光纖通信技術(shù)在電力通信中的運用

俞瑋

摘 要：光纖通信技術(shù)的是利用光導(dǎo)纖維傳輸信號來進(jìn)行信息傳遞，而電力通信涉及到電網(wǎng)運行時的安全性與穩(wěn)定性，對于技術(shù)的要求較高。因而，運行過程中需要降低外界干擾，提升系統(tǒng)的抗干擾能力。

關(guān)鍵詞：光纖通信技術(shù)；電力通信；應(yīng)用研究

引言

在整個電網(wǎng)安全運行中，電力通信扮演著至關(guān)重要的角色。同時，它也是確保電網(wǎng)傳輸數(shù)據(jù)，并能夠安全和可靠運行的重要依據(jù)。隨著電力行業(yè)的迅猛發(fā)展，電力行業(yè)對電力通信的要求也逐漸增加。同時，電力通信也與整個電網(wǎng)的安全有關(guān)，從而需要提高對電網(wǎng)通信技術(shù)、安全系數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)。在電力系統(tǒng)運作時，可能會遭受到一些外部因素的干擾，因此減小干擾成為電力通信的新任務(wù)之一。因為光纖通信自身具有強大的抗電磁干擾能力和較高的性能、較大的容量以及可靠的傳輸質(zhì)量等特點，在一定程度上能夠提高整個電力通信信息傳輸環(huán)節(jié)的迅速發(fā)展。

1光纖通信技術(shù)的發(fā)展

光纖通信技術(shù)的原理實際上就是以光來作為信息載體實現(xiàn)通信功能。例如在目前的技術(shù)下，我們傳遞信息的模式是以電信號進(jìn)行傳播，在光通信時需要將電信號轉(zhuǎn)變?yōu)楣庑盘柡?，由光纖進(jìn)行傳輸，以實現(xiàn)信息交流的目的，光發(fā)送機和調(diào)制器則負(fù)責(zé)將信號轉(zhuǎn)變成適合于在光纖上傳輸?shù)墓庑盘?，得到圖像、數(shù)據(jù)等信息。以光纖接入網(wǎng)為例，在我國的發(fā)展規(guī)模呈現(xiàn)出了不平衡的特征，在一些人口密集的重要城市可以實現(xiàn)FTTH，但是在某些偏遠(yuǎn)地區(qū)或是農(nóng)村地區(qū)，光纖的覆蓋面積相對較小，造成了接入網(wǎng)成本差異較大的特征。但是在國外，早在20世紀(jì)80年代末期，就有研究學(xué)者針對于光纖接入網(wǎng)技術(shù)進(jìn)行了研究工作，讓FTTH逐漸進(jìn)入了人們的視野，以窄帶為基礎(chǔ)的光纖接入網(wǎng)進(jìn)入了試用階段。

2光纖通信的概念及特點

近幾年來，隨著信息時代的進(jìn)步，光纖通信作為一門新興技術(shù)也在不斷地進(jìn)行革新，成為現(xiàn)代通信中發(fā)展速度領(lǐng)先技術(shù)之一。光纖通信就是以光纖作為傳導(dǎo)介質(zhì)以及光波作為傳導(dǎo)的載體進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，從而能夠?qū)崿F(xiàn)通信。

2.1寬帶信息容量大

光纖的傳輸帶寬很大，比如單模光纖帶寬至少能夠達(dá)到2000MHz/km，多模光纖為50～500 MHz/km。因而，光纖的數(shù)據(jù)傳輸容量大。

2.2低損耗，傳輸距離長

現(xiàn)在光纖是采用石英原料，在光波長為1.55μm附近其損耗可低于0.2 dB/km。這將會加大光纖的中繼傳輸距離以便于降低運行成本。

2.3抗干擾能力強

由于光纖是絕緣性物質(zhì)，它將不會受到外面的自然因素的影響，例如：雷電、雨水等。與此同時，光纖不受電磁干擾，從而被廣泛應(yīng)用于電力行業(yè)以及軍事領(lǐng)域等。

2.4傳輸保密性好

由于光纖傳輸數(shù)據(jù)時是以光波作為載體，而且光波不容易泄露。即使有少量的光波泄露時，也不能影響信息傳輸。如果光纖數(shù)量較大時則涂抹消光劑將會避免光線之間信息互擾，同時，外面很難監(jiān)測到光線攜帶的數(shù)據(jù)信息。因而，光纖具有較強的信息保密性。

3光纖傳輸技術(shù)的優(yōu)勢

3.1滿足復(fù)雜電力通信系統(tǒng)的需求

電力通信的復(fù)雜性較高，如果利用傳統(tǒng)的方法會降低電網(wǎng)輸出的效率，但是如果能夠利用光纖則不需要轉(zhuǎn)化接口方式，光纖自身就可以滿足不同接口的需求，這樣能夠更好地提高中斷線的輸導(dǎo)以及整個通信網(wǎng)絡(luò)的延伸。與此同時，電力通信系統(tǒng)需要較強的實時性，而光纖恰恰可以保證整個電網(wǎng)通信系統(tǒng)能夠?qū)崟r傳輸數(shù)據(jù)，這樣就能夠使光纖通信網(wǎng)及時有效地傳遞信息。

3.2流通容量與覆蓋范圍的優(yōu)勢

光纖信息傳輸?shù)男视忻黠@提升，且傳輸過程中出現(xiàn)損耗的程度較輕，光纖傳輸也成為了社會數(shù)據(jù)傳輸?shù)闹髁髂Ｊ?。相比于傳統(tǒng)的電纜傳輸，光纖傳輸在流通容量和覆蓋范圍方面有顯著的優(yōu)勢。例如針對于單波長情況可以采取針對性的改進(jìn)方案，擴大傳輸容量。以目前的通信距離來看，光纖通信的距離可以超過10000m，其實用性明顯，具有良好的性價比。

3.3減少電力通信傳輸損耗

與其他傳導(dǎo)介質(zhì)相比，光纖在傳輸數(shù)據(jù)時具有較低的損耗以便于保證數(shù)據(jù)的完整性，從而能夠進(jìn)行長跨距傳輸數(shù)據(jù)以及減少中繼站的建立。隨著社會以及科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，電力通信的覆蓋范圍逐漸擴大。然而，光纖通信的引入不僅會大大地降低信息傳輸過程中的數(shù)據(jù)損耗同時也具有長距離傳輸?shù)膬?yōu)勢，從而能夠縮減中繼站的搭建以及降低電力通信運行成本。

3.4安全性顯著

通信領(lǐng)域的發(fā)展離不開安全保障，尤其是關(guān)鍵數(shù)據(jù)和信息的保密工作。光纖在傳輸過程中使用的特殊介質(zhì)可以讓廣播傳送發(fā)生在光纖薄層區(qū)域，而長期深埋在低下的光纖也能防止泄露情況出現(xiàn)。光纖通信利用光波進(jìn)行信號傳輸，光信號可以被限制在光波導(dǎo)結(jié)構(gòu)當(dāng)中，即便在環(huán)境條件不佳的情況下也能控制光波泄露。

3.5材料因素

光纖原材料資源儲備量豐富，其柔軟和輕便的材料特點也讓其具有較長的使用周期。此外，光纖通信的應(yīng)用范圍廣闊，除了日常的信息傳輸需求外，還可以用戶電力通信之中，甚至是工業(yè)領(lǐng)域與軍事領(lǐng)域內(nèi)。

4光纖通信技術(shù)在電力通信中的應(yīng)用

4.1波分復(fù)用技術(shù)

波分復(fù)用技術(shù)就是將彼此不同的各種各樣的光信號，以其各自的頻率匯聚到一起，作用在同一根光纖上。雖然這些光信號具有各自的頻率，但在波分復(fù)用技術(shù)中可以剔除這些信號之間的干擾，讓它們很好地匯聚在一起，然后再進(jìn)行傳輸作業(yè)。在波分復(fù)用技術(shù)中傳輸信息的載體是光波，首先利用光波將信號在其接收端進(jìn)行匯集，再將匯集后的波長進(jìn)行分離，最后將信號進(jìn)行還原，通過這種方式將多信號傳輸?shù)膿p失降到最低。波分復(fù)用技術(shù)使光纖通信的通信質(zhì)量大大提高，信號的傳輸是雙向的多路徑，顯著提高了光纖通信的通信效率，并減少了光纖的使用量。

4.2同步數(shù)字體系

同步數(shù)字體系具有顯著的交換和復(fù)接功能，讓線路輸出實現(xiàn)了一體化，顯著提高了網(wǎng)絡(luò)自主管理的工作效率。它通過不同信號等級的輸入來改變網(wǎng)絡(luò)級別，并保障信息傳遞的速度和完整性。自我保護(hù)系統(tǒng)的優(yōu)勢也減少了網(wǎng)絡(luò)斷開的可能性。在技術(shù)優(yōu)勢方面，同步服用和映射方法是其最有優(yōu)勢的內(nèi)容，數(shù)字服用可以由大量配置轉(zhuǎn)變?yōu)殪`活軟件配置。值得一提的是，標(biāo)準(zhǔn)光接口綜合進(jìn)不同的網(wǎng)元之內(nèi)，不僅實現(xiàn)了硬件簡化的需求，還能省去單獨的復(fù)用設(shè)備，在標(biāo)準(zhǔn)光接口信號和通信寫協(xié)議下，在光纜段實現(xiàn)兼容，便于軟件進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)配置管理控制。但需要注意的是同步數(shù)字體系的系統(tǒng)性能有可能出現(xiàn)降低，尤其是其自動化程度會涉及到軟件的大量使用，系統(tǒng)安全性需要進(jìn)一步保障。

4.3復(fù)合光纖架空地線

迄今為止，復(fù)合光纖架空地線成為相對較普遍的一種類型，因而能夠被廣泛運用到工業(yè)、軍事等領(lǐng)域。復(fù)合光纖架空地線又能夠被叫作光纖架空地線，是在電力傳輸線路的地線中含有供通信用的光纖單元。它具有非常顯著的優(yōu)點：（1）復(fù)合光纖能夠防止傳輸路線被雷電攻擊，具有很好的耐沖擊性。（2）在光纖通信時能夠包含全部的單元以及傳遞信息時具有較強的可靠性。與此同時，在平時的利用中很少出現(xiàn)磨損的狀況能夠減少維護(hù)成本，降低工程造價，從而可以被電力通信廣泛應(yīng)用。

結(jié)束語

未來技術(shù)的不斷革新會讓光纖傳輸技術(shù)實現(xiàn)技術(shù)創(chuàng)新，在各個方面的功能也將不斷完善，更好地為人們所服務(wù)。因此，電信行業(yè)未來具有廣闊的發(fā)展空間，也為光纖通信技術(shù)的發(fā)展提供了更有利的條件。面對海量的數(shù)據(jù)和長距離的考驗，電力通信工作也將面臨更大的挑戰(zhàn)，光纖通信技術(shù)的優(yōu)勢也將進(jìn)一步體現(xiàn)。

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（作者單位：上海電力通信有限公司）