光纖線路自動切換保護在電力通信中的運用

吳姝俐

【摘 要】確保電網(wǎng)安全、穩(wěn)定、經(jīng)濟運行在國民經(jīng)濟建設(shè)中的特殊地位，因此，如何提高電力通信網(wǎng)的可靠性是大家一直探討的問題。目前，在眾多電力通信保護方式中，光纖線路自動切換保護逐漸得到了應(yīng)用。本文詳細介紹了光纖線路自動切換保護的技術(shù)原理，設(shè)計了適用于實際中實現(xiàn)方案，進一步推廣了光纖線路自動切換保護在電力通信中的應(yīng)用。

【關(guān)鍵詞】電力通信；光纖線路自動切換保護；保護原理；實現(xiàn)方案

【中圖分類號】TN915.853【文獻標識碼】A【文章編號】1672-5158（2013）07-0377-02

光纖通信由于其通頻帶寬、容量大、傳輸距離遠、無電磁干擾等優(yōu)點，已成為信息化社會構(gòu)筑現(xiàn)代通信網(wǎng)絡(luò)的重要基礎(chǔ)。但如何更好的保障電力通信的安全性和可靠性，在當前光纖通信建設(shè)中的重要話題。光纖線路自動切換保護（OLP）它是一種簡單、經(jīng)濟、實用的保護手段，是一個獨立于通信傳輸系統(tǒng)，完全建立在光纜物理路由上的自動監(jiān)測保護系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)光纜線路的同步切換保護，迅速恢復(fù)通信，從而大大提高光纜線路的可用性。因此，光纖線路自動切換保護在電力通信建設(shè)中正受到廣泛關(guān)注。

1 光纖傳輸系統(tǒng)保護技術(shù)

鑒于電網(wǎng)建設(shè)的特殊性，電力光纖通信專網(wǎng)的光纜一般隨輸電線路架設(shè)，而輸電線路大多架設(shè)于地勢偏遠、交通不發(fā)達的非人口密集區(qū)，由于自然界不可抗的外力以及施工、偷盜等人為損壞因素，很難確保光纖通信線路的持續(xù)暢通。因此，傳輸保護是一項必不可少的重要工作。

2 OLP的技術(shù)原理

OLP系統(tǒng)獨立于通信傳輸系統(tǒng)，完全建立在光纖物理介質(zhì)上，對光纖的光功率進行自動監(jiān)測和分析。當線路光纖發(fā)生損壞、斷纖等故障時，系統(tǒng)通過檢測到的光功率異常，實時將光路自動從工作光纖切換至備用光纖，實現(xiàn)光纜線路的同步切換保護，從而大大提高光纜線路的安全性和可靠性，保證了通信業(yè)務(wù)的傳輸質(zhì)量。

2.1 OLP的保護原理

OLP設(shè)備內(nèi)包含主控模塊、光功率監(jiān)測模塊和光路切換模塊等。主控模塊用于控制光功率監(jiān)測模塊和光路切換模塊，光路切換模塊受控完成在主、備用光通道之間的切換操作，其核心器件為安裝在設(shè)備光接口與傳輸線路纖芯之間的光開關(guān)，光功率監(jiān)測模塊主要用于監(jiān)測線路的光功率情況，以及時發(fā)現(xiàn)異常。OLP保護方案主要有1+1保護方式和1：1保護方式2種。

1+1保護方式（雙發(fā)選收）在接收端配置光開關(guān)，發(fā)送端的光信號經(jīng)50： 50的耦合器分光后，經(jīng)過主用線路光纖和備用線路光纖同時傳輸?shù)浇邮斩恕＝邮斩藢?路信號的光功率進行判斷，通過光開關(guān)選擇接收。1+1保護方式示意如圖1所示。

1：1保護方式（選發(fā)選收）在發(fā)送端和接收端均配置光開關(guān)，發(fā)送端和接收端可同步選擇主、備用光纖路由傳輸。即兩端站間有主用和備用2條傳輸路由，系統(tǒng)可選擇（或設(shè)定）其中1條光纖路由作為系統(tǒng)主用路由，用來傳輸信號。當系統(tǒng)的光功率監(jiān)測模塊監(jiān)測到主用路由光功率異常時，系統(tǒng)自動將傳輸信號路由從主用路由切換至備用路由，另一端也會同步切換。1： 1保護方式示意如圖2所示。

2 種保護方式均提供雙向四纖保護功能，均可實現(xiàn)主、備用路由的自動切換和返回。1+1保護方式采用熱備份方式，雙發(fā)選收，其切換速度較快（切換時間小于25ms，典型切換時間為15ms），但其插入損耗較大，小于5. 0dB；1：1保護方式采用冷備方式，選發(fā)選收，其切換速度不及1+1保護方式（切換時間小于50ms，典型切換時間為30ms）；插入損耗較小，小于3.0dB。保護方式比較見表1所列。

由表1可知，1+1保護方式切換時間短，但其插入損耗較大，適用于功率富裕度較大的短距離傳輸系統(tǒng)的保護；1：1保護方式切換時間較長，但其插入損耗較小，適用于長距離傳輸系統(tǒng)的保護。

2.2 OLP的聯(lián)網(wǎng)管理

OLP設(shè)備具備監(jiān)控和管理功能，并具備監(jiān)控信息輸出接口，支持數(shù)據(jù)通信網(wǎng)（Data Communicaiton Network，DCN）、數(shù)字數(shù)據(jù)網(wǎng)（Digital Data Network，DDN）、E1等多種聯(lián)網(wǎng)方案，通過OLP網(wǎng)管軟件，可實現(xiàn)各設(shè)備的控制和管理。對于同時安裝有OLP及光放大器的站點，也可通過在站內(nèi)配置1套網(wǎng)管信息采集裝置，實現(xiàn)對站內(nèi)所有外置光模塊的監(jiān)控信息采集和上傳。在電力系統(tǒng)實際應(yīng)用中，可在一級網(wǎng)絡(luò)的調(diào)度管理中心（省調(diào)或地調(diào)等）設(shè)置1套網(wǎng)管主站，各站端OLP設(shè)備網(wǎng)管信息通過電力通信專網(wǎng)上傳至主站，進行統(tǒng)一管理和監(jiān)視。

因為OLP具有的自動切換保護的前提是OLP能同時對主用光纖和備用光纖的光功率進行實時監(jiān)測，所以通過OLP的網(wǎng)管不但能實現(xiàn)對網(wǎng)元設(shè)備的故障管理和路由管理，更能同時監(jiān)測光纜運行情況，并在主、備用光纖均正常的情況下，經(jīng)過OLP系統(tǒng)網(wǎng)管或OLP設(shè)備面板發(fā)出命令，切換工作路由，保證通信業(yè)務(wù)無中斷，為通信運維檢修和管理工作提供較大地幫助。

3 OLP的實現(xiàn)方案

隨著光纖通信技術(shù)沿著長站距、大容量的方向不斷發(fā)展，電力通信網(wǎng)承載的業(yè)務(wù)種類和業(yè)務(wù)數(shù)量不斷增加，對于重要傳輸線路或安全質(zhì)量要求高的鏈路，采用OLP保護能大大提高通信安全性和容災(zāi)能力。

實際應(yīng)用中，擬針對某一光纖傳輸線路通過OLP實現(xiàn)光路保護時，可根據(jù)主、備光纜長度差異和系統(tǒng)裕量的情況，選擇以下方案。

3.1 點對點直達方式

在系統(tǒng)主、備用路由光纜長度和衰耗基本相同，且主用路由系統(tǒng)有3dB（1：1方式）或5dB（1+1方式）左右功率富裕度的情況下，可將主、備光纖直接連接至OLP裝置，實現(xiàn)光纖線路保護。

3.2 備用路由加裝光放大器和色散補償裝置

對于系統(tǒng)備用路由光纜衰耗比主用路由光纜衰耗大（一般7dB以內(nèi)），或主、備用光纜色散不一致，且主用路由系統(tǒng)有3dB的調(diào)整裕量的情況下，可在備用路由光路上加裝光放大器和色散補償裝置，以補償光功率衰減和系統(tǒng)色散衰減，滿足系統(tǒng)傳輸要求。備用路由增加放大器和色散補償如圖3所示。

3.3 備用路由設(shè)置中繼站

對于系統(tǒng)備用路由光纜衰耗比主用路由光纜衰耗大（7dB以上），且備用路由上有條件設(shè)置光中繼站，主用路由系統(tǒng)有3dB的調(diào)整裕量的情況下，可通過在光中繼站設(shè)置光中繼設(shè)備，滿足系統(tǒng)的傳輸要求。備用路由設(shè)置光中繼站如圖4所示。

實際應(yīng)用中應(yīng)該注意：OLP系統(tǒng)主要針對重要光路光纖進行點對點的通信保護，不受網(wǎng)絡(luò)建設(shè)情況的制約，既適用于新建網(wǎng)絡(luò)也適用于已建成的網(wǎng)絡(luò)；其主用光纖和備用光纖應(yīng)盡量避免同路由；網(wǎng)管信息傳輸應(yīng)盡量采用非OLP工作光纜傳輸，也可采用其他通信方式傳輸，以保證工作光纖故障后，OLP系統(tǒng)仍能正常工作。

4 結(jié)束語

總之，光纖線路自動切換保護技術(shù)的推廣，無疑增強了電力通信的安全性，提高了電力通信網(wǎng)運行管理水平，也提高了通信人員的業(yè)務(wù)技能水平?？梢韵嘈牛诮酉聛淼暮荛L一段時間內(nèi)，光纖線路自動切換保護技術(shù)將會更好、更廣泛地應(yīng)用在電力系統(tǒng)光纖通信網(wǎng)絡(luò)中，為電力生產(chǎn)服務(wù)。

參考文獻

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