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光纤通信在三明电力系统中的应用探讨
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摘 要：三明电业局采用的纤自愈环网光纤通信方式提高了电力通信网络的服务能力。探讨了光纤通信组网的设计和特点、系统的测量等问题。
关键词：光纤通信；SDH；光传输网络
中图分类号：O43文献标识码：A文章编号：1672-3198（2008）08-0387-02
1 光纤传输网络的设计
1.1 光纤通信系统工程设计涉及到的问题
（1）光缆的路由选择：路由的确定、中继距离的计算、中继站址的选择等。（2）通路组织及系统的配置：传输路数的计算、分路、转接的考虑。（3）指标的确定和分配。（4）光缆的选择和端机等设备的选型。（5）组网方式的选择。（6）机房安装设计等。
1.2 工作波长的选择
若传输距离长，可选用1.31um和1.55um的长波长波段。因为在这个波段范围，光纤损耗低于0.85um的短波长波段的光纤损耗，特别是长途光纤通信系统，使用长波长波段，可以减少设置光中继器的数目。若传输码数高，可选用其中1.31um的单模光纤。因为1.31um的石英光纤色散为零。色散小，信号传输以后波形畸变就小，码元之间彼此重叠造成码间干扰的情况就不严重。但是对传输距离短，码速不高的光纤通信系统还可以选用短波长波段。
1.3 组网方式的选择
（1）从确保电网安全运行的角度考虑，网络设计应为自愈环网，带分支路站，克服由于线路迁移、改造或遭受外力破坏而造成通道中断。
（2）从通信网建设的经济性考虑，网络为环型、放射型混合使用的拓扑结构，采用多种形式的通道保护。
1.4 光纤通信系统的测量
（1）发射机发送光功率的测量。在测量光发射机发送光功率时，用一串伪随机信号对光源进行强度调制。
（2）源消光比的测量。从理论上讲，一部性能优异的光端机的光发射机盘在传输数字信号的过程中，发“0”码时，应无光功率输出。但是，实际的光发射机由于光源器件本身的问题，或直流偏置选择不当，致使发“0”码时也有微弱的光输出。由理论分析可知，这种情况将使接收机的灵敏度降低，描述光接收机上述这种性能的指标，就是消光比EXT，即为：
EXT=全“0”码时的平均输出功率 / 全“1”码时的平均输出功率
测量光发射机消光比的测量过程与测量光功率类似。
（3）接收机灵敏度的测量。码发生器产生伪随机信号输入光发射机，对光源进行调制。在接收端，逐渐加大光率减器的率减量，这时由误码检测仪读出的误码率将逐渐变大，直到误码检测仪上出现某个规定的误码率值时，这时将光功率计接到光率减器的输出端，由此测到的光功率Pmin即是：光接收机在满足误码率指标下的最低接收光功率，测量方框图如图1，接收机灵敏度通常用相对值表示为：Sr = 10log (Pmin / 10-3)
图1 光接收机灵敏度测量方框图
(4) 光接收机的动态范围。光接收机的动态范围是在保证系统的误码率指标要求下，接收机的最低输入光功率(用dBm来描述)和最大允许输入光功率(用dBm来描述)之差(dB)，即
D = 10log (Pmax / 10-3)-10log (Pmin / 10-3) =10log (Pmax / 10-3)
在上式中，Pmax-在满足误码率指标下，接收机的最大输入功率；Pmin-在满足误码率指标下，接收机的最小输入功率。测量Pmax与测量Pmin的方法一样，只需将图1中的率减器率减量逐渐减少，误码检测仪中误码率逐渐变大，直到误码率增大到某个规定的指标，这时由光功率计读出的光功率即Pmax。
2 光纤传输网络的要求和结构图
为保证电网通信的可靠传输，三明局先后以华为SDH622光传输设备、北京华环SDH155光传输设备、Alcatel SDH2.5G光传输设备在市区及周边县级220kV变电站组成光纤环网。在2007年实现了全市9个县级供电企业光纤联网，其中以UT斯达康SDH2.5G光传输设备组网。具体网络示意图如下：
图2 光接收机灵敏度测量方框图
图3 光接收机灵敏度测量方框图
图4 光接收机灵敏度测量方框图
以上环网覆盖地区涉及所有110KV以上变电站。地区传输网络容量根据实际业务需求并适当留有余量，骨干环网则根据不同地区流量分析分别采用10Gh/S、2.SGh/S和622Mh/s。220KV及以上厂站调度电话、远动及线路保护信号的传输需满足N-l原则，两路保护信号需通过两套或两套以上光通信系统传送，两套光通信系统选用不同路由、不同传输设备、不同直流电源系统供电，每套系统应采用双电源系统同时供电。
3 光纤通信网络的运行管理和维护
光纤通信网规模不断扩大，网络日趋复杂，目前三明地区电力光纤通信业务类型有:(l)宽带业务:10M以太网业务，主要用于办公和MIS系统及计算机监控系统；(2)窄带业务FX0/FXS:行政、调度话音业务；2W/4W E&M:远动数据、自动化保护数据(模拟数据)；V.24:远动数据、自动化保护数据(数字数据)；4W:安控保护。因此，提高管理维护水平以保障通信网运行是当前通信工作的重心。
首先，维护人员必须了解所维护的设备(含配套的仪表)，掌握光纤通信系统的工作原理、技术性能、各种告警功能和告警产生的原因等。
其次，应配备有必要的维护仪表。如可视光源、OTDR(光时域反射仪)及通用的仪表示波器、误码仪和万用表等。
参考文献
［1］ 许国良.现代光纤通信技术［M］.北京:科学出版社,2005.
［2］胡弘莽.电力通信技术［M］.北京:中国水利水电出版社，2003.
［3］吴翼平.现代光纤通信技术［M］.北京:国防工业出版社，2004.
原文网址：http://www.pipcn.com/research/200812/12050.htm
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