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光纤通信技术在配电网中的应用设计研究

发表时间：2020/3/3 来源：《电力设备》2019年第20期作者：李国强杨育斌

[导读] 摘要：近年来，随着现代通信事业不断发展，光纤通信传输技术也得到了迅速发展，并且在通信领域得到了广泛应用。

        (国网晋城供电公司山西晋城 048000)
        摘要：近年来，随着现代通信事业不断发展，光纤通信传输技术也得到了迅速发展，并且在通信领域得到了广泛应用。当前在电信网络中，光纤通信传输技术发挥着重要的作用，此外网络技术和多媒体技术不断发展，也进一步发挥了光纤通信传输技术的应用价值。本文主要对我国光纤通信技术的特点以及实际应用进行了详细的描述，并提出了我国光纤通信技术未来的发展方向。
        关键词：光纤通信技术；配电网；应用
        1 引言
        光纤通信技术一般是借助光波传导实行数据传输，从而满足电力系统中的通信需要，在此过程中，光纤属于传导介质。在信息技术的迅猛冲击下，我国的光纤通信技术得到了优化和创新，并且为当下电力系统中的通信设施正常运转提供了重要的前提保障。光纤通信技术可以在电力系统中灵活运用，其可以借助生产管理工作来强化电力系统的使用安全。
        2 光纤通信传输技术特点
        2.1 抗干扰能力强
        相较于其他通信技术，光纤通信传输技术在面对以往各类信号传输干扰因素时，具有良好的抵抗能力，整体运作较为稳定，说明其抗干扰能力较强。具体来说，传统通信技术多采用电路作为媒介，而电路很容易受到磁场、电场的影响，导致信号缺失等问题发生，但光纤通信传输技术拜托了电路的局限性，通过光纤媒介来进行传输，这种媒介的绝缘性极强，所以磁场与电场的因素就不会对信号传输造成影响，可以保障信号传输问题。此外值得注意的是，光纤通信传输技术虽然不会受磁场、电场的影响，但因为现代环境的变化，还是有很多其他类型的因素会对其造成影响，而此类因素也是本文分析的重点。
        2.2 具有较低的损耗
        伴随着我国科技的进步，在光纤通信技术的研究方面也取得了一定的成果，并且在使用中具备低损耗、容量大等优势，在我国各行各业的发展中得到了较好的应用。在光纤通信技术的使用过程中，石英绝缘材料是该技术的主要构成要素，能够以不超过20dB/km的损耗速率进行通信传输，相比较其他材料而言，石英绝缘材料损耗程度更低。此外，在光纤线缆的应用下，对周围环境的适应性更强，不会受到外界各种因素的影响，使用性能更加稳定。在光纤通信的制作过程中，也会使用玻璃作为绝缘体材料，不仅实现了对制作成本的有效控制，还能够延长材料的使用寿命，在光纤通信技术的应用下，信息传递速度更快，减少了对能源的损耗，实现了我国经济可持续发展目标。
        2.3 通信容量大
        与其他传输技术相比较，光纤通信技术的通信容量更大，其内部存在更宽的频带，微波容量远高于微波通信容量的几十倍。不过，当处于单波长光纤系统时，光纤通信技术的这种优势或许会很难发挥出来，但是在后期的改造过程中，可以将现代其他技术融合到光纤技术的应用当中，尽可能的扩大单波长光纤的容量，使其向多波长通道发展。此外，在宽带信息容量大的光纤技术的使用下，能够以最快的速度实现信息传递功能。
        3 光纤通信传输技术应用问题
        （1）环境影响。在很多光纤通信传输技术应用案例当中可见，此项技术受环境条件影响而出现故障的概率很大，会导致技术应用出现问题。具体来说，现代光纤通信传输技术应用当中，多采用地埋方式来设置光纤，而地下情况十分复杂，各种各样的因素都会对光纤造成影响，例如水体侵蚀、动物啃咬等，或者因为一些小型的地质灾害，导致光纤结构受到破坏，最终就出现了信息传输中断等问题。（2）设备故障。综上可见，在光纤通信传输技术的应用当中，存在很多辅助设备，这些设备中有部分是暴露在外的，所以受外界因素影响而出现故障，间接导致光纤通信传输技术应用出现问题，具体来说，以光分路器为例，该辅助设备主要功能是处理光波发射器信号，保障自身端口状态问题，而该设备暴露在外，在长期应用下容易积灰，在这种条件下，当光分路器的断口处出现较大积灰或者位移，就会出现光接受率降低问题，影响光纤信号传输性能。

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        4 光纤通信技术在电力系统中的运用
        4.1 电力系统中的自承式光缆
        通常情况下，设有自承式光缆的电力系统一般使用在一些河谷、洼地和雷电密集的地域，主要是其具备极强的质量和结构。在此基础上，有关电力技术工作人员可以把高压输电线杆塔当作自承式电缆的重要载体，自主承载着自承式光缆设备，从而为电力部门减少资金成本，优化电力系统的运用效果。另外，在实际自承式光缆使用的过程中，有关技术人员需要立足于实践，并且借助当地的用电特点以及施工特征来创设自承式光缆的运用模式，并且在一定情况下可以借助技术对自承式光缆实行评价，确保自承式电缆中信息数据的传输交互效果。
        4.2 容量扩张研发工作
        智能手机、电脑等通信设备在现代社会当中十分普及，几乎每个人都拥有，由此就形成了庞大的通信需求，而在光纤通信传输技术的应用当中，虽然此项技术的容量较大，但用户在通信过程中，依旧会出现信号不佳的现象，说明此项技术的容量接近极限，有必要进行进一步扩张。那么在容量扩张研究工作中，本文建议针对光纤通信传输技术的辅助设备，对此类设备的性能进行开发，由此才能实现容量扩张目的。此外，现代光纤通信传输技术应用，为了尽可能满足通信需求，会采用多线设计模式，这种方法确实有效，但存在成本问题，所以不建议长期采用。
        4.3 全光网光交换技术
        光交换技术利用光网络的各个交换节点，不经过光端机进行光电和电光转换，在光域中直接交换光信号。光交换技术创新了传统管线通信模式，利用光开关和光存储器器件直接分解和交换光信号。充分发挥了光纤通信的高速、宽带和无电磁干扰的优点，还可实现透明的数据传输，即根据光信号波长精选选路和路由，与通信采用的协议、数据格式和传输速率无关。光交换技术可以分为光路交换技术和分组交换技术。光路交换又分为空分、时分和波分交换，以及由这些交换组合而成的复合光交换。其中空分光交换按光矩阵开关所使用的技术又分为基于波导技术的波导空分和使用自由空间光传播技术的自由空分光交换。光分组交换中，有透明光分组交换、光突发交换和光标记交换等。
        4.4 单纤双向传输技术
        在光纤通信传输过程中，单纤双向传输技术发挥着重要的作用。利用单纤双向传输技术，在同一根光纤当中可以全双工传输信号。相较于双纤单向传输的 WDM 系统的广泛应用，单纤双向传输的 WDM 系统开发和应用相对较少，但单纤双向传输可以减少光纤线路和放大器的数量。当前我国广泛利用双纤单向传输技术，这样会进一步增加光纤资源使用量，而我国通信传输需求量不断增加，在通信传输过程中，如果只是利用双纤单向传输技术，就会严重浪费资源。因此，可以利用单纤双向传输技术，不仅可以节省光纤资源，还可以降低系统建设成本，促进我国通信行业整体发展。
        5 结束语
        综上所述，光纤通信技术是新时代下的产物，在我国各个领域中发挥出了较大的价值。伴随着我国科技水平的提高，光纤通信技术的研究力度不断加大，相信在未来一定会有更好的发展前景。
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