光纖通信技術(shù)中電力系統(tǒng)應(yīng)用探究

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摘要：電力系統(tǒng)是支撐人們在安全狀態(tài)下使用電能的整體系統(tǒng)，近年來為了調(diào)高電力系統(tǒng)的區(qū)域功率，相關(guān)技術(shù)人員不斷研究了許多電能周邊的輔助性科技產(chǎn)業(yè)，希望能夠通過改良周邊產(chǎn)業(yè)局限性來提高電力系統(tǒng)的效用。于是負(fù)責(zé)最主要信息傳輸?shù)?a href="http://saumg.com/lunwen/txjslw/91103.html" target="_blank">光纖通信技術(shù)就成為了研究的最主要對象。文章通過對光纖通信技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用問題來制定了相關(guān)解決措施，并對產(chǎn)業(yè)未來的應(yīng)用發(fā)展目標(biāo)進(jìn)行了展望。

關(guān)鍵詞：光纖通信；通信技術(shù)；電力系統(tǒng)

1技術(shù)簡介

已知光元素是包含在電磁波元素范圍之內(nèi)的一種具有顯像作用和傳導(dǎo)能力的非實(shí)體元素。光纖通信技術(shù)就是利用一段或有一定距離的易傳導(dǎo)物質(zhì)作為傳播介質(zhì)，連接起信息發(fā)出點(diǎn)和信息接收點(diǎn)之間的距離，而后通過光能波動在介質(zhì)內(nèi)的傳導(dǎo)，達(dá)到信息輸送的目的。那么考慮到光纖所負(fù)擔(dān)的傳輸信息總流量，一般來講都不會采用結(jié)構(gòu)單薄的傳導(dǎo)介質(zhì)作為信息傳輸?shù)闹魍緩?，就現(xiàn)有技術(shù)而言，光纖通信的主要介質(zhì)基本都采用一組材質(zhì)上乘的光導(dǎo)纖維組合體作為實(shí)際介質(zhì)來進(jìn)行傳導(dǎo)工作。以下就將對光纖通信技術(shù)的作用步驟進(jìn)行簡述：（1）發(fā)射信號。能夠載有巨大信息量的光束必然要有另一個(gè)強(qiáng)大的光束發(fā)射工具來支撐，一般信息輸出站都會配有能夠隨意調(diào)節(jié)波形和大小長短的激光發(fā)射器用于光能信息的輸出。除負(fù)責(zé)輸出的機(jī)器外，以處理信息的復(fù)雜多樣性為運(yùn)作基礎(chǔ)的復(fù)用技術(shù)也是信號發(fā)射中的重要步驟之一。這里要提醒，發(fā)送大量信息的前提是必須保證光能所經(jīng)過的范圍途徑有一定的緩和距離，避免信息震蕩產(chǎn)生遺漏丟失現(xiàn)象。（2）合波。將負(fù)有信息的光源發(fā)送后，需要完整利用復(fù)用技術(shù)對不同波動路徑的信息進(jìn)行整合以保證其能夠在傳播過程中被完整輸運(yùn)。在信息緊急召回時(shí)也能夠統(tǒng)一快速處理。（3）放大信號。信息在傳輸途中會不斷有其他來自支路的信息加成，在較長傳輸路段中光能承載的信息量越大就越會限制光能的傳播效率。解決的辦法就是使用光纖放大器來擴(kuò)展原有帶寬，在不擴(kuò)張整體成本的情況下，加快信息傳送運(yùn)程的主效率，也能夠很大限度的避免信息過分壓縮。（4）分離有效信號。采用與復(fù)用技術(shù)相對應(yīng)的技術(shù)將被整合的兩組或多組信息進(jìn)行分離剝落作用，再使用光能轉(zhuǎn)和部件將光能捏合。（5）接收有效信號。最后就是將被整理的信號進(jìn)行有標(biāo)識的配送傳輸?shù)蕉搪烦绦畔⒄现行闹小?/p>

2光纖通信技術(shù)的優(yōu)勢

（1）通信容量大。從外觀上看，電纜所需要的物理容量要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于光纜所需的質(zhì)量。從內(nèi)在傳送狀態(tài)來講，光能的速度和壓縮性都能夠很大程度的降低對外在能源的消耗，也能更好的保證信息傳輸?shù)耐暾?，在保證寬帶大小不變的前提下，更加快速的進(jìn)行傳輸工作?；谛畔鬏旈L遠(yuǎn)發(fā)展角度來看，光纜的普及使用無論是在物理層面還是其他層面都具有一定的發(fā)展必然性。（2）損耗低，中繼距離長。石英這種傳導(dǎo)介質(zhì)是經(jīng)過權(quán)威認(rèn)證的最優(yōu)傳輸材質(zhì)。不僅有著強(qiáng)大的包容性并且具有高反射率，能夠最大限度保留所有攜帶信息。對于電力系統(tǒng)這種需要完全信息準(zhǔn)確度的設(shè)備而言，能夠在不影響傳輸質(zhì)量的前提下，提高信息所能完整經(jīng)過的范圍。（3）抗電磁干擾力強(qiáng)。在現(xiàn)實(shí)生活中我們經(jīng)常會看到許多電纜和光纜是會就近排列在一起架構(gòu)的，但是在一般性思維中我們會認(rèn)為帶有高強(qiáng)度作業(yè)量的電纜會對光纜起到一定的波動作用。但事實(shí)并非如此，石英光纖自身材質(zhì)具有非常好的抗輻射性能，能夠有效的將干擾因素排除在外。不僅能夠節(jié)省整體架構(gòu)的空間，在線路出現(xiàn)問題時(shí)也方便工作人員的檢修工作。（4）質(zhì)地柔軟。電纜所用空間除高層區(qū)域外，還有短路程范圍中為了方面居民家庭拖拽使用的地底層電纜。普通的電纜當(dāng)靠近居住密集區(qū)因分戶眾多就會占據(jù)非常多的地面積，而光纖的輕薄特性就能夠很好的解決掉這方面的問題。（5）保密性能好。除電力系統(tǒng)外，現(xiàn)代數(shù)字化共享產(chǎn)品也需要能夠讓業(yè)主自主選擇可共享的方向和用戶，而電纜卻會在安全保護(hù)層面存在局限性。光纜特有的信息傳輸模式就能夠在不同的分支路徑中透過信息波段的變動來實(shí)現(xiàn)對重要信息的技術(shù)加密。

3光纖通信技術(shù)的使用現(xiàn)狀

參照國家現(xiàn)有的電力系統(tǒng)中使用的光纖信息傳遞技術(shù)，可基本總結(jié)為兩種光能傳輸模式。其一就是在同一傳輸渠道內(nèi)采用分隔式的處理手段為兩支來自不同發(fā)射器的光能提供傳輸途徑；另一種則是將信號通過分割在兩個(gè)傳輸通道中運(yùn)輸，到達(dá)信息接收站后再使用相應(yīng)技術(shù)進(jìn)行整合的雙線傳輸技術(shù)。非常明顯的，雙線傳輸技術(shù)所占用的物理質(zhì)量和空間要比單線傳輸笨重許多，不僅傳輸?shù)倪^程變得更加復(fù)雜，而且在安裝時(shí)所占用的面積不是很好規(guī)范。雖然單線傳輸技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)如此顯而易見，但是眼觀先進(jìn)國內(nèi)光纖技術(shù)的應(yīng)用，仍然是屬于雙線傳輸占大比例，這主要是因?yàn)檎w技術(shù)水平的限制。由此可知，盡快發(fā)展光纖相關(guān)技術(shù)不僅能夠提高信息傳輸?shù)乃俣?，也能夠極大程度的減少相關(guān)資源的使用率。帶寬和內(nèi)部材質(zhì)是影響光能信息傳播速度的最主要因素，而為了穩(wěn)定光能信息的最基本用途，就需要有大面積同時(shí)具有較高穩(wěn)定安全性能的信息轉(zhuǎn)接站來輔助信息的高速進(jìn)程。當(dāng)前使用率最廣泛的就是這種信息轉(zhuǎn)接技術(shù)，它可以在非常穩(wěn)定的情況下為各種大型供電站或其他電力相關(guān)設(shè)施推送持續(xù)穩(wěn)定的傳導(dǎo)信息，極大程度的穩(wěn)定了電力設(shè)備的整體性能，但受限的是當(dāng)光纖通信服務(wù)于高功率電能相關(guān)時(shí)，所采用的雙線傳輸技術(shù)就會占用過多的使用空間，所以就空間面積這一方面來講，光纖還有待改良。

4存在的問題及解決措施

（1）光纖自身特性的限制性。光纖與其他固定材質(zhì)相比屬于軟性外皮，這就表示在材料加工時(shí)期軟性的物質(zhì)極易受到生產(chǎn)設(shè)備或操作步驟的影響而產(chǎn)生細(xì)微的形變或質(zhì)量不均等現(xiàn)象。加上光纖一般都屬于大面積統(tǒng)一埋于地底或安裝在其他電能傳輸線周圍，在進(jìn)行安裝工作時(shí)如果要對所有整長度的外表進(jìn)行排查非常費(fèi)時(shí)間，因此在工程檢驗(yàn)期間負(fù)責(zé)人一般都只是選擇抽樣檢查，就有一定的可能會將質(zhì)量不均的外皮投入使用。而光能是依靠在管道內(nèi)徑不斷反射來運(yùn)行的，傳輸途徑內(nèi)壁的不規(guī)則就會影響光能信號的完整性，阻礙傳輸系統(tǒng)整體效用。對此，解決方式非常明顯，就是一定要提高光纖外皮的生產(chǎn)技術(shù)，并且在材料驗(yàn)收時(shí)期也要盡可能的抽取多組樣本來檢查，將外皮不規(guī)整仍被投入使用發(fā)生的幾率降到最小。（2）光纖斷線技術(shù)不成熟。光纖斷面的光滑程度能夠直接決定對接時(shí)的信息傳遞質(zhì)量，當(dāng)光纖被統(tǒng)一存放在地下時(shí)，連接處的端口極易收攬灰塵雜物，造成后期整修負(fù)擔(dān)。換句話說，一旦光纖端口出現(xiàn)明顯參差不齊或其他不平整表象，就會使得在對接后光能在傳播過程中受到不平整點(diǎn)的阻力，并且這種阻力是屬于永久性的。長期以往不僅影響使用速率，還會縮短光纖的應(yīng)有壽命。針對斷層的不規(guī)整現(xiàn)象就需要相關(guān)技術(shù)人員盡快研制出更高級的切割工藝，可以針對切割速度來進(jìn)行研制，速度越快，切割時(shí)產(chǎn)生的形變時(shí)間就越短，也就能夠更好的形成平滑斷面。（3）光纖熔接技術(shù)不佳。斷面不但會對光能傳輸過程造成反作用力，在涉及到光纖對接工作時(shí)也會阻撓對接的平整性。平整表面契合度要遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過不平齊斷面的整合度，光纖在不平整狀態(tài)下被熔接不僅會產(chǎn)生傳輸內(nèi)徑信號阻斷點(diǎn)，還會使一整個(gè)內(nèi)徑橫截面都變得不規(guī)整。當(dāng)攜帶信息的光能經(jīng)過該區(qū)域時(shí)，就會受作用力向四周反射，影響傳播效率。面對焊接中出現(xiàn)的問題，最根本的解決方式就是徹查焊接設(shè)備中會影響焊接質(zhì)量的因素，有根據(jù)的對焊接設(shè)備進(jìn)行改良；在開展焊接工作前要仔細(xì)檢查光纜斷面是否存在缺口等。

5發(fā)展前景

（1）新型光纖。目前，使用較為廣泛的新型纖維主要有兩種：一是非零色散光纖，它屬于一種色散位移光纖，經(jīng)過改進(jìn)集合了標(biāo)準(zhǔn)光纖和色散位移光纖最好的傳輸特性，成為了光纖通信系統(tǒng)中新一代的優(yōu)質(zhì)傳輸介質(zhì)；二是無水吸收峰光纖，它作為一種新型的單模光纖，可以很好地?cái)[脫傳統(tǒng)單模光纖在多信道波分復(fù)用中的弊端。這兩種新型光纖都具有損耗低、色散傳輸?shù)偷奶匦?，傳輸容量可以達(dá)到之前的上百倍或上千倍，帶來了巨大經(jīng)濟(jì)效益。（2）光聯(lián)網(wǎng)。光聯(lián)網(wǎng)不僅可以使光網(wǎng)絡(luò)具備超大容量，使網(wǎng)絡(luò)的范圍和節(jié)點(diǎn)數(shù)加多，還可以提高網(wǎng)絡(luò)的透明度，增強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)的靈活度，對改善傳統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)中存在的弊端和不足具有重要意義。光聯(lián)網(wǎng)的故障恢復(fù)時(shí)間特別短，使電力系統(tǒng)可以在很短時(shí)間里恢復(fù)正常運(yùn)行，減少了損失，降低了維護(hù)成本。（3）光孤子通信。光孤子作為一種特殊的超短光脈沖，使波形和速度在經(jīng)過長距離傳輸后都能保持不變，完全擺脫了通信容量與傳輸速度的限制，目前已經(jīng)成為一種最有發(fā)展前途的傳輸方式。光孤子通信的實(shí)質(zhì)就是以光孤子為載體進(jìn)行長距離、無畸變的通信，在零誤碼的情況下實(shí)現(xiàn)信息的傳輸。（4）全光網(wǎng)絡(luò)。全光網(wǎng)絡(luò)就是在網(wǎng)絡(luò)傳輸和交換過程中信號一直都是以光的形式存在。傳統(tǒng)的光網(wǎng)絡(luò)在網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)處使用一些電器件，雖然可以實(shí)現(xiàn)節(jié)點(diǎn)間的全光化，但不利于提高通信網(wǎng)干線的總?cè)萘?。而全光網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)在傳輸過程中用光節(jié)點(diǎn)代替以前的電節(jié)點(diǎn)，使節(jié)點(diǎn)之間實(shí)現(xiàn)全光化，信息進(jìn)行傳輸和交換都是以光的形式進(jìn)行的，大大提升了網(wǎng)絡(luò)資源的利用率。

6結(jié)束語

我們可知光具有非常高速的運(yùn)作效率，在科技欠發(fā)達(dá)時(shí)期，光能就已經(jīng)成為古代人們傳遞信息的一貫手段。追溯至今，光能已經(jīng)作為一種十分高效的信息傳導(dǎo)元素為人們的生活帶來了極大的便捷性。本文在結(jié)尾對光纖通信技術(shù)的展望，就是希望此種技術(shù)在未來不僅能夠應(yīng)用在電力系統(tǒng)中，也能夠?yàn)槠渌笮彤a(chǎn)業(yè)提供幫助。

參考文獻(xiàn)：

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[2]劉懷，李勝利.光纖通信技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用[J].自動化應(yīng)用，2016（4）.

作者:倪向 單位:神華神東電力有限責(zé)任公司神東熱電公司