关键词：光纤；通信；水电站；传输
引言
光纤通信，顾名思义就是在信息传递过程中主要以光纤作为传输介质，从而最终实现通信目的的技术。光纤通信技术最早发展于上世纪70年代，并从80年代开始在我国开始进入实践应用阶段，且凭借其容量大、传输衰退小以及抗干扰能力强等多优点，一经使用就取得了极好的效果。在水电站中主要有多种通信形式，如系统间通信，站内调度、行政信息传递以及水情情报监测信息的传递等。通常情况下，在从通信角度上来讲，水电站都是电力系统的终端站，并且在水电站所在的区域内还会存在一定范围的区域网。在水电站与外界进行联系时，不仅仅会在系统内部产生通信，对外同样也会出现信息传递。然而随着各种信息传输量的不断增加，原有的通信方式不只在容量上，甚至于信息传输的可靠性上都已经不能再满足于当下社会上对通信系统的要求。再加上对着水电站管理水平的日渐提升，其内部所要传输的信息量也在逐渐增多，这些也都要求通信系统必须要与时俱进，有所革新。
1 通信用光纤及光缆的分类
1.1光纤的分类
光纤在本质上其实就是一种波导介质，其主要功能就是可对光能进行传输，在构成上主要为石英玻璃制的纤维。而应用于通信系统中的光纤则主要由纤芯及包层构成，目前来讲，常见的光纤主要可分为如下几类：
首先，按照传输模式进行划分，一般可分为多模及单模光纤，前者多被应用于短距离的传输中，这主要是由于多模光纤的模式色散比较大；而后者由于无模式色散，则多被用于远距离信息传递使，且能支持大容量的信息传输。
其次，按照传输光波的波长进行划分时，光纤则可分为短波及长波长光纤。前者的波长通常为0.85微米，但是在应用过程中这种光纤衰耗极大，因此多被用于短途的传输中。而后者的波长主要有1.31微米以及1.55微米两类，多被应用于长距离的传输系统中。
最后，按照结构形式划分，光纤则可被分为阶跃型光纤以及渐变型光纤；而按保护结构区分的化，则主要有松套光纤以及紧套光纤。
1.2常用光缆的种类
在通信工程中，为确保光纤可以满足使用需求，通常都需要对光纤进行特殊处理并制成特定的光缆，在制造过程中通常需要将光纤进行排列绞合并配合使用其他一些材料等。当前，在实际使用过程中较为常见的光缆主要有普通光缆、ADSS以及OPGW等。其中普通光缆根据其内部光纤构造的不同又可分为中心束管式、骨架式、层绞式等。脚趾传统的通信电缆，在光缆结构中通过加装钢带铠装就可以被应用于相应的场合中。此外，当使用一些高强度的增塑性材料替代原有的金属材料就能便成为普通的非金属光缆。这种光缆多被应用于水电厂、变电站等通信系统中作为引入光缆使用。其次，ADSS光缆则被广泛应用于高压输电系统的通信过程中，通过使用这种光缆，可以有效增加输电线路的耐电痕、耐腐蚀以及抗雷击等性能，同时还能相应提升线路的抗强电干扰能力。区别于普通的通信光缆，ADSS光缆在全部材料都为非金属材质。最后，OPGW光缆在使用过程中即可起到避雷作用，同时还能进行大容量的高校传输，且在传输线路中还无需架设杆塔，更加经济适用。
在使用ADSS光缆与OPGW光缆时，在假设过程中都需要同电力输电线一起架设。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆因此，若要使用这两种光缆，不仅需要确保光缆的选择可满足通信系统的需求，同时还应当与输电线路的相关特性相契合。
2 光纤通信系统
通常情况下，光纤通信系统在构成上主要如下图所示：
其中，电端机主要负责处理信源信息，并在处理结束后将产生的相应电信号传送至光端机处。通过光端机对接收到的信号进行调制，信号即可通过光波形式被送至光导纤维中，之后经由光导纤维的传输，已调光波被传导至接收端的光端机处，经光端机转变为电信号后即可被传送至电端机中。一般情况下，光端机中主要使用两种光源，即LD光源与LED光源。其中LD光源多被应用于较长距离的通信系统中，这种光端机不仅发送功率大，在工作过程中还能对带宽进行调制；而LED光源在发送功率上则较低，但是其具备较长的使用寿命，并且不易受温度影响，且价格较低，因此通常都被用于短途的通信系统中，如一些地方电网的主干通信线路中。
近年来，通过实际应用后发现，在长度低于30公里且容量为中小级别的光纤通信系统中，多使用LED光源的光端机；而当通信系统长度在30公里至80公里之间，且通信容量较大时，多使用LD光源；而当光纤线路长度超过80公里时，则需要使用光中继器。
3 通信方式的经济比较
当前在水电厂的通信系统中，不论是系统内部 的通信，还是水电厂与外部的通信都是以采用无线的数字通信方式以及光纤通信方式。在对水电厂通信系统进行设计时一定要切实结合实际情况，因地制宜，并且还应当结合水电厂所在地的地理情况、水文环境及水电厂的信息传输和电网构造等情况，根据自身的经济水平来对系统的通信方式进行选择。目前常用的通信方式主要有如下几种：
3.1 数字微波中继通信
这种中继通信的方式在传输过程中往往可传输的容量更大，对信息的传输质量也较高，并且在进行安装时也极为方便，通常情况下，在丘陵以及平原地带的水电厂中多使用数字微波中继通信的方式。然而由于这种传输方式本身就属于无线传输的一种，在信息传输的过程中极易受到外界环境如太阳黑子或者外部磁场的干扰，并影响到最终的通信质量。通常情况下，在不存在遮挡的情况下，一个可传输的中继段距离鱼尾50公里。此时若设定传输的频段在13至38G赫兹之间，可通信容量在4至16兆之间，其全部设备对应的造价总计应在25万至30万元之间。
3.2 光纤通信
较之于传统的通信方式，光纤通信具备更多优点：第一，光纤通信科传输更宽的频带以及更大的容量；第二，光纤通信还能传输模拟信号，且在数字信号的传递上更具优势；第三，轻易不会受到外界环境以及气候环境的干扰。
在造价方面，普通光缆10公里左右约为19至30万元；ADSS费用约为20至57万元，而OPGW的费用则较高，通常6公里左右费用约为25至30万元。
结束语
随着信息化时代的到来，水电站的控制也开始越来越向自动化的方向发展。而为支持水电站的稳定运行，通信系统的设计就显得极其重要。光纤通信作为一种更加先进的通信系统，通过设计运用可以有效提升水电厂的通信质量，并改善通信容量，为水电厂正常运行提供更多有利保障。
参考文献
[1]董湛桃.利用光纤通讯传输技术提高通讯能力研究[J].通讯世界,2017(7):44-45.
[2]姜尊海.论现代技术角度下对光纤通讯传输技术的研究[J].科技尚品,2017(4):193-193.
[3]朱雪雄.浅谈应用计算机监控的水电站站内通信[J].科技资讯,2017,15(7):6-7.
作者简介：曾义（1979-），男，本科，工程师，主要从事电力检修、电力工程等工作。
论文作者:曾义
论文发表刊物:《中国电业》2019年16期
论文发表时间:2019/11/29
标签：光纤论文; 光缆论文; 通信论文; 水电站论文; 水电厂论文; 通信系统论文; 光纤通信论文; 《中国电业》2019年16期论文;