OPGW光纜自動監測系統在500kV線路維護中的應用方案

摘 要：近年來光纖通信技術在電力系統上得到了廣泛的應用，而利用光纖傳輸網絡的運行可靠性也是電力系統能夠安全、高效成產的一個重要保障。但是在實際的應用過程之中，往往會因為一些外部因素的影響，導致了光纜非常容易遭受到破壞，并且會直接影響到整個光纖通信系統的正常運行，這也就對電力系統的正常運作造成了很大的影響。文章就OPGW光纜自動監測系統在500kV線路維護中的應用方案進行了詳細的分析與研究。

關鍵詞：OPGW光纜；自動檢測；線路維護

近年來，隨著數據通信的迅速增加，使得光纖通信在整個電力通信系統中有著越來越重要的作用。但是因為光纜容易受到各種外界因素的影響，并會直接導致光纖通信過程中出現各種故障，從而給整個電力系統的通信調度工作都造成了很大影響。這就要求相關的工作人員在光纖發生中斷的情況下，能夠迅速地發現故障并及時進行維修，從而保證整個電力系統的通信調度功能的可靠性。

1 傳統的光纖通信維護手段中存在的問題

在傳統的光纖通信維護手段中，對于發生故障時的反應速度與相關的工作人員有著很大的聯系，如果在故障發生的情況下，值班人員以及維護人員沒能夠很好地進行配合與行動，就會直接導致搶修的進程被嚴重耽誤，并直接地影響到了整個電力線系統的通信狀況。而且在傳統的維修過程中，光纖發生故障時的警報是由光設備這種傳輸系統來提供的，但是在實際的運行過程中，往往會因為光設備出現故障，而導致在整個光纖出現故障的情況下，相關的維修人員很難在第一時間就充分地掌握故障發生的實際情況。除此之外，利用光設備告警也難以對故障所發生的位置進行及時的定位，并且難以對光纖傳輸網絡其傳輸性能的轉變難以有一個較為準確的預判。而利用傳統的光設備告警，往往只有在線路出現故障的情況下才會出現告警信息，從而難以起到很好的故障預警作用。

而且一些電力公司在對光纜的運行維護工作僅僅局限于每年都進行的備用纖芯測試，這樣的做法往往難以及時地把握住相關的光纜運行情況，而且因為光纜的施工運行資料不夠完善，這也就導致在光纜發生中斷等問題時，相關的電力公司只能夠借助于OTDR來進行光纜故障點的預測。這樣就使得在進行故障點搜尋的過程中往往會浪費大量的時間，從而導致了故障搶修時間的進一步延長。

2 進行系統的解決方案

2.1 系統構成

光纜的自動監測系統一般是由監測站以及檢測中心這兩部分構成的，其中檢測中心主要是由數據庫服務器、用戶操作系統以及數據輸出設備等設備構成，而檢測站則是由遠程的測試單元以及告警單元、網絡通信設備等系統構成。

2.2 相關原理

主控模板一般是整個檢測站中的核心模塊，一般采用的是相對穩定的嵌入式系統設計。利用主控模板能夠很好地進行單元運行狀態的遠程檢測，并能夠對各個模塊的狀態以及相關信息進行控制與設置，一般情況下，主控模板是利用網口與網管系統來進行信息的傳輸。

而程控光開關主要是進行光路擴展的測試，而當系統接收到光纜出現故障這一警告時，程控光開關會直接切換至報警光路上，并且等待著OTDR等系統來進行相關的故障測試。一般情況下，程控光開關是由電磁管制成的，并且有著很快的切換速度。

而利用OTDR反射儀能夠進行故障發生地點的精準查找，并進一步地形成曲線文件，并將該曲線文件借助于主控模板來傳輸給網管中心。而所有的控制工作以及數據處理工作都可以借助于OTDR模板來完成，其處理完成后的各項數據也能夠借助于總線傳輸到主控制模塊之中。

2.3 系統開發原則

在進行光纜自動監測系統的開發過程中，應當充分地遵循以下幾個原則：首先系統要求OTDR的波長應當與光傳輸設備的波長有著比較明顯的差異性，并且需要利用波反復技術的時候不對整個傳輸網絡產生影響。這樣就能夠很好地實現遠程、在線的實時檢測。除此之外，還要求該系統能夠對故障發生的位置進行準確的定位，并且需要擁有點名測試、實施測試以及周期測試這三種模式。并且能夠對上萬條光纖中存在的曲線數據進行有效的采集分析與存儲。此外在利用光功率檢測系統的時候，還應當對其進行30s一個周期的采集檢測，來進行全網光纖的實時反應。

該系統也應當采用模板化設計的結構方式，這樣就能夠更加方面的進行該系統的維護工作。而當雙電源備份中的一個電源發生故障時，另外一個電源就可以直接的承接所有的電源負荷，這就能夠充分保障在電源出現故障的情況下整個系統依舊能夠正常的運行。而且利用該系統來進行光纜故障的檢測工作，可以有著很高的效率以及穩定性能。

2.4 關鍵技術

OPGW光纜自動監測系統其關鍵技術在于能夠在故障發生的第一時間，就將詳細的故障信息通知給相關的研究人員，并且將整個工程的維護工作從被動方式轉變成為主動的方式。這就需要采用光功率檢測模板來進行光纖功率值的有效檢測。而OPM模板可以保持每天24h的工作時間，而為了能夠充分地提升該模板的可靠性，就需要將其地集成在一個標準的機箱之中。而利用波分復用技術也是能夠實現OPGW光纜自動監測系統的一項關鍵技術，利用該項技術，需要充分地保障其OTDE的波長能夠與光傳輸的波長有著相當大的差異性，并且要充分地保障利用波分復用技術的時候不會對相關的傳輸網絡造成較大的影響。

2.5 進行故障的判斷

一般情況下，被測光纖的背向散射曲線一般不僅能夠反映出光纖在傳輸過程中因為折射原理而造成的正常衰減，還能夠有效地反應出其二光纖中的物理接頭以及彎曲等情況所造成的一些故障。而在對這些事件進行判別的過程之中，也能夠利用五點法或者是最小二乘等算法來進行相關的計算，并借此找出這些奇點處的散射曲線軌距。而通過對這些曲線的斜率進行有效的分析，就能夠準確地得出在相應的位置之上所發生的一系列事件的類型。

2.6 應用方案

通過OPGW光纜自動監測系統，能夠遠程、實時在線的進行相關光纜線路的有效檢測，并且能夠及時地掌握住該光纖的實際運行情況。而通過將系統與GIS地圖進行精密的結合，就能夠使得其進行圖形化的顯示。這種自動監測系統其操作難度相對較小，并且能夠幫助相關的光纜線路維修人員提供一個使用的管理查詢工具。除此之外，利用OPGW光纜自動監測系統能夠很好地進行光纜的調度與管理工作，并且能夠有效地提升整個企業的運維效率。

3 結束語

在光纜的檢測過程中利用OPGW光纜自動監測系統，能夠有效地降低生產維護人員進行光纜故障維修時的工作量，并且能夠有效地判斷整個光纜發生故障的時間以及處理時間，從而大大地增強了光纖通信的可靠性與安全性。而借助于OPGW光纜自動監測系統，能夠有效地取代傳統的人工加儀器的光纜維護方式，并能夠幫助相關的工作人員更好地了解光纜的實時運行情況，從而對光纖傳輸網絡中所存在的一些隱患進行技術的處理。

參考文獻

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