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光纖通信在三明電力系統(tǒng)中的應用探討論文
摘要：三明電業(yè)局采用的纖自愈環(huán)網(wǎng)光纖通信方式提高了電力通信網(wǎng)絡的服務能力。探討了光纖通信組網(wǎng)的設計和特點、系統(tǒng)的測量等問題。
關鍵詞：光纖通信；SDH；光傳輸網(wǎng)絡
中圖分類號：O43文獻標識碼：A文章編號：1672-3198（2008）08-0387-02お
1光纖傳輸網(wǎng)絡的設計
1.1光纖通信系統(tǒng)工程設計涉及到的問題
�。�1）光纜的路由選擇：路由的確定、中繼距離的計算、中繼站址的選擇等。（2）通路組織及系統(tǒng)的配置：傳輸路數(shù)的計算、分路、轉接的考慮。（3）指標的確定和分配。（4）光纜的選擇和端機等設備的選型。（5）組網(wǎng)方式的選擇。（6）機房安裝設計等。
1.2工作波長的選擇
若傳輸距離長，可選用1.31um和1.55um的長波長波段。因為在這個波段范圍，光纖損耗低于0.85um的短波長波段的光纖損耗，特別是長途光纖通信系統(tǒng)，使用長波長波段，可以減少設置光中繼器的數(shù)目。若傳輸碼數(shù)高，可選用其中1.31um的單模光纖。因為1.31um的石英光纖色散為零。色散小，信號傳輸以后波形畸變就小，碼元之間彼此重疊造成碼間干擾的情況就不嚴重。但是對傳輸距離短，碼速不高的光纖通信系統(tǒng)還可以選用短波長波段。
1.3組網(wǎng)方式的選擇
�。�1）從確保電網(wǎng)安全運行的角度考慮，網(wǎng)絡設計應為自愈環(huán)網(wǎng)，帶分支路站，克服由于線路遷移、改造或遭受外力破壞而造成通道中斷。
�。�2）從通信網(wǎng)建設的經(jīng)濟性考慮，網(wǎng)絡為環(huán)型、放射型混合使用的拓撲結構，采用多種形式的通道保護。
1.4光纖通信系統(tǒng)的測量
�。�1）發(fā)射機發(fā)送光功率的測量。在測量光發(fā)射機發(fā)送光功率時，用一串偽隨機信號對光源進行強度調制。
�。�2）源消光比的測量。從理論上講，一部性能優(yōu)異的光端機的光發(fā)射機盤在傳輸數(shù)字信號的過程中，發(fā)“0”碼時，應無光功率輸出。但是，實際的光發(fā)射機由于光源器件本身的問題，或直流偏置選擇不當，致使發(fā)“0”碼時也有微弱的光輸出。由理論分析可知，這種情況將使接收機的靈敏度降低，描述光接收機上述這種性能的指標，就是消光比EXT，即為：
EXT=全“0”碼時的平均輸出功率/全“1”碼時的平均輸出功率
測量光發(fā)射機消光比的測量過程與測量光功率類似。
�。�3）接收機靈敏度的測量。碼發(fā)生器產(chǎn)生偽隨機信號輸入光發(fā)射機，對光源進行調制。在接收端，逐漸加大光率減器的率減量，這時由誤碼檢測儀讀出的誤碼率將逐漸變大，直到誤碼檢測儀上出現(xiàn)某個規(guī)定的誤碼率值時，這時將光功率計接到光率減器的輸出端，由此測到的光功率Pmin即是：光接收機在滿足誤碼率指標下的最低接收光功率，測量方框圖如圖1，接收機靈敏度通常用相對值表示為：Sr=10log(Pmin/10-3)
圖1光接收機靈敏度測量方框圖
(4)光接收機的動態(tài)范圍。光接收機的動態(tài)范圍是在保證系統(tǒng)的誤碼率指標要求下，接收機的最低輸入光功率(用dBm來描述)和最大允許輸入光功率(用dBm來描述)之差(dB)，即
D=10log(Pmax/10-3)－10log(Pmin/10-3)=10log(Pmax/10-3)
在上式中，Pmax－在滿足誤碼率指標下，接收機的最大輸入功率；Pmin－在滿足誤碼率指標下，接收機的最小輸入功率。測量Pmax與測量Pmin的方法一樣，只需將圖1中的率減器率減量逐漸減少，誤碼檢測儀中誤碼率逐漸變大，直到誤碼率增大到某個規(guī)定的指標，這時由光功率計讀出的光功率即Pmax。
2光纖傳輸網(wǎng)絡的要求和結構圖
為保證電網(wǎng)通信的可靠傳輸，三明局先后以華為SDH622光傳輸設備、北京華環(huán)SDH155光傳輸設備、AlcatelSDH2.5G光傳輸設備在市區(qū)及周邊縣級220kV變電站組成光纖環(huán)網(wǎng)。在2007年實現(xiàn)了全市9個縣級供電企業(yè)光纖聯(lián)網(wǎng)，其中以UT斯達康SDH2.5G光傳輸設備組網(wǎng)。具體網(wǎng)絡示意圖如下：
圖2光接收機靈敏度測量方框圖
圖3光接收機靈敏度測量方框圖
圖4光接收機靈敏度測量方框圖
以上環(huán)網(wǎng)覆蓋地區(qū)涉及所有110KV以上變電站。地區(qū)傳輸網(wǎng)絡容量根據(jù)實際業(yè)務需求并適當留有余量，骨干環(huán)網(wǎng)則根據(jù)不同地區(qū)流量分析分別采用10Gh/S、2.SGh/S和622Mh/s。220KV及以上廠站調度電話、遠動及線路保護信號的傳輸需滿足N-l原則，兩路保護信號需通過兩套或兩套以上光通信系統(tǒng)傳送，兩套光通信系統(tǒng)選用不同路由、不同傳輸設備、不同直流電源系統(tǒng)供電，每套系統(tǒng)應采用雙電源系統(tǒng)同時供電。
3光纖通信網(wǎng)絡的運行管理和維護
光纖通信網(wǎng)規(guī)模不斷擴大，網(wǎng)絡日趨復雜，目前三明地區(qū)電力光纖通信業(yè)務類型有:(l)寬帶業(yè)務:10M以太網(wǎng)業(yè)務，主要用于辦公和MIS系統(tǒng)及計算機監(jiān)控系統(tǒng)；(2)窄帶業(yè)務FX0/FXS:行政、調度話音業(yè)務；2W/4WE&M:遠動數(shù)據(jù)、自動化保護數(shù)據(jù)(模擬數(shù)據(jù))；V.24:遠動數(shù)據(jù)、自動化保護數(shù)據(jù)(數(shù)字數(shù)據(jù))；4W:安控保護。因此，提高管理維護水平以保障通信網(wǎng)運行是當前通信工作的重心。
首先，維護人員必須了解所維護的設備(含配套的儀表)，掌握光纖通信系統(tǒng)的工作原理、技術性能、各種告警功能和告警產(chǎn)生的原因等。
其次，應配備有必要的維護儀表。如可視光源、OTDR(光時域反射儀)及通用的儀表示波器、誤碼儀和萬用表等。
參考文獻
［1］@許國良.現(xiàn)代光纖通信技術［M］.北京:科學出版社,2005.
�。�2］@胡弘莽.電力通信技術［M］.北京:中國水利水電出版社，2003.
�。�3］@吳翼平.現(xiàn)代光纖通信技術［M］.北京:國防工業(yè)出版社，2004.
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