光纜在線監(jiān)測系統(tǒng)在電力通信系統(tǒng)中的應用

王志陽

（遼寧郵電規(guī)劃設計院有限公司，遼寧 沈陽 110179）

引言

隨著我國科學技術水平的不斷提高，各種先進的科學技術手段也逐漸開始與我國的電力通信行業(yè)進行有機融合，很多系統(tǒng)的設備、材料與技術等都不斷進行著革新?lián)Q代。而光纖技術憑借其優(yōu)點已經(jīng)逐漸成為我國電力通信行業(yè)內主要運用的技術，其承擔的電力通信行業(yè)的業(yè)務量甚至已經(jīng)達到了整個行業(yè)的98%。但所有通信技術都存在著缺點，光纖技術也不例外。很多自然因素或人工因素都會導致光纜受到損害，從而導致電力通信行業(yè)產(chǎn)生不可挽回的損失。由于光纜始終被深埋于地下，在發(fā)生故障后，我們很難在第一時間就精準掌握[1]。

1 光纜在線監(jiān)測系統(tǒng)的工作原理

光纜在線監(jiān)測系統(tǒng)的本質其實就是一個光纖網(wǎng)速測試系統(tǒng)，其主要是講計算機技術、通信技術、數(shù)據(jù)庫、以及光纖測量技術等多種技術進行結合設計出來。其具體的技術原理是先借助OTDR 設備使光從波分裝置中通過，并且將光開關作為載體，將其傳輸?shù)奖粶y光纜纖芯中，隨后再借助OTDR 設備對傳輸回來的信號進行較為深入的分析[2]。這樣，根據(jù)分析結果就可以定位到故障發(fā)生的位置，同時還會發(fā)出相應的提示音。通過運用這種技術，工作人員就可以實時對故障的各方面信息進行了解。當故障發(fā)生后，維修人員只需要借助OTDR 設備就可在終端較為準確地掌握光纜發(fā)生故障的位置，避免了逐一排查造成的時間浪費，同時也避免故障時間過長造成的巨大損失。將分析得到的結果與數(shù)據(jù)庫中存儲的光纜的原始數(shù)據(jù)進行比較，還能較為精準地掌握光纜的裂化程度以及剩余使用，壽命等，從而為光纜的管理工作提供精準的數(shù)據(jù)支持[3]。

2 光纜在線監(jiān)測系統(tǒng)的功能

光纜在線監(jiān)測系統(tǒng)的功能包括對電力通信網(wǎng)絡光纜中所有待測光的功率進行實時的監(jiān)測，并針對一些光纜故障狀況進行報警，同時在計算機上也顯示出相應的報警信息。

此外，此系統(tǒng)可對光纜發(fā)生故障時的各項信息進行分析記錄，同時還能對當前時刻光纜的各項性能數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計整合，從而推測出光纜中可能會發(fā)生故障并進行預警，根據(jù)此項功能可以實現(xiàn)對光纜進行點名測試、周期測試、信號傳輸網(wǎng)絡報警觸發(fā)的測試以及在線或跨時段的監(jiān)測等多種監(jiān)測功能。

光纜在線監(jiān)測系統(tǒng)還能對檢測線路的纖芯進行實時監(jiān)測，從而實現(xiàn)對光纜損耗情況進行實時監(jiān)測。管理人員可將系統(tǒng)的檢測結果與數(shù)據(jù)庫中記錄的結果進行分析比較，從而對光纜進行更好的管理[4]。

通過光纜在線監(jiān)測系統(tǒng)還可以通過監(jiān)測結果將光纜的光功率變化情況繪制成相應的曲線圖，從而分析出光纜是否正常運行，是否存在潛在的隱患與問題。

運用光纜在線監(jiān)測系統(tǒng)，可以在光功率數(shù)據(jù)的挖掘過程中，將光功率的數(shù)值作為主要依據(jù)，并對系統(tǒng)發(fā)出的異常報警做出準確的判斷，最終分析出電力通信系統(tǒng)的運行狀況是否良好。

3 光纜在線監(jiān)測系統(tǒng)在電力通信系統(tǒng)中的應用

3.1 架空光纜在線監(jiān)測系統(tǒng)

架空光纜是在線監(jiān)測系統(tǒng)的重要構成，其主要采集光纜是否遭受變形、溫度升降以及外力破壞等數(shù)據(jù)，完成電纜的日常監(jiān)測，保證電力通信系統(tǒng)正常運行。而光纜在線監(jiān)測系統(tǒng)主要借助布里淵光時域反射以及光纖布里淵分布式傳感機理完成監(jiān)測活動[5]。其中，布里淵光時域反射技術主要依靠脈沖光信號注入光纖完成工作，在光纖中，布里淵散射光會利用相反方向進行回傳，同時，借助環(huán)形器以及光纖布拉格光柵將光探測器放置在正確位置，從而更好地完成采集數(shù)據(jù)工作。一旦光纖上的任一區(qū)間有溫度或者應力產(chǎn)生變化時，布里淵散射光譜就會出現(xiàn)頻移狀態(tài)，最后借助耦合器中散射光混頻以及本地光對背向布里淵散射進行測量。接收機的靈敏性較高，由此，監(jiān)測的準確性也較高。此外，光纖布里淵分布式傳感器主要借助頻移產(chǎn)生的傳感器溫度以及應變變化對光纖中聲波速度進行監(jiān)測。如果光纖應力以及溫度出現(xiàn)變化，則布里淵移頻也會隨之產(chǎn)生變化。可以說，架空光纜在線監(jiān)測系統(tǒng)的應用，有效地帶動了電力通信網(wǎng)絡系統(tǒng)的運行。但是，當前光纜網(wǎng)絡規(guī)模在持續(xù)拓展，且拓撲結構也隨之出現(xiàn)變化，為了維護電力系統(tǒng)正常運行，還需要綜合應用各種技術做好監(jiān)測工作，順利解決電力系統(tǒng)運維過程中存在的各種困難[6]。

3.2 管道光纖振動監(jiān)測系統(tǒng)

光纖振動監(jiān)測系統(tǒng)主要借助光纖對沿線的異常情況進行檢測，當有振動情況出現(xiàn)時，光纖傳感報警系統(tǒng)便能夠及時識別，做出反應。管道光纖振動監(jiān)測系統(tǒng)具有長距離監(jiān)測、全天候監(jiān)控的優(yōu)勢，對于挖掘、鉆擊以及碰撞等危險異常敏感。光纖振動傳感預警系統(tǒng)可以對40 km 長距離進行全面監(jiān)控，且定位較為精準，誤差在-100 m～+100 m 之間。此外，光纖振動傳感預警系統(tǒng)很少會受到干擾、輻射以及天氣、傳感光纖無源等影響，具有較強的抗干擾性能，這也為電力系統(tǒng)在惡劣環(huán)境下正常運行奠定了基礎。除此之外，光纖振動傳感預警系統(tǒng)也具有較強的隱蔽性能，其防護措施到位，一般很難被發(fā)現(xiàn)。在信息推送時，也實現(xiàn)了手機推動告警信息的功能，為監(jiān)測工作提供了一定便利。監(jiān)測人員只需要關注手機信息，便能夠進行全面監(jiān)控。管道光纖振動監(jiān)測系統(tǒng)在工作時，主要借助光學MZ 干涉獲取光纜振動的光信號波形進行判斷。當所發(fā)生的事件為同一類型時，則光信號波形圖一致[7]。

4 結語

電力通信系統(tǒng)中，會存在多種因素影響其正常運行，此時，就需要對電力通信系統(tǒng)運行情況進行全面監(jiān)測，當發(fā)現(xiàn)問題時，第一時間進行處理，保證電力系統(tǒng)能夠正常工作，電網(wǎng)能夠安全、高效運行。在監(jiān)測過程中，光纜在線監(jiān)測系統(tǒng)的應用，有效保證了電力通信管道光纜以及架空光纜使用的安全性，當遇到自然災害或者外力破壞時，也能夠利用自身較強的抵御能力以及信息資源調配能力進行調節(jié)，避免受到更大的損害。可以說，光纜在線監(jiān)測系統(tǒng)具有覆蓋范圍廣、操作靈活以及綠色環(huán)保的優(yōu)勢，在電網(wǎng)通信系統(tǒng)中的應用，對于電網(wǎng)通信系統(tǒng)正常運行有一定積極意義。