电力通信中光纤通信技术的应用与影响

时间：2022-10-05 21:19:02 通信工程毕业论文我要投稿

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电力通信中光纤通信技术的应用与影响

　　电力通信中光纤通信技术的应用与影响【1】

　　摘要计算机通信网和光纤通信技术具有不同的特点。

　　本文主要论述了通信网的概念、网络通信的主要内容、光纤通信技术介绍、通信信号的衰弱和再生等方面。

　　关键词计算机通信网;通信技术;光纤通信

　　一、通信网概念

　　通信网是将地理位置不同的用户终端设备通过交换、传输设备连接起来，以达到可以通信和信息交换的一种系统形式;通信和通信网的概念有区别，通信最基本的形式只是点与点之间的对接建立通信系统，而只有将众多的通信传输系统通过交换设备的中间介质，组合成拓扑结构才能把它称作通信。

　　换而言之，必须要产生交换系统这个中间介质，把不同区域的任意终端客户相互连接，这才能组成有效的通信网。

　　通信网的基本组成就是由三个部分，一是用户终端设备;二是交换设备;三是传输设备，三者缺一不可。

　　二、网络通信的主要内容

　　1.网络通信形式

　　网络通信的形式目前有三种，一是单工通信，数据只能单向传输，有固定的发送者和接受者，如：遥控器;二是半双工通信，数据可双向交替传输，但不能同时作用，如：对讲机;三是全双工通信，数据可同时双向传输，双向作用;如移动电话等。

　　2.网络通信内容

　　(1)数据通信。

　　数据通信的主要功能是借助可靠手段来实现传输信号;数据通信的发展，不仅使得包括人民生活质量得到提升，也使得全球技术综合体有了进一步的飞跃，最直接的体现就是航空技术、自动化技术、以及资源探测开发、遥感技术、甚至是军事技术方面;其数据通信是软硬件的结合，包含内容有信号传输、传输媒体、信号编码、接口、数据链路控制以及复用等项目。

　　(2)网络连接。

　　网络连接是指将各种通信设备技术，通过某种方式和连接介质联系在一起的结构体系;这个体系相互关联、相互组成、相互影响，具有协调统一性和分类多功能性;连接介质通常是电缆、双绞线、光纤、微波、载波或通信卫星。

　　连接介质在功能上要具有独立的特点，能够保证网络连接的可靠性;目前连接介质的发展相当受局限，也许在不久的将来，我们会找到更好的连接介质。

　　(3)协议。

　　这里所说的协议并非我们日常生活中所说的文字合同;它是在通信过程中，对不同体系总体结构以及各不同层次分体结构的一种具体分析和解析，通过解析的“密码”来实现结构的开放性和融合性;计算机网络通常就是按照网络协议，将不同个体、不同位置的计算机相互连接起来的一个分散集合体。

　　三、光纤通信技术

　　1.光纤通信技术介绍

　　科学发展使人们对光纤技术有了进一步认识，基于通信领域，光纤本身具有比一般金属或其他电缆较强的传输性能，进而能产生数据较大的传输宽带，如散波长窗口，单模光纤具有几十GHz km的宽带;光纤通信系统利用的是光源的调制特性、调制方式和光纤的色散特性。

　　这里存在一些问题，在单波长光纤通信系统中，由于终端设备不能发挥光纤带宽大的优势，借助其他技术扩大传输容量;据现代科学证实，密集波分复用技术是目前最实用的技术之一，从效果和数据来看，传输容量可达单波长光纤通信的数十倍，可将单波长光纤通信的2.5Gbps到10Gbps的数据最高增加至100Gbps。

　　2.光纤通讯的优点

　　(1)抗磁干扰性强。

　　光纤通信主要应用的材料是石英，它最重要的特点就是具有超强的抗电磁干扰性能，对于外界的电磁干扰有着更有效的抗性，可以让信息在经过通信传输时有着更稳定的数据流，光纤通信不会受到外部环境影响，更不会受人为架起电缆等外界的干扰。

　　(2)通信容量大。

　　光纤的通信容量可以达到微波通信容量的几十倍甚至更高，而且光纤的带宽却要比电缆或者铜线大很多。

　　因此，光纤通信技术具有通信传输距离远、容量大、速度快等特点，是其他的通信传输媒介无法比拟的。

　　(3)良好的保密性。

　　电磁波传播很容易被泄露，而光纤传输过程中绝对不会出现串扰情况，也不会因为光信号的泄露而丢失或者被盗信息，更不会被人偷听，这方面可以保证用户信息的安全性和保密性，这也为个人或者国家的机密信息提供了保障。

　　四、通信信号的衰弱和再生

　　1.通讯信号的衰弱

　　通讯信号在“长途跋涉”的路途上，不免产生光波能耗的损失，因此信号放大器成为组成光纤系统的必要组成元件。

　　光波能耗损失的主要原因在于物质吸收、瑞立散射、米氏散射以及连接器造成的损失等。

　　即便是石英的性能的优越，也不免内在杂质会让吸收的可比系数加大。

　　光纤变形、光纤密度不均衡，接合技术也是通讯信号衰退的其他原因。

　　2.通讯信号的再生

　　通讯信号的衰退使得通讯传输受到阻滞，可能会造成恶劣的后果;为了避免此矛盾的产生和发展，现代光纤技术采用众多技术来弥补通讯信号的衰退，由此产生了通讯信号的再生技术，再生技术的发展，使得光纤通讯系统成本大幅降低;体现出最优越的就是海底光纤，老式海底光纤传输借助中继器，而中继器维护成本高，再生技术的发展从根本上解决这个矛盾。

　　计算机通信网及光纤通信的发展依附于高科技，随着科技不断发展，计算机通信网及光纤通信将会更紧密融合在一起;推动通信事业不断发展，给人类文明谱写更美丽的篇章。

　　参考文献：

　　[1]段爱军.浅析光纤通信技术的发展趋势[J].甘肃科技，2011(07).

　　[2]孙建国.光纤通信技术[J].中小企业管理与科技(下旬刊)，2011(02).

　　[3]李永斌.谈FTTX各种建设模式与网络架构的特点与应用[J].现代经济信息，2009(13).

　　电力通信中光纤通信技术的应用与影响【2】

　　摘要：光纤通信技术在我国已经有20年的发展历史，在这20年中，光纤通讯技术取得了飞速的发展。

　　由于光纤通信技术有着重量轻、容量大、损耗低、抗干扰能力强等优点，受到了电力系统的青睐，在电力通信中起到了重要的作用。

　　随着电力系统通信需求越来越大，加强对电力通信中光纤通信技术的研究是非常有必要的，本篇文章针对当前电力通信中光纤通信技术的应用与影响进行了深入的研究与探讨。

　　关键词：电力通信;光纤通信技术;应用;影响

　　电力通信是电网安全运行的关键环节，更是电力安全可靠的重要支柱。

　　随着电力工业的不断发展，电力通信系统的要求越来越高。

　　光纤通信的抗强电磁干扰能力非常强，电绝缘性能高，而且还具有容量大、传输质量高等许多优点，特别是光纤通信的光波分复用和光交换等作用，适应了数字化发展的要求，更提高了电力综合通信的能力。

　　因此，光纤通信技术在电力通信中得到了广泛的认可与应用，加强对光纤通信技术的研究是时代发展的需求。

　　一、光纤通信技术在电力通信中应用的必要性

　　1电力通信系统的网络结构相对复杂。

　　在电力系统的通信中需要用到各种不同的设备，设备不同，接口方式与转换方式就不同。

　　比如中继线传输、用户线延伸，以及载波设备与微波设备的转接等。

　　与此同时，电力通信系统中的通信手段也非常多，这便使得电力通信系统的网络结构日益复杂。

　　2电力通信系统中的信息传输量较小，但是具有非常强的实时性。

　　在电力通信系统中，传输的信息不仅要继电保护信号和话音信号，更有电力负荷监测信息和图像、数字信息，这些信息的量并不大，但是必须要有非常强的实时性。

　　3电力通信系统的通信范围非常广。

　　在接受电力系统服务的对象中，以通信较集中的发电厂、供电局为主，同时还包含变电站、电管所等。

　　因此，电力通信系统的通信范围点多面广，对光纤技术的应用有着一定的迫切性。

　　4电力通信系统对通信的可靠性和灵活性有着非常高的要求。

　　电力系统是人们生活生产的基础，保证稳定的电力供应是电力系统的重要工作。

　　在电力通信系统的正常运行中，是不允许有间断，或者突变的现象发生的，就要要求电力通信必须要具备非常高的灵活性和可靠性，而光纤通信技术正是适应了这种需求。

　　5电力通信系统对通信技术的要求还有一个，就是电力通信技术一定要具备非常强的抗冲击能力。

　　电力系统一旦出现突发性故障，就会产生非常大的波及范围，使得通信业务量瞬间增多好几倍。

　　因此，在电力通信系统中应用的通信技术一定要具备非常强的抗冲击能力，而光纤通信技术正是适应了这样需求。

　　二、电力通信系统中的常用光纤

　　我国的电力通信系统有着一定的特殊性，建设一个光纤通信网是一项难度大、施工复杂的工程，随着电力通信的要求不断增加，新型的光纤也日益应用到通信网中。

　　当前，最常用的电力通信光纤有光纤复合地线、光纤复合相线等。

　　1光纤复合地线。

　　光纤复合地线是指在电力传输线路中，地线中含有一定的光纤单元，这种光纤单元不仅具备地线的作用，而且还有光纤的优点，使用起来非常可靠，而且不需要特别的维护。

　　但是，光纤复合地线还有一个非常大的缺点，就是投资额非常大。

　　这样的光纤比较适用于新线路的建设和旧电路的更新。

　　电力通信系统中的光纤复合地线不仅可以保护输电线路的的雷击现象，而且能够利用地线中的光纤传输信息，同时还能够满足架空地线的要求。

　　2光纤复合地线。

　　所谓光纤复合地线就是将光纤单元复合在输电线路相线中的一种电力光缆。

　　光纤复合地线充分利用了电力系统的线路资源，有效避免了与外界之间的矛盾，是一种在电力通信系统中出现的新型光缆。

　　光纤复合相线有效的解决了架空线路的受限问题，避免了雷击事件的发生。

　　与此同时，光纤复合相线的使用，有效地保证了地线绝缘方式的运行方式，节约了电能。

　　3自承式光缆。

　　自承式光缆分为金属自承式光缆和全介质自承式光缆。

　　金属自承式光缆结构简单，、成本低，在电力系统的应用中不需要考虑短路电流和热容量等，因此金属自承式光缆的应用非常广。

　　全介质自承式光缆质量轻、直径小，而且是全绝缘结构，同时还具有相当稳定的光学性能，能够大量减少停电的损失，可以说是特种光纤。

　　三、电力光纤通信网的组网技术

　　(1)波分复用技术

　　所谓波分复用技术就是指将许多不同波长的光信号复合到同一根光纤上，通过再进行传输的技术。

　　在光纤传输的过程中，根据光波的波长将光纤的低损耗窗口进行划分，将一个信道划分成若干个信道，将光波视为信号载波，然后将不同波长的信号合并到一起，送入到同一根光纤中进行信号的传输。

　　在信号的接收端，再将不同波长的信号分开。

　　不同波长的载波信号是相互独立的，在一根光纤中能够实现多路光信号的传输。

　　如果将两个方向的信号安放在不同的波长进行传输，就实现了双向的传输。

　　由于两个相邻的波峰之间的间隔不同，波分复用技术又被分为密集波分复用技术和粗波分复用技术，密集波分复用技术能够实现对高容量信息的传输，是新型网络构建的最佳手段。

　　(2)同步数字技术

　　同步数字体系是一种集复接、交换，以及线路传输等为一体的、并由网络管理系统统一操作的信息传输网络。

　　同步数字技术对数位信号提供一定的等级，通过复用和映射方法，把低级的同步数字技术转化为高级的同步数字技术，在实现了网络同步传输的同时，还大大提高了网络的速度，增加了网络利用的效率。

　　同步数字技术有效地将复接和分接技术简化了，使通信网络的灵活性和可靠性得到了提高。

　　同步数字体系就是一套自我保护体系，能够使电力通信的可靠性要求得到满足，不仅提高电力通信的传输能力，而且安全性也较高。

　　四、电力系统光纤通信网的维护

　　当前，光纤通信技术在电力系统中的应用日益广泛，网络规模不断加大，同时网络结构也越来越复杂。

　　电力系统光纤通信网的维护是保证电力系统安全、可靠运行的关键。

　　首先，电力系统相关部门要加强对电力系统工作人员的业务培训，提高工作人员的业务技能和综合素质;其次，电力系统要加强先进设备的引进与旧设备的更新换代，为光纤通信网络的正常运行提高有力的保障。

　　五、电力通信中光纤通信技术的发展趋势

　　1光接入网。

　　在近几年，网络发生了一系列翻天覆地的变化，交换、传输等都已经更新了许多代。

　　在未来，网络将发展成为由软件主宰的、数字化的、高度集成的智能化网络。

　　如今，接入网仍然以双绞线为主，双绞线虽然传输质量还行，但是与光纤相比，仍然有着一定的差距。

　　光接入网不仅能够减少网络的维护与管理成本，而且能够增加新的经济收入，同时还能够建设光透明网络，走进真正的多媒体时代。

　　2新型光纤的使用。

　　当前，IP的业务量越来越大，电信网络必须要朝着下一代的方向发展，光纤设施正是下一代网络建设的物理基础。

　　传统的单模光纤已经不能够满足长距离、高质量的信号传输了，新型光纤的开发是下一代网络建设的关键，直接关系着电力系统的发展。

　　当前，随着干线网的要求不断提高和城域网建设的发展，已经有两种新型的光纤得到了广泛的认可，一种是非零色散光纤，另一种是无水吸收峰光纤。

　　这两种光纤在日后的电力通信系统中势必会得到广泛的应用与发展。

　　3光联网。

　　传统的波分复用系统技术尽管有着一定的优越性，但是其灵活性和可靠性仍然不够理想。

　　光联网改善了传统的联网的弊端，不仅实现了超大容量的光网络，使得网络的节点数和网络的范围不断增加，而且还增强了网络的透明程度，使得不同系统的不同信号都得到了有效的连接，网络充足的灵活性大大加强。

　　与此同时，光联网还实现了网络的快速恢复，恢复时间非常短，对电力系统的正常运行造不成任何损坏。

　　正是因为光联网有着非常多的优点，适应了电力系统的发展需求，因此，世界上的一些发达国家都投入了大量的人力、物力，和财力，我国也正在朝着这个方向发展。

　　光联网势必会成为继同步数字系统电联网之后的一个新的光通信的发展的高峰，在未来的通信市场中占据举足轻重的位置，促进电力通信迈上一个新的发展台阶。

　　结语

　　近年来，随着科学技术水平的不断发展，以及先进的科学技术在电力通信中的应用越来越广泛，各种新技术、新材料层出不穷，光纤通信技术更是得到了突飞猛进般的发展，大大提高了电力通信的质量与能力。

　　光纤通信技术在近几年内，已经应用到了千家万户，在有线通讯的广播通信、军用通信等各个领域得到了广泛的应用，成为了电力通信的支柱技术，促进了电力通信的持续发展。

　　参考文献

　　[1]赵泽鑫.光纤通信技术应用及发展探析[J].硅谷.2009(11).

　　[2]成雄飞.关于通讯中光纤通信技术目前应用现状的探讨[J].科技资讯.2011(30).

　　[3]张辉，聂正璞，万莹.电力系统中光纤通信技术应用探讨[J].中国科技信息.2011(24).

　　光纤通信技术在电力通信中的应用【3】

　　摘要：随着科技的发展，我国的电力工业也在不断地向前发展，通信以及计算机方面的技术也在不断地革新，因此为适应潮流，与时俱进，对电力通信网的容量以及可靠性也提出了新的要求。

　　而光纤通信因具有可靠性高、容量大等等特点，并且对光波分复用以及光交换等的技术的应用也日臻成熟，逐渐地成为了21世纪通信的主力军。

　　本文着重介绍了光纤通信技术在电力通信中的应用，同时也对以后的发展提出了相应的建议。

　　关键词：光纤通信;电力通信;应用

　　由于光纤通信具有可靠性高、容量大、且适合远距离的信息的传播等等一些特点，因此备受电力部门的得到了广泛的应用，同时也给电力通信的发展带来了很强的助推力。

　　与其他的行业相比较，在电力通信当中应用光纤通信能使财力最少、速度最快、可靠性最高、覆盖面积最大，其所具有的优势是得天独厚的。

　　且应用光纤通信，也符合国家资源优化配置的政策。

　　1 电力通信网络传输的特点

　　电力通信传输有以下几个特点：①可靠性是电力通信的最核心的特点之一，这也是由电力系统行业的特点所决定的。

　　对电力通信的要求除了对数据的传输要求相当可靠之外，不管是刮风下雨，还是电闪雷鸣，条件越是恶劣，电力通信越是要保持其通畅性。

　　而利用光纤通信进行数据的传输质量是比较高的，因为信号的传输是在光纤的光芯内部进行的，有了外部保护，在进行信号的传输的时候自然就不会受到自然环境的影响了，并且还可以让其性能保持稳定，同时因其有高抗电磁这一性能，因此在高电压、高电磁场环境当中光纤通信就是首选了。

　　②迅速性。

　　光纤通信的最主要就是突出“快”字，所以不管是在电力调度或者其他的场合中只要存在光纤通信，就能够实现最快的数据传输功能。

　　③易于扩展性和投资效益性。

　　电力行业的快速发展带动了我国经济的增长，而电力企业就越来越重视其经济效益，对于运营的成本重视程度越来越高。

　　因此网络的易于扩展性、设备可承接性等等一些性能也在电力通信系统配置当中得到了综合的考虑。

　　通信系统的基础投资能够因传输线路的容量高而得到大大的降低，传输网络在后期的维护开销也可以因扩容方案的简单易行得到一定程度的减轻，在升级的过程当中设备的废弃率也可以因设备的可承接行而得到大量的减少。

　　④、能源环境保护性。

　　由于我国经济的快速发展，能源的问题也随之慢慢地凸显出来了，我国的能源存储量，但人均占有率却很低，解决能源问题也已经成为了我国有待解决的一个重大的问题了。

　　电力行业对于国家的能源环境保护起了很大的作用，光纤传输的传输介质光纤的主要材料是SIO2，具有很强的实用性，所以我国一直采用这种材料，而且能原量也很大。

　　同时由于MSTP/SDH技术的使用，让E1接口也被节省了，因此线缆材料也就能够得到大大地节省，能源也就相应地得到了节省。

　　因此光纤通信不管是从技术还是材料上来说都是绿色环保符合电力行业的发展的。

　　2 电力通信中光信通信技术的具体应用

　　随着我国电力行业的快速发展，电力特殊光缆和其他的项目都逐渐的成熟起来，而且在很多的领域当中已经应用了OPGW以及ADSS技术，且得到了广泛的好评，下面就浅谈一下电力通信行业中光纤通信技术的应用。

　　2.1 光纤应用

　　光纤复合架空地线(OPGW)。

　　OPGW的功能比较齐全，不仅可以拥有地线，而且还具备通信光纤的功能。

　　在实际的应用当中有着很重要的作用，主要是将光纤技术与输电技术有效的结合在一起，所以就成为了目前的多功能的架空地线。

　　所以OPGW更多的充当了架空光缆的主要角色，并且还充当着屏蔽线的作用。

　　同时对其的安装也是相当地方便快捷，只要在高压输电工程竣工后，其他的设备建设完全，通信线路也就完成了。

　　全介质自承式光缆(ADSS)。

　　这种技术使用的也比较频繁，光缆中使用的主要材料是全介质，而且能够承受外界来的压力以及负荷，所以通过技术名称就可以看出这种技术对环境以及内在材料的要求，在使用这种技术的过程中自承式就能够判定机械的强度大小，而光缆中使用的全介质就能够判定其对强电刺激的程度，使用需要在电力塔架上架空就决定了配套的挂件的必须性，因为需要用配套的挂件将其固定住。

　　220 kV、110 kV、35 kV电压等级线路是ADSS光缆的主要应用线路，已经建造的线路是其主要的应用线路。

　　2.2 工程设计和实现

　　在一个通信网络当中不仅仅有信息的传输，还需要信息的交换以及接入等环节。

　　如果在一个完整的传输平台上，首先要经过的就是传输这个层面，所以传输层对于信息传递的稳定性以及可靠性都非常重要，同时对于网络的正常运行也有很大的影响，所以在建立通信网络中首先要将传输层建设好，然后在融入其他的环节。

　　在电力的铺设上，由于我国研究人员不断对系统深入的挖掘，所以目前的电力系统的输电线路资源相当丰富，为了考虑经济成本，会采用价格便宜的ADSS，同时安装也不需要其他的工序，这种光缆主要在220 kV以下的线路上被使用的几率是非常之大，随着市场的需求，已经决定在已经拥有的110 kV和35 kV的线路的基础之上铺设ADSS光缆，同时考虑到通信、计算机网络和远方监视在日后的发展，光缆就采用6芯、8芯、12芯、16芯、24芯和48芯。

　　3 电力通信系统电缆的日常维护

　　在电力通信系统当中，经常会出现异常情况，这些异常情况的发生包括外部和内部两方面，内部需要内控和检测，外部需要检测光缆外表以及硬件设备是否出现了问题。

　　而光缆老化是光缆线路出现的主要故障。

　　而造成光缆老化的主要原因主要有以下几个原因：电腐蚀、环境变化、雷击灾害等等方面。

　　3.1 OPGW遭受雷击的主要原因

　　OPGW的安装是相当简单的，当输电线路安装完成的同时，OPGW光缆就也完成安装了。

　　在实际的应用当中这种光缆具备了架空地线的功能，所以实用性很强，因OPGW具有如此多的优势，在电力通信系统当中被使用的频率是越来越高了。

　　但是由于其安装条件十分恶劣，不仅要架在高空，同时受气象、地形条件的影响，最终遭受电击也是不可避免的，这样不仅让输电线路的安全无法得到保证，同时也会使电路系统的通信和可靠性得到威胁。

　　因此，对OPGW进行优化，提高抗雷击的性能是相当必要的。

　　3.2 ADSS电腐蚀情况分析

　　随着电力系统的使用负荷不断增加，在我国电力系统中已经出现了多起ADSS出现电腐蚀的现象，分析其原因，发现主要是因为这几方面的原因的影响而造成的。

　　①错误的选择ADSS的挂点。