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对光纤通信应急抢修抢建的两点思考

发表时间：2020/11/24 来源：《基层建设》2020年第22期作者：李德佩

[导读] 摘要：光纤通信是以光纤为传输媒介，以通信传输为主要功能的信息交互，光纤通信技术不仅具备信息通信传输距离远、传输信息量大的传统特点，还拥有较好的抗干扰性和较高的稳定性等特质属性，推动着我国通信行业的快速发展。

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        摘要：光纤通信是以光纤为传输媒介，以通信传输为主要功能的信息交互，光纤通信技术不仅具备信息通信传输距离远、传输信息量大的传统特点，还拥有较好的抗干扰性和较高的稳定性等特质属性，推动着我国通信行业的快速发展。
        关键词：光纤通信；应急抢修；抢建
        前言
        目前现代化通信工程的快速发展，让通信工程中出现了很多先进的技术，光纤通信就是其一，所使用的媒介是高导纤维，能够充分的提高传输效率。光纤通信的规范化使用能够有效提高信息的传播速度，促使通信行业得到稳步的发展，并且其在通信工程中的实践应用有着一定的现实意义。
        1光纤有线通信技术的基本特点
        第一，具有频带宽、容量大的特点。在光纤有线通信之前，传统的通信工程介质容量较小，而且由于使用的是电信号，使其传输的速度受到影响。传统通信工程都是运用电缆线和铜线作为介质进行传播的，这两种材料是影响传输速度的原因。现如今的光纤有线通信计划的研发打破了介质容量小与有局限性影响，并运用光来实现有效的传递，利用光纤来调控光源，从而提高信息传递的效率，让信息传送变得更快捷，信息传递的数量增大。随着科学技术的快速发展，人们为了提升光纤传输的容量，还运用了密集波分复用技术，有效地增加船舶速率，加强传递信息的便捷性。
        第二，其抗干扰能力强。传统的通信工作一般都是运用电缆和铜线作为介质，来传递信息的，易受到电磁波的影响，导致了其对信号传输产生了严重干扰。但是在传播信息时，选择管线作为媒介时，不会受到磁场信号的干扰，也不会使通信质量受到影响。由于光线有线通信技术所使用的材质是石英，石英的化学性质具有强大的稳定性，不惧怕电磁波和磁场的干扰影响，而且在恶劣的天气中，也不影响到石英纤维有线通信功能的正常使用。
        第三，具有资源材料损耗较少的特点。光纤通信技术一般选择的材料是石英纤维，石英是二氧化硅类矿物，具有很强的抗腐蚀性。通常情况下光纤在传输信号时，光信号在经过光纤后因为吸收和散射，使得光的功率逐渐减小，这是光纤的损耗。但是因为光线有效通信技术使用的材料为石英，其具有很强的抗腐蚀性，损失比例较低，节省了很多的资源材料。
        其四，具有简单、方便的特点。光纤一般都比较灵巧，运输便捷，这与金属类的线路传输信息方式相比较，光纤的铺设就显得十分的快速和方便。
        2 光纤通道类型
        2.1 专用光纤通道
        专用光纤通道方式是指线路两侧的光纤保护装置通过光纤直接相连。一般线路两侧的光纤保护装置在纤芯数量及传输距离允许范围内，优先采用专用光纤作为传输通道。专用光纤通道方式的优点是整个通道涉及的设备和出现的问题较少，且更加经济；但受保护装置发信功率大小的局限，只能应用于短距离线路，光缆纤芯利用率低，且无法实现网管的远方监控，只能通过保护装置监视通道状态。
        2.2 复用光纤通道
        复用光纤通道方式是采用电力通信的专用光端机使保护信号大大增强。当光纤保护功率不满足条件时，可采用复用通道，典型的复用光纤通道配置如图2 所示。复用通道不占用专用纤芯，节约通信资源，且利用通信中继技术可实现保护信息的长距离传输，应用于长度大于100 km线路；但中间设备环节较多，出现通道故障的概率更大，查找故障点也较复杂和困难。
        3 光纤通道故障处理方法
        输电线路的线路保护通信通道一旦出现故障，就必须迅速判断故障的位置和性质，并及时消除通道故障。光纤通道故障处理方法主要依照“四步法”原则，下面以复用光纤通道故障为例进行介绍。
        3.1 排查前工器具准备
        进行光纤通道故障处理前，继电保护专业人员应准备好相应的工器具，如继电保护测试仪、光功率计、光源、复用通信接口装置、同轴电缆、尾纤及线路保护装置CPU插件等。
        3.2 排查前检查
        在处理光纤通道故障时，常需要线路两侧的专业人员共同配合完成。处理过程中，往往先由保护人员对通道告警信息进行判断分析，再进行故障处理。如果排除保护的问题或在保护环节难以发现问题，那么再与通信专业人员一同处理。如果此时线路两端站点均出现通道告警，那么两站各自进行本站故障排查，着重检查保护装置的通道延时、报文异常数、失步次数及误码总数等，查看复用通信接口装置是否有光告警或电告警等异常现象，并核实现场保护装置的运行情况，是否具备处理通道故障的条件。
        3.3 通道故障定位
        光纤通道故障的常用查找方法主要分为“电平法”和“自环法”。“电平法”是指通过测量保护装置和复用通信接口装置的收、发光功率，校验收信功率裕度。“自环法”是指校验装置能否自发自收，保护装置或通道无故障时自环后告警应消失。在日常的光纤通道处理过程中，应将两种方法结合使用，逐段排除，缩小故障范围，从而定位故障点以便处理。

                  图2复用光纤通道典型配置图
        根据图2可知，假设M 站保护装置和复用通信接口装置出现告警，则在进行M 站光纤通道故障定位时，可先在配线架（DDF）屏进行自环。若M 站保护装置和复用通信接口装置告警消失，则表明故障点在光纤通道中或在N站的保护装置或复用通信接口装置中，此时再由N 站在配线架（DDF）屏进行自环；若M 站保护装置和复用通信接口装置告警仍消失，则表明故障在N 站的保护装置或复用通信接口装置中；若告警仍存在，则表明故障存在于两站DDF 屏之间的通信通道，由通信人员进行处理。以上为第一种情况。第二种情况为在M 站配线架（DDF）屏进行自环，若M 站保护装置和复用通信接口装置告警不消失，则故障点存在于M 站保护装置至DDF 屏之间。此时先对保护装置进行自环，若保护装置告警仍存在，则可判断故障点存在于保护装置。若保护装置告警消失，则故障点存在于保护装置至DDF 屏之间。此时应使用“电平法”，测量保护装置和复用通信接口装置的收、发光功率，若测得收、发光功率不正常，则故障点存在于保护装置和复用通信接口装置之间连接的尾纤或接头上。若此时测得收、发光功率正常，则表明保护装置与通信接口装置之间无故障，可对通信接口装置进行电自环；若告警消失，则故障点存在于通信接口装置与DDF 屏之间连接的同轴电缆和接头中；若告警仍存在，则表明故障存在于通信接口装置，需对通信接口装置进行检查。在光纤通道处理过程中，交叉使用“电平法”和“自环法”来进行故障点定位，其核心原理为逐步排除无异常的设备来缩小故障点的范围，从而准确定位故障点。
        3.4 通道故障处理
        定位通道故障后，应对故障点进行相应处理。在消除故障且投入光纤通道后仍需进行2 h 左右的观察，查看是否还会出现装置告警等异常现象，在确保光纤通道无异常后方可将保护投运，保证保护装置安全运行。
        结束语
        光纤通道广泛应用于220 kV 及以上电压等级的线路保护中，然而在实际应用中由于涉及的设备环节较多，尤其是复用光纤通道，故障排查较困难，因此必须掌握光纤通道的相应原理构造，注意保护设备与通信设备之间的配合问题，积累故障处理方法，以便及时解决故障，确保线路的稳定运行。
        参考文献：
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        [2]王志亮.光纤保护通道故障处理及方法[J].电力系统通信，2011（31）：70.
        [3]高风开.现代通信工程中光纤有线通讯技术的应用探析[J].数字化用户，2019，25（16）：10.
        [4]楼昆武.通信工程中有线传输技术的应用及改进[J].建筑工程技术与设计，2018（21）：395.