光纜通信的特點范文
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篇1
【關鍵詞】電力通信;電力特種光纜;OPGW;ADSS
電力通信系統的健壯和優化是實現智能電網的必備條件之一,作為電力通信系統基石的光纖傳輸網取得高速發展。為適應電力系統通信的特殊需要,電力特種光纜應運而生,經過近三十年的發展,電力特種光纜不但日趨成熟而且前景看好。
1、各種電力特種光纜的特性
電力特種光纜是通過電力系統獨有的線路桿塔資源架設,附加于電力線和加掛于電力桿塔上的光電復合式光纜,充分利用架空電力線路走廊。電力特種光纜受外力破壞的可能性小,可靠性高,雖然其本身造價相對較高,但施工建設成本較低。特種光纜依托于電力系統自己的線路資源,避免了在頻率資源、路由協調、電磁兼容等方面與外界的矛盾和糾葛,有很大的主動權和靈活性【4】。
電力特種光纜按照敷設布防的方式分為光纖復合架空地線OPGW、光纖復合架空相線OPPC、全金屬自承式光纜MASS、全介質自承式光纜ADSS、地線捆綁光纜ADL和地線纏繞光纜GWWOP等幾種【1】。
2、OPGW與ADSS比較
這里對OPGW光纜及ADSS光纜就特性、適用特點、常見故障及解決方法等方面進行分析比較。
A.特性區別
架空地線復合光纜OPGW的突出特點是將通信光纜和高壓輸電線上的架空地線結合成一個整體,將光纜技術和輸電線技術相融合,成為多功能的架空地線,既是避雷線,又是架空光纜,同時還是屏蔽線,在完成高壓輸電線路施工的同時,也完成了通信線路的建設,非常適用于新建的輸電線路。常見的OPGW結構主要有三大類,分別是鋁管型、鋁骨架型和(不銹)鋼管型。
全介質自承式光纜ADSS在制造中采用了具有高彈性模量的高強度芳綸紗作為抗張元件,同時光纜幾何尺寸小,纜重僅為普通光纜的三分之一,可直接架掛在電力桿塔的適當位置上,對桿塔增加的額外負荷很小,最大檔距可達1500m。它的外護套經過中性離子化浸漬處理,使光纜具有極強的抗電腐蝕能力,能保證光纜在強電場中的壽命;光纜采用非金屬材料,絕緣性能好,能避免雷擊,電力線出故障時,不會影響光纜的正常運行;利用現有電力桿塔,可以不停電施工,與電力線同桿架設,可降低工程造價。各種各樣的ADSS光纜結構可歸納為最主要的中心管型和層絞型2種。
B.適用特點
OPGW光纜主要在500kV、220kV、110kV電壓等級線路上使用,受線路停電、安全等因素影響,多在新建線路上應用。OPGW的適用特點是【4】:(1)高壓超過110kV的線路,檔距較大(一般都在250M以上);(2)易于維護,對于線路跨越問題易解決,其機械特性可滿足線路大跨越;(3)OPGW外層為金屬鎧裝,對高壓電蝕及降解無影響;(4)OPGW在施工時必須停電,停電損失較大,所以在新建110kV以上高壓線路中應該使用OPGW;(5)OPGW的性能指標中,短路電流越大,越需要用良導體做鎧裝,則相應降低了抗拉強度,而在抗拉強度一定的情況下,要提高短路電流容量,只有增大金屬截面積,從而導致纜徑和纜重增加,這樣就對線路桿塔強度提出了安全問題。
ADSS光纜在220kV、110kV、35kV電壓等級輸電線路上廣泛使用,特別是在已建線路上使用較多。它能滿足電力輸電線跨度大、垂度大的要求。標準的ADSS設計可達144芯。其特點是【4】:(1)ADSS內光纖張力理論值為零;(2)ADSS光纜為全絕緣結構,安裝及線路維護時可帶電作業,這樣可大大減少停電損失;(3)ADSS的伸縮率在溫差很大的范圍內可保持不變,而且其在極限溫度下,具有穩定的光學特性;(4)耐電蝕ADSS光纜可減少高壓感應電場對光纜的電腐蝕;(5)ADSS光纜直徑小、質量輕,可以減少冰和風對光纜的影響,其對桿塔強度的影響也很小;(6)ADSS采用了新型材料及光滑外形設計,使其具有優越的空氣動力特性。
C.常見故障及解決方法
OPGW受到短路故障的影響,當線路故障短路電流沖擊OPGW光纜時,不銹鋼單元瞬時高溫,必須提高光纜的短路電流容量,以降低對短路故障對光纜的影響。根據Q=I2t,也可以通過限制實際短路電流的大小及持續時間來提高OPGW的耐熱性能。
除了短路故障之外,雷擊是造成OPGW光纜瞬時高溫的另一個因素【4】。與短路故障相比,雷擊的瞬間電流強度更大,但持續時間很短,因此雷擊導致溫升的熱容量要小于短路產生的熱容量,但短路電流作用于OPGW光纜的整個金屬截面,而雷擊電流只局限于一根或數根金屬單絲的某一小段上,能量的集中導致這一小段金屬絲上的高溫足以將其局部或完全融化。這就是雷擊造成OPGW光纜斷股的主要原因。
OPGW光纜應用中的主要故障是雷擊導致的斷股,目前的解決方法有【2】:
1)發展耐雷的外層股線材料。2000年巴西發展的高耐雷OPGW,外層股線使用一種高級鍍鋅鋼線和保護光纖的鋁管構成,高級鍍鋅鋼需要較多的能量才能在雷擊下熔化。
2)外層股線盡量采用鋁包鋼線,并加厚鋁包鋼線的鋁包厚度。
3)盡量增加外層股線和內層股線之間的設計空氣間隙,避免熱量內傳。
4)相同材料下,采用更大的外層股線直徑。
OPGW光纜的使用材料和結構確定后,其抗雷特性也就決定了。
由于ADSS光纜運行于高壓導線附近,周圍存在強電場,極有可能出現電腐蝕現象導致的光纜損壞。目前的解決方法有【2】:
5)不同電壓等級的線路中優先選用耐電痕外套,110kV及以上的線路務必選用耐電痕材料。
6)110kV及以上線路,可以考慮使用防電暈線圈以有效降低金具與光纜表面的電場,減少漏電流。
7)220kV及以上線路和掛點場強大的桿塔,防震錘對光纜外表皮的爬電腐蝕較防震鞭要安全得多。
8)控制電纜懸掛點的空間電位,110kV不超過15kV,220kV不超過20kV。
可以利用分布式光纖溫度傳感器監測電腐蝕故障【3】。
3、特性相似的電力特種光纜
不同的電力特種光纜各具特點,滿足不同的使用要求,應用于不同的場合。下面對特性相似的特種光纜在實際應用特點上進行比對。
3.1光纖復合架空地線OPGW與光纖復合架空相線OPPC
在電網中,有些線路可不設架空地線,但相線是必不可少的。為了滿足光纖聯網的要求,與OPGW技術相類似,在傳統的相線結構中以合適的方法加入光纖,就成為光纖復合相線(OPPC)。
我國目前在110kV至500kV線路主干網廣泛采用OPGW、ADSS進行通信,對于一些難以選用OPGW、ADSS光纜的線路,OPPC就是OPGW、ADSS光纜的補充產品。
3.2全介質自承式光纜ADSS與金屬自承式光纜¬MASS
考慮MASS光纜同ADSS光纜一樣與現有桿塔進行同桿架設,為減少對桿塔的額外負載,要求MASS光纜結構小、重量輕。因此MASS光纜結構采用中心管式,即不銹鋼光纖單元外面絞合一層鍍鋅鋼絲或鋁包鋼絲,通常從成本考慮,以鍍鋅鋼絲為主。因為MASS光纜是金屬結構,通過良好的接地處理和選擇弱電場安裝點,可以方便的解決電腐蝕問題。
3.3無金屬捆綁式架空光纜(AD-Lash)和無金屬纏繞式光纜GWWOP
它們用自動捆綁機和纏繞機將光纜捆綁和纏繞在地線或相線上,其共同的優點是:光纜重量輕、造價低、安裝迅速。在地線或10kV/35kV相線上可不停電安裝;共同的缺點是:由于都采用了有機合成材料做外護套,因此都不能承受線路短路時相線或地線上產生的高溫,都有外護套材料老化問題,施工時都需要專用機械,在施工作業性、安全性等方面問題較多,而且其容易受到外界損害,如鳥害、槍擊等,因此在電力系統中都未能得到廣泛的應用。但在國際上,這類技術并沒有被淘汰或放棄,仍在相當的范圍內應用。
篇2
【關鍵詞】電力系統;通信;架空地線復合光纜;無金屬自承式架空光纜;金屬自承式架空光纜
1.光纖通信技術
光纖通信技術是光導纖維通信技術的簡稱,它的傳輸介質是光纖,載體是光波。終端站和中繼站組成了光纖傳輸系統,光纜組成了傳輸線路。
2.光纖通信工程在電力系統的應用
由于電力電網系統大力發展的根本需求,大容量和長距離的輸送成為電力傳輸的發展態勢。如何在電力通信傳輸網絡中,達到安全傳輸、高效運行、經濟核算最優化,是我們最為關注的問題。
電力系統的通信系統與其他公用網相比,有自身獨特的特點,比如電力系統通信的業務量大,但單個業務的容量較小,可靠性要求比較高,具有豐富的桿路資源。所以在進行電力系統的光纖通信網絡建設中必須結合電力通信本身的特點進行考慮,同時要利用現有的優勢進行建設。
在電力系統中運用較多的專用特殊光纜一般有3種:架空地線復合光纜(OPGW)、無金屬自撐式光纜(ADSS)、金屬自撐式架空光纜(AD-Lash)。
2.1 架空地線復合光纜
架空地線復合光纜俗稱OPGW(OpticalFiberVomposite OverheadGroundWire),是電力系統特有的一種通信光纜,它具有普通地線和通信光纜的雙重功能。結構總共分三層:最外層是鋁線;中間層是鋼芯;光纖包含在鋼芯內。根據結構類型可以分為三種:層絞式、中心束管式、骨架式。它的主要特點是:通信容量大;光纖在不銹鋼內,抗強電干擾能力強;溫度特性好;導電性能好,機械強度高;懸掛在高壓電力線路的桿塔頂端,不受外力破壞,安全可靠。建設電力輸電線路的時候可同時建設架空地線復合光纜通信通道,而不需另設空間走廊,目前架空地線復合光纜普遍應用于110KV以上高壓線路中。
2.2 無金屬自承式架空光纜
無金屬自承式架空光纜的抗張元件是芳綸纖維,正是由于芳綸纖維具有彈性模量較高、重量較輕、具有負膨脹系數、有防彈能力、強度大的優點。芳綸纖維是通過松套層絞填充方式進行套裝而成,里層還有PE 內護套、高強度、耐電痕護套等,所以整體抗電腐蝕的能力很強。由于光纜是采用無金屬加強材料,可以有效的避免雷電、高溫損害,減少電力線出現的故障。無金屬自承式架空光纜可與高壓電力線路同塔架設,在電力系統中應用較多。
2.3 金屬自承式架空光纜
金屬自承式架空光纜是將單模或多模光纖套入由高模量的塑料做成的內填充防水化合物松套管,纜芯中有中心金屬加強芯,某些芯數光纜的金屬加強芯外還會包一層聚乙烯。涂塑鋼(鋁) 帶縱包后加鋼絞線和吊帶聚乙烯護套成光纜。它具有以下特點:松套管的耐水解性能良好;光纖余長能精確控制;光滑的外護套使其在安裝中摩擦系數很小;護套的抗紫外線輻射性能良好。
3.電力系統光纖通信組網技術
由于電力系統的獨特性,要求對傳輸速率的要求較高,而影響光纖傳輸速率的重要因素就是光纖通信的傳輸組網方式。目前,在電力系統通信中使用較合適的是SDH和OTN技術以及PTN和EPON技術有機結合的方式。
3.1 SDH技術
同步數字體系(SynchronousDigitalHierarchy,SDH)是一種光纖通信系統中的數字通信體系,它是融復接、線路傳輸及交換功能為一體的綜合信息傳送網絡,由統一網管系統操作。SDH技術賦予速度不同的數位信號相應的等級,通過標準的復用方法和映射方法,將低等級的SDH信號復用為高等級的,實現了網絡傳輸的同步,解決了局部網絡與核心網之間的接入瓶頸問題,使網絡帶寬的利用率大大提高。SDH體系同時具有一套完善的自我保護體系,可以滿足電力通信高可靠性的要求。
3.2 OTN技術
OTN(Optical Transmission Net,光傳送網)在繼承了傳統DWDM (Dense Wavelength DivisionMultiplexing,密集波分復用)技術優點的基礎上,很好地增加了組網的靈活性和電路調度的靈活性,實際上是ASON與DWDM 的綜合體。
OTN是為了克服SDH與WDM網絡不足而提出來的一種新的光傳送技術,一方面它具有SDH網絡與WDM網絡的技術優勢,既可以像WDM網絡那樣提供超大容量的帶寬,又可以像SDH網絡那樣可運營可管理。另一方面它還具有路由功能與信令功能,能夠為業務提供更為安全的保護策略和更高的傳輸效率。OTN是傳送寬帶大顆粒業務最優的技術,受到業界一致青睞。代表著光網絡未來的技術發展趨勢。
根據電力通信集中式管理的方針,未來電力通信網業務傳輸特點主要是匯聚,各地區供電局匯聚大量IP業務至省公司可采用OTN方式承載。
3.3 PTN技術
PTN(分組傳送網,Packet Transport Network)是指這樣一種光傳送網絡架構和具體技術:在IP業務和底層光傳輸媒質之間設置了一個層面,它針對分組業務流量的突發性和統計復用傳送的要求而設計,以分組業務為核心并支持多業務提供,具有更低的總體使用成本,同時秉承光傳輸的傳統優勢,包括高可用性和可靠性、高效的帶寬管理機制和流量工程、便捷的OAM和網管、可擴展、較高的安全性等。
PTN可以更好的適應當前電力迅猛發展的以太網業務需求。PTN兼容SDH的的所有業務,不過重點還是數據業務方面更出色。PTN是以數據業務的需求出發,以太網技術發展來的。對數據業務可以無縫對接。具有高效的帶寬管理機制和流量工程。
3.4 EPON技術
EPON是千兆以太網技術與無源光網絡(PON)的結合。EPON是一種采用點到多點結構的單纖雙向光接入網絡。EPON網絡可以靈活組成樹型、星型、總線型等拓撲結構。EPON系統由網絡側的光線路終端(OLT)、用戶側的光網絡單元(ONU)和光分配網絡(ODN)組成。
隨著電網建設的智能化,配網自動化是智能電網建設中的一部分。考慮配電終端分布區域分散,終端節點數多, 通信節點分布分散, 單個節點的通信數據量小.數據實時性要求特點和配電網停電區故障處理能力的要求。EPON在無源光網絡機制基礎上可以合適的解決這些問題,還可以滿足配網自動化提高供電可靠性和供電質量,提高整個配電系統的管理水平和工作效率。
4.結語
光纖通信是通信技術發展的重要方向,是電力系統專用通信網一種先進實用的通信手段。在電力系統運用光纖通信具有其它通信方式不能比擬的一些優點。但隨著電力系統光纖電路日益增多,必須加強電力系統專用通信網光纖通信的管理,使其更有效地為電網服務。
參考文獻:
[1] 胡必武,余成.光纜及光纖通信在電力系統中的應用[J].深圳信息職業技術學院學報, 2007.
篇3
關鍵詞:Google Earth,通信光纜,地理信息,管理系統;
1,引言:
一談到地理環境信息的管理系統,首先應該提到基于gis地理信息的應用系統。通過對多個單位和部門情況的大體了解,我們不難發現,這樣的信息管理系統存在著影響其實際推廣應用的致命缺陷:首先,是對地理信息的維護量驚人。以一個中等規模的城市為例,經濟建設的高速發展,使城市在以天為單位演繹著變化。而投入高額資金的依賴著地理信息的管理系統,一旦失去準確的地理屬性的信息,則意義盡失。所以需要使用單位繼續投入大量的人力物力來維持系統地理信息的準確性。
2,系統結構
2.1, 基于Google Earth衛星圖象建立線纜管理系統的優勢:
Google Earth 衛星圖象軟件所提供的,由衛星拍攝的高清晰地球圖象,其最小分辨率達到0.6m,也就是說實際為0.6m左右的物體在圖象中作為一個象素點。通俗地講,在瀏覽國內一般中等規模的城市地球圖象時,觀察高度設為400到600米的情況下,圖象最清晰。而象北京、上海等大規模城市,觀察高度可以繼續降低,可以提供更高清晰度的圖象。如果觀察高度進一步縮小,則圖象中的物體邊緣將越來越模糊;高度增加,則圖象中的物體變小,也逐漸變模糊。舉個簡單的例子,打開GE,找到我們的一個變電所后,放大圖象,在觀察高度約為400m時,我們可以清晰地看到變電所內控制室機房的輪廓、顏色,高壓區內的母線段及相互間隔,地面上的電纜溝的蓋板顏色及走向,周圍草坪區城的顏色,變電所圍墻外出線桿塔的位置、形狀,甚至隱約能看到高壓雙回路桿塔上的電力線及走向。從系統的圖象清晰度、所表觀物體及周圍環境的真實感等諸多方面來看,都較之先前一直在用的GlS系統有質的提高。
2.2,電力通信光纜運行維護管理資料:
電力通信光纜按布放的方式可以分為架空地線復合OPGW光纜、全介質自承式ADSS光纜、電力線路鋼絞線承載的普纜、電力管道光纜以及極少量的直埋式光纜等幾種形式。從光纜線路的設計、施工、投入使用及日常的運行維護等各個不同階段,都將形成不同深度和不同形式的資料。通常,設計施工中將形成光纜線路所連接站點名稱、芯數、所經過通道路徑(電力架空光纜中的桿塔點、電力線路名稱)、接續點位置、交叉跨等信息資料;這種信息數據在線路建成后,在較長時期內不會變動,并且和地理環境等關系非常密切,是我們這套系統最為關注的內容。此外,通信光纜在正式投入運行前,還需要進行光纜的傳輸性能方面的測試,一般包括1310和1550納米兩種波長雙向衰耗值、雙向OTDR波形的測試,以提供供光纜線路傳輸性能的比較分析。有時還需要記錄在光纜段接續過程中所形成的融接衰耗,以便于對光纜性能做進一步的分析。
2.3,管理系統的框架結構:
通過以上的分析,同時結合電力通信光纜在組網上的特點,確定了系統的層次結構,主目錄是“連云港地區電力通信光纜地理信息管理系統”,在此主目錄下,按照實際情況分為幾個環路,分別命名為“光纜環路一”、“光纜環路二”…等等;在每個環路下,可以由某個通信站點引出鏈路。比如“光纜環路一(公司主站-電廠基站(鏈路到伊蘆站)-鳳凰-南城-劉頂-海州-公司主站)”中,是由包括“公司主站”在內的共6個站點組成的光環路,其中的“電廠基站”到“伊蘆站”是一條鏈路。這樣結構特點是,系統目錄結構和系統的實際組網結構相互對應,對應關系清晰明了,顯得比較簡潔,便于理解和掌握到系統的真實路徑和網絡的結構情況等。
3,系統管理范圍 :
在管理系統中需要管理的對象如下。
3.1,基礎網絡設施
3.1.1,局站:
局站是本地網中容納一個或多個通信機房的建筑實體(含地下進線室、管道閘)。在通信管線網的拓撲結構中,局站作為光纜和管道的源或目的點。
3.1.2,管道:
管道是整個通信網絡中光纜的支撐和承載通道,由人井、進線室、管道段、管群等組成。
3.1.3,桿路:
桿路和管道同樣作為光纜的支撐和承載通道。由不同電壓等級的電力桿塔組成。
3.2,光纜網絡設施
3.2.1,光纜:
光纜由通信站間中繼光纜和一些供電所、信息用戶等的接入光纜組成。其中,中繼光纜提供通信站點之間的傳輸通道,以環形結構為主;接入光纜用于連接站點與供電所、信息用戶等,以線形結構為主。 共同組成環路帶鏈路的結構網絡。
在光纜網的拓撲結構中,有兩種基本要素:點和線。點元素有兩類:光交接點、光接入點,連接這兩類點的線即是光纜段,光纜則由多個連續的光纜段組成。
3.2.2,光交接點:
指光配線架、光交接箱。光配線架、光交接箱為光纜段提供固定纖芯的端子,利用跳線使兩端線對任意跳接連通,以達到靈活調度線對的目的。
3.2.3,光接入點:
主要指光分纖箱。它介于光交接箱與用戶之間,以光纜段與光交接箱相連,用尾纖或尾纜與用戶設備相連。光接入點與光交接點的主要區別是前者為光纜纖芯的終結點,光纖不會轉接到其他光纜段上。
篇4
【關鍵詞】光纜通信;傳輸網絡;系統維護;規劃設計
1、光纜傳輸系統網絡現狀與維護指標
1.1 光纜傳輸系統網絡現狀
光纜是由一定數量的管線按照一定方式組成的, 能夠進行信息傳輸的主要通信線路。因此光纜在通信過程中具有容量大、傳輸頻帶寬、傳輸損耗低、線徑細、重量輕、不受電磁干擾、耐高壓,抗腐蝕等優點得到飛速發展。在光纜通信傳輸過程中還有這以下的重要特點和現狀:
1)傳輸網絡維護任務重。由于光纜通信傳輸網絡在施工的過程中對施工質量要求高, 因此使得在施工過程中由于種種原因造成諸多安全隱患,這就決定了通信網絡線路的維護工作繁重。
2)通信傳輸網絡系統人為破壞多。由于在過去電纜傳輸的過程中,電纜中存在著諸多金屬材料,使得一些犯罪分子經常對其盜竊,致使在當今光纜使用的過程中這種惡習依然存在,這是的不但造成光纜維護工作的難度, 更為通信傳遞造成了極大的影響。
3)儀器、儀表更新換代的技術問題。在這個科學技術飛速發展的年代,光通信技術也呈現飛躍發展的態勢,在光纜通信網絡施工中各種儀器、儀表的更新也很快,很多技術標準不能統一,給光纜通信網絡的維護帶來了困難。
1.2 光纜傳輸網絡維護指標
光纜傳輸網絡維護的基本目的是保護傳輸設備質量的良好和設備功能的正常以及出現各種故障的過程中能夠及時的排除和維護。光纜傳輸網絡維護的相關指標如下。
1)日常維護指標。主要包括:線路巡回、清除光纜路由上堆放的腐蝕性物質和易燃易爆物品、宣傳牌和標石的刷漆描字、季節性維護、惡劣天氣的維護、架空光纜桿路的檢修加固等。
2)線路設備維護指標。對于直埋光纜的維護要清除地面上的障礙物、直埋線路的標石正確完整清楚、直埋線路的深度符合標準規范、光纜敷設在山坡時應做堵塞、光纜穿過橋梁時應增加保護套管或敷設在預制的管道中。對于架空光纜的維護電桿的桿號牌應準確清楚齊全、拉線的強度符合規定、吊線牢固可靠、架空光纜的接頭盒固定牢靠等。
2、光纜監測系統的監測方式
當前,光纜網絡在通信傳輸中的實現通過3 種方式來完成:OTDR 定位監測方式、監測光功率方式、OTDR 定位監測與光功率監測相結合的方式。
2.1 OTDR 定位。可以通過在線監測和備纖監測。在線監測是監測業務纖。利用光波分開WDM,然后將OTDR 發出的光傳到業務纖上。測試光的波長是傳到業務纖沒有使用的窗口上。備纖監測的原理是光尾纖從OSW 引出,接到ODF,在此完成與備纖的連接。這種光纜監測系統只監測備纖,這樣系統的價格就比較低。
2.2 光功率監測。光功率監測是利用兩個監測站進行的,在這兩個站中心設立獨立的光源,檢測站內設置光功率的檢測模式,并設置報警門限。若光功率消耗超過了報警門限,就會產生報警信號,刺激啟動測試,進而確定故障信息。
2.3 兩者結合。兩者是指OTDR 和光功率,這樣就可以利用二者的優點,互補操作監測系統,完成信息傳輸功能。上述兩種模式結合起來運行可降低通信工程建設成本,為企業節約一筆工程資金,促進了通信監測系統結構的優化改進。
3、光纜通信傳輸網絡維護系統的規劃設計分析
3.1 光纜通信傳輸網絡系統的需求分析
1)系統支撐的硬件要求。負責光纜線路設備和傳輸設備維護的單位和企業必須要在各個維護點設置24 小時值班,避免在出現問題的時候無法的到及時的發現和維護。同時要配備用于維護光纜線路設備的固定電話和傳真,并設立項目專人負責制,在維護地區要配備能夠維修工作需要的儀器、儀表、工具、車輛
和零小易耗品。
2)人員和管理要求。光纜線路維護單位必須配備能夠獨立完成工作的專業人員和其他人員, 具體人數的確定要依據維護線路的復雜程度、重要性和維護環境等情況。線路的日常巡回應安排熟悉線路和管道的人員實施。
3.2 總體架構設計
1)系統總體設計原則。針對光纜通信網絡的特點和復雜情況,為了提高光纜維護的效率和故障顯示的清晰化程度,要把光纜通信網絡中所有的點設施進行電子登記, 并標注在電子地圖上,這樣維護人員就能在電腦上直接看到網絡的變化情況,然后有針對性的、更高效的進行維護工作。
2)傳輸網絡系統功能模塊設計。為了是系統的功能更加清晰,把傳輸網絡系統的功能劃分為五個模塊進行設計:基礎管理、技術維護支撐管理、日常維護管理、自動報警管理和障礙指標計算管理。
3.3 光纜通信傳輸網絡維護系統功能設計
1)系統面向對象。本文設計的光纜通信傳輸網絡維護系統面向于使用該系統的各方面的用戶,包括:運行維護管理人員、報表制定人員和流程調度等。用戶通過閱讀文檔資料,可以進行傳輸網絡線路信息的查詢和維護。
2)系統功能特性。光纜通信傳輸網絡維護系統包括:基礎管理、技術維護支撐管理、日常維護管理、自動報警管理和障礙指標計算管理這五個方面的功能。光纜的制作要滿足機械特性、光學特性和環境特性等指標的要求。管道以人井和人井間的管道為組成部分,桿路由電桿和桿間線路組成。光纖入戶設備選擇光分纖箱。
3)系統功能設計。控制系統的主界面根據管理員的權限等級設置成不同的界面。在基本管理模塊中提供硬件設備的添加、刪除和修改等功能。技術維護支撐管理提供光纜通信網絡技術管理指標和數據信息的添加、刪除、修改和批量命名等功能。
4、光纜通信傳輸網絡維護系統的實現
4.1 平臺選擇
本文設計的傳輸網絡維護系統數據庫選擇SQL2000數據庫、客戶端操作系統選擇WIN9X中文版、前臺網絡操作系統選擇WINNT、后臺網絡操作系統是WIN9X中文版。
4.2 系統的軟件操作
光纜通信傳輸網絡維護系統的具有日常檢驗、線路測試和線路維護等使用功能,每個功能模塊的工具選項各不相同,其中自動報警系統管理模塊包含了所有快捷按鈕的功能,例如:選擇、移動對象、平移、放大地圖、縮小地圖、放大鏡、重置地圖、定位站點、使用說明、保存數據到文件、導出圖像到文件和打印文件等快捷按鈕。
4.3 系統的軟件實現
光纜通信傳輸網絡維護系統是一個傳輸網絡綜合管理系統,它要涵蓋傳輸網絡的方方面面,要協助用戶進行網絡運營情況的分析,要準確及時的進行故障報警,要提供統一完整的性能查詢功能,要提供合理的傳輸資源調度流程,要幫助用戶建立高質量的精品網絡。光纜通信傳輸網絡維護系統按照設計的五個功能模塊進行逐一實現。
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目前,現場總線支持多種傳輸介質,具體包括雙絞線、同軸電纜、光纜、無線通信等;視頻監控支持信號線、同軸線纜、光纜、網線、無線通信等;環境監測支持雙絞線、網線、光纜、無線通信等;人員定位支持雙絞線、光纜等;通信聯絡支持無線通信、電纜、光纜等。以上業務通過發展,都有向以太網兼容的趨勢,而且越來越明顯。例如基于工業以太網的現場總線,基于工業以太網的視頻監控系統,基于工業以太網的監測監控系統,基于WIFI的人員定位系統,基于WIFI的通信聯絡系統,基于以太網的通信廣播系統,基于WIFI的無線視頻監控系統等。而且基于WIFI的物聯網技術的逐漸發展壯大,可以預見以太網在通信系統中將大有可為。
光通信
在以太網通信系統中目前有光纜和線纜可供選擇。光纖技術從基礎研究到商業應用,從多模發展到單模,工作波長從0.85μm發展到1.31μm和1.55μm,傳輸速率從幾十Mb/s發展到幾十Gb/s。隨著技術進步和大規模產業的形成,光纖價格不斷下降,應用范圍不斷擴大。目前光纖已成為信息寬帶傳輸的主要媒質,國家大力推行“光進銅退”政策,使光纖通信系統成為國家信息基礎設施的支柱,光纖通信行業在國民經濟中占重要地位。
光纖通信的飛速發展與其特點是不可分的。光纖通信技術與線纜比較具有載波頻率高;容許頻帶很寬,傳輸容量很大;光通信利用的傳輸媒質光纖在寬波長范圍內獲得很小的損耗;中繼距離很長且誤碼率很小。作為傳輸介質的光纖還具有重量輕,提積小,抗電磁干擾性能好,泄漏小,保密性能好,節約金屬材料,有利于資源合理使用等特點。光纖不僅可以傳輸數字信號,還可以傳輸模擬信號。基于以上特點,光纖通信技術的應用范圍很廣。例如光纖在通信網、廣播電視網與計算機網以及在其他數據傳輸系統中都得到了廣泛應用。光纖寬帶干線傳送網和接入網發展迅速,是當前研究開發應用的主要目標。
光纖通信覆蓋通信網、計算機局域網和廣域網、有線電視網的干線和分配網、綜合業務光纖接入網等領域。光纖通信的基本組成見圖1。收和作為廣義信道的基本光纖傳輸系統。
光發射端及接收端各種數據應用傳輸信息源轉換原件不同,但是作為基本的光纖線路卻是一致的,利用光通信傳輸介質的一致性,開展了一些應用。
實際應用
在礦山企業,光纖的低廉成本,在通信數據傳輸方面的高帶寬,相關技術發展日新月異,建設光纖骨干網能滿足礦山日益增長的信息傳輸需求。國家針對礦山行業目前已出臺礦用光纜相關標準并投入生產使用。目前礦山企業可利用礦用阻燃光纜(MGTSV)、架空地線復合光纜(OPGW)以及一些普通通信光纜,實現各種礦山建筑設施及采礦點的光纖線路連接。特殊類型光纜的使用為施工提供了便捷性,為光纜線路的穩定性提供了保證,還可以做到線路多用途性,節約建設成本。由于光纖芯數增加對光纜價格的影響較小,應該根據需要在光纖芯數上適當冗余預留,滿足日后業務多樣性需求。
基于光纖通信技術的傳輸系統介質(光纖)的一致性,現代礦山通信系統可以通過光纖線路建設礦山骨干通信網,加入無線設備配合組網使用,給礦區提供有線或無線方式的信息傳輸接口。龍橋礦業結合實際情況,經過建設和整合相關系統,已經建立了覆蓋全礦區建筑的光纖以太網。其中工業環網線路連接采、選兩大車間、變電所和辦公樓,覆蓋地表及井下;分支線路覆蓋各大生活區。光纜傳輸的數據包括有線電視、視頻監控、電力調度、人員定位、環境監測、語音通信等業務數據,做到一條線纜多種業務復用,節約了建設材料成本及施工費用。公司下一步目標實現礦區無線WIFI覆蓋,滿足移動寬帶接入需要,為數據接入提供更加便捷的方式。
龍橋礦業光纖以太網建設結構模型見圖2。通過以上光纖骨干網的建設,為各種業務提供傳輸介質的支持,解決了數據傳輸物理鏈路問題。
篇6
經過多年發展,目前我國的電力特殊光纜制造及工程設計已經成熟,ADSS光纜也已經開始大規模應用。白山發電廠從1996年開始引進安裝了ADSS光纜,從而保證了通信的安全穩定。
關鍵詞:
ADSS光纜;白山發電廠;通信;應用
中圖分類號:TN913文獻標識碼:A文章編號:16723198(2009)21028102
1 引言
電力系統通信網是我國專用通信網中規模較大、發展較為完善的專網。隨著通信網絡光纖化趨勢進程的加速,我國電力專用通信網在很多地區已經基本完成了從主干線到接入網向光纖過渡的過程。
目前,電力系統光纖通信承載的業務主要有語音、數據、寬帶業務、IP等常規電信業務;電力生產專業業務有保護、安全自動裝置和電力市場化所需的寬帶數據等。特別是保護和安全自動裝置,對光纜的可靠性和安全性提出了更高的要求。可以說,光纖通信已經成為電力系統安全穩定運行以及電力系統生產生活中不可缺少的一個重要組成部分。
光纖通信在電力通信中的應用最初是沿用電信部門傳統的地埋、管道、架空等方法敷設普通光纜,構成電力光纖通信系統。眾所周知,電力系統是由電能的生產、輸送、分配和消費組成的一個整體。為實現跨區域、長距離電能的輸送,電力系統建設了遍及各地的高壓輸電線路;為滿足城鄉廣大民眾生產生活用電需求,又有縱橫交錯、密布街道村莊的輸配電桿路和溝道。可以說,高、中、低壓輸配電線路是目前覆蓋面最為廣大的網絡基礎設施,而且它基礎堅固,較之其它網絡如電信、廣電網絡等有著更高的可靠性。因此,如何充分利用電力系統這一得天獨厚的網絡資源,是長期以來人們潛心研究的一個重要課題。隨著技術的進步,到了上世紀的七、八十年代,一些有別于傳統光纜的附加于電力線和加掛于電力桿塔上的光電復合式光纜被開發出來,這些光纜被統稱為電力特種光纜。電力系統光纖通信與其它光纖通信系統最大區別之一就是通信光纜的特別性。電力特種光纜受外力破壞的可能性小,可靠性高,雖然其本身造價相對較高,但施工建設成本較低。經過多年的發展,目前電力特殊光纜制造及工程設計已經成熟,特別是OPGW和ADSS技術,在國內電力特殊光纜已經開始大規模的應用。
本文著重介紹ADSS光纜的特點及在白山發電廠的應用。
2 ADSS(All Dielectric Self Supporting) ――全介質自承光纜介紹
ADSS光纜在220KV、110KV、35KV電壓等級輸電線路上廣泛使用,特別是在已建線路上使用較多。它能滿足電力輸電線跨度大、垂度大的要求。標準的ADSS設計可達144芯。其特點是:(1)ADSS內光纖張力理論值為零;(2)ADSS光纜為全絕緣結構,安裝及線路維護時可帶電作業,這樣可大大減少停電損失;(3)ADSS的伸縮率在溫差很大的范圍內可保持不變,而且其在極限溫度下,具有穩定的光學特性;(4)耐電蝕ADSS光纜可減少高壓感應電場對光纜的電腐蝕;(5)ADSS光纜直徑小、質量輕,可以減少冰和風對光纜的影響,其對桿塔強度的影響也很小;(6)ADSS采用了新型材料及光滑外形設計,使其具有優越的空氣動力特性。
ADSS光纜主要由纜芯、加強芳綸紗(或其它合適的材料)和外護套組成。各種各樣的ADSS光纜結構可歸納為最主要的中心管型和層絞型兩種。
3 ADSS光纜氣象條件與組合
ADSS光纜的機械強度乃至纜內光纖的傳輸性能必須能適應自然界的氣象變化。因此必須了解和掌握沿線的氣象資料,例如,最高氣溫、最低氣溫、年平均氣溫、最大風速和最大覆冰等。
把風速、覆冰、氣溫都取極值計算是沒有必要的。根據氣象規律,這三個條件的極值不會同時發生。因此,必須要根據氣象條件的重現期和線路的重要性及實際情況概括出合理的“氣象條件組合”。
一般原則為:
(1)最大風速時不覆冰,氣溫取發生大風月的平均氣溫(或稍低一些)。
(2)最大覆冰時,風速一般取10m/s或15m/s,溫度取-5℃。
(3)最低溫度時,不出現覆冰和風。
一般設計圖紙給出的弧垂是代表檔距弧垂,ADSS光纜在選型及配盤時可參考最大檔距,但宜以代表檔距和代表弧垂及代表應力為主要依據,從而保證光纜在安裝及運行的安全可靠的前提下獲得較佳的技術經濟性能。
4 ADSS光纜在白山發電廠的應用
我國從20世紀90年代中期引進安裝了ADSS光纜。從那時至今,在各種電壓等級的線路上架設的ADSS光纜(包括進口、合資、國產)估計已達上萬公里,其中用于110kV及以上的約占一半。據報道,目前我國ADSS光纜用于最高電壓等級為220kV,最大跨距為1228-1420m,最大芯數64-108芯。無論從數量、應用的范圍,使用的電壓等級、跨距和芯數來看,我國已成為ADSS光纜的“大戶”。
我廠從1996年開始敷設ADSS光纜,經過近10年的建設,共架設ADSS光纜達300余公里,我廠的2個發電廠(白山站、紅石站)、1個基地、以及3個變電所(高集崗、東豐變、磐石變)等共有8個通信站點應用ADSS光纜通信。因此ADSS光纜已成為白山發電廠光纖通信網的主干光纜路由。我廠的ADSS光纜主要用于220KV和66KV線路上,最大跨距為420M,最大芯數為24芯。其主用應用在電力調度通信傳輸網、繼電保護、信息自動化、水情測報網、圖像傳輸等專業的使用上。目前ADSS光纜擔負著我廠生產、營業、信息、安全、自動化等系統的安全穩定運行,已成為一種必不可少的通信媒介。
為了保持光纜的通信質量,在ADSS光纜架設過程中我廠通信工區和送電工區工程技術人員相互配合,使ADSS光纜在敷設時做到以下幾點:
(1)光纜布放時,應做適當的人員及交通管制,以確保布放時光纜免除人員及車輛的碾壓。
(2)光纜布放時,如須整線,應以“8”字盤整,切記光纜彎曲半徑不可小于光纜外徑的20倍,彎折(Bending)及剪接(Cutting)絕對禁止。
(3)拉引光纜應用光纜網套或細尼龍繩綁住光纜的抗張體,切記不可用鐵絲直接拉引。
(4)光纜拉引至定點后,依定尺寸預留適當長度的光纜后,以剪刀截斷。端面部份以防水膠布綁扎,綁扎長度不得低于5cm。
(5)光纜長距離布放時,應由路經的中間往兩邊的端點布放,或由彎角較多的中間彎角往兩邊布放。
篇7
關鍵詞:電力系統;通信;光纖長距離;通信技術;要點
隨著電力系統規模的日益擴大,人們對電力系統的安全性、穩定性、可靠性提出了更高的要求。因此,電力企業將通信與電力有效結合,形成電力通信系統、電力安全穩定控制系統、電力調度自動化系統,對電力系統的運行予以控制,一旦電力系統存在故障,通信系統會將故障信號傳輸到控制中心,以便工作人員對電力系統故障予以處理,提高電力系統應用性。但以往所構建的電力通信系統存在一些缺陷,使得系統應用效果不佳。對此,應當采用光纖長距離通信技術來彌補以往電力通信系統存在的不足,提高電力通信系統的應用效果。
一、光纖長距離通信技術
所謂光纖長距離通信技術是指運用光導纖維作為傳播媒介,來對信號進行傳輸,進而實現信息傳遞的通信方式。光纖是由玻璃材料組成的,其具有串繞小、保密性佳、穩定性好等特點,這使得光纖長距離通信技術應用的過程中,不會出現信號泄漏、形成回路等情況。由此可以說明,光纖長距離通信技術具有以下特點。
其一,信息傳播速度快。相對以往所應用的通信技術來說,光纖長距離通信技術具有信息傳播速度快的特點。因為此項技術采用光導纖維作為傳播媒介,其大大優于傳統電纜,巨大的寬帶,使得光纖可以有效的傳播信息,良好的嚴密性,使得光纖傳播信號不會出現泄漏的情況。這使得光纖長距離技術滿足當今電力通信對信息傳播的要求,促使其應用日益廣泛。
其二,優異的抗干擾性。光纖長距離通信技術具有優異的抗干擾性也是傳統通信技術所無法比擬的。光纖長距離通信技術之所以具有優異的抗干擾性,原因就在于其具有自我調節能力,也就是在自然環境變化的情況下,自我調節,避免受到溫度、濕度的影響,使得信號傳播效果不佳。
其三,數據低錯誤碼率與更長的傳輸距離。在我國城鎮化進程不斷加快的情況下,農村地區通信水平日益提高。此種情況下就需要進行長距離的信號傳輸。而長距離的信號傳播對通信技術設備有較高的要求,傳統的通信技術難以滿足要求。但光纖長距離通信技術剛好適用,能夠在長距離的情況下快速、高質的進行信號傳播。所以,光纖長距離通信技術具有數據低錯誤碼率與更長的傳輸距離特點。其四,更加可靠的安全性。隨著我國通信需求的加大,通信的危險性也逐步增大。但光纖長距離通信技術的應用,可以改變此種局面,其結構得到優化,能夠長時間的、安全的、可靠的進行信號傳播。
二、電力系統通信中的光纖長距離通信技術要點分析
綜合以上對光纖長距離通信技術的概述,可以充分說明光纖長距離通信技術可以彌補傳統通信技術的不足,明確其技術要點,合理的應用到電力系統通信中,可以大大提高電力系統的通信質量、通信效率、通信安全性。
1.電力特種光纜技術分析。在電力通信系統中,使用光纜主要是進行電力系統設計。而電力特種光纜則是電力系統有的線路桿資源架設所構成的電力通信光纜。它的有效應用可以使電力通信系統更加優質的使用。當然,要想實現電力特種光纜的有效應用,應當對其技術予以了解,進而結合電力系統實際情況,合理選用。電力特種光纜技術有:
1.1ADSS技術。ADSS技術的全稱為全介質自承光纜,其自身性質為完全絕緣的自承式架空光纜,不含有可導材料,并使用紡綸材料,使得其具有承受力大、受溫度影響小等特點。因此,ADSS技術比較適用于110KV及以下線路,高效、穩定、可靠的傳輸信號。但在此需要說明的是ADSS技術的使用壽命較短,一般不高于25年。原因在于ADSS技術容易受電磁腐蝕,降低其性能,進而使得其使用壽命降低。因此,如若在電力通信系統中應用此項技術,工作人員應當詳細了解線路電場情況,精準計算塔桿上電場分布,進而合理規劃設計ADSS技術的應用,必要的時候需要使用AT外護套加以保護。
1.2OPGW技術。OPGW技術全稱為光纖復合架空地線,它是利用傳統意義上的線路與光纖相結合而形成的,這使其具有良好的機械性、導電性、傳播速度、保密性等特點。另外,此項技術還彌補了ADSS技術的一些不足,如其可以應用在110KV或更高電壓的輸電線路中;其具有防范雷擊等意外方面的性能等。當然,OPGW技術也不是非常完美的,其也存在一些缺陷,如其對線路和桿塔強度要求較高,在利用OPGW技術時線路或桿塔強度方面不能滿足技術應用要求,那么此項技術的應用將會存在一些缺陷,表現在電力系統通信傳播中,使得電力系統通信效果不佳;在明確利用OPGW技術的前提下進行線纜架設,需要進行停電處理,否則將影響光纖復合架空地線的應用,還會威脅工作人員的人身安全。所以,在電力通信系統中應用OPGW技術,應當詳細了解此項技術的優缺點,分析其是否滿足電力通信系統建立和實施的目的,進而合理應用此項技術,促使其可以在電力通信系統中切實有效的應用。
1.3MASS技術。這種光纜與OPGW光纖在結構上有著相同之處,同樣為不銹鋼光纖校合了一層鍍鋅鋼絲。因此MASS技術具有多種特點,即信號傳播穩定、應用強度大、防電腐蝕性能佳、傳播速度快、結構緊湊等。基于此點,可以說明MASS技術的某些特點與OPGW技術相似,也有一些特點與ADSS技術相似,說MASS技術是ADSS技術與OPGW技術的結合產物一點也不為過。所以,在電力通信系統中,需要從MASS技術特點出發,合理運用此項技術。
1.4OPPC技術。OPPC技術全稱為光纖符合架空相線。它是將光纖單元符合在相線中,使其具有通信能力、電力架空相線能力。因此,在OPPC技術具體應用的過程中,會表現出良好的傳輸能力、良好的熱穩定性、良好的耐腐蝕性等特點,促使其在電力系統系統中具有較高的應用性。所以,電力系統通信中,掌握OPPC技術特點,可以合理運用此項技術。
2.電力特種光纜中的選型。在電力系統中運用光纖長距離通信技術,除了需要注意電力特種光纜技術的應用之外,還要合理的進行電力特種光纜的選型。在電力系統通信中應用光纖,主要是進行光信號的傳輸。光纖的特性不同,光纖傳播系統的寬帶和傳輸距離容易受到影響。因此,在對電力特種光纜進行選型的過程中,應當對光纖傳輸的波段及光纖的種類予以了解,選擇適合的光纖類型,將其應當到電力系統通信中,再加之電力特種光纜技術的正確選用,可以大大提高電力系統通信的效率和質量。目前,光纖類型有七種,各種類型光纖的速率、容量、傳播波段、成本、色散情況等方面都存在一定差異,在選擇光纖類型時工作人員需要結合相關規范性要求,對光纖的速率、容量、傳播波段等因素予以了解,進而選擇最為適合的一種類型。
三、結語
在我國科學技術水平不斷提高的情況下,電力系統中所應用的通信技術也不再不斷創新和優化。目前所推出的光纖長距離通信技術具有多種優點,可以彌補傳統通信技術的不足,使電力系統通信質量、效率、安全性大大提高。但要想使其切實有效的應用,需要明確電力特種光纜技術選用、光纖類型選用等技術要點,合理運用光纖長距離通信技術,才能使我國電力系統通信水平提高。總之,光纖長距離通信技術科學合理的應用在電力系統通信中是非常有意義的。
參考文獻:
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篇8
【關鍵詞】光纖通訊技術特點前景
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。隨著光通信系統的發展,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化,表現在1550rim區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,但今后不會再發展。G.654光纖因其不能很大幅度地增加光纖系統容量,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
傳統光纖通信的發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
如果將多個發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。從現代通信的發展趨勢來看,光纖通信也將成為未來通信發展的主流。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
篇9
關鍵詞:電信基礎設施共建共享;FTTH;光纖到戶
中圖分類號:TP393 文獻標識碼:A 文章編號:1009-3044(2014)06-1341-04
1 概述
為了適應城市建設與信息通信的發展,規范住宅區和住宅建筑內光纖到戶通信設施的建設,實現資源共享,避免重復建設,滿足居民對通信業務的需求,保障居住者的合法權益,中華人民共和國住房和城鄉建設部于2012年12月25日頒布了《住宅區和住宅建筑內光纖到戶通信設施工程設計規范》(GB 50846-2012)和《住宅區和住宅建筑內光纖到戶通信設施工程施工及驗收規范》(GB 50847-2012),此兩冊國家規范自2013年4月1日正式施行,標志著我國駐地網電信基礎設施共建共享工作進入新的建設階段。規范后,我省積極響應,在省電信基礎設施共建共享領導協調小組和各地市電信基礎設施共建共享辦公室的大力推行下,電信基礎設施共建共享工作已初步確立完健的管理體系和流程,建立了符合各地實情的建設方案,使得全省的電信基礎設施共建共享工作穩健發展。
本文將以安徽省合肥市駐地網電信基礎設施共建共享技術方案為藍本,分析電信基礎設施共建共享的建設模式,并對各種模式做投資測算,并對各自建設模式做簡要分析。
2 技術背景
駐地網電信基礎設施共建共享工作得以全面的施行的基礎是PON組網技術的成熟以及FTTH建設的大量普及。近年來,電信運營商積極響應國家的號召,積極大力開展FTTH建設,使我國寬帶接入向“高帶寬”、“高速率”邁進,這促進和推動了參與組網的各項設備和技術的穩步前進,為駐地網電信基礎設施共建共享工作提供了有利條件。
2.1 PON技術
PON是一種點到多點的光纖接入技術,它由局側的OLT(光線路終端)、用戶側的ONU(光網絡單元)以及ODN(光分配網絡)組成。
一般其下行采用TDM(時分復用模式)廣播方式、上行采用TDMA(時分多址接入)或WDMA(波分多址接入)方式,可以靈活地組成樹型、星型、總線型等拓撲結構(典型結構為樹形結構)。所謂“無源”,是指ODN中不含任何有源電子器件和電源,全部由光分路器等無源器件組成,因此無需機房、電源,大大降低了管理維護成本,也節省了大量光纜建設成本。
PON技術,主要有APON/BPON(ATM PON/寬帶PON)、EPON(以太網PON)和GPON(千兆比特PON)。APON/BPON技術在支持多業務多速率、確保業務質量方面有著天然的優勢,但系統相對復雜,可提供帶寬有限,網絡升級困難等諸多不利因素。
EPON/GEPON技術最明顯的優勢就是網絡結構簡單、易維護、成本低、速率高,且由于采用的是IP/Ethernet的協議,與應用廣泛的以太網局域網互連時無需再進行協議轉換。
GPON(Gigabit-Capable PON)千兆無源光網絡,是基于ITU-T G.984.x標準的寬帶無源光綜合接入標準,具有高帶寬,高效率,大覆蓋范圍,用戶接口豐富等眾多優點,被大多數運營商視為實現接入網業務寬帶化、綜合化的理想技術。
EPON系統簡單,技術、產品相對成熟,成本較低,因此對于一般用戶可采用EPON技術的FTTH方式組網;對于用戶密集區、或需要提供電信級服務的用戶,為提高分光比及光功率,可采用GPON技術的FTTH方式組網。
2.2 FTTH簡介
FTTH(Fiber To The Home)光纖到戶,是指將光網絡單元(ONU)安裝在住戶家或企業用戶處的接入模式,FTTH的顯著特點是提供更大的帶寬,增強了網絡對數據格式、速率、波長和協議的透明性,放寬了對環境條件和供電等要求,簡化了維護和安裝。
FTTH光纖連接主要有兩種方式:一種是用光纖直接連接每個家庭或大樓;另一種是采用無源光網絡(PON)技術,用分光器把光信號進行分支,一根光纖為多個用戶提供光纖到戶服務。而在多種基于PON的技術中,EPON由于其產品成熟度和價格方面的優勢已成為最常用的FTTH技術,已成為目前階段最適合市場需求的光纖接入技術。
3 駐地網電信基礎設施建設工程界面
合肥電信基礎設施共建共享建設模式中,對小區建設單位、電信業務運營商各自的職責以及建設范疇做了詳細的劃分。對于新建小區,小區建設單位、運營商應把握既定的工程界面,各司其職,保障電信基礎設施共建共享工作順利地開展。
3.1開發商土建工程負責的范疇
用于安裝通信設施的駐地網機房、弱電間,墻體預留嵌壁式箱體的空間、戶內的家庭信息箱、戶內布線,以及進樓管、入戶管、暗管、橋架等布線通道都屬土建弱電專業負責的范疇。
3.2開發商通信設施工程負責的范疇
建筑規劃用地紅線內、駐地網機房往用戶端的各種通信設施。包括機房內的MODF架、走線架、地下通信管道、引入光纜、用戶皮線光纜、樓層配線箱及熔接配線設施,以及用于安裝固定光纜及跳纖的附屬裝置等屬于開發商負責的通信設施范疇。
3.3參與共建共享運營商的自建范疇
各運營商在駐地網機房中的分光器,紅線外自駐地網機房上聯至各自公網的通信管道、光纜、設備及附屬設施等,均由各通信運營商自行負責。另外,用戶端的家庭網關設備,也由各運營商在開通業務時提供并開通。下表為詳細分類建設表:
表1 駐地網通信設施分工明細表
4 開發商自建范疇建設模式分析
合肥電信基礎設施共建共享建設模式中,根據既定的建設范疇,紅線以內的通信管道或橋架應在小區工程主體完工后與小區各類管線同步建設,并在適合位置預留一至兩處運營商接入點。同時,根據小區大小在合適位置設立一至多處通信機房,小區的用戶光纜通過管道或橋架匯集至機房的MODF并成端,引入光纜芯數按住戶數的1.1~1.2倍配置。下面通過幾個典型的案例來分析在不同場景中小區通信網絡的組網模式。
4.1 場景一:別墅區通信網絡組網模式及投資案例
該別墅區建筑面積約10萬平方米,共有98棟單元樓,240戶住戶。通信運營商在小區機房統一設置1:64的分光器,根據小區建筑分布,每12~16戶設置一個室外型直熔型分纖箱。由小區機房至室外分纖箱統一布放24芯的GYTA-B1.3型光纜,由室外分纖箱至住戶弱電信息箱布放單芯蝶形光纜。組網如圖1所示:
圖1 別墅區網絡拓撲圖
該案例具有如下特點:
1)分光器設置:集中設置在小區的MODF中,采用一級分光;
2)用戶分布:小區用戶分散,每單元用戶數≤6戶;
3)引入光纜:統一配置24芯GYTA-B1.3光纜;
4)分纖箱:采用室外型24芯直熔箱,將引入光纜和入戶光纜熔接。
方案投資預算:
小區通信網絡建設項目總預算為862686元,戶均造價3595元。
4.2多層建筑通信網絡組網模式及投資案例
該小區建筑面積約4萬平方米,共有12棟樓31個單元,共348戶住戶和約48戶商鋪,組網如圖2所示。該小區具有以下特點:
1)配線箱設置:小區無機房,采用室外共建共享型配線箱;
2)分光器設置:集中設置在小區的配線箱中,采用一級分光;
3)用戶分布:單元樓為多層,每單元用戶數≤12戶;
4)引入光纜:統一配置24或48芯GYTA-B1.3光纜;
5)分纖箱:采用室內型48芯或24芯成端箱,引入光纜和入戶光纜在分纖箱內跳接。
圖2 多層型住宅網絡拓撲圖
方案投資預算:
小區通信網絡建設項目總預算為418670元,戶均造價1203元。
4.3小高層/高層建筑通信網絡組網模式及投資案例
該小區建筑面積約20萬平方米,共有14棟高層,共1652住戶,組網如圖3所示:
圖3 小高層/高層型住宅網絡拓撲圖
該案例具有如下特點:
1)分光器設置:集中設置在小區的MODF中,采用一級分光;
2)用戶分布:小區用戶密集,每單元用戶數≥100戶;
3)引入光纜:配置48/144芯GYTA-B1.3光纜;
4)分纖箱:采用室內型48芯分纖箱,引入光纜和入戶光纜在分纖箱內跳接,覆蓋戶數不多于40戶;
5)對于較大小區,光纜宜在單元內做一個接頭,收斂進機房光纜條數。
方案投資預算:
小區通信網絡建設項目總預算為1147877元,戶均造價695元。
4.4公寓/公租房/廉租房建筑通信網絡組網模式及投資案例
該公租房小區建筑面積約14萬平方米,有4棟高層住宅,6個單元共2600戶,小區組網如圖4:
圖4 公寓/公租房/廉租房型住宅網絡拓撲圖
該案例具有如下特點:
1)分光器設置:集中設置在小區的MODF中,采用一級分光;
2)用戶分布:小區用戶密集,每單元用戶數≥200戶;
3)引入光纜:配置48/144芯GYTA-B1.3光纜;
4)分纖箱:采用室內型48芯分纖箱,引入光纜和入戶光纜在分纖箱內跳接,覆蓋戶數不多于40戶;
5)接續:光纜宜在單元內做接續,收斂進機房光纜條數。
方案投資預算:
小區通信網絡建設項目總預算為1797296元,戶均造價691元。
5 總結
對于運營商而言,集中分光的組網方案對PON口的資源占用率低,有效的節省了資源,并且,上述的各種組網模式,為日后運營商及小區住戶寬帶的開通及維護提供了便利。
對于開發商而言,對于每戶的投資有所增加,但每平米造價在10元左右,占整個小區投資的比例很小。
對于用戶而言,可自主選擇電信業務,保障了用戶的合法權益。
參考文獻:
篇10
關鍵詞:通信工程;施工質量;質量控制
1通信工程項目的施工特點及其質量影響因素分析
1.1施工特點
就通信工程項目而言,其施工技術特點主要體現在以下幾個方面上:其一,流動性大。因通信工程項目本身具有不可移動性的特點,所以施工人員在完成一個站點的施工任務后還要轉移至新的站點上進行施工;其二,一次性。由于通信工程項目生產的產品具有單件性和種類多樣性的特點,從而導致了施工很少按同一個模式進行大批量生產,每個施工環節基本都是一次性的,這樣一來使施工難度大幅度提升;其三,通信工程項目施工與一般的建設工程不同,其施工作業條件非常艱苦,并且受外界因素影響較大,這為均衡生產帶來了一定的困難;其四,點多、面廣、協作關系較為復雜。通信工程項目建設涉及多個專業,在實際施工過程中不僅需要多工種同時作業,而且還需要與外界多個單位進行直接聯系,若是施工過程中某個方面協調不到位,便有可能影響到工程施工質量和進度。
1.2影響因素分析
通信工程項目整體質量的形成是一個較為系統的過程,項目實施階段中任何一個環節的質量都與整體質量相關,由此可知,影響工程項目質量的因素存在于施工生產的全過程當中,這些因素大致可歸納為以下幾個方面:
(1)人為因素。這里的人主要包括參與工程建設的相關人員,如施工人員、現場監理、管理人員以及設計人員等等。在整個工程項目建設中,人既是主體,也是組織者、操作者和管理者,他們的意識、技能、狀態、能力以及道德等方面,都在一定程度上對工程質量有著直接影響。
(2)原材料和設備。在通信工程建設中,材料和設備屬于物質條件,也是確保工程質量的基礎條件之一。一旦材料出現質量問題,勢必會對工程整體質量造成直接影響。通信工程中使用最多的材料是光導纖維,即光纜。這是一種較為柔韌的材料且分為很多規格,若是選擇不當或是選用了劣質的光纜,均會對工程施工質量造成非常嚴重的影響。
(3)施工工藝和方法。在工程項目施工過程中,施工工藝和方法是確保施工質量的重要因素之一。現階段,隨著我國科學技術不斷發展和進步,各種新技術、新材料、新設備大量涌現并在通信工程建設中獲得廣泛應用,這就要求施工工藝必須更新以適應發展需求。
(4)環境因素。工程施工現場的環境是影響施工質量的外在因素,由于通信工程具有施工周期長、范圍廣等特點,故此其受自然因素影響的可能性相對較大。環境因素不僅會對施工質量造成一定影響,而且還有可能影響施工進度。
2通信工程施工質量控制的有效對策
2.1施工準備階段的質量控制
通信工程項目施工準備階段指的是施工前期階段,是確保施工質量的前提,為此,應對該環節予以高度重視,具體可從以下幾個方面著手進行控制:
(1)技術準備。首先,應對通信工程的整體設計詳圖進行認真細致的研究,并對設計工程量進行核對,確認無誤后,編制施工指導書,并制定備料計劃;其次,應準備充足的施工技術材料,如施工規范、質量驗收標準等等,并制定科學合理、切實可行的施工組織計劃和質量控制措施;再次,對施工過程中需要使用的各種儀器和設備進行認真核對,看是否全部備齊,如有遺漏應當及時補齊。
(2)光纜單盤測試。在對光纜進行施工前,應當保證光纜技術性能完好。首先,可以采用光時域反射儀對光纜進行單盤測試,以此來確保其各項指標均符合設計和施工要求;其次,應對光纜的規格、型號、盤長等進行認真核對,看起是否與訂貨合同及設計要求相符。同時對光纜的外觀質量進行檢查,如包裝是否嚴密、有無表面損壞、光纜開盤后纜身有無損壞、端頭封裝是否完好等等。
(3)光纜配盤。在對施工用的光纜進行配盤時,應當以復測路由的結果為依據,計算出光纜敷設的總長度,并按照光纖傳輸質量的具體要求來選配單盤光纜。具體做法如下:靠設備側的光纖應當選擇幾何尺寸等物理參數偏差較小且一致性較好的光纜,并盡可能減少光纜的接頭數量,這樣有利于光纜投入使用后的維護和檢修。
2.2施工階段的質量控制
通信工程施工階段的質量控制是整個施工過程中最為重要的環節,想要確保工程施工的整體質量,就必須采取有效的措施控制好施工中的每一個細節,這樣才能使工程整體質量得到保障。
(1)光纜架設。在通信工程施工階段中,光纜架設非常重要,其質量的優劣直接影響到后續環節的質量。可從以下幾個方面著手對進行質量控制:其一,最小彎曲半徑。在架設光纜線路的過程中,應盡可能減少光纜線路使用中的移動,這是因為溫度變化、風荷載以及光纜自重等會引起光纜移動,從而導致光纜發生機械損傷而影響傳輸性能。其二,跨越障礙物的最小距離。由于光纜線路在架設過程中,經常會跨越既有的鐵路、河道等,為了防止光纜下垂引起的應變以及風荷載造成的光纜擺動等情發生,在架設時應當選用比常規強度高的鋼絞線,同時還應對特殊地形進行三方或四方拉線處理,確保光纜線路與地面的垂直度符合規范標準的要求;其三,應預留出足夠的u形彎。如果在線路中間對光纜進行接續時,應當合理選擇捆扎方式,并對桿項的裝配情況加以注意;其四,均勻盤纜。光纜上掛鉤前,應對光纜進行整理,并將余纜均勻地每隔幾根桿后盤在一個余留的盤架內,嚴禁單獨在某處盤一個圈不上余留盤架,僅利用掛鉤掛在吊線上。
(2)光纜接續。具體可采取如下做法:其一,光纖端面制備。在剝除光纜外護套時,應當控制好下刀深度,過淺會割不透,過深有可能會造成纖芯損壞,為此應由專業人員來完成該項工作;其二,光纖涂覆層剝除。在進行該環節作業時,作業人員應當掌握平、穩、快的剝纖法,以確保光纖完好;其三,切割。這是整個接續過程中最為重要的步驟。在對光纖進行切割時,動作應當自然、平穩,盡可能避免出現斷纖、毛刺等不良端面;其四,光纖熔接。在進行熔接作業時,應當確保光纖在熔接室或導槽中放置的位置準確無誤,這樣有利于儀器校準調節,具體操作時應當仔細觀察,看熔接中屏幕上是否出現過粗、過細、分離等不良情況。
(3)測試。首先,應在熔接過程中對每一芯光纖進行跟蹤監測,并在每次盤纖后進行例檢,以此來確定出盤纖造成的損耗;其次,在接續盒進行封裝前,應對全部光纖進行檢測,確保無漏測后方可進行封盒。
2.3竣工驗收階段的質量控制
這是通信工程質量控制的最終環節。首先,應當將竣工驗收資料準備齊全,并組織進行最終檢驗和初步驗收。在終檢過程中,應對工程質量進行全面、綜合地檢查,可參照相關的質量評定標準來完成該項工作;其次,在完成質量評定后,應將竣工技術資料交由驗收小組進行審查復核,并移交至維護使用單位;再次,應對隱蔽工程進行質量驗收,并做好記錄,該記錄能夠為工程投入使用和維護管理提供可靠依據。
3結語
總而言之,通信工程項目施工是一項較為復雜且系統的工作,由于工程本身的特殊性,給施工質量控制增添了一定的難度。為了進一步確保工程整體質量,應當認真做好施工前期的準備工作,并對整個施工階段的各個細節進行有效控制。只有確保每一個環節的施工質量,才能使工程的整體質量得到有效保障。
參考文獻: