光纤通信技术及在电力通信中的应用

殷莹敏

摘要：光纤光缆已进入了有线通信的各个领域，包括邮电通信、广播通信、电力通信、石油化工通信和军用通信等领域。光纤通信具有很多优点，比如传输衰耗小、频带宽、传输容量大、抗电磁干扰能力强等。由于具有不可比拟的优点，光纤通讯一经问世，便迅速在电力部门得到广泛而迅速的发展。在电力通信中，除了使用一些普通光纤外，专用特种光纤也在大量使用着。

关键词：电力通信；光线通信；化工企业

0引言

随着网络化时代的到来，人们对信息的需求与日俱增。目前，光纤光缆已进入了有线通信的各个领域，包括邮电通信、广播通信、电力通信、石油化工通信和军用通信等领域。光纤通信技术把人类带上了信息的高速公路，以至于其应用是一次世界性的改革。光纤通信有着举足重轻的作用，主导着信息传递，影响着将来的科学进步中。

1光线通信技术的由来

作为一种通信方式，光纤通信的信息载体是光，同时在传输时利用光纤作为其传输的介质。光纤通信的容量是比较大的，通常比微波通信要大几十倍甚至更多。这是因为光纤通信系统中，光波用来载波，它的频率要比电波的频率高很多，而使用了光纤作为传输介质，它能比导波管或同轴电缆的损耗低得多。光纤的构造是玻璃材料，对于电气是最佳的绝缘体，接地回路的问题不会在它身上出现，而且光纤之间的串绕也是可以忽略不计的；光波的光信号不会在光纤中传输时泄露，因此不可能会出现被人窃听的情况；组成光缆的多芯光纤，由于单体很细，所以组合起来直径也很小，传输信道使用光纤后，不但所占空间小，而且也不会出现地下管道拥挤的问题。

2光纤通信技术自身的特性

2.1能极大程度地抗电磁干扰

光纤原材料不容易被其他材质腐蚀，而且绝缘性好，因为其是由石英制成，石英是绝缘体材料。与此同时，电磁干扰无法对光波导形成任何损失，因为光波导不受太阳黑子活动的干扰、自然界的雷电干扰以及电离层的变化的干扰，人为进行的电磁干扰对其也不起作用，还可用它与电力导体复合或者与高压输电线平行架设构成复合光缆。强电领域的通信系统特别喜爱这一点。由于电磁脉冲对于其影响甚微，光纤传输系大量用于军事系统的应用。

2.2宽裕的频带带来大容量的通讯

光纤的传输带宽远大于铜线或电缆，因为光纤通信系统的于光源从调制方式、调制特性到光纤的色散特性都具有无可比拟的特性。而且传输的容量通常采用各种复杂技术来增加，特别是当今的密集波分复用技术。该技术的广泛应用极大地增加了光纤的传输容量。现今，光纤通信系统（单波长）的传输速率由2.5Gbps至10Gbps。

2.3排除串音干扰导致其较好的保密性

电磁波在传输过程中会泄露，带来各个传输通道的串扰，很容易就被窃听，不易保密。而光纤中传输的光波，由于光信号在光波导结构中被完善限制，而且环绕光纤的不透明包皮吸收任何泄漏的射线。虽然光波在转弯处泄露的很微弱，就算存在大量的光纤，相邻信道出现串音干扰的几率也几乎为零。同时无法在光缆外面窃听到光纤中传输的信息。

2.4低损耗可使中继距离更加延长

比如石英的光纤损耗可介于0～20dB/km，这是传输介质中最低的传输损耗。如果将来采用比石英还低损耗的光纤，其理论值可下降到更低的程度。传输损耗的降低意味着光纤通信系统可以有更大的无中继距离。长途传输线路的中继站数目的减少，带来了系统成本和复杂性的降低。

除此之外，光纤的径细、柔软、重量轻，使之易于铺设；丰富的光纤原材料资源，可以降低应用成本；光纤的稳定性好，而且寿命长，降低维修成本。光纤通信不可比拟的优点，使其不仅可以在通信的主干线路中大量应用，还可以用在电力通信控制系统中，对工业各类目标进行控制与监测，而且广泛应用到军事领域。

3在电力系统中光纤通信的应用

在我们化工企业中，各个厂区面积都很大，各类人员分布比较散。通讯系统的保障具有十分重大的现实意义。不仅满足各类人员的通讯需要，还能优化各个厂区的网路结构、加强区内大量人员的动态管理，从而实现企业的安全生产，调度指挥系统的互联互通，最终保证企业进行安全高效的生产。

电力通信主要是为电网服务，从自动化的控制、商业化的运营到现代化的管理服务的实现。电力通信不但是调度自动化系统的基础，也是电网安全稳定控制系统的基础，更是非电产业经营多样化的基础。它保障了电力市场运营的商业化，是实现电力系统现代化管理的重要前提。电力系统是一个整体，它由电能的生产、输送、分配和消费组成。电力系统不但建设了遍及各地的高压输电线路，还建设了纵横交错、密布于街道、村庄的输配电杆路和沟道，因此实现了长距离、跨区域电能的传送，满足了城乡广大民众生产生活的用电需求。目前，覆盖面最广且最广大的网络基础设施就是高、中、低压输配电线路，因为它基础比较坚固，可靠性也高于电信、广电登网络。因此，电力系统的充分利用成为一个重要课题摆在我们面前。

电力通信网是一个用户多、功能多的综合通信网，其主干线是由光纤、微波及卫星电路构成。在各支路上，充分利用独特的通信方式，比如电力线载波和特种光缆，同时采用多种通信手段（明线、无线、电缆等）及调度总机、程控交换机等设备来组成。电力线路的主要作用是输送工频电流。电力线载波通信就是将话音及其他大量的信息，通过载波机变换成高频弱的电流，利用电力线路进行传送。电力线载波通信具有投资少、见效快、通道高可靠性、与电网建设同步等优点。除以上优点之外，电力线载波通信还能利用电力线路架空地线，从而传送载波信号的绝缘地线载波等方法。绝缘地线载波比起普通电力线载波，不但受输电线路发生接地故障或线路停电检修的影响较小，而且地线始终处于绝缘状态，可减少大量的电能损耗。

4总结

总之，由于光纤通信的极强抗电磁干扰能力、宽频带、传输信息量大、传输损耗小等众多优点，一经问世便首先在电力部门得到应用并迅速发展，同时不断更新，在现今各大通信领域中大量使用。endprint