光纖通信技術在電力通信中的運用

俞瑋

摘 要：光纖通信技術的是利用光導纖維傳輸信號來進行信息傳遞，而電力通信涉及到電網運行時的安全性與穩定性，對于技術的要求較高。因而，運行過程中需要降低外界干擾，提升系統的抗干擾能力。

關鍵詞：光纖通信技術；電力通信；應用研究

引言

在整個電網安全運行中，電力通信扮演著至關重要的角色。同時，它也是確保電網傳輸數據，并能夠安全和可靠運行的重要依據。隨著電力行業的迅猛發展，電力行業對電力通信的要求也逐漸增加。同時，電力通信也與整個電網的安全有關，從而需要提高對電網通信技術、安全系數的標準。在電力系統運作時，可能會遭受到一些外部因素的干擾，因此減小干擾成為電力通信的新任務之一。因為光纖通信自身具有強大的抗電磁干擾能力和較高的性能、較大的容量以及可靠的傳輸質量等特點，在一定程度上能夠提高整個電力通信信息傳輸環節的迅速發展。

1光纖通信技術的發展

光纖通信技術的原理實際上就是以光來作為信息載體實現通信功能。例如在目前的技術下，我們傳遞信息的模式是以電信號進行傳播，在光通信時需要將電信號轉變為光信號后，由光纖進行傳輸，以實現信息交流的目的，光發送機和調制器則負責將信號轉變成適合于在光纖上傳輸的光信號，得到圖像、數據等信息。以光纖接入網為例，在我國的發展規模呈現出了不平衡的特征，在一些人口密集的重要城市可以實現FTTH，但是在某些偏遠地區或是農村地區，光纖的覆蓋面積相對較小，造成了接入網成本差異較大的特征。但是在國外，早在20世紀80年代末期，就有研究學者針對于光纖接入網技術進行了研究工作，讓FTTH逐漸進入了人們的視野，以窄帶為基礎的光纖接入網進入了試用階段。

2光纖通信的概念及特點

近幾年來，隨著信息時代的進步，光纖通信作為一門新興技術也在不斷地進行革新，成為現代通信中發展速度領先技術之一。光纖通信就是以光纖作為傳導介質以及光波作為傳導的載體進行數據傳輸，從而能夠實現通信。

2.1寬帶信息容量大

光纖的傳輸帶寬很大，比如單模光纖帶寬至少能夠達到2000MHz/km，多模光纖為50～500 MHz/km。因而，光纖的數據傳輸容量大。

2.2低損耗，傳輸距離長

現在光纖是采用石英原料，在光波長為1.55μm附近其損耗可低于0.2 dB/km。這將會加大光纖的中繼傳輸距離以便于降低運行成本。

2.3抗干擾能力強

由于光纖是絕緣性物質，它將不會受到外面的自然因素的影響，例如：雷電、雨水等。與此同時，光纖不受電磁干擾，從而被廣泛應用于電力行業以及軍事領域等。

2.4傳輸保密性好

由于光纖傳輸數據時是以光波作為載體，而且光波不容易泄露。即使有少量的光波泄露時，也不能影響信息傳輸。如果光纖數量較大時則涂抹消光劑將會避免光線之間信息互擾，同時，外面很難監測到光線攜帶的數據信息。因而，光纖具有較強的信息保密性。

3光纖傳輸技術的優勢

3.1滿足復雜電力通信系統的需求

電力通信的復雜性較高，如果利用傳統的方法會降低電網輸出的效率，但是如果能夠利用光纖則不需要轉化接口方式，光纖自身就可以滿足不同接口的需求，這樣能夠更好地提高中斷線的輸導以及整個通信網絡的延伸。與此同時，電力通信系統需要較強的實時性，而光纖恰恰可以保證整個電網通信系統能夠實時傳輸數據，這樣就能夠使光纖通信網及時有效地傳遞信息。

3.2流通容量與覆蓋范圍的優勢

光纖信息傳輸的效率有明顯提升，且傳輸過程中出現損耗的程度較輕，光纖傳輸也成為了社會數據傳輸的主流模式。相比于傳統的電纜傳輸，光纖傳輸在流通容量和覆蓋范圍方面有顯著的優勢。例如針對于單波長情況可以采取針對性的改進方案，擴大傳輸容量。以目前的通信距離來看，光纖通信的距離可以超過10000m，其實用性明顯，具有良好的性價比。

3.3減少電力通信傳輸損耗

與其他傳導介質相比，光纖在傳輸數據時具有較低的損耗以便于保證數據的完整性，從而能夠進行長跨距傳輸數據以及減少中繼站的建立。隨著社會以及科學技術的快速發展，電力通信的覆蓋范圍逐漸擴大。然而，光纖通信的引入不僅會大大地降低信息傳輸過程中的數據損耗同時也具有長距離傳輸的優勢，從而能夠縮減中繼站的搭建以及降低電力通信運行成本。

3.4安全性顯著

通信領域的發展離不開安全保障，尤其是關鍵數據和信息的保密工作。光纖在傳輸過程中使用的特殊介質可以讓廣播傳送發生在光纖薄層區域，而長期深埋在低下的光纖也能防止泄露情況出現。光纖通信利用光波進行信號傳輸，光信號可以被限制在光波導結構當中，即便在環境條件不佳的情況下也能控制光波泄露。

3.5材料因素

光纖原材料資源儲備量豐富，其柔軟和輕便的材料特點也讓其具有較長的使用周期。此外，光纖通信的應用范圍廣闊，除了日常的信息傳輸需求外，還可以用戶電力通信之中，甚至是工業領域與軍事領域內。

4光纖通信技術在電力通信中的應用

4.1波分復用技術

波分復用技術就是將彼此不同的各種各樣的光信號，以其各自的頻率匯聚到一起，作用在同一根光纖上。雖然這些光信號具有各自的頻率，但在波分復用技術中可以剔除這些信號之間的干擾，讓它們很好地匯聚在一起，然后再進行傳輸作業。在波分復用技術中傳輸信息的載體是光波，首先利用光波將信號在其接收端進行匯集，再將匯集后的波長進行分離，最后將信號進行還原，通過這種方式將多信號傳輸的損失降到最低。波分復用技術使光纖通信的通信質量大大提高，信號的傳輸是雙向的多路徑，顯著提高了光纖通信的通信效率，并減少了光纖的使用量。

4.2同步數字體系

同步數字體系具有顯著的交換和復接功能，讓線路輸出實現了一體化，顯著提高了網絡自主管理的工作效率。它通過不同信號等級的輸入來改變網絡級別，并保障信息傳遞的速度和完整性。自我保護系統的優勢也減少了網絡斷開的可能性。在技術優勢方面，同步服用和映射方法是其最有優勢的內容，數字服用可以由大量配置轉變為靈活軟件配置。值得一提的是，標準光接口綜合進不同的網元之內，不僅實現了硬件簡化的需求，還能省去單獨的復用設備，在標準光接口信號和通信寫協議下，在光纜段實現兼容，便于軟件進行網絡配置管理控制。但需要注意的是同步數字體系的系統性能有可能出現降低，尤其是其自動化程度會涉及到軟件的大量使用，系統安全性需要進一步保障。

4.3復合光纖架空地線

迄今為止，復合光纖架空地線成為相對較普遍的一種類型，因而能夠被廣泛運用到工業、軍事等領域。復合光纖架空地線又能夠被叫作光纖架空地線，是在電力傳輸線路的地線中含有供通信用的光纖單元。它具有非常顯著的優點：（1）復合光纖能夠防止傳輸路線被雷電攻擊，具有很好的耐沖擊性。（2）在光纖通信時能夠包含全部的單元以及傳遞信息時具有較強的可靠性。與此同時，在平時的利用中很少出現磨損的狀況能夠減少維護成本，降低工程造價，從而可以被電力通信廣泛應用。

結束語

未來技術的不斷革新會讓光纖傳輸技術實現技術創新，在各個方面的功能也將不斷完善，更好地為人們所服務。因此，電信行業未來具有廣闊的發展空間，也為光纖通信技術的發展提供了更有利的條件。面對海量的數據和長距離的考驗，電力通信工作也將面臨更大的挑戰，光纖通信技術的優勢也將進一步體現。

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（作者單位：上海電力通信有限公司）