光纤线路自动切换保护在电力通信中的运用

吴姝俐

【摘 要】确保电网安全、稳定、经济运行在国民经济建设中的特殊地位，因此，如何提高电力通信网的可靠性是大家一直探讨的问题。目前，在众多电力通信保护方式中，光纤线路自动切换保护逐渐得到了应用。本文详细介绍了光纤线路自动切换保护的技术原理，设计了适用于实际中实现方案，进一步推广了光纤线路自动切换保护在电力通信中的应用。

【关键词】电力通信；光纤线路自动切换保护；保护原理；实现方案

【中图分类号】TN915.853【文献标识码】A【文章编号】1672-5158（2013）07-0377-02

光纤通信由于其通频带宽、容量大、传输距离远、无电磁干扰等优点，已成为信息化社会构筑现代通信网络的重要基础。但如何更好的保障电力通信的安全性和可靠性，在当前光纤通信建设中的重要话题。光纤线路自动切换保护（OLP）它是一种简单、经济、实用的保护手段，是一个独立于通信传输系统，完全建立在光缆物理路由上的自动监测保护系统，能够实现光缆线路的同步切换保护，迅速恢复通信，从而大大提高光缆线路的可用性。因此，光纤线路自动切换保护在电力通信建设中正受到广泛关注。

1 光纤传输系统保护技术

鉴于电网建设的特殊性，电力光纤通信专网的光缆一般随输电线路架设，而输电线路大多架设于地势偏远、交通不发达的非人口密集区，由于自然界不可抗的外力以及施工、偷盗等人为损坏因素，很难确保光纤通信线路的持续畅通。因此，传输保护是一项必不可少的重要工作。

2 OLP的技术原理

OLP系统独立于通信传输系统，完全建立在光纤物理介质上，对光纤的光功率进行自动监测和分析。当线路光纤发生损坏、断纤等故障时，系统通过检测到的光功率异常，实时将光路自动从工作光纤切换至备用光纤，实现光缆线路的同步切换保护，从而大大提高光缆线路的安全性和可靠性，保证了通信业务的传输质量。

2.1 OLP的保护原理

OLP设备内包含主控模块、光功率监测模块和光路切换模块等。主控模块用于控制光功率监测模块和光路切换模块，光路切换模块受控完成在主、备用光通道之间的切换操作，其核心器件为安装在设备光接口与传输线路纤芯之间的光开关，光功率监测模块主要用于监测线路的光功率情况，以及时发现异常。OLP保护方案主要有1+1保护方式和1：1保护方式2种。

1+1保护方式（双发选收）在接收端配置光开关，发送端的光信号经50： 50的耦合器分光后，经过主用线路光纤和备用线路光纤同时传输到接收端。接收端对2路信号的光功率进行判断，通过光开关选择接收。1+1保护方式示意如图1所示。

1：1保护方式（选发选收）在发送端和接收端均配置光开关，发送端和接收端可同步选择主、备用光纤路由传输。即两端站间有主用和备用2条传输路由，系统可选择（或设定）其中1条光纤路由作为系统主用路由，用来传输信号。当系统的光功率监测模块监测到主用路由光功率异常时，系统自动将传输信号路由从主用路由切换至备用路由，另一端也会同步切换。1： 1保护方式示意如图2所示。

2 种保护方式均提供双向四纤保护功能，均可实现主、备用路由的自动切换和返回。1+1保护方式采用热备份方式，双发选收，其切换速度较快（切换时间小于25ms，典型切换时间为15ms），但其插入损耗较大，小于5. 0dB；1：1保护方式采用冷备方式，选发选收，其切换速度不及1+1保护方式（切换时间小于50ms，典型切换时间为30ms）；插入损耗较小，小于3.0dB。保护方式比较见表1所列。

由表1可知，1+1保护方式切换时间短，但其插入损耗较大，适用于功率富裕度较大的短距离传输系统的保护；1：1保护方式切换时间较长，但其插入损耗较小，适用于长距离传输系统的保护。

2.2 OLP的联网管理

OLP设备具备监控和管理功能，并具备监控信息输出接口，支持数据通信网（Data Communicaiton Network，DCN）、数字数据网（Digital Data Network，DDN）、E1等多种联网方案，通过OLP网管软件，可实现各设备的控制和管理。对于同时安装有OLP及光放大器的站点，也可通过在站内配置1套网管信息采集装置，实现对站内所有外置光模块的监控信息采集和上传。在电力系统实际应用中，可在一级网络的调度管理中心（省调或地调等）设置1套网管主站，各站端OLP设备网管信息通过电力通信专网上传至主站，进行统一管理和监视。

因为OLP具有的自动切换保护的前提是OLP能同时对主用光纤和备用光纤的光功率进行实时监测，所以通过OLP的网管不但能实现对网元设备的故障管理和路由管理，更能同时监测光缆运行情况，并在主、备用光纤均正常的情况下，经过OLP系统网管或OLP设备面板发出命令，切换工作路由，保证通信业务无中断，为通信运维检修和管理工作提供较大地帮助。

3 OLP的实现方案

随着光纤通信技术沿着长站距、大容量的方向不断发展，电力通信网承载的业务种类和业务数量不断增加，对于重要传输线路或安全质量要求高的链路，采用OLP保护能大大提高通信安全性和容灾能力。

实际应用中，拟针对某一光纤传输线路通过OLP实现光路保护时，可根据主、备光缆长度差异和系统裕量的情况，选择以下方案。

3.1 点对点直达方式

在系统主、备用路由光缆长度和衰耗基本相同，且主用路由系统有3dB（1：1方式）或5dB（1+1方式）左右功率富裕度的情况下，可将主、备光纤直接连接至OLP装置，实现光纤线路保护。

3.2 备用路由加装光放大器和色散补偿装置

对于系统备用路由光缆衰耗比主用路由光缆衰耗大（一般7dB以内），或主、备用光缆色散不一致，且主用路由系统有3dB的调整裕量的情况下，可在备用路由光路上加装光放大器和色散补偿装置，以补偿光功率衰减和系统色散衰减，满足系统传输要求。备用路由增加放大器和色散补偿如图3所示。

3.3 备用路由设置中继站

对于系统备用路由光缆衰耗比主用路由光缆衰耗大（7dB以上），且备用路由上有条件设置光中继站，主用路由系统有3dB的调整裕量的情况下，可通过在光中继站设置光中继设备，满足系统的传输要求。备用路由设置光中继站如图4所示。

实际应用中应该注意：OLP系统主要针对重要光路光纤进行点对点的通信保护，不受网络建设情况的制约，既适用于新建网络也适用于已建成的网络；其主用光纤和备用光纤应尽量避免同路由；网管信息传输应尽量采用非OLP工作光缆传输，也可采用其他通信方式传输，以保证工作光纤故障后，OLP系统仍能正常工作。

4 结束语

总之，光纤线路自动切换保护技术的推广，无疑增强了电力通信的安全性，提高了电力通信网运行管理水平，也提高了通信人员的业务技能水平。可以相信，在接下来的很长一段时间内，光纤线路自动切换保护技术将会更好、更广泛地应用在电力系统光纤通信网络中，为电力生产服务。

参考文献

[1] 梁婧.光纤自动切换保护系统的应用探讨[J].中国新通信，2012年10期

[2] 贺志宏.OLP光线路保护技术及在传输网络中的应用[D].北京邮电大学，2011年