電力系統(tǒng)的通信光纖設(shè)備維護(hù)

王敏 蒲昊

【摘要】在電力系統(tǒng)中，通信光纖設(shè)備因其具有良好的傳播速度和抗干擾能力，被廣泛的使用。因此，通信光纖設(shè)備的維護(hù)工作是電力系統(tǒng)安全運(yùn)行的重要保障之一，本文結(jié)合實(shí)際針對(duì)電力系統(tǒng)的通信光纖設(shè)備維護(hù)進(jìn)行分析，希望對(duì)讀者有所幫助。

【關(guān)鍵詞】電力系統(tǒng)通信光纖設(shè)備維護(hù)

光纖通信技術(shù)因其具有高效、快速、穩(wěn)定、抗干擾等特點(diǎn)，在各行各業(yè)中得到了廣泛的應(yīng)用。尤其在電力系統(tǒng)通信中，光纖通信技術(shù)，提高了電力系統(tǒng)通信的速度，確保了電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。因此，通信光纖設(shè)備的維護(hù)是電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的重要工作之一。

一、光纖通信技術(shù)

（一）技術(shù)內(nèi)容

光纖通信指的是將激光作為主要的載波信號(hào)，然后經(jīng)由光纖來(lái)進(jìn)行相關(guān)信息的有效傳播的一種具體的通信系統(tǒng)。就目前的情況而言，光纖通信系統(tǒng)是一種應(yīng)用最為廣泛的通信系統(tǒng)。其中，光纖通信系統(tǒng)中的單模光纖傳播路徑較為單一，其僅允許使用一種模式進(jìn)行信息傳播，該種光纖的纖芯直徑一般都是比較小的，其寬帶范圍較大，膜間不存在色散現(xiàn)象，在運(yùn)行過(guò)程中需要配置半導(dǎo)體激勵(lì)器LD進(jìn)行激勵(lì)，單模光纖比較適合在長(zhǎng)距離的信息傳輸中使用；光纖通信系統(tǒng)中的多模光纖的實(shí)際傳播路徑是非常廣泛的，這主要是因?yàn)槠淠軌蛟试S多個(gè)模式同時(shí)進(jìn)行信息傳播，該種光纖的纖芯一般都是比較大的，其能夠運(yùn)用發(fā)光二極管LED當(dāng)作是主要的光源裝置，由于該種光纖膜間存在著一定的色散現(xiàn)象，所以，其一般是應(yīng)該在短距離的信息傳輸中進(jìn)行使用的。

（二）技術(shù)特點(diǎn)

1、高速大容。容量大是光纖通信的一大顯著特點(diǎn)，這表現(xiàn)在傳輸寬帶方面，相較于傳統(tǒng)的銅線以及電纜裝置來(lái)說(shuō)，光纖的實(shí)際寬度要大得多得多。目前的單波長(zhǎng)光纖通信系統(tǒng)主要是因?yàn)槠浣K端設(shè)備的相關(guān)電子瓶頸效應(yīng)而導(dǎo)致帶寬優(yōu)勢(shì)難以被充分發(fā)揮出來(lái)，但是隨著現(xiàn)代科技的快速發(fā)展，光纖的具體信息傳輸容量也處在一個(gè)快速的大幅度增長(zhǎng)進(jìn)程當(dāng)中，現(xiàn)今的光纖傳播速度一般保持在2.5至10之間（單位取Gbps），由此可見(jiàn)，光纖通信技術(shù)有著非常大的實(shí)際發(fā)展空間。

2、低損耗。石英光纖的實(shí)際能量損耗可以達(dá)到低于0到20dB/km的標(biāo)準(zhǔn)水平的。日后，伴隨著科學(xué)技術(shù)的不斷更新與發(fā)展，未來(lái)可以將非石英系統(tǒng)的極低耗能光纖應(yīng)用在通信中，使得光纖通信系統(tǒng)對(duì)于更加大的無(wú)中繼距離的有效跨越變?yōu)榭赡?，這樣做的目的使得實(shí)際的中繼站數(shù)量可以相應(yīng)被減少，起到節(jié)約運(yùn)用成本的作用。

3、優(yōu)良的保密性質(zhì)。在實(shí)際的傳播進(jìn)程中，光纖可以將光信號(hào)限制在相關(guān)的光波導(dǎo)結(jié)構(gòu)中，這樣，已經(jīng)被泄露出來(lái)的射線就會(huì)被環(huán)繞在光纖周?chē)牟煌该靼の镔|(zhì)有效吸收到，實(shí)現(xiàn)泄露的良好扼制，從而避免了串音情況出現(xiàn)在光纖通信中，有效地防止了所傳播的信息被竊聽(tīng)，保障了光纖設(shè)備的良好保密性。

4、較強(qiáng)的抗干擾能力。目前的光纖選用的主要制作材料是石英，該種原材料有著非常優(yōu)良的抗腐蝕性能以及絕緣性，其尤為突出的優(yōu)勢(shì)在于能夠很好地抵抗電磁干擾，具體來(lái)說(shuō)，石英光纖能夠與相應(yīng)的電力導(dǎo)體進(jìn)行組合后形成復(fù)合光纜以及實(shí)現(xiàn)與高壓輸電線路的平行架設(shè)，其在實(shí)際的運(yùn)用過(guò)程中不會(huì)遭受太陽(yáng)黑子以及電離層、雷電的活動(dòng)干擾，更不會(huì)受到由于人為而產(chǎn)生的電磁干擾，使得光纖通信技術(shù)能夠在電力領(lǐng)域中得到普及使用。

除此之外，光纖還有著輕柔、成本低以及穩(wěn)定性強(qiáng)、易于鋪設(shè)、原材料豐富以及壽命長(zhǎng)等等優(yōu)勢(shì)，由于這些優(yōu)勢(shì)的存在使得光纖可以在各個(gè)行業(yè)、各個(gè)領(lǐng)域中取得廣泛應(yīng)用。

二、電力系統(tǒng)的通信光纖設(shè)備維護(hù)

（一）分類(lèi)

1、網(wǎng)管。在電力系統(tǒng)中，光纖通信設(shè)備的網(wǎng)管維護(hù)主要指的是在實(shí)際的網(wǎng)管中心，相應(yīng)的設(shè)備維護(hù)人員可以使用網(wǎng)管計(jì)算機(jī)設(shè)備進(jìn)行設(shè)備詳細(xì)數(shù)據(jù)的具體查閱，并對(duì)設(shè)備的實(shí)際性能以及具體運(yùn)行情況定時(shí)檢查，及時(shí)發(fā)現(xiàn)相關(guān)的潛在故障，實(shí)時(shí)地進(jìn)行設(shè)備隱患的有效排出。若是在電力系統(tǒng)的運(yùn)行過(guò)程中發(fā)生了設(shè)備故障，應(yīng)該針對(duì)具體的設(shè)備故障報(bào)警信息進(jìn)行分析，實(shí)現(xiàn)故障定位，及時(shí)處理已經(jīng)發(fā)生的故障。

2、現(xiàn)場(chǎng)元。在電力系統(tǒng)中，光纖通信設(shè)備的現(xiàn)場(chǎng)元維護(hù)主要指的是相應(yīng)的設(shè)備維護(hù)人員在實(shí)際的運(yùn)行現(xiàn)場(chǎng)能夠依據(jù)設(shè)備警告指示燈的具體狀態(tài)以及儀表測(cè)量結(jié)果、用戶(hù)反饋信息等等進(jìn)行有效的故障定位與處理。如果在現(xiàn)場(chǎng)不具備相應(yīng)的儀表數(shù)據(jù)信息則可以運(yùn)用PCM指示燈來(lái)實(shí)施故障分析。

（二）維護(hù)內(nèi)容

1、確保系統(tǒng)設(shè)備運(yùn)行。在電力系統(tǒng)通信光纖的實(shí)際運(yùn)用過(guò)程中，要保障相應(yīng)的通信設(shè)備應(yīng)該時(shí)刻處在一個(gè)正常工作的運(yùn)行環(huán)境中。比如說(shuō)可以將電力系統(tǒng)中的供電以及傳輸設(shè)備工作所需的直流電壓控制在-48V±20%，使其所允許的具體電壓范圍保持在-38.4到-57.6V的相應(yīng)范圍中；再比如SDH網(wǎng)管監(jiān)控系統(tǒng)以及電力系統(tǒng)的本地維護(hù)終端所采用的計(jì)算機(jī)都是相應(yīng)的專(zhuān)屬設(shè)備，在實(shí)際使用過(guò)程中，禁止將其挪作它用，從而有效防止病毒的不良侵害。

2、排除故障。這就要求要在實(shí)際的系統(tǒng)維護(hù)中有效地進(jìn)行故障的分析與處理，具體來(lái)說(shuō)，應(yīng)該依據(jù)具體的故障信息以及告警指示信息，經(jīng)過(guò)排查后定位設(shè)備的故障位置，及時(shí)找出相應(yīng)的設(shè)備故障原因，力求在最短的時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)設(shè)備故障的有效解決，保障電力系統(tǒng)通信光纖設(shè)備的順利運(yùn)行。

3、集中維護(hù)。在進(jìn)行電力系統(tǒng)通信光纖設(shè)備的有效維護(hù)時(shí)一般采用的維護(hù)方式是集中式的，這就要求相應(yīng)部門(mén)應(yīng)該成立系統(tǒng)運(yùn)行維護(hù)中心，把設(shè)備運(yùn)行維護(hù)所需的主要監(jiān)控、維護(hù)儀器以及設(shè)備運(yùn)維人員集中在一個(gè)站點(diǎn)中，減少人員配置。

（三）維護(hù)方法

具體的設(shè)備維護(hù)流程為查看、定位、分析、排除。查看主要是指要查看相應(yīng)的指示燈裝填以及計(jì)算機(jī)上的故障告警信息、相應(yīng)的信號(hào)流程表；定位指的是先大致進(jìn)行故障定位，然后采用相關(guān)的有效措施進(jìn)行精確地故障定位；分析指的是針對(duì)具體的設(shè)備故障作細(xì)化分析并制定相應(yīng)的處理方案；排除指的是根據(jù)相應(yīng)的方案以及標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施有效的故障排除。

1、替代法。替代法是一種常見(jiàn)的SDH設(shè)備故障處理法，具體來(lái)說(shuō)，該種處理方法的主要使用原理就是采用一個(gè)能夠正常工作運(yùn)行的相應(yīng)模塊來(lái)將被懷疑不正常運(yùn)行的相關(guān)工作模塊進(jìn)行替換，最終實(shí)現(xiàn)有效地進(jìn)行設(shè)備故障的定位以及排除的目的。這種設(shè)備維護(hù)方法主要是適用于將故障定位在單站以后以及針對(duì)單站內(nèi)單板故障、支路故障進(jìn)行排除的過(guò)程。

2、環(huán)路檢測(cè)法。進(jìn)行設(shè)備故障定位最常用的一個(gè)手段就是構(gòu)造環(huán)路檢測(cè)，又可稱(chēng)作自環(huán)。設(shè)備的自環(huán)可以分為很多種，根據(jù)自環(huán)信號(hào)的方向可以將其分為設(shè)備外自環(huán)以及設(shè)備內(nèi)自環(huán)兩種，設(shè)備外自環(huán)主要用來(lái)檢查對(duì)端站及傳輸鏈路的故障，設(shè)備內(nèi)自環(huán)主要用來(lái)檢查本站設(shè)備的故障。根據(jù)自環(huán)的信號(hào)等級(jí)可以將其分為2Mb/s自環(huán)、群路（STM—1155M）自環(huán)等等方面，其中，自環(huán)主要是用來(lái)分別進(jìn)行各自的單元是否有故障的相應(yīng)檢查的。通過(guò)設(shè)備各種不同的自環(huán)，就可逐級(jí)地分離出故障點(diǎn)來(lái)，實(shí)現(xiàn)故障排除。

3、儀表測(cè)試法。這種方法主要說(shuō)的是可以通過(guò)對(duì)各種儀表設(shè)備的有效運(yùn)用來(lái)進(jìn)行設(shè)備傳輸故障的檢測(cè)，其中，儀表包括光功率計(jì)以及萬(wàn)用表、誤碼儀等等方面。

（四）注意事項(xiàng)

1、實(shí)施清潔、安全工作。維護(hù)人員在進(jìn)行光接口信號(hào)處理時(shí)，要避免將光發(fā)送器的尾纖端面以及其上面的活動(dòng)連接器的實(shí)際端面對(duì)著眼睛，與此同時(shí)，還要時(shí)刻保持尾纖端面與連接器的清潔。

2、實(shí)施有效地防靜電工作。維護(hù)人員處在操作機(jī)盤(pán)前位置時(shí)，必須要戴上相應(yīng)的防靜電手腕，與此同時(shí)，還要保證其有良好的接地。維護(hù)人員在進(jìn)行機(jī)盤(pán)更換的時(shí)候，也應(yīng)該戴上防靜電手腕，并將換下的機(jī)盤(pán)實(shí)時(shí)地裝進(jìn)防靜電塑料袋中，然后應(yīng)該將其放置在一個(gè)良好的防靜電環(huán)境中。3、強(qiáng)化技能。這就要求相應(yīng)的設(shè)備維護(hù)人員應(yīng)該熟練掌握操作技能，具體包括保護(hù)屬性以及業(yè)務(wù)分配情況、組網(wǎng)拓?fù)淝闆r、時(shí)隙配置情況等。同時(shí)，維護(hù)人員還應(yīng)該在電力系統(tǒng)運(yùn)行中做好具體的巡視工作，最大程度地保證設(shè)備安全運(yùn)行。

三、電力自動(dòng)化

從目前來(lái)看，國(guó)內(nèi)在配電自動(dòng)化的通信方式方面還沒(méi)有一個(gè)具體的標(biāo)準(zhǔn)，而且，從科研和開(kāi)發(fā)階段來(lái)說(shuō)，基本上是屬于起步階段。在現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際應(yīng)用中，應(yīng)當(dāng)多搞一些試點(diǎn)，對(duì)每種通信方式的性能、可靠性和價(jià)格等方面做詳細(xì)比較，根據(jù)比較結(jié)果，選擇合適的通信方式作為將來(lái)配電自動(dòng)化通信的主要模式加以推廣應(yīng)用，下面作為一種建議的應(yīng)用通信模式以供參考。本建議通信模式認(rèn)為，在沒(méi)有一個(gè)完全滿(mǎn)足和適合配電自動(dòng)化的通信方式之前，應(yīng)當(dāng)綜合利用現(xiàn)階段這些通信方式的各自?xún)?yōu)點(diǎn)來(lái)組織一個(gè)分區(qū)分層的配電自動(dòng)化通信網(wǎng)絡(luò)。第一層：市區(qū)的配電自動(dòng)化分站和配電管理中心之間的通信通過(guò)目前規(guī)劃的光纖網(wǎng)絡(luò)來(lái)完成，而外縣市配電自動(dòng)化分站與配電管理中心之間的通信則通過(guò)目前規(guī)劃的SDH微波通信進(jìn)入市區(qū)光纖網(wǎng)絡(luò)后送到配電管理中心。第二層：每一個(gè)配電自動(dòng)化分站負(fù)責(zé)本區(qū)的配電自動(dòng)化信息的處理并負(fù)責(zé)與配電管理中心的聯(lián)系，對(duì)于本區(qū)如變電所、大用戶(hù)、主要線路開(kāi)關(guān)站等主要站點(diǎn)與配電自動(dòng)化分站之間的通信可以采用光纖通信或一點(diǎn)多址無(wú)線通信方式來(lái)完成。第三層：對(duì)于每個(gè)變電所所帶的一些小的配電站和線路開(kāi)關(guān)等與變電所之間可以采用擴(kuò)頻通信、800MHz窄帶無(wú)線通信方式或電力線載波通信方式。第四層：對(duì)于居民區(qū)內(nèi)部讀表、負(fù)荷控制、自動(dòng)供電和調(diào)節(jié)電表等一些服務(wù)，可以通過(guò)前面所述的電力線調(diào)制解調(diào)器利用已經(jīng)布好的低壓電力線進(jìn)行通信。這一層的實(shí)現(xiàn)屬于將來(lái)配電自動(dòng)化的發(fā)展相對(duì)成熟以后，在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)用戶(hù)端的自動(dòng)控制和抄表等，或者目前新建小區(qū)需要和提前考慮的部分。它屬于自動(dòng)化發(fā)展的方向和最終目的。在實(shí)際的工程設(shè)計(jì)中必須根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況，選擇合適的通信方式，在提高網(wǎng)絡(luò)可靠性的同時(shí)，盡量降低工程的造價(jià)和以后的維護(hù)量。

四、結(jié)束語(yǔ)

通信光纖設(shè)備的穩(wěn)定性是電力系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的重要保障，所以通信光纖設(shè)備的維護(hù)工作不容忽視，在日常的維護(hù)檢查中，應(yīng)做到認(rèn)真細(xì)致，不忽略任何一個(gè)可以造成設(shè)備故障的細(xì)節(jié)，做好預(yù)防和維護(hù)工作，為確保千家萬(wàn)戶(hù)正常用電做出一份努力。

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