光纤通信技术在电力系统中的应用

倪向

摘 要：电力系统是支撑人们在安全状态下使用电能的整体系统，近年来为了调高电力系统的区域功率，相关技术人员不断研究了许多电能周边的辅助性科技产业，希望能够通过改良周边产业局限性来提高电力系统的效用。于是负责最主要信息传输的光纤通信技术就成为了研究的最主要对象。文章通过对光纤通信技术在电力系统中的应用问题来制定了相关解决措施，并对产业未来的应用发展目标进行了展望。

关键词：光纤通信；通信技术；电力系统

中图分类号：TN929.11 文献标志码：A 文章编号：2095-2945（2017）22-0151-02

1 技术简介

已知光元素是包含在電磁波元素范围之内的一种具有显像作用和传导能力的非实体元素。光纤通信技术就是利用一段或有一定距离的易传导物质作为传播介质，连接起信息发出点和信息接收点之间的距离，而后通过光能波动在介质内的传导，达到信息输送的目的。那么考虑到光纤所负担的传输信息总流量，一般来讲都不会采用结构单薄的传导介质作为信息传输的主途径，就现有技术而言，光纤通信的主要介质基本都采用一组材质上乘的光导纤维组合体作为实际介质来进行传导工作。以下就将对光纤通信技术的作用步骤进行简述：

（1）发射信号。能够载有巨大信息量的光束必然要有另一个强大的光束发射工具来支撑，一般信息输出站都会配有能够随意调节波形和大小长短的激光发射器用于光能信息的输出。除负责输出的机器外，以处理信息的复杂多样性为运作基础的复用技术也是信号发射中的重要步骤之一。这里要提醒，发送大量信息的前提是必须保证光能所经过的范围途径有一定的缓和距离，避免信息震荡产生遗漏丢失现象。

（2）合波。将负有信息的光源发送后，需要完整利用复用技术对不同波动路径的信息进行整合以保证其能够在传播过程中被完整输运。在信息紧急召回时也能够统一快速处理。

（3）放大信号。信息在传输途中会不断有其他来自支路的信息加成，在较长传输路段中光能承载的信息量越大就越会限制光能的传播效率。解决的办法就是使用光纤放大器来扩展原有带宽，在不扩张整体成本的情况下，加快信息传送运程的主效率，也能够很大限度的避免信息过分压缩。

（4）分离有效信号。采用与复用技术相对应的技术将被整合的两组或多组信息进行分离剥落作用，再使用光能转和部件将光能捏合。

（5）接收有效信号。最后就是将被整理的信号进行有标识的配送传输到短路程信息整合中心中。

2 光纤通信技术的优势

（1）通信容量大。从外观上看，电缆所需要的物理容量要远远大于光缆所需的质量。从内在传送状态来讲，光能的速度和压缩性都能够很大程度的降低对外在能源的消耗，也能更好的保证信息传输的完整性，在保证宽带大小不变的前提下，更加快速的进行传输工作。基于信息传输长远发展角度来看，光缆的普及使用无论是在物理层面还是其他层面都具有一定的发展必然性。

（2）损耗低，中继距离长。石英这种传导介质是经过权威认证的最优传输材质。不仅有着强大的包容性并且具有高反射率，能够最大限度保留所有携带信息。对于电力系统这种需要完全信息准确度的设备而言，能够在不影响传输质量的前提下，提高信息所能完整经过的范围。

（3）抗电磁干扰力强。在现实生活中我们经常会看到许多电缆和光缆是会就近排列在一起架构的，但是在一般性思维中我们会认为带有高强度作业量的电缆会对光缆起到一定的波动作用。但事实并非如此，石英光纤自身材质具有非常好的抗辐射性能，能够有效的将干扰因素排除在外。不仅能够节省整体架构的空间，在线路出现问题时也方便工作人员的检修工作。

（4）质地柔软。电缆所用空间除高层区域外，还有短路程范围中为了方面居民家庭拖拽使用的地底层电缆。普通的电缆当靠近居住密集区因分户众多就会占据非常多的地面积，而光纤的轻薄特性就能够很好的解决掉这方面的问题。

（5）保密性能好。除电力系统外，现代数字化共享产品也需要能够让业主自主选择可共享的方向和用户，而电缆却会在安全保护层面存在局限性。光缆特有的信息传输模式就能够在不同的分支路径中透过信息波段的变动来实现对重要信息的技术加密。

3 光纤通信技术的使用现状

参照国家现有的电力系统中使用的光纤信息传递技术，可基本总结为两种光能传输模式。其一就是在同一传输渠道内采用分隔式的处理手段为两支来自不同发射器的光能提供传输途径；另一种则是将信号通过分割在两个传输通道中运输，到达信息接收站后再使用相应技术进行整合的双线传输技术。非常明显的，双线传输技术所占用的物理质量和空间要比单线传输笨重许多，不仅传输的过程变得更加复杂，而且在安装时所占用的面积不是很好规范。虽然单线传输技术的优点如此显而易见，但是眼观先进国内光纤技术的应用，仍然是属于双线传输占大比例，这主要是因为整体技术水平的限制。由此可知，尽快发展光纤相关技术不仅能够提高信息传输的速度，也能够极大程度的减少相关资源的使用率。

带宽和内部材质是影响光能信息传播速度的最主要因素，而为了稳定光能信息的最基本用途，就需要有大面积同时具有较高稳定安全性能的信息转接站来辅助信息的高速进程。当前使用率最广泛的就是这种信息转接技术，它可以在非常稳定的情况下为各种大型供电站或其他电力相关设施推送持续稳定的传导信息，极大程度的稳定了电力设备的整体性能，但受限的是当光纤通信服务于高功率电能相关时，所采用的双线传输技术就会占用过多的使用空间，所以就空间面积这一方面来讲，光纤还有待改良。

4 存在的问题及解决措施

（1）光纤自身特性的限制性。光纤与其他固定材质相比属于软性外皮，这就表示在材料加工时期软性的物质极易受到生产设备或操作步骤的影响而产生细微的形变或质量不均等现象。加上光纤一般都属于大面积统一埋于地底或安装在其他电能传输线周围，在进行安装工作时如果要对所有整长度的外表进行排查非常费时间，因此在工程检验期间负责人一般都只是选择抽样检查，就有一定的可能会将质量不均的外皮投入使用。而光能是依靠在管道内径不断反射来运行的，传输途径内壁的不规则就会影响光能信号的完整性，阻碍传输系统整体效用。对此，解决方式非常明显，就是一定要提高光纤外皮的生产技术，并且在材料验收时期也要尽可能的抽取多组样本来检查，将外皮不规整仍被投入使用发生的几率降到最小。

（2）光纤断线技术不成熟。光纤断面的光滑程度能够直接决定对接时的信息传递质量，当光纤被统一存放在地下时，连接处的端口极易收揽灰尘杂物，造成后期整修负担。换句话说，一旦光纤端口出现明显参差不齐或其他不平整表象，就会使得在对接后光能在传播过程中受到不平整点的阻力，并且这种阻力是属于永久性的。长期以往不仅影响使用速率，還会缩短光纤的应有寿命。针对断层的不规整现象就需要相关技术人员尽快研制出更高级的切割工艺，可以针对切割速度来进行研制，速度越快，切割时产生的形变时间就越短，也就能够更好的形成平滑断面。

（3）光纤熔接技术不佳。断面不但会对光能传输过程造成反作用力，在涉及到光纤对接工作时也会阻挠对接的平整性。平整表面契合度要远远超过不平齐断面的整合度，光纤在不平整状态下被熔接不仅会产生传输内径信号阻断点，还会使一整个内径横截面都变得不规整。当携带信息的光能经过该区域时，就会受作用力向四周反射，影响传播效率。面对焊接中出现的问题，最根本的解决方式就是彻查焊接设备中会影响焊接质量的因素，有根据的对焊接设备进行改良；在开展焊接工作前要仔细检查光缆断面是否存在缺口等。

5 发展前景

（1）新型光纤。目前，使用较为广泛的新型纤维主要有两种：一是非零色散光纤，它属于一种色散位移光纤，经过改进集合了标准光纤和色散位移光纤最好的传输特性，成为了光纤通信系统中新一代的优质传输介质；二是无水吸收峰光纤，它作为一种新型的单模光纤，可以很好地摆脱传统单模光纤在多信道波分复用中的弊端。这两种新型光纤都具有损耗低、色散传输低的特效，传输容量可以达到之前的上百倍或上千倍，带来了巨大经济效益。

（2）光联网。光联网不仅可以使光网络具备超大容量，使网络的范围和节点数加多，还可以提高网络的透明度，增强网络的灵活度，对改善传统联网中存在的弊端和不足具有重要意义。光联网的故障恢复时间特别短，使电力系统可以在很短时间里恢复正常运行，减少了损失，降低了维护成本。

（3）光孤子通信。光孤子作为一种特殊的超短光脉冲，使波形和速度在经过长距离传输后都能保持不变，完全摆脱了通信容量与传输速度的限制，目前已经成为一种最有发展前途的传输方式。光孤子通信的实质就是以光孤子为载体进行长距离、无畸变的通信，在零误码的情况下实现信息的传输。

（4）全光网络。全光网络就是在网络传输和交换过程中信号一直都是以光的形式存在。传统的光网络在网络节点处使用一些电器件，虽然可以实现节点间的全光化，但不利于提高通信网干线的总容量。而全光网络系统在传输过程中用光节点代替以前的电节点，使节点之间实现全光化，信息进行传输和交换都是以光的形式进行的，大大提升了网络资源的利用率。

6 结束语

我们可知光具有非常高速的运作效率，在科技欠发达时期，光能就已经成为古代人们传递信息的一贯手段。追溯至今，光能已经作为一种十分高效的信息传导元素为人们的生活带来了极大的便捷性。本文在结尾对光纤通信技术的展望，就是希望此种技术在未来不仅能够应用在电力系统中，也能够为其他大型产业提供帮助。

参考文献：

[1]李新杰.探讨光纤通信技术在电力系统中的应用[J].通讯世界，2017（7）.

[2]刘怀，李胜利.光纤通信技术在电力系统中的应用[J].自动化应用，2016（4）.