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电力通信中通信光缆故障定位研究

时间:2020年07月10日 所属分类:电子论文 点击次数:

摘要:随着电力系统的快速发展,光缆作为电力通信网的基础设施,得到了越来越广泛的应用。光缆通信的安全可靠影响着整个电网的安全运行。所以,在当今信息时代,认真完成电力通信光缆故障维修工作,使电力通信畅通无阻运行下去显得越来越重要。本文就通信光

  摘要:随着电力系统的快速发展,光缆作为电力通信网的基础设施,得到了越来越广泛的应用。光缆通信的安全可靠影响着整个电网的安全运行。所以,在当今信息时代,认真完成电力通信光缆故障维修工作,使电力通信畅通无阻运行下去显得越来越重要。本文就通信光缆的故障定位及处理措施进行了探讨。

  关键词:电力通信;通信光缆;故障定位

电力通信技术

  1电力通信网络和通信光缆故障监测

  1.1自动监测管理的原理

  在智能电网中,电力通信光缆网络和GIS系统之间存在密切关联,因此可通过GIS技术的拓扑关系,再结合计算机信息技术实现对通信光缆故障的快速监测。

  1.2OTDR光纤在线监测的实现

  电力通信光缆传统的运维管理必须要人工进站,人工在进行检修时还需要暂时停止部分业务,用OTDR人工对光缆进行扫描,根据扫描结果判断通信光缆的运行状态,并根据监测结果来决定是否需要采取相关的措施。

  而采用外置的OTDR无需人工进站,也无需停止业务,不仅能直接实现对通信光缆的在线监测和分析,还能将检测获得的结果自动生成数据报表,根据获得的数据既能评估光缆的工作状态,还能有效的分析通信光缆的故障点隐患,极大的提升了通信光缆的管理水平和质量。具体监测步骤如下:

  通信工程师论文范例:通信电缆和光纤光缆技术

  1.2.1测试脉冲波长的选择

  对脉冲波长的选择要考虑多方面因素,如衰耗、监测方式、抗干扰性能等,基于这些方面的考虑,一般选择波长更长的1625nm。究其原因关键在于如下几方面:

  第一,部分业务波长为1550nm,如果选择同样的波长进行监测,很可能对业务波造成干扰,选择1625nm能确保测试信号在有效频带之外;

  第二,选择的1625nm波长对通信光缆的弯曲更加敏感,一旦在通信光缆的弯曲处发生故障,其衰耗比1550nm要大很多。

  1.2.2具体测试方案

  按照应用场景的不同,通常采用下述两种测试方案:

  第一种,业务光纤测试。在对电力通行光缆进行测试时,由于通常选择不同波长的信号进行测试,因此需要通过相关设备将测试和业务信号复用到同一根光纤不同的波长上,然而将这些脉冲传输到其它站点,进入接入站。

  第二,备用线芯测试。按照贝尔实验室得到的研究结论可知,对通信光缆来说,一条光缆内部的纤芯受到外界环境影响时发生的物理变化基本相同,因此只需对某条备用纤芯进行测试就可以获得通信光缆纤芯物理性能的变化。与业务纤芯相比,备用纤芯的测试更加便捷,简单,仅需要在备用光纤端点的局点安装外置的OTDR和OSU,并将备用光纤接入相关端口就能进行测试。

  1.2.3告警信息的输出

  通信光缆发生故障时的告警也是监测管理的重要环节,在GIS系统中通过设备告警采集接口就能对光缆进行实时监测,一旦电力通信光缆在运行过程中出现故障,光功率减小到预设值以下,或者光纤在运行过程中出现异常衰耗,就会立刻发出告警。

  在对通信光缆进行实施监测时,系统能根据设定的程序判断光缆的“接头松动、脱落、弯曲”等故障类型,并发生对应的告警信息,当告警信息发出后,系统就会立刻激活OTDR对出现故障的通信光纤线芯进行测试,以实现对故障的准确定位。

  2GIS技术在电力通信光缆故障定位中的应用

  当电力通信光缆线路发生故障后,首先要故障发生点进行快速定位和显示,这对赢得宝贵的抢修时间十分重要,网络的恢复也会加快,能有效减少故障带来的各项损失。GIS技术在电力通信光缆故障定位步骤如下。

  2.1距离测量

  要测量电力通信光缆发生故障点距离机房的光学距离,可根据OTDR原理测量出对应的光纤长度。为了确保测量的精确度,可在测量之前根据光缆的具体状况设置好OTDR的折射系数,并将光标沿着波形置于正确的位置。

  采用这种方法进行测量时存在偏差,这种偏差是OTDR上指示的距离读数,通常情况下大于实际距离。电力通信光缆一旦发生断路故障,信号在断路故障处会发生突变,因此用OTDR能准确测量到故障点距离机房的距离。

  2.2故障定位算法

  从上述步骤中获得故障点距离机房距离后可从数据库中进行搜索,由于电力通信光缆衔接处存在盘绕或者余留,所以测量距离大于实际距离,然后从搜索到的数据中取差的最小值进行计算,计算结果越小越接近要找的故障点记录,依据这些能够在显示屏上确定故障点到机房距离及坐标。一旦确定故障点的位置,就可以通过采用GIS系统查看附近的信息,进而确定故障点的具体位置。

  故障点算法主要按照下述程序进行:

  第一步,获得测量距离D;

  第二步,从数据库中找到D>=d的记录;

  第三,min(D-d);

  第四步,根据对应的记录确定故障发生的具体位置;

  第五步,显示。

  2.3确定故障点

  当电力通信光缆发生故障后,通过上述故障定位算法能够得到故障点距离测量中心的距离,但是仅有这些信息并不能确定故障的具体位置,工作人员还必须能够获知故障点周围附近比较明显的标志物或者地貌信息,只有这样才能从地面上迅速确定故障点的准确位置。根据光纤测量获得故障点到测量点的距离,然后在GIS系统上查询出故障点附近的地理信息,就能实现对故障点的准确定位。维护、抢修人员可以根据数据库提供的详细直接到达故障点处理故障。

  3如何提高光缆线路障碍点定位的准确性

  3.1建立光缆线路资料库

  注意收集平时处理障碍点所产生的相关资料,每次的测试所使用的仪表以及参数的设定都要详细记录,归类整理分析存档,保留最真实可信的数据资料,以便准确定位测量障碍点,避免重复出错。

  3.2熟练使用测试仪表

  只有正确无误使用测试仪表,正确设定仪表上的相关参数,选择合适的测试范围档,才能让接下来的得到资料减少误差,为准确测试创造条件。

  3.3尽量保证测试条件的一致性

  保持测试条件的一致性,是为了记录数据的时候减少误差。同一个条件下所使用的仪表,设定的参数具有稳定性,不同条件下的测试所得到的信息是不一样的,把各个条件下所得的资料进行对比分析,以便以后使用。

  3.4灵活运用知识判断分析

  不同的环境会有不同的处理方案,不要局限于惯性思维以及旧方法。原始资料只是一个参考,最终做出判断的是人,操作人员如果有清晰的思路,会对问题的解决产生巨大的作用。

  4结束语

  在日常的电力通信中通信光缆故障维护过程中,以前很难预测通信光缆的故障点进行确切定位。基于GIS的故障定位算法,对实现通信光缆故障点的准确定位,并且根据GIS系统的相应原理而实现光缆的快速的故障定位和故障维护。维修人员可以尽快的找到错误地点,从而加快了维修效率,尽可能的缩短了故障的维修时间,在一定程度上减少了故障带来的损失,同时为以后的电力通信中通信光缆故障准确定位提出了新的解决途径。

  参考文献:

  [1]陈建华.基于GIS的电信光纤网络资源管理系统设计[J].电信工程技术与标准化,2007(1):18-19.

  [2]王丽颖.基于GIS的通信光缆故障检修保障系统研究[J].黑龙江科技信息,2014,32:49-52.

  作者:王洁,胡倩倩,孟庆琳,年安君,徐晓明