光纜在線監測系統在電力通信系統中的應用

王志陽

（遼寧郵電規劃設計院有限公司，遼寧 沈陽 110179）

引言

隨著我國科學技術水平的不斷提高，各種先進的科學技術手段也逐漸開始與我國的電力通信行業進行有機融合，很多系統的設備、材料與技術等都不斷進行著革新換代。而光纖技術憑借其優點已經逐漸成為我國電力通信行業內主要運用的技術，其承擔的電力通信行業的業務量甚至已經達到了整個行業的98%。但所有通信技術都存在著缺點，光纖技術也不例外。很多自然因素或人工因素都會導致光纜受到損害，從而導致電力通信行業產生不可挽回的損失。由于光纜始終被深埋于地下，在發生故障后，我們很難在第一時間就精準掌握[1]。

1 光纜在線監測系統的工作原理

光纜在線監測系統的本質其實就是一個光纖網速測試系統，其主要是講計算機技術、通信技術、數據庫、以及光纖測量技術等多種技術進行結合設計出來。其具體的技術原理是先借助OTDR 設備使光從波分裝置中通過，并且將光開關作為載體，將其傳輸到被測光纜纖芯中，隨后再借助OTDR 設備對傳輸回來的信號進行較為深入的分析[2]。這樣，根據分析結果就可以定位到故障發生的位置，同時還會發出相應的提示音。通過運用這種技術，工作人員就可以實時對故障的各方面信息進行了解。當故障發生后，維修人員只需要借助OTDR 設備就可在終端較為準確地掌握光纜發生故障的位置，避免了逐一排查造成的時間浪費，同時也避免故障時間過長造成的巨大損失。將分析得到的結果與數據庫中存儲的光纜的原始數據進行比較，還能較為精準地掌握光纜的裂化程度以及剩余使用，壽命等，從而為光纜的管理工作提供精準的數據支持[3]。

2 光纜在線監測系統的功能

光纜在線監測系統的功能包括對電力通信網絡光纜中所有待測光的功率進行實時的監測，并針對一些光纜故障狀況進行報警，同時在計算機上也顯示出相應的報警信息。

此外，此系統可對光纜發生故障時的各項信息進行分析記錄，同時還能對當前時刻光纜的各項性能數據進行統計整合，從而推測出光纜中可能會發生故障并進行預警，根據此項功能可以實現對光纜進行點名測試、周期測試、信號傳輸網絡報警觸發的測試以及在線或跨時段的監測等多種監測功能。

光纜在線監測系統還能對檢測線路的纖芯進行實時監測，從而實現對光纜損耗情況進行實時監測。管理人員可將系統的檢測結果與數據庫中記錄的結果進行分析比較，從而對光纜進行更好的管理[4]。

通過光纜在線監測系統還可以通過監測結果將光纜的光功率變化情況繪制成相應的曲線圖，從而分析出光纜是否正常運行，是否存在潛在的隱患與問題。

運用光纜在線監測系統，可以在光功率數據的挖掘過程中，將光功率的數值作為主要依據，并對系統發出的異常報警做出準確的判斷，最終分析出電力通信系統的運行狀況是否良好。

3 光纜在線監測系統在電力通信系統中的應用

3.1 架空光纜在線監測系統

架空光纜是在線監測系統的重要構成，其主要采集光纜是否遭受變形、溫度升降以及外力破壞等數據，完成電纜的日常監測，保證電力通信系統正常運行。而光纜在線監測系統主要借助布里淵光時域反射以及光纖布里淵分布式傳感機理完成監測活動[5]。其中，布里淵光時域反射技術主要依靠脈沖光信號注入光纖完成工作，在光纖中，布里淵散射光會利用相反方向進行回傳，同時，借助環形器以及光纖布拉格光柵將光探測器放置在正確位置，從而更好地完成采集數據工作。一旦光纖上的任一區間有溫度或者應力產生變化時，布里淵散射光譜就會出現頻移狀態，最后借助耦合器中散射光混頻以及本地光對背向布里淵散射進行測量。接收機的靈敏性較高，由此，監測的準確性也較高。此外，光纖布里淵分布式傳感器主要借助頻移產生的傳感器溫度以及應變變化對光纖中聲波速度進行監測。如果光纖應力以及溫度出現變化，則布里淵移頻也會隨之產生變化。可以說，架空光纜在線監測系統的應用，有效地帶動了電力通信網絡系統的運行。但是，當前光纜網絡規模在持續拓展，且拓撲結構也隨之出現變化，為了維護電力系統正常運行，還需要綜合應用各種技術做好監測工作，順利解決電力系統運維過程中存在的各種困難[6]。

3.2 管道光纖振動監測系統

光纖振動監測系統主要借助光纖對沿線的異常情況進行檢測，當有振動情況出現時，光纖傳感報警系統便能夠及時識別，做出反應。管道光纖振動監測系統具有長距離監測、全天候監控的優勢，對于挖掘、鉆擊以及碰撞等危險異常敏感。光纖振動傳感預警系統可以對40 km 長距離進行全面監控，且定位較為精準，誤差在-100 m～+100 m 之間。此外，光纖振動傳感預警系統很少會受到干擾、輻射以及天氣、傳感光纖無源等影響，具有較強的抗干擾性能，這也為電力系統在惡劣環境下正常運行奠定了基礎。除此之外，光纖振動傳感預警系統也具有較強的隱蔽性能，其防護措施到位，一般很難被發現。在信息推送時，也實現了手機推動告警信息的功能，為監測工作提供了一定便利。監測人員只需要關注手機信息，便能夠進行全面監控。管道光纖振動監測系統在工作時，主要借助光學MZ 干涉獲取光纜振動的光信號波形進行判斷。當所發生的事件為同一類型時，則光信號波形圖一致[7]。

4 結語

電力通信系統中，會存在多種因素影響其正常運行，此時，就需要對電力通信系統運行情況進行全面監測，當發現問題時，第一時間進行處理，保證電力系統能夠正常工作，電網能夠安全、高效運行。在監測過程中，光纜在線監測系統的應用，有效保證了電力通信管道光纜以及架空光纜使用的安全性，當遇到自然災害或者外力破壞時，也能夠利用自身較強的抵御能力以及信息資源調配能力進行調節，避免受到更大的損害。可以說，光纜在線監測系統具有覆蓋范圍廣、操作靈活以及綠色環保的優勢，在電網通信系統中的應用，對于電網通信系統正常運行有一定積極意義。