就可以對照系術要求進行故障預警，對于縮短光纜線路故障排除時間來說具有重要意義。

2.2進行網絡拓撲分析和監(jiān)測站的選址。首先要在調度中心進行otd2測試卡的設置，變電站的通信、機房內，包括主控模塊、測試模塊等，投入較大。因此在進行光纜監(jiān)測系統(tǒng)的規(guī)劃時，充分考慮網絡結構的優(yōu)化設計，降低成本投入，合理設置監(jiān)測站位置很關鍵。其設置的基本原則是光纜系統(tǒng)建設要分步實施，在前期的監(jiān)測系統(tǒng)規(guī)劃中，考慮到其他變電站的位置，盡可能多的進行測試之后，將監(jiān)測站盡量設置在光纜交匯點處，測試半徑要能達到最遠的測試路由。交匯點一般位于地區(qū)的調度中心，在監(jiān)測系統(tǒng)規(guī)劃中還要考慮后續(xù)監(jiān)測網絡擴展的問題[3]。

3、電力通信網監(jiān)測系統(tǒng)規(guī)劃設計案例

電力通信光纜監(jiān)測系統(tǒng)包括監(jiān)和測兩部分，對兩部分要進行分開規(guī)劃設計，以實現光纜線路的主動測試。以為某地區(qū)電力通信網監(jiān)測系統(tǒng)設計規(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，各變電站通過光纜線路進行連接，監(jiān)測站配置在調度中心所設置的測試路由，包括光天、光開關設備多個方向進行光路切換測試，網絡拓撲設置一個監(jiān)測站對全網光纜進行測試，滿足測試需求，減少用戶投資。在進行測試的時候，考慮到監(jiān)測方式的規(guī)劃和設計需求，進行了監(jiān)視方向的規(guī)劃和設計。

3.1備纖+光源監(jiān)測方式的規(guī)劃設計。進行光功率監(jiān)測采用從監(jiān)測室端到末端的備簽設置方法，在末端配置可控光源設備，使光源設備發(fā)光。在測試時段利用光功率監(jiān)測模塊，實時監(jiān)測光功率變化，接受光源設備發(fā)出的光在線監(jiān)測光功率方案，通過3%的分光監(jiān)測路線的光功率變化，在線監(jiān)測光功率通過采集關公率，使其配置能夠真實地反映工作光鮮的實時傳輸功能，全程線路損耗可以被監(jiān)測到。額外的持續(xù)發(fā)光光源設備，如ODTR卡可以在切斷光用后進行安裝。

3.2電力光纜線路測試方法，利用從始端到末端的備用光纖測試的方法，使用該測試方法適用于正在工作的光線上進行測試，采用波分復用技術實現工作光和測試光的偶合。在選擇ODTR測試卡的動態(tài)范圍時，考慮波分復用器帶來的插入損耗。針對復雜網絡的測試路由、動態(tài)選擇、范圍選擇，直接影響光纜監(jiān)測系統(tǒng)覆蓋的電力光傳輸網絡范圍，對復雜網絡結構的光傳輸網采用光開關及連法和被線迂回法，能夠使網內外的全部分支路線和節(jié)點得到全面的監(jiān)測。這種方法能夠減少使用光開關數量。另一方面還可以降低額外線路損耗，通過增加光開設備的情況，應對電力光傳輸網絡復雜性問題，對分支線路和主干線路進行全面監(jiān)測。需要監(jiān)測的主干線路無法實施時，利用備纖法將分支線路進行連接，選擇ODTR測試卡動態(tài)范圍上要進行實際測量結果的測試，規(guī)劃好監(jiān)測系統(tǒng)，測試路由，由路由的線路損耗粗略推算出ODTR測試卡的動態(tài)范圍。

3.3 ODTR測試卡具有動態(tài)范圍和波長范圍的特點。通常系統(tǒng)中僅配置光開關、設備，用于光路切換的光開關，進行多方線的開關機，并列，利用在線光纖進行測試，實現測試波和工作波的耦合，確定測試波長，根據實際監(jiān)測系統(tǒng)中光開關和波峰復器的使用情況，考慮性能和價格，還要考慮光纜線路、測試方式的影響，光纜監(jiān)測系統(tǒng)的建成，對于主干網絡傳輸質量實時監(jiān)測，在支線進行光功率監(jiān)測，通過備纖迂回方式將直線線路串入現有測試路由，準確提供故障信息，幫助線路維護人員能夠迅速判斷光纜線路故障，縮短維護時間[4]。

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

結束語：

在進行電力通訊光纜監(jiān)測系統(tǒng)規(guī)劃和設計時，全面客觀分析通信網絡現狀，綜合考慮測試路由規(guī)劃和測試方式選擇，最大限度的發(fā)揮光纜監(jiān)測系統(tǒng)的作用，做到監(jiān)測效果好、監(jiān)測范圍大、投資最少。當前進行光纜通信監(jiān)測技術的創(chuàng)新應用還有更深入的領域需要去探索和實踐。今后研究的目標應放置在如何進行電力系統(tǒng)超長光纜測試和電力光纜性能如何在特殊應用環(huán)境下進行測試數據深度分析等問題上。

參考文獻：

[1]?楊劍，王新功，魏哲宇.光纜自動監(jiān)測系統(tǒng)體系結構的演進與優(yōu)化[J].內蒙古科技與經濟，2019，（23）：68-69.

[2]?莊嵩杰.淺談不同場合光纜自動監(jiān)測系統(tǒng)應用研究[J].有線電視技術，2019，26（10）：110-112.

[3]?朱紅杰，宮賀，熊鴻楗，等.光纖傳感網環(huán)境下光纜線路溫度監(jiān)測技術研究[J].電氣工程，2018，6（03）：207-214.

[4]?毛禮軍.通信光纜破損監(jiān)測技術初探[J].建筑工程技術與設計，2019，（20）：5026.

（作者單位：江蘇金易電力工程設計有限公司）