光纖通訊的特點范文
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光纖通信技術的應用是一次世界性的改革,它把人類帶上了信息的高速公路。光纖通信在信息傳遞方面起著主導作用,在將來的科學進步中,光纖通信會起著舉足重輕的作用。
一、光纖光纜發(fā)展的現狀
1.1普通光纖
普通單模光纖是最常用的一種光纖。隨著光通信系統(tǒng)的發(fā)展,光中繼距離和單一波長信道容量增大,G.652.A光纖的性能還有可能進一步優(yōu)化,表現在1550rim區(qū)的低衰減系數沒有得到充分的利用和光纖的最低衰減系數和零色散點不在同一區(qū)域。
1.2核心網光纜
我國已在干線(包括國家干線、省內干線和區(qū)內干線)上全面采用光纜,其中多模光纖已被淘汰,全部采用單模光纖,包括G.652光纖和G.655光纖。G.653光纖雖然在我國曾經采用過,但今后不會再發(fā)展。G.654光纖因其不能很大幅度地增加光纖系統(tǒng)容量,它在我國的陸地光纜中沒有使用過。干線光纜中采用分立的光纖,不采用光纖帶。干線光纜主要用于室外,在這些光纜中,曾經使用過的緊套層絞式和骨架式結構,目前已停止使用。
1.3接入網光纜
接入網中的光纜距離短,分支多,分插頻繁,為了增加網的容量,通常是增加光纖芯數。特別是在市內管道中,由于管道內徑有限,在增加光纖芯數的同時增加光纜的光纖集裝密度、減小光纜直徑和重量,是很重要的。接入網使用G.652普通單模光纖和G.652.C低水峰單模光纖。低水峰單模光纖適合于密集波分復用,目前在我國已有少量的使用。
1.4電力線路中的通信光纜
光纖是介電質,光纜也可作成全介質,完全無金屬。這樣的全介質光纜將是電力系統(tǒng)最理想的通信線路。用于電力線桿路敷設的全介質光纜有兩種結構:即全介質自承式(ADSS)結構和用于架空地線上的纏繞式結構。ADSS光纜因其可以單獨布放,適應范圍廣,在當前我國電力輸電系統(tǒng)改造中得到了廣泛的應用。ADSS光纜在國內的近期需求量較大,是目前的一種熱門產品。
二、光纖技術發(fā)展的特點
2.1實現超長距離傳輸
無中繼傳輸是骨干傳輸網的理想,目前有的公司已能夠采用色散齊理技術,實現2000-5000Km的無中繼傳輸。有的公司正進一步改善光纖指標,采用拉曼放大技術,可以更大地延長光傳輸的距離。光纖標準的細分促進了光纖的準確應用。
2.2新型光纖在不斷出現
為了適應市場的要求,光纖的技術指標在不斷改進,各種新型光纖在不斷涌現,同時各大公司正加緊開發(fā)新的品種。第一、用于長途通信的新型大容量長距離光纖。第二、用于城域網通信的新型低水峰光纖。第三、用于局域網的新型多模光纖。第四、前途未卜的空心光纖。
三、光纖技術的發(fā)展前景
3.1新一代光纖
新一代光纖包括非零色散光纖(G.655)和全波光纖。
3.2超高速系統(tǒng)
傳統(tǒng)光纖通信的發(fā)展始終按照電的時分復用(TDM)方式進行,而如今要滿足社會發(fā)展需要,光纖通信應該按照光的時分復用方式進行。
3.3超大容量WDM系統(tǒng)
如果將多個發(fā)送波長適當錯開的光源信號同時在一路光纖上傳送,則可大大增加光纖的信息傳輸容量,這就是波分復用(WDM)的基本思路。
3.4全光網絡
WDM波分復用技術的實用化,提供了利用光纖帶寬的有效途徑,使大容量光纖傳輸技術取得了突破性進展。點到點之間的光纖傳輸容量的提高,為高速大容量寬帶綜合業(yè)務網的傳輸提供了有效途徑。
四、結束語
光通信技術作為信息技術的重要支撐平臺,在未來信息社會中將起到重要作用。從現代通信的發(fā)展趨勢來看,光纖通信也將成為未來通信發(fā)展的主流。人們期望的真正的全光網絡的時代也會在不遠的將來到來。
參考文獻
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關鍵詞:光纖通訊;傳輸;技術
中圖分類號:TN929.11
據調查,到2013年,全球網民數量將達到22億,其中亞洲網民數量將占到43%,而中國網民將占到全球的17%。不可否認,互聯(lián)網是人類歷史上最重要的技術進步之一。從若干年前的調制解調器撥號上網,到寬帶入戶,到現在的光纖通訊技術,無一不是互聯(lián)網歷史的重大變革。而光纖通訊則成為目前乃至未來通訊發(fā)展的主流技術。
1 光纖通訊技術概述
光纖通訊(Fiber-optic communication)也稱為光纖通信,是指一種利用光與光纖(optical fiber)傳遞資訊的一種方式。屬于有線通信的一種。光纖通訊是用光導纖維傳輸信號,其中光纖是由包層和內芯組成,包層在外面保護著
內芯。內芯很細,其數量級一般為幾十微米或幾微米。聚集在一起的光纖形成光纜,作為信息技術的重要支柱和核心,光纖通信是一個龐大的系統(tǒng)工程,需要各個組成部分相互推動和發(fā)展。
光纖通訊技術在人類信息通訊史上是一次重大的改革。它是指把光波作為信息傳輸的載波,以光纖作為信息傳輸的介質,將信息進行點對點發(fā)送的現代通信方式。整個光纖通信系統(tǒng)主要包括光纖、光源和光檢測器。光纖通訊技術最早起源于國外。從1977年的第一代多模光纖,傳輸速度為44.736Mb/s,距離僅幾米,到目前第五代的由DWDM技術組建的大容量、高速度、長距離的能夠將語音、數據和圖像等各種業(yè)務和接口融合的傳送平臺,共歷經五代。
光纖通訊技術大大提高了傳統(tǒng)的通訊能力,是由它的特點決定的。首先,光纖傳輸帶寬較寬,單次傳輸信息量大;其次,由于光纖的原材料來自于物理性能和化學性能優(yōu)良的絕緣體石英,所以光纖傳輸不容易受到自然界雷電、太陽黑子活動、電離層變化以及人為的電磁干擾影響。光纖通訊的抗干擾能力極強,而且相對于電磁波傳播,它的保密性更強,不會發(fā)生串擾現象;最后,非常關鍵的是,與其他傳輸介質相比,石英光纖的傳輸損耗是最低的,而且傳輸的中繼距離長。除此之外,光纖還具有重量小、直徑細、地下占用空間少、穩(wěn)定性好、易于鋪設、原材料資源豐富、成本低等多種優(yōu)點。所以光纖通訊技術在目前的應用領域越來越廣,也越來越被人們認可。
2 光纖通訊技術發(fā)展現狀及常見問題
2.1 目前主要的光纖通訊傳輸技術
目前使用最廣泛也是最重要的光纖通訊技術是光復用技術,主要包括波分復用技術(WDM)和光時分復用技術(OTDM)。WDM是利用單模光纖的使用損耗低的優(yōu)點,將其光纖設計為很多個單獨的,互不影響的通信道來傳送信息,這樣就獲得了較大的帶寬資源。OTDM技術則是以提高每根單信道的速度來達到超大傳輸容量目的的,其單信道最大速度可達到640Gbit/秒。
現代光纖通訊技術的另一個重要組成部分則是光纖接入技術。這種技術的產生源于廣大上網民眾對信息傳輸速度的要求的提升。主要由寬帶的主干傳輸網絡和用戶接入兩部分組成,其中用戶接入部分起關鍵作用,也就是人們常說的光纖到戶(FTTH)。這是最終端的環(huán)節(jié),負責完成全光接入的重要任務。目前,接入網的用戶終端設備都是電氣設備,如電腦、電話、傳真機等,并在局端和用戶端之間,進行光信號與電信號之間的轉換。光通信系統(tǒng)的組成主要有光源、光纖、光檢測器。發(fā)端的光源在電信號的作用下,發(fā)出與之對應的光信號,完成電與光之間的轉換的任務。
2.2 光纖通訊技術中的常見問題及解決
光纖通訊技術中最常見的問題就是傳輸過程中由于距離的不斷遞增而產生的信號耗損,這源于光纖自身的局限性。此外光纖制作過程中以及安裝過程中也會產生一定的附加耗損,所以解決光纖傳輸的耗損問題是目前光纖通訊技術的關鍵領域。
附加損耗可以通過施工工藝的改進來實現,所以可以由此提出可行的解決策略。附加損耗產生的原因很多,比如光纖生產過程中,由于工藝問題,會產生不均勻分布的折射率和包層偏心,這直接影響使用時信號在此出現的散射損耗;如果光纖發(fā)生彎曲,射線傳輸模式也會改變,也會導致能量耗損;此外,若光纖的橫截面比較粗糙,則熔接之后,在接點處,就會產生不均勻的分布,一旦有信號經過,就會有散射發(fā)生,進而發(fā)生信號衰減的現象;同時,空氣中懸浮的塵埃也會在熔接點產生雜質,甚至會產生少量氣泡,會在該位置產生散射,造成能量的耗損。
根據耗損原因,可以采取相應的改進措施:如改善原始特征,在光纜開盤檢驗時,要采用先進的OTDR儀,對每一根光纖逐個進行測試,對光纖有無事件點和有無斷纖進行判定;要減少光纖微彎,在固定和盤留光纖的接頭時,應該規(guī)避發(fā)生硬彎,進而避免產生微彎耗損;熔接手段應該采用先進和可靠的,采用優(yōu)良性能和狀態(tài)的焊接機對這種障礙性接續(xù)的損耗值可以降到最低;此外,還要保證光纖切面的清潔,要保證規(guī)范的操作環(huán)境,尤其是切割刀的光纖斷面要時刻保持清潔;最后就是要采用具有技術素質的專業(yè)的操作人員。施工之前一定要有技術培訓,考試合格后才能持證上崗。專業(yè)的技術人員能最大程度的降低接續(xù)耗損。只有光纖的相關損耗降到最低,才能使光纖的傳輸質量大幅度提升。
3 光纖通訊技術的發(fā)展方向
光纖通訊技術在目前和未來都有良好的發(fā)展前景,主要可以體現在以下幾個方面:
3.1 向超高速系統(tǒng)發(fā)展。目前,超高速光纖在一些發(fā)達國家應用較多,可以大規(guī)模實現的信號傳輸速度可以達到10Gbps。但當傳輸速度達到10Gbps時,系統(tǒng)對于光纜極化模色散比較敏感,現有的光纖并不一定可以滿足傳輸要求。因此,超高速光纖技術發(fā)展的關鍵不僅僅是提高速度的問題,還必須配合其它技術的應
用。要想實現超高速,必須實現光的復用,目前使用最多的就是波分復用技術,即WDM。
3.2 光孤子通信技術。光孤子是一種特別的超短光脈沖,它能夠在沒有任何錯誤碼時把信息傳送到萬里之遠。光孤子通信是新一代超大能力、超長距離、超高速度的光纖通信系統(tǒng),尤其在海底光通信系統(tǒng)中,有良好的發(fā)展前景。所以是目前光纖通訊傳輸技術的發(fā)展方向。
3.3 全光網絡。全光網絡是光纖通信技術發(fā)展的最高階段,它是指從源節(jié)點到終端用戶節(jié)點之間的數據傳輸與交換的整個過程沒有電的處理,數據僅以光的形式進行編碼,均在光域內進行。目前傳統(tǒng)的光通訊網絡存在的節(jié)點較多,干線容量不夠大,節(jié)點處還是使用的電器零件,這些都導致最終的光纖通訊網的總容量難以提高。全光網就是實現了節(jié)點之間的全光化,同時也實現了利用光的形式來傳輸與交換信息以及根據光的波長處理用戶信息。
隨著科技的不斷發(fā)展,光纖通訊技術勢必成為人類高科技追求的重點,更高的速度、更大的容量以及更長的傳輸距離是光纖通訊技術發(fā)展的方向,也是研究的重點。光纖通訊技術將越來越多的影響人類的生活和信息的發(fā)展。
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關鍵詞:電力通訊 自動化設備 工作模式
電力系統(tǒng)通訊自動化的迅速發(fā)展使得電力通訊設備越來越復雜,通訊線路也越來越多,這就給通訊設備管理帶來了嚴峻的挑戰(zhàn)。本文就電力通訊自動化設備及工作模式進行探討。
1 電力通訊自動化設備及工作模式
1.1 微波通訊設備
當前,一場新的技術革命正在興起,微電子、計算機與通訊相結合的電子信息技術則是這場新技術革命的核心和先導,世界經濟的發(fā)展正在從工業(yè)化階段進入信息化階段,作為信息社會基礎之一的通信產業(yè),其發(fā)展水平已成為衡量一個國家的通信技術水平,經濟現代化水平的重要標志。微波通訊具有造價低、工期短、見效快、占地面積小、易維護和不需人值守等特點,在通信行業(yè)中有特殊的地位。
目前,微波通信技術的發(fā)展主要表現如下。
(1)由模擬制向數字制方向發(fā)展。
(2)由小容量向大容量發(fā)展。
(3)通信頻率段由低頻段向高頻段發(fā)展。
(4)組網方式由人工網向自動剛發(fā)展。
1.2 光纖通訊設備
基本的光纖通信系統(tǒng)由數據源、光發(fā)送端、光學信道和光接收機組成。光纖通信的原理是:在發(fā)送端首先要把傳送的信息(如話音)變成電信號,然后調制到激光器發(fā)出的激光束上,使光的強度隨電信號的幅度(頻率)變化而變化,并通過光纖發(fā)送出去;在接收端,檢測器收到光信號后把它變換成電信號,經解調后恢復原信息。光纖通信系統(tǒng)基本構成如下。
(1)光發(fā)信機。
光發(fā)信機是實現電/光轉換的光端機。它由光源、驅動器和調制器組成。其功能是將來自于電端機的電信號對光源發(fā)出的光波進行調制,成為已調光波,然后再將已調的光信號耦合到光纖或光纜去傳輸。電端機就是常規(guī)的電子通信設備。
(2)光收信機。
光收信機是實現光/電轉換的光端機。它由光檢測器和光放大器組成。其功能是將光纖或光纜傳輸來的光信號,經光檢測器轉變?yōu)殡娦盘?,然后,再將這微弱的電信號經放大電路放大到足夠的電平,送到接收端的電端汲去。
(3)光纖或光纜。
光纖或光纜構成光的傳輸通路。其功能是將發(fā)信端發(fā)出的已調光信號,經過光纖或光纜的遠距離傳輸后,耦合到收信端的光檢測器上去,完成傳送信息任務。
(4)中繼器。
中繼器由光檢測器、光源和判決再生電路組成。它的作用有兩個:一個是補償光信號在光纖中傳輸時受到的衰減;另一個是對波形失真的詠沖近行政性。
(5)光纖連接器、耦合器等無源器件。
由于光纖或光纜的長度受光纖拉制工藝和光纜施工條件的限制,且光纖的拉制長度也是有限度的(如1Km)。因此一條光纖線路可能存在多根光纖相連接的問題。于是,光纖間的連按、光纖與光端機的連接及耦合,對光纖連接器、耦合器等無源器件的使用是必不可少的。
1.3 電力載波通訊設備
電力載波通訊設備是一種在高壓輸電線上傳輸話音及非話音信號的載波終端設備。電力線載波(PLC)是電力系統(tǒng)特有的、基本的通信方式,電力線載波通訊是指利用現有電力線,通過載波方式將模擬或數字信號進行高速傳輸的技術。由于使用堅固可靠的電力線作為載波信號的傳輸媒介,因此具有信息傳輸穩(wěn)定可靠,路由合理、可同時復用遠動信號等特點,是唯一不需要線路投資的有線通信方式。
電力線載波通訊技術可以進行模擬(語音信號)或數字信息(如:家居控制信號)雙工傳輸,可廣泛應用于家居自動化、小型辦公室、家庭辦公室通訊(互如聯(lián)網、內部信件、游戲、音頻(MP3)、視頻)等領域,具有普及效果、節(jié)省費用、安裝方便、應用廣泛等特點。作為通訊技術的一個新興應用領域,電力載波通訊技術以其誘人的前景及潛在的巨火市場而為全世界所關注,成為世界各大公司及研究單位爭相研究的熱點。國外許多著名公司和研究單位都在對此進行研究,并開發(fā)出相對應的器件和產品,如:Intellon、Thomson、Atmel等等。而國內的許多的企、 也緊隨國際步伐在利用電力線傳輸信息,特別是在遠程抄表系統(tǒng)方面已逐步形成應用研究的熱點。電力載波通訊設備主要有以下幾種。
(1)明線載波機。
采用明線作為傳輸媒介的載波機。傳輸線為線徑3mm的銅線。明線載波機復用頻率可達到500kHz,可傳輸40個話路。明線載波機通常采用雙帶二線制。
(2)對稱電纜載波機。
采用對稱電纜作為傳輸媒介的載波24 科技資訊SCIENCE & TECHNOLOGY INFORMATION機。電纜為線徑0.9ram~1.2ram的高頻對稱電纜。對稱電纜載波機在通信容量、抗干擾和保密性等方面均優(yōu)于明線載波機。電纜載波機大部采用單帶四線制。
(3)同軸電纜載波機。
采用同軸電纜作為傳輸媒介的載波
機。鐵路通信使用的小同軸電纜,同軸管尺寸為1.2/4.4,即內導體的直徑為1.2mm,外導體內直徑4.4mm,物性阻抗為75Q,一股由60kHz開始使用。小同軸電纜載波通信采用單帶四線制。鐵路通信使用的小同軸電纜載波機有300~U960路,其增音距離分別為8km;~D4km。
1.4 數字通信設備
數字通信設備包括一個帶有混頻器的接收器并且該混頻器和一個本機頻率產生裝置相聯(lián)接;一個聯(lián)接至接收器的解調器;一個和解調器聯(lián)接的微型控制器,用來提供一個頻率偏移值,而該頻率偏移值是一個代表本機頻率產生裝置的輸出頻率的頻率值和一個代表欲選頻率的頻率值的差值;一種根據頻率偏移值來調整本機頻率產生裝置的頻率的頻率調整裝置,其特征在于,微型控制器處理頻率偏移值,使得長期頻率偏移和短期頻率偏移相分離,并且此頻率調整裝置還包括一個隨被分離出來的長期頻率偏移而不斷更新的頻率調整參考值。
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[關鍵詞] 礦井通訊; 光纖; 布線
0 引言
礦井通訊因具有一定的特殊性,要求必須有高質量、安全可靠、堅固耐用的通訊設備為基礎。當前,我國很多礦區(qū)仍舊使用銅芯電纜作為主要的通訊系統(tǒng)傳輸介質。隨著煤礦開采范圍的擴大,銅芯電纜在傳輸質量和傳輸速率上已不能滿足需求。光纖傳輸在現代化工業(yè)生產中應用十分廣泛,尤其是針對井下惡劣環(huán)境,光纖傳輸具有抗噪能力強、不產生火花、傳輸速率高等特點,逐漸成為井下作業(yè)傳輸的重要介質。
1 井下通訊光纜的布局
相對于同訊息量傳輸的銅芯電纜來說,光纖具有使用靈活方便、重量輕、體積小等特點。在傳輸過程中,玻璃纖維既不受外界電磁干擾,又不產生電磁輻射。井下專用通訊光纜可由銅絞合線、多股銅絲以及金屬拉線組合鎧甲涂敷在光纖外部,也可用絕緣材料涂敷。針對于礦井傳輸布局和結構,可選用不同的涂敷方式。如圖1所示,為典型的井下通訊用光纜截面圖。按照需求,井下通訊光纜在布局鋪設過程中應考慮如下幾點問題:
垂直敷設:作為光纜的玻璃纖維,在布設過程中由于自身重力影響,也導致纖維被拉伸,而傳輸過程中的光纖衰減特性和材質的張力具有一定的聯(lián)系。因此,為了降低拉伸對信號衰減的影響,需在中心受拉線上絞合帶有包層的玻璃纖維芯線。要緊密結合光纜中的拉線和芯線,還可以通過選用不同的光纖材料和設計來降低張力對傳輸的影響。由于井下環(huán)境特殊,在設計光纜時還要考慮線材內部防水充填料的問題。在垂直敷設下,由于重力影響會導致光纜內部壓力變化,造成防水充填材料的下移。通過實驗研究可知,在光纜內部充填防潮封閉鎧裝能有效的減緩充填材料下移情況,同時還能達到線材防水的目的,并提高了惡劣環(huán)境中光纜的使用壽命。
井下光纜耐用性:雖然光纜的保護涂層和包層剝落后,中間的玻璃纖維易碎斷,但可通過普通電纜的包層技術就能設計出性能極好、堅固的光纜。使惡劣環(huán)境中的光纜具有一定的防水、阻燃、抗破碎以及加工處理性能。此外,在光纜在加設鎧裝層也能達到上述效果。
端頭和多芯線鉸接:可按照NEMA標準或普通電纜絞合套層技術對光纜芯進行封裝,然后通過連接器、連接盒、機械連接或熔化連接法進行端頭和光纜的連接。按照井下實際環(huán)境,在巷道事故多發(fā)區(qū)和井巷瓦斯富集區(qū)采用接線盒或機械連接法更合適,因為接線盒為完全隔爆設計,不會產生電弧、火花,體積更小。
2 井下通訊網絡工程設計
2.1 整體布線
按照煤礦井下巷道及工作面走線,可確定為樹狀布線結構。最理想的布線設計為在沒有電子增音機使用下,能夠保持采取和主水平巷道的即時通訊。利用井下光纖耦合器建立起礦井光纖通訊網絡,耦合器具有很多種,三端、四端到上百端的大型耦合器。不使用電子增音機即為無源通訊網絡,但該網絡受到連接點數和分接數量的限制,最大用戶數量不超過24個。針對井下實際布局和日后的擴展需求,采用星型結構網絡能有效的增大用戶數量,但容易產生光纜纏結。本文在分析上述問題的基礎上,提出了匯接式-星型網絡混合布局,提供了足夠數量接口的同時降低了主干線纜數量。如圖2所示。
2.2 井下光纖傳輸
目前,我國煤礦井下通訊傳輸信息可分為三種,數據、電視、語言。數據信息傳輸是以數字比特流為基本形式傳輸的,能夠提供井下設備控制數據、實時報警數據等信息的傳輸;電視傳輸是以數字化形式、頻率調制載波以及基帶模擬形式傳輸的。根據井下實際電視傳輸特點,可采用多路電視通訊傳輸方式,將每個信道調制到FM-FDM頻率的載波上進行單光纜傳輸;語音傳輸是以數字化信號和音頻頻率基帶模擬信號進行傳輸的。對于煤礦井下惡劣環(huán)境來說,數字化信號具有更好的抗干擾能力,可采用多路化數字信號進行傳輸。
3 結論
綜上所述,煤礦井下通訊工程中光纖通訊傳輸具有以下特點:數據、電視、語言可同時傳輸,傳輸距離可達到幾十公里且信號基本無衰減;通訊數據容量大、頻帶寬,可滿足井下各類通訊需求;光纜重量輕、體積小,網絡布線具有一定的靈活性;以玻璃纖維作為傳輸介質,不產生電火花,尤其適合瓦斯富集區(qū)的通訊布線;抗腐蝕、抗電磁干擾能力強,適合在井下長期使用。
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關鍵詞:配電自動化;設計;通訊
中圖分類號:F407文獻標識碼: A
1配電自動化系統(tǒng)
對于配電自動化,《配電系統(tǒng)自動化設計導則》中針對其給出了明確的定義:“利用現代電子、計算機、通信及網絡技術,將配電網在線數據和離線數據、配電網數據和用戶數據、電網結構和地理圖形進行信息集成,構成完整的自動化系統(tǒng),實現配電網及其設備正常運行及事故狀態(tài)下的監(jiān)測、保護、控制、用電和配電管理的現代化”。配電自動化系統(tǒng)(DA)在縱向結構分屬于配電管理系統(tǒng)(DMS)的子系統(tǒng),橫向與變電站綜合自動化、調度自動化、電力MIS等緊密關聯(lián)。
1.1配電自動化系統(tǒng)的監(jiān)控范圍和基本構成
配電自動化系統(tǒng)主要監(jiān)控設備是l0KV城網配電線路的電力元件,包括柱上開關、變壓器等。隨著城網改造工作的開展,也出現了越來越多的箱式變電站、電纜分支箱、小型開閉站等組合式設備。配電自動化系統(tǒng)應覆蓋所有配電設備,但應考慮現有的調度自動化系統(tǒng)已監(jiān)控一部分設備。為避免設備的重復投入,配電自動化系統(tǒng)通過與調度自動化系統(tǒng)進行數據通訊并獲取相關信息,同時根據需要可向調度自動化系統(tǒng)提供配網的相關數據。另外,出于大部分供電企業(yè)已經建立了管理信息系統(tǒng)(MIS),配電自動化系統(tǒng)應充分利用原有MIS系統(tǒng)的網絡資源和功能,將配電自動化系統(tǒng)的信息以WEB形式到MIS系統(tǒng),實現配電自動化數據的MIS瀏覽。圖1為配電自動化系統(tǒng)通訊構成示意圖。
2配電自動化系統(tǒng)通訊設計方案研究
根據配電自動化系統(tǒng)的結構,通訊系統(tǒng)也分為3層結構:配電自動化主站系統(tǒng)與其它系統(tǒng)的通訊;配電自動化主站系統(tǒng)與變電站層站端系統(tǒng)的通訊;站端系統(tǒng)與配電終端設備的通訊。
2.1配電自動化主站系統(tǒng)與EMS和MIS的通訊
配電自動化主站系統(tǒng)與能量管理系統(tǒng)(EMS)要進行數據交換,從EMS獲取變電站的數據信息,并可將配電自動化系統(tǒng)的信息,按要求傳送給EMS ;同時,配電自動化系統(tǒng)的數據信息,可以在MIS上進行,實現遠程數據瀏覽功能。出于配電管理系統(tǒng)(DMS) ,EMS ,MIS都建成了各自的計算機網絡,供電企業(yè)的各個單位之間,基本上都實現了局域網互通。在配電自動化主站系統(tǒng)中,設1臺網關機,由該計算機通過接入調度自動化系統(tǒng)的局域網,連接2個系統(tǒng),實現數據的交換。通訊協(xié)議為TCP/IP配電自動化系統(tǒng)與MIS的連接,可采用WEB服務器的方式。在配電主站系統(tǒng),設1臺WEB服務器,以網絡形式,連接MIS的局域網,實現MIS對配電自動化系統(tǒng)的數據瀏覽。
2.2配電自動化主站系統(tǒng)與變電站站端系統(tǒng)的通訊
出于城市供電企業(yè),大都建立了從調度中心到各變電站的基于光纖傳輸的SDH網絡,因此,充分利用SDH提供的豐富的傳輸通道,可以減少通訊的成本,提高資源和設備的利用率。配電主站系統(tǒng)與變電站站端設備的通訊,就可以利用SDH的空閑通道,實現主站系統(tǒng)與站端設備的通訊。在這個層次上,根據SDH資源利用的程度,若有較富裕的資源,可以選擇用(E1+以太網)傳輸;在資源不太富裕的情況下,也可選擇低速率的64K數據通道,連接中心站和站端設備。
2.3變電站站端系統(tǒng)與配電終端設備的通訊
變電站站端系統(tǒng)到配電終端設備(RTU)的通訊,是配電自動化通訊系統(tǒng)中關鍵的一個層次。其特點是,設備數量龐大,節(jié)點眾多,分布范圍廣,地理位置分散,路由復雜。該層的通訊網絡,基本是一個一點對多點的結構。要結合具體的情況,采取以光纖通訊為主,輔助以一定的有線通訊方案,達到既通訊可靠,又經濟可行的目的。該層的自動化通信網絡應具備以下特點:網絡穩(wěn)定可靠;具備主備通道,雙通道可自行切換;環(huán)路的節(jié)點數量要有限制,各環(huán)上的負載流量均衡;路徑盡量短,光纜破口少,施工工作量小。
(1)光纜路由的規(guī)劃。在進行光纜路徑規(guī)劃中,應結合幾個方面因素進行整體考慮。
①根據不同城網線路結構,合理的規(guī)劃光纜的路由,盡量將主干線路的重要節(jié)點規(guī)劃到光纜路徑中,同時減少不必要的迂回和重肴。
②通訊子網的結構,可設計成以2個變電站為首尾的雙纖鏈狀,使其具備自愈保護,提高可靠性;也可設計成環(huán)狀,形成雙纖自愈環(huán),在現場較為復雜的情況下,也可選擇相切環(huán)或相交環(huán),充分利用設備的功能和特性。
③合理分配子網上的節(jié)點數量,提高光環(huán)子網的穩(wěn)定性,平衡數據流量。
④合理地配置有線或其它方式的輔助通道。不可能把所有配電終端設備都直接接入光纖通訊子網中,必須合理地配置有線電纜或電力載波等其它通訊方式,并通過一定的接口方式和協(xié)議轉換,接入光纖通訊子網中。
⑤在站端通訊前置機功能的設計上,應能實現通訊子網節(jié)點與電網拓撲節(jié)點的對應與組織,使傳輸透明化。
(2)通訊協(xié)議的選擇。出于配電中心對配電網重要時間的實時性響應,有相當高的要求。因此,除了要規(guī)劃合理的通訊子網結構外,在通訊協(xié)議的選擇和站端對終端設備的巡測方式的設計上,同樣也得合理地選擇。站端系統(tǒng)與終端的通訊協(xié)議,要求具備重要事件優(yōu)先檢出,并優(yōu)先傳送,站端對重要數據也具備優(yōu)先處理原則,才可以保持配電自動化系統(tǒng)整體的實時性。
(3)終端數據傳輸方式。配電終端傳統(tǒng)的通信傳輸方式大都采用串行異步傳輸。一般配電終端數據流量不大,串行異步傳輸仍能滿足通訊在速率上的要求,所以通訊子網的光傳輸通訊設備(稱為光調制解調器)一般具有2M以下的傳輸速率,提供一個或多個異步串行通訊接口,串口采用3線透明傳輸。也可根據需要增加流量控制等信號,符合EIA232/EIA422規(guī)范。
隨著技術的不斷進步,新型的終端設備大都具有符合IEC 802.3以太網接口,采用TCP/IP協(xié)議,具備了實現高速網絡通訊的能力。傳輸設備則可采用具有l(wèi) OBASE-T規(guī)范接口的以太網光調制解調器。
(4)通訊可靠性問題。由配電自動化系統(tǒng)的固有特點,導致通訊系統(tǒng)的結構復雜多樣,其通信可靠性問題尤為關注。配電網終端(通信光節(jié)點)間的距離較短,一般在1-3千米范圍內,每個光接點對應一光纜破口,而光纜破口多,由此引起的傳輸衰耗增大;通信設備大部分在室外運行,對設備環(huán)境參數的要求高;通訊設備的電源由配電設備提供,而配電設備的電源通過TV取自配電線路,受到電網運行工況的直接影響,在線路停電后,其后備電源的能力有限;光纜配線盒大都安裝在戶外,經受溫度、污染、粉塵等環(huán)境因素的考驗。采用光纖通訊,雖然大大提高了介質的通信傳輸能力,但在實施過程中,針對實際情況須進行必要的可靠性設計。
3 常見智能配電網通信方式技術分析
經過技術分析和比較,適用于配電通信網的通信技術主要有EPON、無線公網GPRS、無線專網(McWill和LTE)等。
3.1 EPON技術
EPON是基于以太網技術的無源光網絡。由系統(tǒng)側的光線路終端OLT、光分配網絡ODN和用戶側的光網絡單元ONU三個部分組成。EPON為數據、語音、視頻監(jiān)控等提供寬帶IP傳輸通道。在ONU側UNI接口支持FE、E1接口,還可支持RS232/RS485等串行接口。EPON系統(tǒng)可以靈活地組成樹型、總線型以及“手拉手”型拓撲,其靈活的組網結構,高速的帶寬、低時延等優(yōu)點非常適合配電通信網使用。
(1)EPON樹形拓撲結構可用于小區(qū)樓宇接入,每棟樓宇中的用戶都匯聚到一個分光器中,各個樓宇再通過總的分光器匯接至OLT。這種方式不太適合配電網。
(2)結合一次配電網拓撲結構,采用EPON設備組建總線型網絡。其基本形式如圖2所示。這類ODN設計時,前幾級分路器一般采用不均勻分光器(如95:5或90:10),并將主要光功率留給主干光路。
圖2EPON總線拓撲結構圖
(3)針對配電網“手拉手”結構模式,其結構模型如圖3所示。“手拉手”結構與配電線路結構類似,能實現全光保護倒換。EPON全光纖保護倒換結構能對OLT設備的失效進行保護,同時ONU上行選擇工作OLT,當工作OLT失效時,ONU倒換到備用OLT。
圖3EPON“手拉手”型拓撲結構圖
3.3 無線公網GPRS技術
GPRS 是通用分組無線業(yè)務,它是在 GSM 系統(tǒng)的基礎上引入SGSN(GPRS 業(yè)務支持節(jié)點)、GGSN(GPRS 網關支持節(jié)點)和 PCU(分組控制單元)而構成的無線數據傳輸系統(tǒng),它使用分組交換技術,能兼容 GSM 并在網絡上更加有效地傳輸高速數據和信令。
GPRS網絡作為無線公網中發(fā)展最成熟,信號覆蓋最廣泛的網絡,在電力通信專網未覆蓋的區(qū)域,為電力生產、管理信息的傳輸提供了通信通道。目前鎮(zhèn)江電網應用GPRS網絡實現了近500臺配電變壓器的綜合數據監(jiān)測。采用GPRS方式來傳輸數據,適應性較強,工程實施簡單便捷,無需敷設單獨通訊線路,減少了施工的難度和費用。但是,此方式通過運營商提供的公網通信方式,安全性較低,在使用時需要對安全防護進行加固。
4結語
在配電自動化通訊系統(tǒng)中,以光纖通訊的自愈環(huán)方式為主,輔以有線、無線等其它方式,很可能是未來幾年內配電自動化中通訊組網技術的主流。出于配電自動化系統(tǒng)運用在國內還是一個新的課題,本文初步探討了配網自動化系統(tǒng)中通訊系統(tǒng)的一些應用方案與技術,總結了將光纖傳輸應用在配電網自動化系統(tǒng)的一些體會,與從事電力系統(tǒng)自動化和通訊的同仁進行交流探討。
參考文獻:
[1] 郭寧輝.秦立軍.配電自動化系統(tǒng)載波通信節(jié)點設計[J]科技與企業(yè).2013.07.
篇6
關鍵詞:現代技術;光纖通信傳輸技術;發(fā)展方向
前言
信息時代下最具有競爭力的市場是互聯(lián)網相關產業(yè),而隨著互聯(lián)網技術的不斷深入,市場中不斷涌現出大量的各種功能性的互聯(lián)網產品,而基于此不可或缺的便是通信技術,通信技術是實現互聯(lián)網產品使用的連接樞紐?,F代網絡技術不斷的發(fā)展,而通訊技術顯然是直觀重要的一個項目,而其中應用最為廣泛的就是光纖通信傳輸技術,是實現網絡通訊的必然手段。
光纖是一種傳輸介質,是信息技術發(fā)展下的產物,已經出現便成為通信技術應用的首要選擇,主要是基于其自身的優(yōu)勢,例如,傳輸速度快、傳輸安全性高等。本文中所要講述的便是基于光纖傳輸介質,出現的光纖通信傳輸技術的發(fā)展狀況。
一、光線通信傳輸技術的概述
1.1光纖通信傳輸技術概念
光纖通信傳輸技術的實現,是以光波為主要信息承載,以光纖為主要傳輸介質,進行的信息傳遞過程。光纖通訊系統(tǒng)的構成主要有光源、光纖、光檢測器。光纖通訊傳輸技術的核心構成是光纖,光纖通信傳輸技術的實現,通常是將目標信息輸入到發(fā)送端,在基于信息處理手段將信息承載到載波中,載波成為信息的載體,最后經由傳輸介質將信息進行調制解調,發(fā)送至接收端,在有接收端進行信息的解調,完成整個傳輸過程。其中使用到的主要硬件是光纖,主要技術是載波與調制解調技術。
1.2光纖通信傳輸技術優(yōu)勢
光纖通信傳輸技術與其他通信技術之間最大的區(qū)別是使用的傳輸介質,基于光纖通信傳輸技術采用的是光纖介質,所以此傳輸技術具備光纖介質的獨特優(yōu)勢。光纖是經由硅石玻璃材料所制,與傳統(tǒng)中使用到的銅芯介質成本付出上有所降低;同時光纖的另一個優(yōu)勢是傳輸的帶寬較大,所以光纖通信傳輸技術的傳輸頻帶較寬,信息承載量較大;另外光纖介質極大的延長了信息傳輸長度,以及傳輸的安全性,在一定程度上提升了光纖通信傳輸結束的價值;光纖由于其自身的使用材質,使其不易被腐蝕,所以可靠性有所提升,而石英的使用也使其抗干擾性有所提升。
二、光纖通信傳輸主要技術
2.1光波分復用技術
光纖通信傳輸技術的一項核心技術是廣波分復用技術,也是使用范疇最為廣泛的一項光纖通信技術。廣波分復用技術的實現是基于多束激光的途徑,在一條光纖上對不同的波長的廣波進行同時傳輸。單模的光纖介質在使用的過程中損耗較低,而此技術便是有效的利用到這一優(yōu)勢,將光纖設計出多種獨立的彼此互補干擾的通信道,在基于這些信道實現信息的傳輸,作為信號載波的廣波,之間存在不同的波長,通過波分復用器將這些信號光載波與發(fā)送端進行信息處理,同時傳輸到同一光纖內進行信息傳輸,在使用波分復用器在接受端將其分開。
2.2光纖接入技術
隨著網絡技術的逐漸穩(wěn)固,多數的接入端的設備多為電氣設備,例如,計算機設備、傳真機等,需要在局端與用戶接入端進行光電信號的轉換,所以光纖接入技術就成為必須的技術,光纖接入技術的光纖通信結束包含了光源、光纖、光檢測器,其中光源是發(fā)送端所必備的,在進行電信號作用下轉化為相對應的光信號,進而實現電信號與光信號之間的調節(jié),是現代光纖通信傳輸技術的主要技術。
三、光纖通信傳輸技術的使用范疇
3.1無線回傳網絡的使用
無線回傳網絡所指的是鏈接在基站與基站控制器之間的信號傳輸網絡,其職能是實現基站與無線核心網絡設備之間的通信任務。傳統(tǒng)的無線通信中,語音業(yè)務屬于無線回傳網絡的主要任務,運行速率穩(wěn)定,對貸款的需求較小?,F代無線通信技術是基于傳統(tǒng)通信技術的創(chuàng)新,也就是現代多數人所使用的3G與4G業(yè)務。
現代無線通信業(yè)務對于數據帶寬與傳播速度以及安全質量都加深了要求,而光纖通信傳播技術能夠有效的實現現代無心通信業(yè)務的需求。現代無線回傳業(yè)務使用光纖接入技術能夠有效的提升傳播速率以及傳播帶寬,滿足現代無線業(yè)務對速度與大容量的需求。
3.2電力系統(tǒng)的使用
光纖通信技術逐漸向高速傳輸方向發(fā)展。信息的大容量傳輸所基于的理論是將不同波長的信號放在同一組光纖上進行傳輸,與此同時實現高效率的傳輸效果,如此方式能夠極大的提升光纖傳輸的承載能力?,F階段,光纖傳輸系統(tǒng)已經被使用在電力系統(tǒng)之中,但部分電力系統(tǒng)由于其自身的特殊性,對于光纖的色散較為敏感,所以此技術不能夠全面的使用在整個電力系統(tǒng)中,需要進行大量的實驗驗證,證實其可行性。
光纖傳輸技術使用在電力系統(tǒng)中,能夠提升電力系統(tǒng)的信號傳輸效率與智聯(lián),同時在實現大容量傳輸的過程中,也實現了成本的控制。
四、光纖通信傳輸技術的具體應用
4.1波分復用技術方面
光纖通信傳輸技術的需求不斷增加,致使波分復用技術的發(fā)展也被賦予了一定的防線,需要其向大容量與高速方向發(fā)展,并要求其能夠實現更長距離的運行。現階段光纖通信技術的發(fā)展下,通過光復用使用所實現的傳輸容量仍受到一定程度的限制,按照其需求市場的發(fā)展速度而言,顯然是不足以應對的,所以在未來的發(fā)展中,需要在容量上予以提升。就現代所研制的波分復用技術看來,其具有更大的開發(fā)空間,所以在未來的發(fā)展中,需要相關參與研究者,將主要開發(fā)方向至于技術發(fā)展方向。
4.2光交換技術
交換技術與光纖通信技術的結合,形成了一種全新的技術被稱之為光交換技術。在傳統(tǒng)的通信網絡實現過程中,是經由金屬線路進行電子信號的傳播,再經由交換機等設備進行信號的轉換,完成信息的傳播過程。采用光纖通信技術的現代信息傳播,主要是通過光信號傳播信息,光信號信息傳播的過程中直接進行信息的傳播,不需要進行信息的轉變。光信號傳播方式將是未來光纖技術中光交換技術的主要發(fā)展方向,現階段國內對于此項技術的開發(fā)尚不成熟,仍需要依托于其他方式進行光信號的交換,實現過程不具備科學性,因此為實現經濟效益的最大化,光交換技術具有極大的開發(fā)潛力。
五、結論
光纖通信傳輸技術在不斷的開發(fā)與發(fā)展下,安全可靠程度逐漸提升,同時利用過程也逐漸簡化,因此被應用的范圍也更加廣泛,現階段而言,學習環(huán)境中、工作環(huán)境中、生活環(huán)境中、科研事業(yè)中都離不了光纖通信傳輸技術的使用。
光纖通信技術作為信息技術的主要組成部分的地位存在,是信息化時代下不可獲缺的一項通信技術,尤其研究價值所在。文中通過對光纖通信傳輸技術概念的分析、特點分析、實現途徑分析、應用范疇分析,詳細闡述了光纖通信傳輸技術的發(fā)展意義,并對其未來的發(fā)展方向,進行了合理化的分析。
參考文獻:
[1]董璽,李章軍.基于現代技術角度下對光纖通訊傳輸技術的研究[J].黑龍江科技信息,2014,12:121.
篇7
【關鍵詞】固定中繼站;全網通訊;特高壓輸電線路
引言
我國煤炭和水電資源大部分集中在中西部地區(qū),而電力能源能耗量最大的區(qū)域卻集中在東部及沿海地區(qū)。為了滿足不同地區(qū)持續(xù)快速增長的用電需求,電網建設成為我國基礎設施建設的重要組成部分,其高壓輸電線路又是未來國家電網建設的重點。特高壓輸電線路走廊帶位于通常在人煙稀少地區(qū),輸送電力的路線距離較長,橫跨不同區(qū)域,因此給電力通訊的建設帶來的新的難題。受到輸電線路傳輸距離長,技術特點以及其他等方面的限制,傳統(tǒng)的解決高壓和超高壓線路電力通訊長距離問題的技術,例如光放大器、信號編碼、拉曼及遙泵等技術,卻無法應用于特高壓輸電線路電力通訊超長距離傳輸。解決特高壓輸電線路全網通訊超長距離傳輸的問題,需要引入中繼站的技術。本文在電力通信存影響因素進行分析的基礎上引入用固定中繼站,探索超距離輸電線路電力通訊的方案。
1.全網通訊概述及影響因素分析
電力通訊是電力系統(tǒng)的重要組成部分,是實現電網安全和經濟調度的重要手段。因此電力通訊對于電網企業(yè)實現電網智能調度及管理的現代化有著重要意義。目前電力通訊主要采用光通訊,光纜和電力輸電線路在一個輸電線桿進行架設。
影響電力通訊傳輸的因素主要有光纖衰耗、色散,具體分析如下:
(1)光纖衰耗。主要指在傳輸過程中光的損耗。在光纖傳輸中光信號一般為模擬信號,或者是數字脈沖,無論哪種線號,在光纖中傳輸中,都會減小信號幅度。光纖衰耗是影響光信號長距離輸送的主要因素。產生光纖衰耗的原因主要有散射衰減和吸收衰減。衰減系數是對光纖衰耗的測定系數,也是衡量光纖品質的重要因素。常用的G652.G655光纖的衰減系數一般為0.23dB/km和0.25dB/km,隨著技術水平的提升,光纖衰減技術以及可以做到0.21dB/km以內[1]。
(2)色散。主要指由于光信號中不同波長的成分不同群速度導致的光脈沖擴展的情況。
在電力通訊傳輸過程中,由于存在光纖衰耗和色散現象,因此直接利用光纜進行通訊的傳輸距離都比較短。實現電力通訊長距離傳輸,主要是利用光放大技術(光纖放大器直接對光信號進行放大的技術)和色散補償技術(色散補償光纖、光纖布拉格光柵色散補償方案)。通過以上技術手段的應用,可以使得電力通訊傳輸距離到達300km以上。但是對于輸電線路距離在1000km以上的特高壓電網中卻無法實現電力全網通訊,因此需要引入固定中繼站技術。
2.固定中繼站概述及構成組成
中繼站是在輸電線路附近設置的,通過接收信號,對信號進行再生及放大處理后,發(fā)送給下一個中繼站,通過這種方式來確保信號的傳輸質量的轉運站。因此通過中繼站的方式可以電力通訊信號傳到幾千公里之外,最終實現全網通訊。因此中繼站是解決特高壓電網電力通訊超遠距離輸送問題的有效措施。目前中繼站主要分為標準通訊中繼站及固定中繼站。標準通訊中繼站建設前期需要征用土地,辦理相關手續(xù)較為繁瑣,同時建設完成之后需要專人進行值守等問題,因而成本較大。固定中繼站一般安置于輸電線路鐵塔上,因此不需要占用土地,建設完成之后不需要專人進行值守,應用成本較低。固定中繼站具有體積小,按照不同需求進行配置,后期維護較為方便。傳統(tǒng)標準通訊中繼站與固定中繼站在電網通訊中應用對比圖如下所示[2]。
海底通訊光纜長達可以達到上萬公里,因此電力通訊傳輸可以借鑒其通訊原理,將中繼站作為電纜線路整體的一部分進行安裝布置。固定中繼站核心是中繼器模塊,根據不同的傳輸距離可以進行靈活配置。中繼器模塊的核心是光信號放大模塊和色散補償模塊。與傳統(tǒng)的標準通訊中繼站共享變電站電源不同,固定中繼站需要額外進行電源的配置設計,因此需要電源配置模塊和網管等輔助模塊。固定中繼站模型構成如下如所示[1]:
電源模塊:主要提供中繼器設備供電,基礎供電電源電壓為48V,通過電壓轉化器轉化為中繼器使用電壓電源等級。電源問題是固定中繼站需要解決的關鍵問題。特高壓輸電網走廊的偏僻性,因此固定中繼站的布置一般在人跡罕至地區(qū),因此供電可靠性非常電。因此電源設計成農電與太陽能供電相結合的供電系統(tǒng)。當太陽日照豐富時,以太陽能供電系統(tǒng)作為中繼器電源的來源,同時對蓄電池組進行充電;日落之后或者天氣不好時,采用農電進行電源的供應及對蓄電池組進行充電;當農電線路發(fā)生故障并且沒有日照的情況下,利用蓄電池對于對中繼器進行供電。電源模塊設計系統(tǒng)如下圖所示:
光信號放大模塊:光放大模塊的采用級聯(lián)模式對于光纖衰減的光信號進行再生及放大處理,從而使光信號達到超遠距離傳輸目的。除了對光信號進行增益放大,光放大模塊不可不可避免的也會對光信號發(fā)出時的發(fā)射噪聲進行增益放大,由于發(fā)射噪聲在傳輸的過程中不會發(fā)生損耗,會隨著光信號的在光纖的傳輸中逐漸積累,因此對于發(fā)生噪聲的增益放大會使光信號的信噪比的數值逐步變差,影響光信號的傳輸質量。因此利用光放大模塊級聯(lián)進行光信傳輸時候,應該對于單跨距離進行選擇。目前電網的傳輸速率通常為2.5GB/s,單波10GB的系統(tǒng)可以滿足電力通訊的擴容需求[3]。
W管模塊:網管模塊主要實現對中繼器設備進行遠程監(jiān)控及檢測,實現固定中繼站遠程管理,節(jié)約成本。中繼器的網管信息的傳遞與檢測主要是通過專用波分系統(tǒng)光纖信道進行的。
3.固定中繼站在電力通訊中應用
固定中繼站在對現有技術的基礎上進行開拓創(chuàng)新,借鑒海底電纜通訊理論,利用多級級聯(lián)模式解決全網通訊中超長距離傳輸光信號受限的問題,為電力通訊超長距離通訊提供了很好的解決方案。固定中繼站在全網通訊上的應用主要體現在以下3個方面:
(1)固定中繼站使電力通訊傳輸距離不再受限制。在高壓等輸電線路距離在300km以內的電力通訊的長距離傳輸可以利用光放大器等技術來實現。對于特高壓等輸電線路距離在1000km以上的電力通訊傳輸距離存在限制,無法實現全網通訊。在全網通訊中應用固定中繼站,解決了電力傳輸距離與直流輸電線路長度不配套的問題。
(2)有效降低電力通訊光纜影響其他輸電線路的風險。隨著電網布置的密集,建設在電力傳輸路線附近的傳統(tǒng)標準中繼站,在接線處可能會對
其他直流輸電線和其它低電壓線路產生干繞。固定中繼站布置在電塔里,可以避免對其他輸電線路產生影響,使電力通訊傳輸更加安全可靠。
(3)節(jié)約成本,效率更加高效。傳統(tǒng)標準中繼站需要占用土地,征地拆遷手續(xù)復雜,耽誤中繼站建設的工期,同時標準中繼站在日常運行中需要專人進行值守,增加了人力成本的支出。固定中繼站不需要進行征地,不需要專人進行維護,同時減少了通訊設備的配置,因此使投資成本大大降低。
4.結語
國家電網公司在2008年的《關于轉變電網發(fā)展方式、加快電網建設的意見》中指出:“十二五”,“十三五”將會全面建設特高壓電網,形成以華東、華北、華中三地位核心,輻射各大電網,煤電基地等的堅強骨架,因此特高壓輸電線路正迎來建設的密集期。固定中繼站具有傳輸距離不受限制、體積小、質量輕、消耗資源少,配置及安裝靈活的優(yōu)勢,將固定中繼站應用于特高壓輸電線路的全網通訊中,可以解決電力通訊的傳輸中的一系列問題。同時在固定中繼站中引入太陽能蓄電池技術,響應國家節(jié)能減排號召,為以后探索中繼站清潔能源的利用提供了可貴的經驗。
參考文獻
[1]張延童.電力線路塔上光中繼站相關技術研究[D].山東大學,2012.
篇8
1 引言
隨著電力工業(yè)迅速發(fā)展,中國正在進行“網廠分開、競價上網”的改革,以便開放電力市場,引入競爭機制,降低發(fā)電成本,合理利用資源,并最終使用戶獲利。而電力市場不斷完善后,將允許用戶參與電力市場的競爭,生產調度與市場交易一體化,調度的作用和地位進一步提高。這就要求變電站實現無人/少人值守,裁員增效。
根據我們的了解,目前國內只有廣東、江蘇等發(fā)達省份的部分變電站實現了“四遙”(遙測、遙信、遙控、遙調)和無人值班(其實是無人值班,有人值守模式),調度值班人員在遠方控制中心即可能對變電站的各類電氣參數進行監(jiān)視,對斷路器與電動刀閘進行控制。遺憾的是,四遙不涉及變電站環(huán)境(如防盜、防火、防爆、防漬、防水汽泄漏等)的監(jiān)控內容,人們對這種“無人值班”心存疑慮。
隨著多媒體技術、計算機通信技術的不斷成熟,數字視頻技術的日臻完善,現代數據傳輸技術的發(fā)展,使得數據傳輸速率和帶寬不斷向上突破,為視頻監(jiān)控技術的研制提供了必需的基礎。因此,遠程圖像控制與信息管理即遙視系統(tǒng)的研究課題,列入了議事日程。
2 設計思想
變電站遙視系統(tǒng)主要是把變電站現場的監(jiān)視圖像、聲音、報警信號和各種設備的數據進行采集處理,采用先進的圖像編解碼壓縮技術和傳輸技術,集設備監(jiān)控、圖像采集、閉路監(jiān)視、圖像監(jiān)視預報聯(lián)動和視頻圖像等功能于一體的綜合自動化系統(tǒng)。研制該系統(tǒng)時,應充分考慮用戶的具體要求和當地的具體情況,建立在高起點的技術之上,按無人值班方案進行設計。
首先,系統(tǒng)應能滿足無人值班變電站的要求,具有高度的可靠性和工作的連續(xù)性,可以24h連續(xù)監(jiān)控數十個變電站。
其次,系統(tǒng)應具有多畫面視窗,1~16個畫面任意分割方式;圖像清晰,畫面流暢,徹底杜絕馬賽克、圖像邊沿鋸齒及拖動現象;在保證高品質畫面的同時,降低傳輸碼流,實現了真正的海量存儲。
再者,系統(tǒng)應提供透明通道,滿足多種高、低速通信通道。
3 系統(tǒng)組成
遙視系統(tǒng)的基本配置如圖所示。
遙視系統(tǒng)由多個遠程現場和一個監(jiān)控中心組成,在遠程現場和監(jiān)控中心之間有PCM 2M通訊線路連接。在每個現場均有若干攝像機。攝像機的鏡頭、云臺可控,并可加若干傳感器、警燈、警號等外圍設備。在監(jiān)控中心可以任意監(jiān)視各個現場,并收集各現場的報警信息。監(jiān)控中心由中心機房內部的多媒體監(jiān)控主機和機房以外的網絡分控計算機組成。
系統(tǒng)可以隨時方便、即時地檢索、回收記錄存貯的圖像,如可按時間、地點(鏡頭)或圖像文件進行檢索和回放?;胤艌D像穩(wěn)定、清晰,可反復讀寫,不存在傳統(tǒng)監(jiān)控系統(tǒng)中所存在的錄像帶的信號衰減和磨損問題。
3.1 系統(tǒng)配置
3.1.1 廠站端
包括攝像機單元、控制解碼器、視頻矩陣、報警控制設備、麥克風和音箱、編解碼器等,在有人值守的遠程現場可以設置多媒體控制計算機,也可以設置控制鍵盤,這些控制設備可以控制該現場的攝像機切換,鏡頭、云臺動作,并且可以處理報警信息。對于無人值守的現場可以不放置計算機,建議放置控制鍵盤。廠站端在系統(tǒng)中的作用是采集現場的各種視頻、音頻、數據等信息,并通過編解碼器進行處理,將模擬信號數字化并壓縮編碼,以便于在可利用的數字通訊線路上進行傳輸。同時廠站端還具有把主站端傳輸過來的控制命令解碼后控制鏡頭、云臺等可控裝置。
3.1.2 通信層
可用光纖、微波、DDN、ISDN、通信衛(wèi)星、有線基帶調制解調器、無線擴頻調制解調器等,線路接口可以是G.703,V.35,RS449等。
3.1.3 主站端
包括編解碼器、視頻矩陣、音頻矩陣、麥克風、音箱,多媒體電腦、監(jiān)視器、網絡視頻服務器及監(jiān)控軟件等。主站端的作用是將通訊線路采集的數字信號通過編解碼器解碼轉化后的模擬信號經視頻矩陣進入多媒體電腦、監(jiān)視器和網絡視頻服務器,用于監(jiān)視各個現場,并收集現場的報警信息,同時供網絡層傳輸圖形等信號。
3.1.4 網絡層
即計算機網絡(局域網或互聯(lián)網)由局長分控計算機、變電站分控計算機等各級網絡分控計算機組成。其作用是將網絡視頻服務器上的遠程現場信號在局域網或互聯(lián)網上進行傳輸,以供局長分控計算機等各級網絡分控計算機共享資源。
3.2 系統(tǒng)三大領域
3.2.1 視頻技術
在許多遠程視頻監(jiān)控系統(tǒng)的方案設計中,經常會遇到的問題是如何遠距離傳輸監(jiān)控現場的模擬視頻信號。使用同軸電纜傳輸模擬視頻信號,在距離上會受到限制,超過幾百米便需要放大中繼,因此,常規(guī)的視頻監(jiān)視系統(tǒng)只適合在一座建筑物內或一定區(qū)域范圍內使用。此外,常規(guī)系統(tǒng)在一路同軸電纜上只能傳輸單一視頻信號,傳輸控制信號和話音需要單獨敷設電纜。遠距離傳輸視頻的可行方法是將模擬視頻信號數字化并壓縮編碼,在可利用的數字通訊線路上傳輸。視頻數據的壓縮和解壓縮,視頻圖像的信息量是巨大的。例如,1幅640×480中分辨度的彩色圖像(24bit/像素),其數據量為0.92MB,如果以每秒30幀的速度播放,則視頻信號的數碼率高達27.6Mbps。顯然,視頻壓縮技術數字化是壓縮技術的關鍵。目前,適用于遠程視頻監(jiān)控的圖像壓縮標準有H.261,MPEG—1。H.261標準簡稱p×64,由國際電報電話咨詢委員會(CCITT)的一個專家組在1990年12月制定,MPEG—1則在1992年成為標準。兩者的核心技術都是離散余弦變換及運動補償算法,它的主要思想是通過減少每幀圖像間時間上和空間上的冗余性和相關性信息來減少數據量。H.261適合在64~384kbps的低帶寬下傳輸實時視頻圖像,但圖像質量不理想;MPEG—1在800kbps~2Mbps的傳輸速率下圖像清晰度能達到較好的圖像效果。用戶可根據不同的場合和需求選用不同的壓縮標準。由于視頻數據流巨大,采用的壓縮方法和格式將對視頻服務器的性能產生重大影響。在選擇硬件平臺時,還應慎重考慮:系統(tǒng)帶寬、吞吐能力、通道數、在線存儲能力、編解碼器及碼率、聯(lián)網能力等。
3.2.2 網絡技術
數字化視頻可以在計算機網絡(局域網或廣域網)上傳輸圖像數據,基本上不受距離限制,信號不易受干擾,可大幅度提高圖像品質和穩(wěn)定性;且數字視頻可利用計算機網絡聯(lián)網傳輸,網絡帶寬可復用,無須重復布線;另外,數字化存儲成為可能,經過壓縮的視頻數據可存儲在磁盤陣列中或保存在光盤中,查詢十分簡便快捷。
3.2.3 通信技術
數字視頻遠程監(jiān)控系統(tǒng)的數據通信有以下特點:
1實時性 視頻數據
屬于實時數據,必須實時處理,例如:實時壓縮、解壓、傳輸、同步。
2分布性 現場圖像采集和發(fā)送主機與圖像接收顯示主機位于不同地點,通過計算機局域網或廣域網連接。
3同步性 盡管視頻信息具有分布性,但在用戶終端顯示時必須保持同步,另外,聲音與視頻也必須保持同步。
目前,TCP/IP網絡通信協(xié)議是一種即成事實的工業(yè)標準,視頻遠程監(jiān)控系統(tǒng)為可在各種網絡結構中運行,也必須采用TCP/IP協(xié)議。然而,TCP/IP協(xié)議用于可靠傳輸,作為結果,如果你在Internet上向另外一臺計算機發(fā)送一個數據包,你可以確信它將準確無誤地到達目的地,但你決不可能得到數據將在特定時間內到達的保證。事實上,數據包在到達目的地前延時數小時或數天,在理論上都是站得住腳的。作為視頻傳輸這樣的特例,對時間卻十分敏感,因此必須確保數據的實時性和同步性。國際通信聯(lián)合會(ITU)和國際互聯(lián)網工程任務組(IETE)設計了一個實時傳輸協(xié)議RTP來解決傳輸實時性數據的難題。RTP一般運行在不可靠性協(xié)議層上如UDP(事實上經數學統(tǒng)計UDP包的可靠性在99%以上)。每個經過RTP傳輸的數據包中有時間信息和一個相關的序列號,這個信息使應用程序混合音頻和視頻信息相對容易。由于應用程序可以很容易地決定當視頻幀需要略過時將跳到的正確數據包號,因此同每個包相關的時間信息可以平滑同步過程。
在監(jiān)控領域中,數字化和網絡化是一種趨勢,可廣泛應用在電信、電力、交通、銀行、水利、智能大廈等領域。在電信局無人值守機房、電力無人值守變電站、水文站、銀行營業(yè)所等場所,通常具有以下特點:有重大經濟價值,安全防范要求高,在地理位置上分布較廣或位置較偏僻。利用數字視頻遠程監(jiān)控技術可在本系統(tǒng)內建立監(jiān)控調度中心,對遠端現場的圖像聲音及其他敏感數據進行實時監(jiān)控以便對敏感事件進行快速反應。具體實現的方式是:利用各種數據通信網絡如DDN、ISDN、E1、xDSL,把經過數字化壓縮、編碼的視頻、音頻、報警感應數據傳輸至監(jiān)控中心,中心的計算機對各種數據進行解壓縮、解編碼,同時回放視頻、音頻,對報警事件進行告警處理。
4 系統(tǒng)通訊方案
通訊傳輸部分是整個遠程遙視系統(tǒng)的關鍵組成部分,其作用如同人的脊髓一樣,負責各種信號和指令的上傳下達。
遙視系統(tǒng)可以借助數字光纖、數字微波、衛(wèi)星、無線擴頻、ISDN、DDN等多種通訊媒介,將圖像、聲音、數據信號進行壓縮編碼并通過2Mbps E1數據信號從幾十公里以外的遠端傳送到中心控制室,同時將控制室的音頻和控制信號傳回基站。
這里主要簡要敘述幾種主要的通訊方案。
4.1 同軸電纜方案
在遙視系統(tǒng)中,同軸電纜是傳輸視頻圖像最常用的媒介。
這種方式可采用75Ω的純銅芯電纜。用同軸電纜方式傳輸時,由于衰減大,用它組成的傳輸網最長只能傳輸10km左右。
同軸電纜可靠、速率快、投資少,但架設方式麻煩、距離短,同時存在不平衡電源線負載等因素會導致各點之間存在地電位差,需接入被動式接地隔離變壓器進行補償。
4.2 光纖通訊方案
光纖是能使光以最小的衰減從一端傳到另一端的透明玻璃或塑料纖維,它的最大特性是抗電子噪聲干擾,通訊距離遠。
光纖有多模光纖和單模光纖之分。單模光纖只有單一的傳播路徑,一般用于長距離傳輸;多模光纖有多種傳播路徑,多模光纖的帶寬為50~500MHz/km,單模光纖的帶寬為2000MHz/km。光纖波長有850nm、1310nm和1550nm等。850nm波長區(qū)為多模光纖通信方式;1550nm波長區(qū)為單模光纖通信方式;1310nm波長區(qū)有多模光纖和單模兩種。
目前,單模光纖在波長1.31um或1.55um時,光速的低損耗窗口每公里衰減可做到0.2~0.4dB以下,是同軸電纜每公里損耗的1%,因此光纖通訊方式可實現20km無中斷傳輸。
用光纜作干線傳輸系統(tǒng)容量大、能雙向傳輸、保密性好、安全可靠性高。光端機技術越來越成熟,成本費用也大幅度下降。
光纖通訊的造價稍高,施工技術難度大。
4.3 無線通訊方案
傳統(tǒng)的無線通訊系統(tǒng)包括以下幾種:
(1)調幅(AM)廣播。
(2)調頻(FM)廣播。
(3)無線尋呼網。
(4)甚高頻通訊。
(5)特高頻通訊。
(6)微波通信。
(7)衛(wèi)星通訊。
電力系統(tǒng)中,微波通信是一種較常用的無線通訊方式。這種方式覆蓋面廣,頻帶很寬,不需要傳輸線,而且可以構成雙向通訊系統(tǒng)。
目前已使用的頻段為300MHz~3000GHz,通訊容量大,僅一個波道便可傳送數以百計路以上的電話,多波道運行時可傳送的容量則更可觀。微波通信傳送的信息,幾乎不受電力系統(tǒng)本身干擾的影響,故傳輸的質量較高。同時,微波通信還具有同時傳送電話、電報、圖像、數據等多種形式的功能,在電力系統(tǒng)中獲得了廣泛的應用。
微波通信方式的傳輸量大,質量高,配置靈活,可以省去建設有線傳輸線的費用,并且具有很快的傳輸速率,缺點是微波通信一般是點對點的通訊方式,對于為數眾多的測控單元,每個點都要建設一對微波通信設備。
4.4 電話線通訊方案
電話線通訊方案也是一種長距離傳輸視頻的途徑。但由于電話線路帶寬限制和視頻圖像數據量大的矛盾,傳輸到終端的圖像都不連續(xù),而且分辨率越高,幀與幀之間的間隔就越長;反之,如果想取得相對連續(xù)的圖像,就必然以犧牲清晰度為代價。
5 展望
變電站遙視系統(tǒng)解決了變電站現場的可視化及環(huán)境監(jiān)控問題,是對“四遙”功能的有益補充,為實現“無人值班,無人值守”提供了可靠的保證。
篇9
關鍵詞:集控站;2M數據網絡;建設;通道
1 引言
改造原有變電站為無人值班變電站,建立集控站,實現各變電站數據安全可靠上傳,在變電站實行無人值班, 是現代化電網運行管理發(fā)展和追求的目標。無人值班變電站的迅猛發(fā)展將會使集控站成為電網運行管理系統(tǒng)中一個非常重要的組成部分。而集控站通訊通道的穩(wěn)定性與可靠性、數據的實時性,將是實現無人值守的關鍵。鶴崗電業(yè)局集控站為國電南京自動化股份有限公司設備,系統(tǒng)采用雙服務器、雙網自動切換方式,這種老式的模擬通道對在集控站的投入運行中,存在的問題和弊端不斷暴露出來:
(1)通道是集控站和變電站之間的神經和紐帶。如果通道出現故障,子站將失查失控,電網的安全運行將受到極大威脅。 我局目前各變電站通過單模擬通道接入集控站,該雙網切換只是在集控站系統(tǒng)內部網路故障時進行,沒有真正實現雙通道自動切換的方式。通道中斷將使變電站失去監(jiān)視和控制。
(2)隨著無人值班變電站技術的發(fā)展,集控站系統(tǒng)不斷完善。集控站與無人值班子站之間的通道要求高度可靠、抗干擾性強、通訊速率高、有雙通道冗余機制。變電站經由通道將實時數據上傳到集控站,集控站經由通道下發(fā)遠程控制命令。集控站系統(tǒng)的數據采集區(qū)別于調度系統(tǒng),其特點是數據非常詳細,數據量相當大。而增大的數據量帶來的問題是對通訊帶寬的需求,原有的通過MODEM的電力專線的數據傳輸速度漸漸不能滿足要求,
2 采用2M數據網絡通道
2.1 2M數據網絡通道優(yōu)點
利用SDH設備2M通道組建數據通道經轉換與以太網接入,在我國已經是成熟的技術。電力通信網絡建設有完善的SDH光纖網,可提供大量高可靠性的E1電路。在這種情況下, 采用傳統(tǒng)PCM設備來組網,利用PCM設備的E1接口提供為集控站系統(tǒng)提供可靠的數據通道服務。光纖網絡通訊具有傳輸速率快、傳輸容量大、抗干擾性能強的優(yōu)點,正符合集控站可靠性對通訊通道的要求。正常運行時,集控站與各變電站的通訊以光纖網絡通道為主、模擬通道為輔,實現的雙通訊網絡模式,能夠可靠保證集控站在電力系統(tǒng)發(fā)生故障時其自身系統(tǒng)仍能保持穩(wěn)定運行,實現數據的安全采集、傳輸和處理。集控站與各變電站內都采用以太網,以其高度靈活、相對簡單、易于實現的特點,成為當今最重要的一種局域網建網技術。
2.2 2M數據網絡通道總體結構
鶴崗電業(yè)局鶴崗電業(yè)局集控站安裝在(鹿林山一次變)與各綜合自動化變電站間均具有光纖通訊通道,利用光纖通道組建2M數據網絡通道,在集控站和變電站之間實現2M通道和模擬通道相互獨立、互為備用。鶴崗電業(yè)局利用SDH設備2M的E1通道組建2M數據通道時,考慮通信網絡改造方案有2種,如圖1和圖2所示。
2.3 兩種方案的比較分析
方案一:集控站與各變電站之間利用通訊E1通道,兩側加裝路由器將E1轉為以太網,經電力防火墻、交換機,接入兩側系統(tǒng)。
各綜自變電站側:在各110kV變電站增加一面網路通訊屏,對于220kV變電站在變電站改造時已經組建了調度數據網通道,直接利用其資源,E1通過路由器轉為以太網經電力防火墻接入交換機,各變電站考慮到調度自動化及變電站可視、五防等系統(tǒng)的接入也要經E1接入集控站或調度系統(tǒng),本期設備預留一路非實時數據傳輸通道。該2M數據網絡通道還為調度遠動信息傳輸、可視圖傳系統(tǒng)、安全防火防盜系統(tǒng)、微機五防系統(tǒng)預留了接口。
集控站側:集控站機房設在鹿林山一次變主控樓內。該機房到鹿變的通訊機房電纜路徑在400米左右。那么采用2M通訊通道的通訊方式距離太長,需要將2M 通訊設備安裝在集控站機房:1)增加網絡通訊屏,屏內安裝路由器、防火墻及交換機。
2)新增SDH柜,及DDF配線架。
金山和南崗巡維中心:各加裝兩臺調度員工作站,與集控站間通訊利用綜自站的網絡通訊屏通訊設備接入巡維監(jiān)控機。
方案一有利于通信網絡的規(guī)劃和建設,提高通信資源的利用率。其結構穩(wěn)定,安全性高,對將來變電站其他業(yè)務接通提供方便通道,但其造價較高,達到近千萬,資金籌集困難,而且現有的220kV變電站的調度自動化數據網,調度中心不建議使用,更增加了資金難度。因此沒有采用方案一。
方案二:集控站與各變電站之間利用通訊E1通道,兩側直接加裝E1轉換器接入兩側系統(tǒng)。
各綜自變電站側:在各變電站側直接訂購單板E1轉換器,安裝在原遠動通訊屏后。
集控站側:集控站機房設在鹿林山一次變主控樓內。該機房到鹿變的通訊機房電纜路徑在400米左右。那么采用2M通訊通道的通訊方式距離太長,需要將增加的2M 通訊屏、DDF配線架安裝在通訊機房,通訊屏內將E1轉換器組箱,并增加2臺帶光換機,通過光纜與集控站現有交換機相連。
金山和南崗巡維中心與集控站間通訊利用光纜備用芯,采用光收發(fā)器經到交換機接入巡維監(jiān)控機。
方案二網絡結構簡單,系統(tǒng)運行維護更方便,故障處理更快捷,價格經濟,投資節(jié)省。能保證集控站2M數據的可靠傳輸,并且在各變電站的綜合自動化改造中,已經訂購了配套2M轉換器,所以各變電站側利用原有設備,只在集控站側增加2M轉換接口板及光交換機即可建立2M通訊網路。
3、結束語
改造后通道網絡結構合理、技術先進,數據傳送可靠,將能夠完全滿足集控中心對實時數據的要求,集控站能隨時掌握設備運行狀態(tài)和電力系統(tǒng)運行工況,為實現電力系統(tǒng)安全、經濟運行起到重要保障。
參考文獻
篇10
【關鍵詞】電力通訊;通訊問題;防范;措施
1 電力通訊網絡概述
電力通訊網絡是由變電所和發(fā)電廠連結各電力部門的傳輸系統(tǒng)與交換系統(tǒng)構成的。電力通信對不同的業(yè)務制訂相應的規(guī)范標準,所以將電力通信的特點和要求把握好是搭建與配置合理通訊網絡的關鍵。現階段,電力通信網絡主要完成與電力調度相關的實時或者非實時的控制業(yè)務。我國的電力通信網絡采取的主要是光纖的通信方式,由于變電站改造為無人值守的工作狀態(tài),對通信質量有了更高的要求,合理的搭建光纜網絡,合理配置相關設備,能夠提升通信電路的運行利用效率,因此,優(yōu)化電力通訊網絡,對創(chuàng)造更大的經濟效益至關重要。
2 電力通訊網絡問題分析
2.1 網絡的可靠性問題
現有的網絡結構沒有較高的可靠性、資源的共享能力也比較落后,在網絡安全的問題上,站點和中心系統(tǒng)一定要具備非常高的可靠性。因為一旦中心系統(tǒng)遭到損壞,那么整個網絡系統(tǒng)就會出現癱瘓的狀況,一旦樞紐點故障失效,那么整條線路就會中斷通信。在經過了長期的系統(tǒng)運行以后,目前大部分的通信設備都已經進入到了維護期與老化期,這就使網絡的穩(wěn)定受到了直接影響。隨著傳輸設備集成度的逐漸升高,單板功能和容量也隨之增強,假如一塊單板出現了故障,就會導致網絡發(fā)生嚴重的故障。
2.2 光纜的安全性問題
光纜的安全性問題是網絡安全的關鍵問題。部分光纜因為多次受到車輛的掛扯,很多地方都熔接了電纜,線路信號出現了較大的衰減。光纖的微小彎曲、拉伸和擠壓也會對線路造成損耗。一些地區(qū)光纜的外護套層被嚴重腐蝕,光纜的外表層收縮變硬,連尺碼都分辨不清,填充油凝固成膏狀,在用縱向開剝器對外護套進行開剝的時候出現了開打滑以及外皮脫落的老化現象。以上這些問題會影響到整個的通信網絡傳輸質量,威脅光纜的安全。
2.3 傳輸質量問題
每個變電站的通信線路用的485通信線大部分都是采用的5類網線或者超5類網線,一般的網絡線用作通信線會出現很多問題,例如:普通的網線不存在屏蔽層,難以對共模干擾進行有效防止;網線的線徑太細,傳輸的距離受到局限,可以掛接的設備減少;網絡線是單股銅線,與多芯線相比更容易發(fā)生斷裂;485收發(fā)器只有在共模電壓為-7-12V之間的時候才可以進行正常的工作,一旦超出規(guī)定范圍就會對通訊產生影響,較為嚴重的時候會對通訊的接口造成損壞。站內的通信線為了美觀,與電源線并行,它們之間卻又沒有相應的屏蔽保護,這樣會導致通信的傳輸受到影響。
3 通訊故障的處理與防范
對電力通信的故障處理,可以對不同故障的原因分類進行處理。根據監(jiān)控的告警信息不同,相應的采取不同的處理方法,一般來說可以用排除法,遵循先外部后內部的原則。對于因系統(tǒng)內部某一故障所造成的通信出錯,首先可以根據報警的信息來確定是哪個測控裝置的故障造成的,其次,檢查這個故障的測控裝置通訊線是不是脫落,是不是接線牢靠,如果是因為通訊線的脫落造成通訊故障,可以在帶電的情況下重新接好通訊線;如果通訊線接觸良好,那么大概是因為裝置的內部電路板出現了故障,可以通過對裝置通訊板進行更換來排除故障。
在處理系統(tǒng)報的“通信網絡出錯”故障時,過程較為繁瑣。如果只是對后臺的監(jiān)控爆出通信網絡出錯故障,這時的后臺監(jiān)控畫面就不會再更新,但是通信管理機沒有發(fā)出告警信息,那么可能是因為通信管理機連接后臺監(jiān)控機的部分發(fā)生了故障,也可能是連接通信串口和通訊線遭到損壞,要對其進行查找。假如故障仍沒有被排除,那可能是因為通信管理機的硬件出現故障導致的,這時候可以通過更換通信管理機的電源板進行故障確認。
4 電力通訊網絡優(yōu)化措施
為解決多數地區(qū)出現的有關電力通訊網絡所出現的困境,依據網絡是否值得信賴、光纜是否絕對安全、傳輸是否有品質保證等方面所呈現出的問題,可以適當實施以下措施:
4.1 加強光纜線路設計、施工和維護工作
在光纖的使用過程中導致的傳輸損耗一般分為接續(xù)損耗與非接續(xù)損耗這兩種類型。所以在對工程進行設計、施工與維護的時候要做好以下幾個方面:
首先,要選用一樣特性的優(yōu)質光纖,一個線路中最好采用一個批次的裸纖,以便保障光纖特性的匹配,將模場直徑損耗光纖熔接的程度降到最低,減少接頭的數量。
其次,光纜的連接人員要按照光纖的熔接工藝流程來接續(xù),嚴格將接頭的損耗控制在最小范圍,在熔接的過程中要時刻對其進行監(jiān)測,對于不符合標準的要進行重新熔接。
第三,由于機房內的尾纖與光纖之間跳線綁扎,導致交叉纏繞的狀況發(fā)生導致?lián)p耗的產生。應該避免光纖的彎折,可以使用支架將纜盤托起進行光纜的布放,避免光纜承受扭力。在光纜的拐彎處可能會對光纜有所損傷的地方務必小心,采取一定的保護措施。
4.2 優(yōu)化SDH光纖網
隨著SDH光纖網的不斷增大,自愈環(huán)上的節(jié)點也不斷增多,一旦環(huán)上有兩處或者兩者以上的故障,就會使通信被中斷,環(huán)路越長,故障的影響范圍也就越大。規(guī)模大但是結構較為單一的網絡會降低網絡通信的可靠性。所以要結合實際建立多個小型的自愈環(huán)。把大自愈環(huán)分拆成多個聯(lián)通的小自愈環(huán),提高網絡的安全性能。但是,一定要注意跨環(huán)的業(yè)務在傳輸的時候也會受到影響,當無法滿足繼電保護等業(yè)務要求的時候,要根據要求采用合適節(jié)點,組環(huán)開通2M的電路通道路由。
4.3 優(yōu)化485通訊線的通訊問題
首先,通信線要采用國際通行的屏蔽雙絞線,這樣對減少2根485通信線間的分布電容有著積極的意義,同時也可以消除來自通訊線周圍的共模干擾。
其次,485通訊線的屏蔽層要作為地線應用,要連接網絡中的設備并且將一點與大地進行可靠連接。
第三,通信線要盡可能的遠離高壓電線,不與電源線并行和捆扎。保證總線是一條單一并且連續(xù)的通道,提高通訊網絡的穩(wěn)定與安全。
5 結束語
隨著變電站的綜合性要求不斷提升,對通信系統(tǒng)也提出了較高的要求,要解決好變電站的通信系統(tǒng)的可靠性,快速并且準確的對通信故障進行判斷并及時進行故障處理措施,提高工作的效率。只有對運行狀況進行長期的總結分析,才能解除網絡中存在的安全隱患,保障通訊系統(tǒng)的安全與穩(wěn)定。本文中所提到的幾點優(yōu)化措施,還有待進一步完善,可以在以后的電力通訊網絡的發(fā)展中進一步的進行更加深刻的研討,進而實現全面建設完備的電力通訊網絡的最終發(fā)展目標。
參考文獻:
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