變電站通信新型光纖收發(fā)器的應(yīng)用

曾強

【摘要】 在電力變電站的通信中，大量的光纖收發(fā)器不利于統(tǒng)一管理和配置，且在雷雨天氣容易遭雷擊。因此，非常有必要對現(xiàn)有機房中的光纖收發(fā)器進(jìn)行整合，并開發(fā)集電源防雷和信號防雷功能的新型光纖收發(fā)器。本文對次進(jìn)行了研究和開發(fā)，并完成了該收發(fā)器在變電站的應(yīng)用。

【關(guān)鍵詞】 變電站 光纖收發(fā) 防雷

隨著通信網(wǎng)對傳輸容量不斷增長的需求以及網(wǎng)絡(luò)交互性、靈活性的要求，波分復(fù)用技術(shù)越來越多的得到使用。在國網(wǎng)巴中供電公司大多變電站通信信號光電轉(zhuǎn)換過程中，采用了大量的光纖收發(fā)器，多個設(shè)備雜亂陳列，不利于通信配置，每次添加新的設(shè)備都需要梳理，即浪費大量人力和時間，也帶來操作故障隱患。當(dāng)遇到惡劣雷雨天氣，還容易導(dǎo)致雷擊破壞。

一、項目需求

該項目的實施主要滿足以下功能：1）根據(jù)現(xiàn)有光纖接入的實際情況，建立與之匹配的波分復(fù)用模型，明確各項關(guān)鍵參數(shù)，使波分復(fù)用接收端能安全穩(wěn)定的接入光纖。2）開發(fā)一種光纖收發(fā)裝置，該裝置內(nèi)集成上述波分復(fù)用設(shè)備，并能接收波分復(fù)用設(shè)備分流之光信號，并轉(zhuǎn)換成電信號，支持8口甚至更多電口輸出。3）開發(fā)具有防雷配置收發(fā)器，該裝置應(yīng)集成電源防雷模塊和信號防雷模塊。

二、技術(shù)原理及解決思路

波分復(fù)用技術(shù)是充分利用單模光纖低損耗區(qū)帶來的巨大帶寬資源，根據(jù)每一信道光波的頻率（或波長）不同可以將光纖的低損耗窗口劃分成若干個信道，把光波作為信號的載波，在發(fā)送端采用波分復(fù)用器（合波器）將不同規(guī)定波長的信號光載波合并起來送入一根光纖進(jìn)行傳輸。在接收端，再由一波分復(fù)用器（分波器）將這些不同波長承載不同信號的光載波分開的復(fù)用方式。

三、 研究難點

以WDM技術(shù)為基礎(chǔ)的具有分插復(fù)用和交叉連接功能的光傳輸網(wǎng)具有易于重構(gòu)、良好的擴展性等優(yōu)勢，已成為未來高速傳輸網(wǎng)的發(fā)展方向，很好的解決下列技術(shù)問題有利于其實用化。WDM是一項新的技術(shù)，其行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)制定較粗，因此不同商家的WDM產(chǎn)品互通性極差，特別是在上層的網(wǎng)絡(luò)管理方面。因此，需保證WDM系統(tǒng)間的互操作性以及WDM系統(tǒng)與傳統(tǒng)系統(tǒng)間互連、互通，因此應(yīng)加強光接口設(shè)備的研究。本項目中，需要將多個光纖收發(fā)器進(jìn)行集成，并設(shè)計出具備電源防雷和信號防雷功能的，具有燈信號指示的光纖收發(fā)裝置，目前國內(nèi)對具備這些功能的光纖收發(fā)裝置參考資料較少。

四、功能設(shè)計

1、光纖收發(fā)設(shè)計 。在設(shè)計時，采用單纖設(shè)備可以節(jié)省一半的光纖，即在一根光纖上實現(xiàn)數(shù)據(jù)的接收和發(fā)送，在光纖資源緊張的地方十分適用。采用了波分復(fù)用的技術(shù)，使用的波長為1200-1700nm之間。采用機架式（模塊化）光纖收發(fā)裝置，可以適用于多光纖收發(fā)器的集成，適用于國網(wǎng)巴中供電公司變電站機房等環(huán)境下的多臺光纖收發(fā)器的集中管理和供電，采用2U的機架設(shè)計，配備16口電口輸出，支持最多16個模塊式光纖收發(fā)器的集成。

2、防雷設(shè)計。光纖轉(zhuǎn)換裝置通過RJ45接口接受來自局域網(wǎng)交換機或者集線器傳播的電信號MLT3碼，經(jīng)過磁模塊（16ST8515）去除電磁干擾及信號放大處理后由AL210光電轉(zhuǎn)換芯片將MLT3電信號轉(zhuǎn)換成4B5B電信號，然后光收發(fā)一體化模塊HFBR-5105將該信號轉(zhuǎn)換成同種碼制的光纖信號，發(fā)送到遠(yuǎn)處另一光纖收發(fā)器或光交接箱。壓敏電阻RV1與陶瓷氣體放電管串聯(lián)后接地，RV1與陶瓷氣體放電管串聯(lián)主要是泄放L線上感應(yīng)雷擊浪涌電流，壓敏電阻RV1、壓敏電阻RV2短路失效后，陶瓷氣體放電管可將其與電源電路分離，不會導(dǎo)致失火現(xiàn)象。RV2前端線路上串聯(lián)了一個線繞電阻R，當(dāng)此RV1短路失效時，線繞電阻R可起到保險絲的作用，將短路電路斷開，壓敏電阻屬電壓鉗位型保護(hù)器件，其鉗位電壓點即壓敏電阻參數(shù)選擇相對比較重要。

五、總結(jié)

新型光纖收發(fā)裝置的研究是在滿足巴中供電公司光纖網(wǎng)絡(luò)的使用現(xiàn)狀，能幫助提高巴中公司解決光纖網(wǎng)絡(luò)傳輸穩(wěn)定性和安全性，并集成多口的輸出，使網(wǎng)絡(luò)更穩(wěn)定和可靠。新型裝置具備可操作性和能提高和降低操作故障以及提升設(shè)備防雷效率的目的，極大的提升了變電站的通信維護(hù)質(zhì)量，降低運營成本。

可以預(yù)期，隨著智能電網(wǎng)的快速發(fā)展，本項目研究成果將具有非常廣闊的推廣應(yīng)用前景。

參 考 文 獻(xiàn)

[1]陳鵬.光纖收發(fā)器選擇淺談.現(xiàn)代企業(yè)管理.2012，第五期：196

[2] 趙洪.光纖收發(fā)器電源故障解析.網(wǎng)管員世界.2010，第13期：103

[3]袁建飛，曾慶軍.具有遠(yuǎn)程網(wǎng)管功能的智能光纖收發(fā)器的設(shè)計與實現(xiàn).工礦自動化.2010，第11期

[4]鄧明.光纖收發(fā)器應(yīng)用現(xiàn)狀及展望.信息與電腦（理論版）.2010，第1期：131-132

[5]劉靜；李橋梁；吳洪濤.快速以太網(wǎng)光纖收發(fā)器的設(shè)計方法.淮海工學(xué)院學(xué)報（自然科學(xué)版）.2009，第1期：12-15

[6]杜開祝，王大永，何嘉斌.10/100M自適應(yīng)恒溫光纖收發(fā)器.光電子技術(shù)與信息.2005，第6期：33-38