超長距離全光傳輸在電力系統通信中的關鍵技術及應用研究

靳海濤

[摘 要]本文首先對超長距離全光傳輸的關鍵技術進行了簡單介紹，在此基礎上，以電力通信系統改造工程為例，對超長距離全光傳輸技術在電力系統通信中的應用進行了論述，期望通過本文的研究能夠對電力系統通信水平的提升有所幫助。

[關鍵詞]全光傳輸；電力系統通信；關鍵技術

doi：10.3969/j.issn.1673 - 0194.2017.08.091

[中圖分類號]TN929.1；TN915.853 [文獻標識碼]A [文章編號]1673-0194（2017）08-0-01

1 超長距離全光傳輸的關鍵技術

1.1 光放大技術

1.1.1 喇曼放大技術

在光纖內同時傳輸強泵浦光波與弱信號的過程中，該技術應用非線性受激喇曼散射效應，促使弱信號波長在強泵浦光波的作用下，進而改變波長。由于喇曼放大器具備良好的噪聲特性，所以在光纖傳輸時能夠對泵浦光波進行改變，即放大一定范圍內的波長，該范圍約為300～2000 m。喇曼放大技術具體可分為以下兩種形式：一是DRA技術，該技術將光纖作為傳輸媒介，利用泵浦源傳輸；二是EDFA技術，該技術需要增加摻鉺光纖，以有效控制光纖非線性效帶來的不利影響。在實際運用中，經常結合運用這兩種技術，充分發揮兩種技術的優勢，使全光傳輸的距離可增加至少1倍以上，保證電力系統通信的質量。

1.1.2 遙泵放大技術

該技術需要將摻鉺管線熔入到傳輸光纖中，在合波器中對端站發出的泵浦光波進行處理，而后通過光纖傳輸放大線路。與EDFA技術相比，該技術雖然也應用摻鉺光纖方法，但是卻在光纖鏈路中需要選擇不同所在位置的增益介質與泵浦光源。將遙泵放大技術應用于長距離傳輸中，需配備功率足夠大的泵浦激光器，以降低光纖傳輸消耗。

1.2 色散補償技術

該技術簡稱DCF技術，在長線固定式負色散器件中的應用十分廣泛。與C-FBG技術相比，利用DCF技術的寬帶器件更具特殊性，可對多種情況下的光纖波長進行補償。但是，在補償過程中，卻難以精準控制補償值，經常出現補償值偏差。同時，DCF技術的插損十分嚴重。基于文中DCF技術的缺陷，在權衡利弊的基礎上，應選擇C-FBG技術，該技術不存在DCF技術的弊端，且具備良好的適用性。

2 超長距離全光傳輸技術在電力系統通信中的應用

本文以電力通信系統改造工程為例，對超長距離全光傳輸技術在電力系統工程中的具體應用進行了論述。

2.1 擬訂方案

在建設方案擬定的過程中，除了要結合工程目標之外，還應當對相關的細節內容加以完善，重點做好相應的工作。

2.1.1 根據現狀確定需求

相關人員應對待改造的電力通信系統的現有狀況進行調查，借此來分析工程的特點，調查結果可知，電網規模不大，采用兩種光纜，一種是全介質自承式，另一種是架空地線復合式?？紤]到電力系統通信在未來一段時期的需求，對傳輸設備的容量進行合理規劃，最終確定為2.5 G，網絡拓撲結構為環形，加裝單向通道保護環。同時，應用三種類型的光纜，即架空地線復合式、全介質自承式和普通型。

2.1.2 細節完善

當改造方案擬定完畢后，為達到預期中的目標，需要對一些細節方面的問題予以考慮。①為滿足各類數據信息不斷增長的需求，應進一步提升數據信息傳輸的安全性，同時在光傳輸設備選擇時，應當對供貨商的整體實力和技術水平進行對比，從中選出質優價廉、信譽有保障的產品，以此來確保信息傳輸的可靠性。②應對全光傳輸的組網細節進行考慮，構建的全光傳輸網絡除了要具備良好的自愈能力外，在設備運行期間，一旦發生通信故障，設備應當能夠自動切換，在最短的時間內恢復通信，可設計雙向通道與“1+1保護”、單雙復用段保護等措施。在此基礎上，對光纖的芯數進行合理確定，目前兩芯與四芯的光纖比較常用，結合該工程的特點，選用兩芯即可滿足要求。

2.2 環網管理系統構建

全光傳輸網絡在電力通信系統中各項功能的實現除了需要借助相關設備的支撐外，還需要環網管理系統的支持。經過技術經濟性等多方面的比選后，筆者決定選用iManager T2000系統對組建的大型子系統進行集中式管理，選用該管理系統是因為其具備極其強大的功能，如可對多個系列的光網設備進行統一管理；系統本身自帶標準的外部接口；可進行拓撲計算；易于擴展等，其應用能為電力通信系統的穩定運行提供保障。

2.3 確定同步源

全光傳輸技術在電力系統中各類重要業務信息的傳輸方面具有其他技術無法比擬的優勢，這進一步鞏固了其在電力通信系統中的地位。在具體應用時，需要重點考慮誤碼控制、同步方式以及網絡延遲等內容，因此，需要對環網同步源進行合理確定。

（1）由于電力通信系統中自帶定時系統，因此，可將其作為外同步“時鐘”源，這樣無需新增設備，有助于成本的節約。

（2）環網具有數量眾多的站點，為使信號的傳輸更加安全、穩定，應減少某個“時鐘”路徑丟失造成的影響，可采用同步“時鐘”自動切換的方式。

（3）在考慮“時鐘”源級別的基礎上，為使外接BITS的配置更加科學，必須確保選用類型的合理性，當SI字節被激活之后，可開啟“時鐘”保護協議，并進行正確選擇。

3 結 語

本文在簡要闡述超長距離全光傳輸關鍵技術的基礎上，依托工程案例，對超長距離全光傳輸技術在電力通信系統改造中的應用進行了論述。通過全光傳輸技術的應用，使改造后的電力通信系統的網絡性能獲得了顯著提升，為信息的有效傳輸提供了安全、可靠的途徑。因此，未來一段時期，相關人員應重點加大對全光傳輸相關技術的研究力度，除對現有技術進行改進和完善外，還應研發一些新的技術，從而使其能夠更好地為電力系統服務。