時間:2020年07月10日 分類:電子論文 次數:
摘要:隨著電力系統的快速發展,光纜作為電力通信網的基礎設施,得到了越來越廣泛的應用。光纜通信的安全可靠影響著整個電網的安全運行。所以,在當今信息時代,認真完成電力通信光纜故障維修工作,使電力通信暢通無阻運行下去顯得越來越重要。本文就通信光纜的故障定位及處理措施進行了探討。
關鍵詞:電力通信;通信光纜;故障定位
1電力通信網絡和通信光纜故障監測
1.1自動監測管理的原理
在智能電網中,電力通信光纜網絡和GIS系統之間存在密切關聯,因此可通過GIS技術的拓撲關系,再結合計算機信息技術實現對通信光纜故障的快速監測。
1.2OTDR光纖在線監測的實現
電力通信光纜傳統的運維管理必須要人工進站,人工在進行檢修時還需要暫時停止部分業務,用OTDR人工對光纜進行掃描,根據掃描結果判斷通信光纜的運行狀態,并根據監測結果來決定是否需要采取相關的措施。
而采用外置的OTDR無需人工進站,也無需停止業務,不僅能直接實現對通信光纜的在線監測和分析,還能將檢測獲得的結果自動生成數據報表,根據獲得的數據既能評估光纜的工作狀態,還能有效的分析通信光纜的故障點隱患,極大的提升了通信光纜的管理水平和質量。具體監測步驟如下:
通信工程師論文范例:通信電纜和光纖光纜技術
1.2.1測試脈沖波長的選擇
對脈沖波長的選擇要考慮多方面因素,如衰耗、監測方式、抗干擾性能等,基于這些方面的考慮,一般選擇波長更長的1625nm。究其原因關鍵在于如下幾方面:
第一,部分業務波長為1550nm,如果選擇同樣的波長進行監測,很可能對業務波造成干擾,選擇1625nm能確保測試信號在有效頻帶之外;
第二,選擇的1625nm波長對通信光纜的彎曲更加敏感,一旦在通信光纜的彎曲處發生故障,其衰耗比1550nm要大很多。
1.2.2具體測試方案
按照應用場景的不同,通常采用下述兩種測試方案:
第一種,業務光纖測試。在對電力通行光纜進行測試時,由于通常選擇不同波長的信號進行測試,因此需要通過相關設備將測試和業務信號復用到同一根光纖不同的波長上,然而將這些脈沖傳輸到其它站點,進入接入站。
第二,備用線芯測試。按照貝爾實驗室得到的研究結論可知,對通信光纜來說,一條光纜內部的纖芯受到外界環境影響時發生的物理變化基本相同,因此只需對某條備用纖芯進行測試就可以獲得通信光纜纖芯物理性能的變化。與業務纖芯相比,備用纖芯的測試更加便捷,簡單,僅需要在備用光纖端點的局點安裝外置的OTDR和OSU,并將備用光纖接入相關端口就能進行測試。
1.2.3告警信息的輸出
通信光纜發生故障時的告警也是監測管理的重要環節,在GIS系統中通過設備告警采集接口就能對光纜進行實時監測,一旦電力通信光纜在運行過程中出現故障,光功率減小到預設值以下,或者光纖在運行過程中出現異常衰耗,就會立刻發出告警。
在對通信光纜進行實施監測時,系統能根據設定的程序判斷光纜的“接頭松動、脫落、彎曲”等故障類型,并發生對應的告警信息,當告警信息發出后,系統就會立刻激活OTDR對出現故障的通信光纖線芯進行測試,以實現對故障的準確定位。
2GIS技術在電力通信光纜故障定位中的應用
當電力通信光纜線路發生故障后,首先要故障發生點進行快速定位和顯示,這對贏得寶貴的搶修時間十分重要,網絡的恢復也會加快,能有效減少故障帶來的各項損失。GIS技術在電力通信光纜故障定位步驟如下。
2.1距離測量
要測量電力通信光纜發生故障點距離機房的光學距離,可根據OTDR原理測量出對應的光纖長度。為了確保測量的精確度,可在測量之前根據光纜的具體狀況設置好OTDR的折射系數,并將光標沿著波形置于正確的位置。
采用這種方法進行測量時存在偏差,這種偏差是OTDR上指示的距離讀數,通常情況下大于實際距離。電力通信光纜一旦發生斷路故障,信號在斷路故障處會發生突變,因此用OTDR能準確測量到故障點距離機房的距離。
2.2故障定位算法
從上述步驟中獲得故障點距離機房距離后可從數據庫中進行搜索,由于電力通信光纜銜接處存在盤繞或者余留,所以測量距離大于實際距離,然后從搜索到的數據中取差的最小值進行計算,計算結果越小越接近要找的故障點記錄,依據這些能夠在顯示屏上確定故障點到機房距離及坐標。一旦確定故障點的位置,就可以通過采用GIS系統查看附近的信息,進而確定故障點的具體位置。
故障點算法主要按照下述程序進行:
第一步,獲得測量距離D;
第二步,從數據庫中找到D>=d的記錄;
第三,min(D-d);
第四步,根據對應的記錄確定故障發生的具體位置;
第五步,顯示。
2.3確定故障點
當電力通信光纜發生故障后,通過上述故障定位算法能夠得到故障點距離測量中心的距離,但是僅有這些信息并不能確定故障的具體位置,工作人員還必須能夠獲知故障點周圍附近比較明顯的標志物或者地貌信息,只有這樣才能從地面上迅速確定故障點的準確位置。根據光纖測量獲得故障點到測量點的距離,然后在GIS系統上查詢出故障點附近的地理信息,就能實現對故障點的準確定位。維護、搶修人員可以根據數據庫提供的詳細直接到達故障點處理故障。
3如何提高光纜線路障礙點定位的準確性
3.1建立光纜線路資料庫
注意收集平時處理障礙點所產生的相關資料,每次的測試所使用的儀表以及參數的設定都要詳細記錄,歸類整理分析存檔,保留最真實可信的數據資料,以便準確定位測量障礙點,避免重復出錯。
3.2熟練使用測試儀表
只有正確無誤使用測試儀表,正確設定儀表上的相關參數,選擇合適的測試范圍檔,才能讓接下來的得到資料減少誤差,為準確測試創造條件。
3.3盡量保證測試條件的一致性
保持測試條件的一致性,是為了記錄數據的時候減少誤差。同一個條件下所使用的儀表,設定的參數具有穩定性,不同條件下的測試所得到的信息是不一樣的,把各個條件下所得的資料進行對比分析,以便以后使用。
3.4靈活運用知識判斷分析
不同的環境會有不同的處理方案,不要局限于慣性思維以及舊方法。原始資料只是一個參考,最終做出判斷的是人,操作人員如果有清晰的思路,會對問題的解決產生巨大的作用。
4結束語
在日常的電力通信中通信光纜故障維護過程中,以前很難預測通信光纜的故障點進行確切定位。基于GIS的故障定位算法,對實現通信光纜故障點的準確定位,并且根據GIS系統的相應原理而實現光纜的快速的故障定位和故障維護。維修人員可以盡快的找到錯誤地點,從而加快了維修效率,盡可能的縮短了故障的維修時間,在一定程度上減少了故障帶來的損失,同時為以后的電力通信中通信光纜故障準確定位提出了新的解決途徑。
參考文獻:
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[2]王麗穎.基于GIS的通信光纜故障檢修保障系統研究[J].黑龍江科技信息,2014,32:49-52.
作者:王潔,胡倩倩,孟慶琳,年安君,徐曉明