电力系统中光纤通信技术应用

电力系统中光纤通信技术应用
电力系统中光纤通信技术应用

电力系统中光纤通信技术应用

发表时间:2019-02-26T10:44:16.277Z 来源:《防护工程》2018年第33期作者:陈超张文

[导读] 电力通信主要用于电网的信息和数据的传输,国家电网的安全稳定控制系统和调度自动化系统的基础是电力通信的稳定性

国网湖北省电力有限公司枝江市供电公司湖北宜昌 443200

摘要:电力通信主要用于电网的信息和数据的传输,国家电网的安全稳定控制系统和调度自动化系统的基础是电力通信的稳定性,同时电力通信的稳定性也是电力市场运营者产业化的保证,是使电力系统适应于社会现代化发展的重要保障,同时也是使得非电力产业多元化的基础。

关键词:光纤通信技术;电力通信

引言

光纤通信技术的日益成熟,使得通信传输速率、传输稳定性得到切实保障,在很大程度上,满足了数据的使用需求。光纤通信技术与电力系统的结合,提升了整个电力系统运行环节信息交互的便捷性,为电力系统运营管理工作的开展提供了便利条件。但是受制于传统技术应用思维以及技术应用方式,现阶段光纤通信技术使用效果较差,为了扭转这一局面,充分发挥光纤通信技术在电力系统之中的作用,有必要采取针对性的措施,完善技术应用方式。文章立足于实际,在分析光纤通信技术优势的基础上,吸收过往有益经验,优化技术应用方法,充分发挥光纤通信技术的社会价值与经济价值,稳步推动电力系统通信功能的升级优化。

1光纤通信概述

光纤通信作为一种激光通信的方式,凭借低成本、高效率以及便利性在各个领域广受重视。光纤通信的原理是利用玻璃拉直的光导纤维进行信息传输。光纤通信的构成包括光纤、光源以及光检测器三大组成成分。光纤通信具有一系列优势,首先光纤具有超高的通信容量,传输距离也较远,一根光纤的带宽可以达到25THz以上,传输距离至少为几十公里。并且由于光纤的制造成分为二氧化硅,因而具有轻便的质量、较细的直径,由于减少了对其他金属的消耗,可以合理的利用有限的资源。光纤通信的抗电磁干扰能力很强,信号的传输可以保证高质量,另外,光纤通信不存在辐射,不易被窃听,保密性和安全性较高。

2光纤通信技术的优势

2.1 抗干扰能力较强

光纤通信技术是建立在载波带基础上的信息传输方式。载波的波长非常短,效率较高。在对信息数据进行传输的过程中,需要对信息实现高效压缩,才能对足够多的信息进行传输,否则信息传输过程中所需要耗费的成本就会增加。载波可以有效预防外界噪音和电磁的干扰。存在于自然界的噪音等,波长较长,频率较高,可以与其他光波或者物体之间形成振动,而载波自身的频率非常高。所以,在运行过程中,它可以有效规避自然界中大量外在因素的影响与干扰,进而使信息传输的过程非常稳定。

2.2 传输距离较长

对于传统电力通信系统中的先后采集系统来说,携带信息的介质在运行了一段时间后,具备的能量和功率都会呈现不同程度的衰弱,如果途中不能进行有效的能量源补给,携带的信息内容会出现不同程度的失真。光纤通信技术内部具备预防信号透射的装备,载波在光线中可以迅速反射快速前进,在信息传输途中损失的能量极少。所以,在光纤技术的支持下,远距离信息传输过程中仅仅需要针对管路实施有效维护即可。

2.3 安全性高

众所周知,现存半导体材料中,硅是储存量最大的半导体材料。在光纤管道中,二氧化硅是应用最多的材料。二氧化硅的内部结构非常特殊,含有很多疏松孔道,所以二氧化硅的质量非常轻,可以极大程度地降低敷设管道过程中所需要的成本。同时,二氧化硅的安全性能比较高,不容易产生燃烧,也不会轻易引起爆炸。所以,二氧化硅可以广泛应用到多种环境中。在光纤中具有的内部容积可以一次性容纳几十条的信息线路,可以大幅提高信息并行传输的效率,提高信息传输的效率。

3光纤技术在电力通信中的具体应用

3.1光纤应用

光纤的首要应用是光纤复合架空地线。光纤复合架空地线具有完备的功能,一方面具有地线,另一方面具有通信光纤工作稳定,安全可靠,传输数据快速的功能。因此在实际应用中具有非常重要的作用,更重要的是传输技术与光纤技术的完美结合。因此,光纤复合架空地线在架空光缆中的作用也越来越受到大家的关注,其发挥着无法替代的重要作用,同时也起着屏蔽线的作用。另一方面,光纤复合架空地线安装也十分的简便快捷,只要高压输电线工程竣工,其他设备建设完毕,光纤通信线路就会完工。全介质自承式光缆这种新技术现在也广泛的使用。其中光缆所用的主要材料是全介质材料,而且该种材料可以承受一定的外载荷,所以技术名称可以通过技术环境和内部材料的要求看出,在使用该技术的过程中可以确定机器的强度。

3.2电力特种光缆

作为一种性能相对特殊的光缆,电力特种光缆的构建基础是铁路杆塔资源,如ADSS、MASS等,目前应用较为广泛的是OPGW、ADSS两种类型,因为这两种类型的光缆稳定性较好,外界力量不会轻易对其造成破坏。其中OPGW光缆的安全性较高,不容易被恶意窃取,且具有良好的通信质量,利用该种光缆传输信号时可以减少传输内容的损耗,并且OPGW光缆具有较长的使用周期,不必频繁维修与保养,不过其缺点是针对雷电的侵袭抵抗性较差,一旦出现严重的雷击天气很容易遭到破坏。ADSS光缆在强电场和长距离的线路中较为适用。由于其自身质地较轻,且绝缘性能较好,因而对其进行维修和保养时也较为方便,由于其本身具备的良好的绝缘性,当对其进行安装时不必额外切除电源即可进行安装,从而使人们避免断电造成的不便。

3.3光纤复合相线的应用

光纤复合相线在组成结构上与光纤复合地线有着一定的相同之初,但其在结构设计、设备安装以及日常维护等方面存在着差异。在实际应用的过程之中,技术人员在光纤复合相线线盒设置的过程中,除了使用终端接线口之外,还可以充分利用中间接线口,以保证整个光纤通信的服务能力,实现多个信息通道的同时运作。在进行光纤复合相线安装的过程之中,技术人员需要在安装之前进行光纤挂点以及弧

光纤通信发展

光纤通信技术的发展 (辽宁工程技术大学电子与信息学院辽宁省葫芦岛市126105) 摘要光纤通信的问世使高速率,大容量的通信成为可能,目前它已成为最主要的信息传输技术。本文简要介绍了光纤通信的发展史;光无源器件;光纤通信系统;总结了光纤通信的主要技术的发展—光波分复用技术、光孤子通信技术、光纤交换技术以及量子通信技术等的基本原理、优势、发展状况和技术水平;指出了未来的光纤通信将会朝着光纤到户、全光网络的方向发展,为用户提供更多更好的信息服务。 关键词:光无源器件; 光放大器 ;光孤子通信 ; 全光通信网 中图分类号:文献标志码: Optical fiber communications technology development (Liaoning Technical Univercity Electronic Information Engineering College , Liaoning Huludao 125105) Abstract: Optical fiber communications being published causes the high speed, the large capacity correspondence becomes possibly, at present it has become the most main intelligence transmission technology. This article introduced the optical fiber communications history briefly; Light passive component; Optical fiber communications system; Summarized the optical fiber communications main technology development - light wavelength division multiplying technology, the optical soliton communication, the optical fiber exchange technology as well as the quantum communication and so on the basic principle, the superiority, the development condition and the technical level; Had pointed out the future optical fiber communications will be able to face the optical fiber to the household, the entire light network direction is developing, provides the more better information service for the user. Key word:Light passive component ; Light amplifier; Optical soliton correspondence ; Entire optical communication network Coherent

光纤通信实验报告

计算机与信息技术学院实验报告 专业:通信工程 年级/班级:2009级 2011—2012学年第一学期 课程名称 光纤通信 指导教师 李新源 本组成员 学号姓名 XXXXXX 实验地点 计算机楼501 实验时间 2012年4月6 日 项目名称 自动光功率控制电路 实验类型 硬件实验 一、 实验目的 1.掌握自动功率控制电路的工作原理 二、实验内容: 1.学习自动功率控制电路的工作原理 2.测量相关特征测试点的参数 三、实验仪器: 1.示波器。 2.光纤通信实验系统。 3.光功率计。 4.万用表。 5.FC/PC 型光纤跳线2根。 四、实验原理: 激光器输出光功率与温度和老化效应密切相关。保持激光器输出光功率稳定,可以用光反馈来自动调整偏置电流,电路如下图所示: 1 A 3 A 2 A B I

首先,PIN管监测背向光功率,经检出的光电流由A1放大,送入比较器A3的反向输入端,输入的数字信号和直流参考信号经A2比较放大,接到的A3同相输入端。A3和VT3组成恒流源,给激光器加上偏置电流IB的大小,其中信号参考电压是防止控制电路在无输入信号或长连“0”时,使偏流自动上升。这种电路在10°C~50°C温度范围内功率不稳定度ΔP/P可小于5%。 五、实验步骤: 1.关闭系统电源。按以下方式用连信号连接导线连接: 数字信号模块(数字信号输出一)P300—P100 1310数字光发模块 (数字光发信号输 入) 2.用光纤跳线连接1310nm光发模块和光功率计。 3.将1310nm光发模块的J100,两位都调到ON状态。 4.将1310nm光发模块的J101设置为“数字”。 5.打开系统电源,将数字信源模块第一路的拨码开关U311全拨到OFF状态。这时输入到1310nm数字光发模块的信号始终为“1”。 6.用万用表测量R124两端的电压。测量方法:先将万用表打到20V直流电 压档。然后,将红表笔插入1310nm数字发光模块的台阶插座TP101黑表笔插入TP102。读出万用表的读数U1,代入公式I1= U1/ R124(R124=51Ω)可得此时 自动光功率控制所补偿的电流。观察此时光功率计的读数P1。然后,将1310nm 的拨码开关的右边一位拨到OFF状态,记下光功率计的读数P2。 7.调整手调电位器RP100改变光功率的大小,再重复实验步骤5,将测的实 验数据填入下表。 8.关闭系统电源,拆除实验导线。将各实验仪器摆放整齐。 六、实验结果和心得: 1 2 3 4 5 6 7 16.31dB 16.17dB 11.90dB 7.62dB 6.62dB 4.59dB 3.40dB 37.31dB 25.58dB 11.88dB 7.62dB 6.63dB 4.59dB 3.42dB 3.14mA 5.88mA 8.43mA 12.75mA 1 4.51mA 19.80mA 24.12mA

光纤通信optisystem实验

光纤通信大作业 1、选择一个您认为合适的方案 供选方案:NRZ、RZ调制格式,直接调制或者外调制,APD管或者PIN管,low pass rectangular filter或者low pass gauss filter。请选择您认为实际中可实现的通信性能最好的一组方案。并给出相应的理由。 答:选择NRZ调制格式,直接调制,APD管,low pass gauss filter。选择这个方案的理由就是:为了使得整个系统得到最好的信噪比,并且保证系统误码率在可接受的范围内。具体理由分析如下: 选择NRZ调制格式,因为经NRZ调制的光信号具有紧凑的频谱特性,调制与调解结构简单,在10G与一部分40G系统中得到广泛应用,一直被作为中短距离光纤通信系统中的主要调制格式,通过色散管理与终端可调色散补偿技术,NRZ调制格式在终端传输距离普通光纤获得良好的光传输性能。 选择直接调制,因为直接强度调制就是用信号直接调制激光器的驱动电流,使其输出功率随信号变化、这种方式设备相对简单,研究较早,现已成熟并商品化、外调制则常用于要求较高的通信系统。 选择APD管,因为由书上的P264页的图8、3可知,PIN管接收灵敏度适用于低数据速率光纤通信,当系统通信数据速率为10G时,PIN灵敏度管不适于应用,我们优选ADP管。 选择low pass gauss filter(低通高斯响应滤波器),因为low pass rectangular filter(低通矩形响应滤波器)就是理想的低通滤波器的模型,在幅频特性曲线上呈现矩形。在现实中,如此理想的特性就是无法实现的,所有的设计只不过就是力图逼近矩形滤波器的特性而已。而low pass gauss filter(低通高斯响应滤波器)采用时域法测量有效带宽,具有直观、简便的优点,而采用时域法能够显著缩短有效带宽测量时间。 实验过程: 本次实验中,由NRZ调制格式、直接调制、APD管与low pass gauss filter构成的光纤通信系统。 1)、根据实验要求,连接实验电路。同时为了实时地观察系统的运行状态,必须在系统外围增加监测及显示装置,将系统运行结果显示出来,便于观察与分析。因此,在系统中加入了Eye Diagram Analyzer、BER Analyzer、Optical Time Domain Visualizer、Optical Power Meter、Optical Spectrum Analyzer、Oscilloscope Visualizer。通过这些监测及显示器件,可以较为直观地观察到入纤光功率、调制前后的光信号频谱与时域波形、解调后的信号波形、信号眼图及误码率等系统的运行状态与运行结果。整个光纤通信系统的架构如下图示: 完整的光纤通信系统

光纤通信技术的发展历史

论文题目:光纤通信技术发展历史 姓名:谢新云 学号:0932002231 专业班级:通信技术(2) 院系:电子通信工程学院 指导老师:彭霞 完成时间:2011年10月22日

概论 目前,在实际运用中相当有前途的一种通信技术之一,即光纤通信技术已成为现代化通信非常重要的支柱。作为全球新一代信息技术革命的重要标志之一,光纤通信技术已经变为当今信息社会中各种多样且复杂的信息的主要传输媒介,并深刻的、广泛的改变了信息网架构的整体面貌,以现代信息社会最坚实的通信基础的身份,向世人展现了其无限美好的发展前景。 自上世纪光纤通信技术在全球问世以来,整个的信息通讯领域发生了本质的、革命性的变革,光纤通信技术以光波作为信息传输的载体,以光纤硬件作为信息传输媒介,因为信息传输频带比较宽,所以它的主要特点是:通信达到了高速率和大容量,且损耗低、体积小、重量轻,还有抗电磁干扰和不易串音等一系列优点,从而备受通信领域专业人士青睐,发展也异常迅猛。 光纤通信不仅可以应用在通信的主干线路中,也可以在电力通信控制系统中发挥作用,进行工业监测、控制,现在在军事上也被广泛应用,基于各领域对信息量的需求不断增长,光纤通信技术的应用发展趋势也备受关注。一条完整的光纤链路除受光纤本身质量影响外,还取决于光纤链路现场的施工工艺和环境。 本文针对光纤通信技术的发展及趋势展开研究,分别介绍了光纤通信技术的发展历史和现状,以及光纤通信技术的发展趋势,对一些先进的光纤通信技术进行了介绍。 关键字:光纤通信技术,发展历史,现状,发展趋势

目录 概论 (1) 目录 (2) 第一章光纤通信技术的形成 (3) 1.1早期的光通信 (3) 1.2 现在光纤通信技术的形成 (3) 1.2.1 光纤通信器件的发展 (3) 1.2.2 光纤 (5) 第二章光纤通信技术的现状 (8) 2.1 光纤光缆 (8) 2.2 光电子器件 (8) 2.3光纤通信系统 (14) 第三章我国光纤通信技术的发展 (15) 参考文献 (16)

光纤通信实验报告2012301200003

武汉大学电工电子信息学院实验报告 电子信息学院通信工程专业2015年 9 月17日 实验名称光纤通信的光传输指导教师易本顺 姓名徐佑宇年级2012级学号2012301200003成绩 一、预习部分 1.实验目的 2.实验基本原理 3.主要仪器设备(含必要的元器件、工具) 一、实验目的 1、通过光传输系统课程设计使学生熟悉常见的几种传输网络的特点及应用场 合; 2、了解ZXMP S325的具体硬件结构,加深对于光传输的理解; 3、掌握 ZXMP S325 的组网过程以及网管工具的使用,培养学生在传输组网工 程方面的实际应用技能。 二、实验设备 1、SDH设备:ZXMP S325; 2、实验用维护终端 三、实验原理 SDH技术是目前通信网络的主流技术,它以其突出的技术优势为网络提供优质、高效、可靠的通信业务,能够满足带宽数据及图像视频等多业务的传输需求,自愈功能强。 1、光传输原理及优势 SDH 全称同步数字体系(Synchronous Digital Hierarchy), SDH 规范了数字信号的帧结构、复用方式、传输速率等级、接口码型特性,提供了一个国际支持框架,在此基础上发展并建成了一种灵活、可靠、便于管理的世界电信传输网。这种传输网易于扩展,适于新电信业务的开展,并且使不同厂家生产的设备互通成为可能,这正是网络建设者长期以来追求的目标。 其优势主要体现在以下几个方面: (1)接口方面 ·电接口:STM-1是SDH的第一个等级,又叫基本传输模块,比特率为155.520Mb/s,STM-N是SDH第N个等级的同步传送模块,比特率是STM-1的N倍(N=4n=1,4,16...)·光接口:仅对电信号扰码,光口信号码型是加扰的NRZ码,采用世界统一的7级扰码。 (2)复用方式 低速SDH信号以字节间插方式复用进高速SDH帧结构中,位置均匀、有规律,是可预见的

光纤通信的发展前景

光纤通信的现状及其未来发展 光信息科学与技术08-1班 韩欣欣 08133102 关键词:光纤通信 光纤到户 未来发展 摘要:光纤通信自问世以来,给整个通信领域带来了一场革命,它使高速率,大容量的通信成为可能。目前它已经成为一种不可替代的、最主要的信息传输技术。 引言: 光无处不在。在人类发展的早期,人类已经开始使用光传递信息了。但那时候传递的信息容量非常少,局限性也很大。 随着社会的发展,信息传输与交换量与日俱增,传统的电通信方式已不能满足人们的需要。为了扩大通信容量,通信方式从中波、短波发展到微波、毫米波,这实际上就是通过提高通通信载波频率来扩大通信容量的。这样就出现了现在的光通信技术,就是光纤通信。 光纤通信是将要传送的图像、数据等信号调制到光载波上,以光纤作为传输媒介的通信方式。 与传统的电通信相比,光纤通信是以很高频率的光波作为载波,以光纤为传输介质的通信。由于光纤通信具有损耗低、传输频带宽、容量大、体积小、重量轻、抗电磁干扰、不易串音等优点,自其出现以来就备受业内人士的青睐,发展非常迅速。光纤通信系统的传输容量从1980年至今增加了近一万倍 传输速度在过去的10年中大约提高了100倍。 光纤发展与应用 为了发展光通信技术,人们又考虑和尝试了各种传输介质,但是他们的损耗都非常的高。直到1966年美籍华人高锟博士和霍克哈姆发表论文,预见了低损耗的光纤能够应用于通信,敲开了光纤通信的大门。从此光纤在通信中的应用引起了人们的重视。 很快在1970年8月美国康宁公司首次研制成功损耗为20dB/kM光纤。光纤通信的时代由此开始了。 1972年,随着光纤制备工艺中的原材料提纯、制棒和拉丝技术水平

光纤通信在电力系统的应用

Vol.28No.3 M ar.2012 赤峰学院学报(自然科学版)Journal of Chifeng University (Natural Science Edition )第28卷第3期(下) 2012年3月目前,光纤通信在电力载波通信、微波通信、一点多址等诸多通信方式中日显优势,已成为电力通信网的主要传输方式.它是以光波为载体,以光导纤维为传输媒质,将信号从一处传输到另一处的一种通信手段.它具有传输的信息量大、 距离远、频带宽、质量高、抗干扰及辐射性强等许多优点,是集语音、图像、数据通信为一体的综合传输系统. 随着电力系统变电站无人值守项目的实行,电网专业化管理的进一步深化,电力通信专网在整个电力系统运行管理中的地位越来越重要,积极采用新技术和新设备组建电力通信专网已是十分紧迫的任务.在此背景下, 自2000年以来,电力系统进行了电力通信专网的统一规划和建设,建成了以光纤通信为主,微波和电力载波为辅的通信系统.1系统组成、规模及维护1.1系统组成 1.1.1 OPGW 光缆,Optical Fiber Composite Over- head Ground Wire (也称光纤复合架空地线).把光纤放置在架空高压电线的地线中,用以构成输电线路上的光纤通信网,兼具地线和通信的双功能. 全介质自承光缆———ADSS (All Dielectric Self Supporting ).ADSS 光缆在输电线路上广泛使用,特别是在已建线路上使用较多.它能满足输电线跨度大、 垂度大的要求.其特点是:(1)张力理论值为零;(2)为全绝缘结构,安装及线路维护时可带电作业,这样可大大减少停电损失;(3)其伸缩率在温差很大的范围内可保持不变,而且其在极限温度下,具有稳定的光学特性;(4)耐电蚀ADSS 光缆可减少高压感应电场对光缆的电腐蚀;(5)ADSS 光缆直径小、质量轻,可以减少冰和风对光缆的影响,其对杆 塔强度的影响也很小. 由于光纤具有抗电磁干扰、自重轻等特点,它可以安装在输电线路杆塔顶部而不必考虑最佳架挂位置和电磁腐蚀等问题.因而, OPGW 具有较高的可靠性,优越的机械性能,成本较低等显著特点.在新敷设或更换现有地线时尤其合适和经济.1.1.2SDH 传输系统.SDH 传输系统具有灵活的设 备配置 OSN1500、OSN2500、OSN3500、OSN7500、OSN9500智能光传输设备,用于在网络骨干层到接入层实现SDH 、PDH 、Ethernet 、ATM 、DDN 、SAN 等多种业务的高效传输.设备支持智能网络技术,能实现对业务和带宽的智能化管理.系统支持内置微波中频板,配合微波设备的ODU 使用可实现业务的无线传输. STM -16/4兼容设备, 支持网络设备从622M 到2.5G 的在线升级,具备高低阶20G 全交叉能力.具有强大的组网能力支持Mesh 组网,网络节点即插即用.支持SDH 业务、PDH 业务、以太网等多业务接口,单子架可实现1×STM -16四纤环或2×STM-16二纤环,可支持M esh 网络中多达40个光方向的组网;具有完善的网络生存机制和完备的设备保护机制.1.1.3 同步时钟系统.同步时钟源包括:线路时钟 源、支路信号时钟源、两路外同步时钟源、内部时钟源.每个站点可以从两个方向提取时钟,对这两个方向时钟设置优先级,当高优先级的时钟质量低于要求时,自动跟随另一个低优先级的时钟,以此对同步时钟建立起时钟保护自愈环. 实际应用中,在中心有人站接入两路高质量的 光纤通信在电力系统的应用 张金祥 (内蒙古东部电力有限公司赤峰电业局,内蒙古赤峰024000) 摘 要:光纤通信技术在赤峰电业局的推广应用,实现了电网通信网建设的低成本、大容量、多业务 和智能化,满足了电力数据、语音、视频、宽带接入等多种业务的传输要求,并在网络通信的实时性、准确性和可靠性等方面提供了充分的保障. 关键词:电力通信;ADSS 光缆;OPGW 光缆;SDH 传输系统中图分类号: TN929.14文献标识码:A 文章编号:1673-260X (2012)03-0079-02 79--

光纤通信技术的发展及趋势

光纤通信技术的发展及趋势 本文针对光纤通信技术的发展及趋势展开研究,分别介绍了光纤通信技术的发展历史和现状,以及光纤通信技术的发展趋势,对一些先进的光纤通信技术进行了介绍。 1、导言 目前,在实际运用中相当有前途的一种通信技术之一,即光纤通信技术已成为现代化通信非常重要的支柱。作为全球新一代信息技术革命的重要标志之一,光纤通信技术已经变为当今信息社会中各种多样且复杂的信息的主要传输媒介,并深刻的、广泛的改变了信息网架构的整体面貌,以现代信息社会最坚实的通信基础的身份,向世人展现了其无限美好的发展前景。 自上世纪光纤通信技术在全球问世以来,整个的信息通讯领域发生了本质的、革命性的变革,光纤通信技术以光波作为信息传输的载体,以光纤硬件作为信息传输媒介,因为信息传输频带比较宽,所以它的主要特点是:通信达到了高速率和大容量,且损耗低、体积小、重量轻,还有抗电磁干扰和不易串音等一系列优点,从而备受通信领域专业人士青睐,发展也异常迅猛。 2、光纤通信技术的发展历史总结

近十几年来,光纤通信技术有了长足的进展,其中的新技术也不断被发掘,大大提高了传统意义上的通信能力,这使得光纤通信技术在更大的范围内得到了应用。 光纤通信技术是指把光波作为信息传输的载波,以光纤作为信息传输的媒介,将信息进行点对点发送的现代通信方式。光纤通信技术的诞生及深入发展是信息通信史上一次重要的改革。光纤通信技术从理论提出到工程领域的技术实现,再到今天高速光纤通信的实现,前后经历了几十年的时间。 上世纪六十年代开始的光纤通信技术最开始起源于国外,当时研制的光纤损耗高达400分贝/千米,后来,英国标准电信研究所提出,在理论上光纤损耗能够降低到20分贝/千米,然后,日本紧接着研制出通信光纤的损耗是100分贝/千米,康宁公司基于粉末法研制出了损耗在20分贝/千米以下的石英光纤,到最近的掺锗石英光纤的损耗降低至0. 2分贝/千米,已经接近了石英光纤理论上提出的损耗极限。 由以上光纤通信技术的发展历程,可以把光纤通信技术分为大致五个阶段,即850纳米波段的多模光波,到1310纳米多模光纤,到1310纳米单模光纤,再到1550纳米单模光纤,最后是长距离进行传输的光纤通信技术。 3、光纤通信技术的现状研究

基于锁相环技术的光纤通信实验系统

基于锁相环技术的光纤通信实验系统 □韩磊高明 【内容摘要】本文提出一个用CMOS锁相环CD4046电路等器件构成光纤通信实验系统,并具体介绍了系统组成,演示了现代光通信的基本工作过程、功能测试。利用这套光纤通信系统的雏形装置,触摸到最新科技发展的脉搏。 【关键词】光纤通信;实验系统;锁相环CD4046;实践教学 【作者单位】韩磊,高明;江海职业技术学院 高职院校培养的是高素质技能型人才,掌握光通信应用技术,已经成为电子通信、光电专业学生应具备的素质和能力。本文介绍的光纤通信实验系统,演示了当代光通信的工作过程,拓宽了学生的知识面,开阔了学生的视野,对于提高学习兴趣和积极性起到了重要的作用,同时对引导学生迅速进入工程应用的前沿领域有着良好的导向作用。 光电技术专业实验教学担负着将发展中的现代技术及时引入教学中的使命。为了能够使用光通信系统在实验室里观察到光通信的工作过程,利用锁相环(PLL)技术设计制作一套光纤通信实验系统。这套为光纤通信的雏形装置,是利用激光光束通过光纤传送语音信息的传输实验装置,具有电路简单、工作稳定可靠、直观性强、成本低廉、通信质量好的特点。 一、实验光纤通信系统的组成及电路设计 实验装置主要设计思路是以通信原始模式为基础(信源?信道?信宿三大模块),在此基础之上在收发端分别加上发光调制装置和接收(光信号)解调装置,同时利用光传输介质(以光纤为主)进行信息的传送,这样设计此光纤通信实验装置的模块方案基本完成。主要包括由半导体发光二极管LED及其调制,驱动电路组成的光信号发送器、传输光纤和由光敏晶体三极管3DU5,装换电路及功率放大电路组成的光信号接收器三个部分组成。 实验系统中发送器和接收器的信号发送和接收主要利用锁相环(PLL)技术构成。锁相环(PLL)技术是能使受控振荡器的频率和相位均与输入信号保持确定关系的闭环电子电路。其主要功能是为无线电发射中使频率较为稳定的一种方法,主要有VCO(压控振荡器)、PD(鉴相器)和LF(环路滤波器)三部分组成。压控振荡器给出一个信号,一部分作为输出,另一部分通过分频与鉴相器所产生的本振信号作相位比较,为了保持频率不变,就要求相位差不发生改变,如果有相位差的变化,则鉴相器的电压输出端的电压发生变化,去控制VCO(压控振荡器)直到相位差恢复,最终达到锁频的目的。 现在常使用集成电路的锁相环,CD4046是通用的CMO S锁相环集成电路,其特点是电源电压范围宽(为3V 18V),输入阻抗高(约100MΩ),动态功耗小,在中心频率f 0为10kHz,下功耗仅为600μW,属微功耗器件,采用16脚双列直插式。CD4046锁相环采用的是RC型压控振荡器,当PLL对跟踪的输入信号的频率宽度有要求时还需要外接电阻R2使用。 对于光纤通信设备中光发送器件和光接收器件的选择,一般情况下一端发射装置使用发光二极管(LED)或一束激光将光脉冲传送至光纤,光纤的另一端的接收装置使用光敏元件检测脉冲,而光纤在传输信号的过程中有一定的损耗,这就要求光源和光宿的参数要符合光纤传输的最低损耗。所以为了获得最佳的传输效果,光源LED的发光中心波长必须在传输光纤呈现低损耗的0.85μm、1.3μm或1.6μm红外光附近,而光电检测(接收端)器件的峰值波长也应与该波长接近。本实验装置中光发送端采用发光中心波长为0.85μm 附近的GaAs(砷化镓)半导体发光二极管作为光源,光接收端则采用峰值响应波长为0.8 0.9μm的光敏晶体三极 三、结语 经过单因素实验,确定出影响豆粉营养型面包制作的各因素最佳水平为:豆粉与奶粉的比例1:1,水添加量48%,酵母添加量1%,糖添加量18%。 【参考文献】 1.王恕,王显伦,胡运生.小麦粉大豆粉搭配的研究[J].郑州粮食学院学报,19942.李利民,郑学玲,姚惠源.面粉中的碳水化合物在面包烘焙中的作用[J].粮食与饲料工业,2000 3.李硕碧,高翔.小麦高分子量谷蛋白亚基与加工品质[M].北京:中国农业出版社,2001 4.Fleming S E,Sosulski F W.Breadmaking Properties of Flour Concentrated Plant Proteins[J].Cereal Chemistry,1977 5.董海州,郭承东.全脂大豆粉对面包品质的影响[J].食品工业科技,1998 · 07 ·

光纤通信实验报告汇总

南京工程学院 通信工程学院 实验报告 课程名称光纤通信_________ 实验项目名称光纤通信实验_______ 实验学生班级通信(卓越)131_____ 实验学生姓名吴振飞_____ _____ 实验学生学号 208130429_________ 实验时间2016.6.15___ 实验地点信息楼C413_______ 实验成绩评定 ______________________ 指导教师签字 ______________________ 2016年 6月 19日

目录 实验一半导体激光器P-I特性测试实验 (1) 一、实验目的 (1) 二、实验仪器 (1) 三、实验原理 (1) 四、实验内容 (2) 五、实验步骤 (2) 六、注意事项 (2) 七、思考题 (3) 实验二光电探测器特性测试实验 (3) 一、实验目的 (3) 二、实验仪器 (3) 三、实验原理 (3) 四、实验内容 (4) 五、实验步骤 (4) 六、注意事项 (4) 实验三电话光纤传输系统实验 (4) 一、实验目的 (4) 二、实验内容 (5) 三、预备知识 (5) 四、实验仪器 (5) 五、实验原理 (5) 六、注意事项 (6) 七、实验步骤 (6) 九、思考题 (6)

实验一半导体激光器P-I特性测试实验 一、实验目的 学习半导体激光器发光原理和光纤通信中激光光源工作原理;了解半导体激光器平均输出光功率与注入驱动电流的关系;掌握半导体激光器 P(平均发送光功率) -I(注入电流) 曲线的测试方法。 二、实验仪器 1、ZYE4301G 型光纤通信原理实验箱 1 台 2、光功率计1 台 3、FC/PC-FC/PC 单模光跳线 1 根 4、万用表(自带) 1 台 5、连接导线 20 根 三、实验原理 半导体激光二极管(LD) 或简称半导体激光器,它通过受激辐射发光,(处于高能级E2的电子在光场的感应下发射一个和感应光子一模一样的光子,而跃迁到低能级E1,这个过程称为光的受激辐射,所谓一模一样,是指发射光子和感应光子不仅频率相同,而且相位、偏振方向和传播方向都相同,它和感应光子是相干的。) 是一种阈值器件。由于受激辐射与自发辐射的本质不同,导致了半导体激光器不仅能产生高功率(≥10mW) 辐射,而且输出光发散角窄(垂直发散角为 30~50°,水平发散角为 0~30° ),与单模光纤的耦合效率高(约 30%~50%),辐射光谱线窄(Δλ =0.1~1.0nm),适用于高比特工作,载流子复合寿命短,能进行高速信号(>20GHz) 直接调制,非常适合于作高速长距离光纤通信系统的光源。 对于线性度良好的半导体激光器,其输出功率可以表示为ηω (1-1) Pe=)(2thDIIq ?η其中intintaaamirmirD+=ηη,这里的量子效率ηint,表征注入电子通过受激辐射转化为光子的比例。在高于阈值区域,大多数半导体激光器的ηint接近于 1。 1-1 式表明,激光输出功率决定于内量子效率和光腔损耗,并随着电流而增大,当注入电流I>Ith时,输出功率与I成线性关系。其增大的速率即P-I曲线的斜率,称为斜率效率 dPη2DeqdIηω= (1-2) P-I特性是选择半导体激光器的重要依据。在选择时,应选阈值电流Ith尽可能小, Ith对应P值小,而且没有扭折点的半导体激光器,这样的激光器工作电流小,工作稳定性高,而且不易产生光信号失真。并且要求P-I曲线的斜率适当。斜率太小,则要求驱动信号太大,给驱动电路带来麻烦; 斜率太大,则会出现光反射噪声及使自动光功率控制环路调整困难。半导体激光器具有高功率密度和极高量子效率的特点,微小的电流变化会导致光功率输出变化,是光纤通信中最重要的一种光源,半导体激光器可以看作为一种光学振荡器,要形成光的振荡,就必须要有光放大机制,也即激活介质处于粒子数反转分布,而且产生的增益足以抵消所有的损耗。将开始出现净增益的条件称为阈值条件。一般用注入电流值来标定阈值条件,也即阈值电流Ith,当输入电流小于Ith时,其输出光为非相干的荧光,类似于LED发出的光,当电流大于Ith

电力系统光纤通信若干问题

电力系统光纤通信若干问题分析 李 玮 (广东省电力设计研究院 广东 广州 510000) 摘 要: 随着光纤通信在电力系统内应用水平的进一步提高,光纤通信取代微波、电力载波已成为必然。以南方电网光纤通信骨干网为例,介绍电力系统专用光缆、通信电源、参数匹配及业务倒换等方面的现状,分析存在的问题,并在此基础上提出解决问题的措施及思路。 关键词: 通信电缆;通信电源;参数匹配;业务倒换 中图分类号:TP311 文献标识码:A 文章编号:1671-7597(2012)1120128-02 分成两组,分别为2条母线供电,同时每条母线配置独立的蓄电 0 引言 池,以实现2条母线相对独立供电。该运行方式较好的实现了目前,SDH(synchronous digital hierarchy)光纤通 2条母线的独立供电,增强了通信电源设备的运行可靠性,同信凭借其安全、经济、可靠的优势,已逐步替代了微波通信、 时提高了设备检修的灵活性,由于2条母线共用同一台充电机,电力载波通信等通信方式,成为我国电力系统最重要的通信方 因此在充电机发生物理损坏的情况下容易导致2条母线同时失式,在其承载的业务中,仅直接与电网安全稳定运行的主要业 电,因此目前也较少使用。 务就有继电保护、安全自动装置、EMS、调度语音、能量计 3)双电源双母线运行方式:即由两套充电机分别对2条母量、故障录波、电力市场以及集控站控制等等。面对越来越多 线供电,并配置独立的蓄电池,实现了双路供电的完全独立,的系统应用,光纤通信迎来了巨大的发展机遇,但由于电力系 具有极高的可靠性,是目前电力通信系统中的主要供电方式。统对信号传输安全性、可靠性的特殊要求,光纤通信同样也面 伴随着通信电源运行方式的改变,南方电网光纤通信骨干临着严峻的挑战。 网已逐渐摸索出一套适合自身安全需要的供电方式:对于支持本文以南方电网光纤通信骨干网为例,就专用光缆、通信 双路电源的设备,采用两路相互独立的电源对设备供电,并实电源、参数匹配及业务倒换等方面对电力系统现状进行简要介 现负载均衡;对于只支持单路供电的设备,在设备前端增加电绍,分析存在的问题,并讨论解决问题的措施及思路。 源转换模块,实现两路电源输入;对于无人值守变电站,除采 1 通信设备自身存在的问题 用上述措施外,采用加大蓄电池组容量的方法以延长故障情况 1.1 通信光缆对系统的影响 下的设备运行时间。 作为电力系统专用的特殊光缆,光纤复合架空地线 2 通信设备与业务系统的匹配问题 (OPGW)具有强度高、性能稳定、无电腐蚀等优点,目前在电 2.1 通道时延对继电保护及安自业务的影响 力系统光纤通信骨干网中应用十分广泛。但因其与高压线路同 杆架设,且兼做地线,因此,雷击问题已经成为影响OPGW安全性能的重要因素。 雷击对OPGW的影响:随着OPGW大规模投入使用,其易受雷击的问题已变得越来越突出,国内已发生多起因雷击导致OPGW外丝断股进而影响内部光纤性能的事件,而建设单位为了确保所用光缆性能更加稳定,对OPGW更是提出了3级雷击不断股的近乎苛刻的要求,因此,如何提高OPGW抗雷击性能已经成为OPGW面临的最严峻的挑战之一。目前较为通用的做法主要有以下两点。 1)改善光缆结构和股线形状,主要是在外层股线和内层股线间留有空气隙,以防止外层热量传导至内层和光纤,这种思想主要是保护内层光纤,对外层雷击断股并无实质改善。 2)调整外层股线材料配比,对于雷击多发区,采用外径较粗的全铝包钢单丝,同时提高导电率,这种思想提高了外层单丝的抗雷击水平,但增加了光缆的生产成本和自身重量,对铁塔的承重造成了一定的压力,同时也加大了施工难度。 1.2 通信电源对通信系统的影响 “心脏”,通信电源运行的好坏直接影响着整个系统是否能够健康稳定运行。回顾通信电源的发展历程,主要经历了单电源单母线、单电源双母线和双电源双母线等三种运行方式。 1)单电源单母线运行方式:即将整流模块输出、蓄电池组、负载均连接于同一条母线,由于采用这种方式对设备供电安全性较低且维护检修不便,因此在电压等级较高的变电站已基本不用。 2)单电源双母线运行方式:即将一套充电机的整流模块 继电保护和安自构成了我国电网安全稳定的三道防线,其主要功能依托通信通道承载,由于相关控制、保护信息对实时性要求很高,因此通信通道的时延将对装置的动作速动性、可靠性和灵敏性乃至电网的安全稳定速度造成严重影响。 2.1.1 通道时延对继电保护的影响 目前,我国线路保护的主保护为线路纵联保护,根据实现原理,又可以分为线路纵联距离(方向)保护和线路纵差保护: 对于线路纵联距离(方向)保护而言,虽然故障方向的判别只是依赖于本侧电气量,判别时间与通道时延没有关系。但是,通道时延对装置动作速度的影响是累加的。由于故障范围的判别决定于两个因素:一是根据本侧电气量得到的相对于本侧装置的故障方向,二是通过通道得到的相对于对侧装置的故障方向,只有相对于两侧保护装置的故障方向都确定为正方向,装置才确定本次故障时区内故障,因此通道时延对装置动作速度的影响是累加的。 1)对于线路纵联距离(方向)保护,由于故障范围的判别决定于两个因素:一是根据取决于本侧电气量得到的相对于本侧装置的故障方向,二是和通过通道得到的相对于对侧装置的故障方向,只有相对于两侧保护装置的故障方向都确定为正方向,装置才确定本次故障是区内故障。因此,通过通道得到的相对于对侧装置的故障方向信息对保护动作的正确性至关重要,如果通道延时过长,不仅影响保护的动作速度,很可能造成保护误动甚至可能造成保护误动、拒动。运行中,曾多次出 现在功率倒向情况下因通道延时过长造成的同塔双回线保护误

光纤通信技术的发展与应用

光纤通信技术的发展与应用 一、光纤通信的应用背景 通信产业是伴随着人类社会的发展而发展的。追溯光通信的发展起源,早在三千多年前,我国就利用烽火台火光传递信息,这是一种视觉光通信。随后,在1880年贝尔发明了光电话,但是它们所传输的信息容量小,距离短,可靠性低,设备笨重,究其原因是由于采用太阳光等普通光源。之后伴随着激光的发现,1966年英籍华人高锟博士发表了一篇划时代性的论文,他提出利用带有包层材料的石英玻璃光学纤维,能作为通信媒质。从此,开创了光纤通信领域的研究工作。 二、光纤通信的技术原理 光纤即光导纤维,光纤通信是指利用光波作为载波,以光纤作为传输介质将要传输的信号从一处传至另一处的通信方式。其中,光纤由纤芯、包层和涂层组成。纤芯是一种玻璃材质,以微米为单位,一般几或几十微米,比发丝还细。由多根光纤组成组成的称之为光缆。中间层称为包层,根据纤芯和包层的折射率不同从而实现光信号传输过程中在纤芯内的全反射,实现信号的传输。涂层就是保护层,可以增加光纤的韧性以保护光纤。

光纤通信系统的基本组成部分有光发信机、光纤线路、光收信机、中继器及无源器件组成。光发信机的作用是将要传输的信号变成可以在光纤上传输的光信号,然后通过光纤线路实现信号的远距离传输,光纤线路在终端把信号耦合到收信端的光检测器上,通过光收信端把变化后的光信号再转换为电信号,并通过光放大器将这微弱的电信号放大到足够的电平,最终送达到接收端的电端完成信号的输送。中继器在这一过程中的作用是补偿光信号在光纤传输过程中受到的衰减,并对波形失真的脉冲进行校正。无源器件的作用则是完成光纤之间、光纤与光端机之间的连接及耦合。其原理图如图1所示: 通过信号的这一传输过程可以看出,信号在传输过程中其形式主要实现了两次转换,第一次即把电信号变成可在光纤中传输的光信号,第二次即把光信号在接收端还原成电信号。此外,在发信端还需首先把要传输的信号如语音信号变成可传输的电信号。 三、光纤通信的特点 1.抗干扰能力强。光纤的主要构成材料是石英,石英属绝缘材料的范畴,绝缘性好,有很强的抗腐蚀性。而且在实际应用过程中它受电流的影响非常小,因此抗电磁干扰的能力很强,可以不受外部环境的影响,也不受人为架设的电缆等的干扰。这一特性相比于普通无线

光纤通信系统实验指导书

光纤通信系统实验指导书 光纤通信系统实验指导书 桂林电子科技大学信息科技学院 二零零九年三月 目录 实验一数字光纤传输测试系统实验 (2) 实验二SDH点对点组网2M配置实验 (9)

实验三SDH 链型组网配置实验 (17) 实验四SDH 环形组网配置实验 (27) 实验一数字光纤传输测试系统实验 概述 光纤通信是利用光波作为载波,以光纤作为传输媒质实现信息传输,是一种最新的通信技术。 光纤是光导纤维的简称。光纤通信是以光波为载频,以光导纤维为传输媒质

的一种通信方式。光纤通信使用的波长在近红外区,即波长800~1800nm,可分为短波长波段(850nm)和长波长波段(1310nm和1550nm),这是目前所采用的三个通信窗口。 通信发展过程是以不断提高载频频率来扩大通信容量,光是一种频率极高的电磁波(3×1014HZ),因此用光作载波进行通信容量极大,是过去通信方式的千百倍,具有极大的吸引力,是通信发展的必然方向。 光纤通信有许多优点:首先它有极宽的频带。目前我国已完成了10Gbps的光纤通信系统,这意味着在125um的光纤中可以传输大约11万路电话。其次,光纤的传输损耗很小,传统的同轴电缆损耗约在5dB/Km以上,站间距离不足10Km;而工作在1.55um的光纤最低已达到0.2dB/Km的损耗,站间无中继传输可达100Km以上。另外,光纤通信还具有抗电磁干扰、抗腐蚀、抗辐射等特点,它 。 在地球上有取之不尽,用之不竭的光纤原材料—SiO 2 光纤通信可用于市话中继线,长途干线通信,高质量彩色电视传输,交通监控指挥,光纤局域网,有线电视网和共用天线(CATV)系统。 波分复用技术(WDM)的出现,使光纤传输技术向更高的领域发展,实现信息宽带、高速传输。 光纤通信将会在光同步数字体系(SDH)、相干光通信、光纤宽带综合业务数字网(B—ISDN)、用户光纤网、ATM及全光通信有进一步发展。 光纤通信系统主要由三部分组成:光发射机、传输光纤和光接收机。其电/光和光/电变换的基本方式是直接强度调制和直接检波。实现过程如下:输入电信号既可以是模拟信号(如视频信号、电话语音信号、正弦波或三角波信号),也可以是数字信号(如计算机数据、PCM编码信号、数字信号源信号);调制器将输入的电信号转换成适合驱动光源器件的电流信号并用来驱动光源器件,对光源器件进行直接强度调制,完成电/光变换的功能;光源 输出的光信号直接耦合到传输光纤中,经一定长度的光纤传输后送达接收端;在接收端,光电检测器对输入的光信号进行直接检波,将光信号转换成相应的电信号,再经过放大恢复等电信号处理过程,以弥补线路传输过程中带来的信号损伤(如损耗、波形畸变),最后输出和原始输入信号相一致的电信号,从而完成整个传送过程。 根据所使用的光波长、传输信号形式、传输光纤类型和光接收方式的不同,光纤通信系统可分成:

光纤通信实验报告

OptiSystem实验 一、OptiSystem简介 OptiSystem是一款创新的光通讯系统模拟软件包,它集设计、测试和优化各种类型宽带光网络物理层的虚拟光连接等功能于一身,从长距离通讯系统到LANS 和MANS都适用。OptiSystem有一个基于实际光纤通讯系统模型的系统级模拟器,并具有强大的模拟环境和真实的器件和系统的分级定义。它的性能可以通过附加的用户器件库和完整的界面进行扩展,从而成为一系列广泛使用的工具。全面的图形用户界面提供光子器件设计、器件模型和演示。丰富的有源和无源器件库,包括实际的、波长相关的参数。参数扫描和优化允许用户研究特定的器件技术参数对系统性能的影响。OptiSystem满足了急速发展的光子市场对于一个强有力而易于使用的光系统设计工具的需求,深受系统设计者、光通信工程师、研究人员的青睐。 OptiSystem软件允许对物理层任何类型的虚拟光连接和宽带光网络的分析,从远距离通讯到MANS和LANS都适用。它可广泛应用下列场合: 1.物理层的器件级到系统级的光通讯系统设计; 2.CATV或者TDM?WDM网络设计; 3.SONET?SDH的环形设计; 4.传输装置、信道、放大器和接收器的设计; 5.色散图设计; 6.不同接受模式下误码率(BER)和系统代价(Penalty)的评估; 7.放大系统的BER和连接预算计算。 实验1 OptiSystem快速入门:以“激光外调制”为例 一、实验目的 1、掌握软件的简单操作 2、了解软件的元件库 3、掌握建立新的project(新的工作界面) 4、掌握搭建系统:将元件从元件库中拖入project、连线、搭建系统 5、掌握设置参数 6、掌握软件的运行、观察结果、导出数据 二、实验过程 1.建立一个新文件。(File>New) 2.将光学器件从数据库里拖入主窗口进行布局. 3.光标移至有锁链图标出现时,进行连线。(如图1所示) 4.设置连续波激光器参数。 (1)点击frequency>mode, 出现下拉菜单,选中script。 (2)在value中输入数据并作评估。 (3)点击单位,选择“THZ”,点击OK 回主窗口。(如图2所示)

浅谈电力系统光纤通信工程的运用探讨

浅谈电力系统光纤通信工程的运用探讨 发表时间:2020-03-16T14:57:36.090Z 来源:《电力设备》2019年第21期作者:黄敏妮[导读] 摘要:伴随着经济的不断发展以及科学技术的进步,在电力系统通信中,先进的科学技术也得到了广泛的应用,光纤通信技术有了很大的进步和发展,在一定程度上提高了电力系统的通信技术质量。 (广西鑫华电力设计有限责任公司广西梧州 543000) 摘要:伴随着经济的不断发展以及科学技术的进步,在电力系统通信中,先进的科学技术也得到了广泛的应用,光纤通信技术有了很大的进步和发展,在一定程度上提高了电力系统的通信技术质量。在本篇文章中,对电力系统光纤通信工程的运用进行了详细的探讨。 关键词:电力系统;光纤通信工程;运用探讨 优良的电力系统是电力安全稳定运行的重要支撑,电力系统通信作为电力系统不可缺少的重要组成部分,为保证电网信息的可靠、高效、安全传输,对电力系统通信网络传输能力以及通信设备方面的要求也在不断提高。由于光纤通信自身具有抗强电磁感染以及电绝缘的性能,并具有传播速度快、容量大、安全性高的特点,如果将光纤通信直接运用到电力系统当中,不仅可以有效保证电力系统通信传输网络的稳定性,还能保证通信信号的高质量传输。 1、电力系统通信 为满足电力系统运行、维护和管理,需将电网信息集中管理、统一调度,并建立与之相适应的通信系统。因此电力系统通信是电力系统不可缺少的重要组成部分,是电网实现调度自动化和管理现代化的基础,是确保电网安全、经济调度的重要技术手段。在1978年我们国家已正式批准并且开始建设电力专用通信网络,在20世纪80年代,国家电力通信建设进入了快速发展的时期。伴随着国家电力系统通信的不断发展,一些新兴的通信技术也被逐渐进行推广应用,电力通信系统成为我国第三大专业化通信网络,成为仅次于军用通信系统以及铁路通信系统之后的庞大通信系统体系。当前我国电力系统正处于迅猛发展时期,随着时间的推移以及技术的不断进步,对电力系统通信的功能及要求也在不断提高。所以在当前时期,需要不断提高电力系统通信的技术,从而在最大程度上有效推动电力系统通信的长足发展。 2、电力系统通信运用光纤通信工程的具体优势 2.1光纤通信技术自身的传输容量比较大,并且通信信号传输的距离比较长 根据有关数据显示,我国目前已经投入使用的商用光纤通信容量为每秒400Mbit,依照这个传播速度,可以在不同条件下满足不同用户通信信号传输的需求。同时,我国光纤通信的传输距离实现了每秒超过上百公里,而且光纤技术目前已经达到了不受天气变化的限制,并且即使在相对恶劣的自然环境下,自身的传输信号的稳定性也比较强。基于以上情况,并结合我国所使用的光纤通信技术具有较强的自身抗干扰能力、较好的保密性,相比较传统的数据传输模式而言,在电力系统通信中运用光纤通信技术,具有很大的优势。 2.2光纤材料环保绿色,节约工程成本 由于光纤材料自身的尺寸较小、重量轻,在一定程度上有利于工程建设工作。同时光纤通信材料不添加有害物质、不具备辐射性质,部分光纤更采用无金属加强材料,避免了金属材料的浪费,在一定程度上保护了环境,也节省了工程的建设成本,符合绿色电网的建设要求。在电力系统通信中运用光纤通信技术,具有很大的优势。 3、电力系统光纤通信工程的具体应用 3.1架空地线复合光缆 架空地线复合光缆主要指的是电力系统通信中使用的一种通信光缆,这种光缆主要应用于110kV及以上高压线路当中,悬挂在杆塔的顶端,充当地线和光缆使用。这种光缆自身具有双重功能,不仅具有普通地线的基本功能,还涵盖了通信光缆的功能。一般情况下,架空地线复合光缆主要结构有三层,最外层是一层铝线,中间层为钢芯,内层光纤包含在钢芯以内。根据内部结构类型的不同,架空地线复合光缆分为三种,即中心束管式、层绞式和骨架式。这种通信光缆自身最为主要的特点为:信息容量大;由于是在不锈钢内包含的光缆,自身的抗强电干扰的能力也很强。另外,这种光缆自身的温度性能比较好、机械强度也非常高。 3.2无金属自承式架空光缆 无金属自承式架空光缆也是电力系统通信中使用的一种通信光缆,芳纶纤维是无金属自承式架空光缆的主要原材料,具有弹性模量高、重量轻、防弹能力高等优点,采用松套层绞填充的方式进行套装。因无金属自承式架空光缆使用的是无金属加强材料,并且抗电性及抗腐蚀性能力较高,在电力系统通信中运用这种材料,可以有效避免雷电以及高温的伤害,在一定程度上减少线路运行故障的概率。 3.3金属自承式架空光缆 金属自承式架空光缆同为电力系统通信光缆的一种,自身结构相对复杂,采用高模量的塑料为原材料,内填充防水化合物套管,将单模或多模光纤套入,再在光纤的中心附加加强芯,金属加强芯的外层需用聚乙烯进行包裹。与其他类型的光缆进行比较,金属自承式架空光缆的优势非常明显,具有很好的耐水、耐高温性能。除此,金属自承式架空光缆的外层保护套表面非常光滑,能有效减少外部损伤。此外,还可以在内部填充特种防水化合物,最大程度保证光缆的防水能力。综上所述,金属自承式架空光缆适合在电力系统通信光纤网络建设中投入运用。 4、光纤通信技术在电力系统未来的发展方向 4.1智能电网建设 近年来,伴随着信息技术的高速发展,我们的生活发生了很大的变化,电网也日渐向智能化方向发展,未来将建成一个以物理电网为基础,并集成现代先进传感测量技术、通讯技术、信息技术、计算机技术和控制技术的新型电网。光纤通信技术在智能电网的建设中将充当一个重要的信息传输通道角色,光纤通信建设的发展将大大提高电力信息的传输效率,提高电力设备使用效率,降低电能损耗,使电网运行更加经济、高效。 4.2光联网技术 光波分复用技术自身具有一定的优势,然而,相比较光纤技术来说,自身的灵活性以及可靠性依然不够理想。通过光联网技术,不仅可以有效的改善传统网络技术的一些缺点,与此同时,还可以实现通信大容量远距离传输,从而可以在一定程度上扩大了传输的范围。另外,通过光联网技术,还可以将不同系统的信号进行连接,在这种情况下,网络技术自身的灵活性也得到了很大的提高。另外,光联网技术还可以快速的修复网络,并且不影响电力系统的正常运行。

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