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近年来随着国内社会经济实力的不断提高，先进的科学技术手段为电力通信行业的发展提供了技术支撑，尤其是光纤通信技术的应用大大推动了我国电力事业的快速发展。
一、光纤通信及其应用概述
光纤通信主要是以光作为载波，并且将光纤作为媒质来传输信息。光纤主要包括三部分，即纤芯、包层以及涂层。其中内芯细如发丝，不过几微米或者几十微米，之间；中间层又称包层，纤芯传输信号以后包层、纤芯之间存在着折射率上的差异，其可以将光信号密封在纤芯中进行传输，而且可以对纤芯起到良好的保护作用。最外层是涂层，其主要作用是对光纤进行保护。对于光纤通信而言，从其原理来看主要是将信息经发送端进行转变，使其成为电信号，然后将其调制到激光器发射的光束，此时光强度随信号幅度变化而变化，然后基于光纤来实现发送目的。在接收端，系统光信号主要是由检测器来接收，然后转变成电信号，并且通过解调恢复至原信号状态。对于光纤通信结构而言，技术层面主要有信号发射、合波、放大与传输以及接收和分离信号，系统组成如下图所示。。
正如图1所示的光纤通信系统图，光纤通信技术在现代电力通信过程中得以有效的应用，具体表现在两个方面：第一，超低损耗光纤以及大有效面积光纤。对于前者而言，通过掺入适量的锗元素可促进光纤在当前电力通信系统中产生相对较大的光纤瑞利散射，并且使光纤内的掺锗光纤能够产生衰减，其主要是利用纯硅芯为组成原材料制作而成的具有控制瑞利散射性的单模光纤。实践中应用结果是，以此在提高光纤通信速度基础上可以有效满足各类用户的业务需求。就后者而言，可将光纤通信技术手段应用于电力通信系统之中，并且基于大有效面积光纤的实际应用，可以有效降低非线性效应对信息传输时的不良影响，并且将ULL型光纤以及EX2000光纤有机地结合在一起，从而实现电力通信网络体系的构建。第二，OTN以及ASON技术手段。对于OTN技术而言，其主要是以波分复用法为基础，在光层进行网络传送，其可有效实现对每一层网络的严格监管，不仅可以实现对客户信号的有效传送，而且还可以分级管理网络，具有非常强大的FEC纠错功能，无论是WDM网络保护问题还是组网能力差亦或是调度能力不强等缺陷都可以迎刃而解。就ASON技术而言，主要指灵活性非常大，而且具有高可扩展性，可直接在系统光层布设按需提供服务的现代光网络，该技术手段基于信号指令来实现用户发出的业务需求，实际上它属于标准化光传输网，可在选路以及信号指令下自动交换，可对多种电力通信业务分级接入，具有较强的扩展性。
二、电力通信工程建设过程中的光纤通信技术应用实践
1、工况概述
某供电企业的变电站工程项目，需在220KV变电站与调度所之间架设通信光缆，以便于变电站和电力调度所之间实现电力通信。对于该电力工程中的光纤通信系统而言，前期规划设计时采用是的2.0M接口35Mbit/s三次群光电传输设施，共计18个，而且在该电力通信系统中已建成了两个基础脉冲编码调制话路，一个是二线用户（20路），另一个是四线用户（8路），外加66kbit/s数据（2路）。对于该电力光纤通信系统而言，其终端电压是-46V，而且电力光纤通信终端设备上配有完善的维护工具。
2、设计要点
基于技术性与经济性双重考量，在本电力通信系统规划设计时采用的是全介质自承式光缆，并且采用了6、12以及24和16四种芯的钢缆。合理选择光缆通信系统类型以后，为了能够有效确保光缆通信工程施工作业顺利进行，还要合理选择光缆技术应用条件。对于电力光纤通信而言，其主要的技术手段时电接口技术以及检测维护。对于前者，该技术手段主要是基于2.0M接口，在电气设备间利用配线形式设置数据接口。因在电力光纤通信设施中设置了18个相互独立运行的群光电传输设施，所以在设置电接口时就应当基于ITU-TG要求来配置2.0M接口集群构件（2个），并且利用16个接口来扩展备用容量。在设计2.0M接口集群构件时，应当利用BNC同轴电缆接头，然后在主设备的侧端来实现高频接口布设，这有利于图像信息的传输控制。在配置2.0M脉冲编码调制集群设备时，应当根据电力通信容量实际需求，基于四线E/M接口方式来设置1-20路音频通道，同时利用多芯电缆连接数据中心以及配线机架。值得一提的是，在本工程项目建成并运行时期，为了能够有效确保光纤传输模块能够顺利发挥作用，在对其进行前期设计时应当将光纤通信设施预警以及监控有机结合起来，然后将二者与通信终端统一相连。实践中可以看到，因本文所研究的电力光纤通信系统属于移动式终端光电传输模式，为准确定位风险故障点，在规划设计时电力光纤通信系统建设者们应当在线进行通信参数检测，并根据设计情况对其适当的进行调节与控制。
3、系统功能的实现
由于本电力通信工程设计时所选择的是三次群光电传输模式，因此可以有效满足变电站高效通信以及无人值班监控和不同数据类型的多元化传输需求，比如数据、文字以及图像和话音等。在电力光缆通信模块功能具体设计时，以光电一体化传输设备为宜。对于光电一体化通信传输设施而言，其可采用点对点的模式实现两端通信，并且利用规模较大的集成板有效地实现了2.0M信号和辅助信道之间的相互集成与数据信息处理。与此同时，在基群设施选择过程中应当严格按照脉冲编码调制要求，以ZE6062为基群信息数据的主要传输形式和方法。对于信息数据管理模块而言，在具体设置时应当根据不同的电力数据交互层次，从中选择一种较为通用的网状信息数据连接方式。在构建网状数据连接模块时，可利用密集波分复用法将波长不同的信号集中于数据线路之上，进而实现多独立调制光源的同时发送。实践中为了能够有效满足通信的高稳定性要求以及多元化需求，也可基于同步信息系统综合设置信息传送连接设备，从而为光纤复合利用传输光信号的安全稳定性提供保障。在连接光缆线路时，地线通讯中可以利用专门的设备和工具来缠绕光缆线，使其附着在架空地线之上。在系统建设过程中，为了能够有效确保电力光纤能够以地线性能安全稳定性，在系统建设实践中可优选铅骨架型以及不锈钢管型两种类型的线路为主管路。
结束语：
总而言之，当前光纤通信技术在各行业领域中的应用效果已经非常的显著，电力通信领域也不例外。实践中应当根据电力系统整体特点来加强光纤传输系统建设，一方面可以有效协调电力系统各组件之间联合运转，并且确保电网系统能够运行安全稳定，另一方面还可以使电力通信可承载的业务类型更多一些，并且使其成为现阶段电力系统建设与发展的新经济增长点。
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论文作者:黄莘程
论文发表刊物:《科技尚品》2018年第11期
论文发表时间:2019/7/18
标签：光纤论文; 光纤通信论文; 电力论文; 信号论文; 通信系统论文; 通信技术论文; 接口论文; 《科技尚品》2018年第11期论文;