电力光缆线路的监测

【摘 要】应用光缆检测系统,直观、动态地展示通信光缆的地理位置以及使用情况和相互关系,使维护管理人员迅捷、准确直观地了解光缆线路的相关资料,动态地观察光缆线路传输性能的劣化情况,及时发现和预报光缆隐患,以降低光缆阻断的发生率,并为光缆线路应急抢修提供依据,从而缩短光缆的故障历时.

【关 键 词】通信光缆监测

中图分类号：E964

一、前言

随着电网建设的加快,对通信网络的可靠性、安全性要求进一步增强,通信网络的规模和复杂程度也会进一步扩大.依靠传统的管理方式,很难适应当前的通信管理更加高效、更加规范的要求,采用现代化的管理手段,提高通信网络的安全运行已经是势在必行.如何根据通信光缆线路的地理分布,采用一种光缆在线检测的方式与各种有效的光缆线路保护,为光缆故障应急处理提供全面完善的解决方案,是非常急需探讨的课题,

二、光缆线路监测

光纤是由很脆弱的玻璃制成,通常其外径为125um单模光纤的纤芯只有7-8um,多模光纤的纤芯也仅为50um,虽然光缆本身利用FBT加强芯、油膏和塑料外护套等保护光纤,使光缆具有了一定的抗外力强度.但伴随的野蛮施工、强烈的外力的冲击、电腐蚀、加之如接头盒的开裂、进水、腐蚀和光缆自然老化等因素,还会常常导致光缆传输系统的故障.光缆通信的中断不但给电力通信与调度自动化系统造成中断,而且严重影响继电保护和稳控系统运行,不但给电力企业造成直接的经济损失,而且还将造成极大的社会影响,给人民生活带来不便.

传统人工光缆维护方式基本的流程如下：故障发生后,光端机网管发出告警,通信调度值班人员通知光缆维护单位,光缆维护人员驱车至故障变电站机房,用OTDR测试,判断大概障碍位置,驱车赶至故障地点,现场确定故障点,最后进行抢修.

可以看出,传统人工维护方式比较原始、比较落后,其缺点主要表现为：

2.1.由于机房值班人员只能从端机上得知系统有障碍,但无法判断故障点,具体故障点必须等到线务人员赶到机房用OTDR进行测试以后才能确定故障点,造成故障历时过长；

2.2.由于光端机告警不能判断是设备障碍还是线路障碍,因此,常常发生误告警,增加了光缆维护人员无谓的劳动；

2.3.不能预防故障的产生,特别是对光纤的逐步劣化,传统的维护方式根本没办法发现.

目前电力信息容量的90%以上是通过光缆线路传送的.随着光缆数量的增加以及早期敷设光缆的老化,光缆线路的故障次数在不断增加,传统的光缆线路维护管理模式的故障查找困难,排障时间长,影响网络的正常工作.因此,实施对光缆线路的实时监测与管理,动态地观察光缆线路传输性能的劣化情况,及时发现和预报光缆隐患,以降低光缆阻断的发生率,缩短光缆的故障历时显得越来越重要.

通信光缆线路分布具有明显的放射特性,利用光缆在线检测系统可以实时检测通信光缆线路运行状况的特点,结合通信监控系统,实现基于OTGR的电力通信网络管理,将通信监控系统同光缆在线检测系统有机地结合起来,可以实现管理的高效、合理和科学化.

三、光缆线路监测的目的和过程

目前国内外的光缆监测几乎都是采用网络技术、数据库技术、地理信息技术来实现对光纤网络的集中监控及资源管理.在光缆监测管理中,通过监控专用的多路光功率计、OTDR设备、光开关结合,实现对光缆的监测.监测方式有备纤监测和在线监测两种：一是利用光缆中的备用光纤对光缆进行监测,其原理是通过自备的激光光源及分光器将激光分别送入不同光缆的监控备用光纤中,在光缆的另外一端使用专用光功率计实时检测光纤中光功率的变化情况,当光缆发生劣化或断裂时光功率会随之变化,由此实现对光缆的监控.二是使用光缆中的业务纤进行在线监测的方式.系统采用先进的光时域反射仪（OTDR）将测试光通过波分复用器（WDM）和光开关耦合到业务纤中对光纤进行测试.

监测就是通过对设备状态信息进行采集,将采集的数据进行汇总与分析,并对设备运行状况进行有效评价,从而发现设备的故障与潜在故障的全过程.监测是维护的基本行为,有了监测才能对设备进行科学的维护.监测包含以下三个过程：其一,信息采集.获取足够的信息是对被监测对象所处状态进行了解的第一步,没有信息采集过程,监测就无法进行.信息采集可以是定时的,也可以是连续的、不间断的.其二,信息数据的汇总与分析.如果只进行数据的采集而不进行统计和分析,就不可能揭示各种现象的本质,就不可能发现问题与规律,也就很难真正实现监测的目的.其三,对设备运行状况进行有效的评价和诊断.监测是维护的基本行为,维护所追求的中心目标就是诊断.诊断是以监测为基础,同时诊断也应该是监测行为的一个组成部分.有效评价和诊断是建立在数据统计与分析基础之上的,如果没有一个科学的分析和评价体系,就很难对故障进行有效判别,特别是对于潜在故障的判定.因此,监测一定是包含了数据采集、分析、评价和诊断的一个全过程,其目的是发现设备的故障与潜在故障.

目前电力光缆自动监测系统主要技术特点是：快速故障定位；告警工作流程管理；具有多种测试种类：点名测试、定期测试等.光缆自动监测系统经过长时间的开发、应用和不断的完善,己经成为电力主干网、接入网光缆维护工作中重要的故障定位手段,在主干网、接入网的维护中发挥着巨大的作用,但由于技术及其他原因,系统本身还存在一定的局限性,主要就是光缆的监测没有和网络相结合,监测系统虽然能提供自动告警,但只能被本地的监测站接收,而监测中心无法实时获知,造成检修的延误.另外监测系统没法实时提供详细的监测站报告,都需要人工的处理.所以,光缆监测系统尚待完善.

四、结语

监测是光缆运行维护的基本行为,是以发现故障和故障隐患为目的的活动,通过监测,尽可能及时发现故障隐患.同时也是降低故障历时、确保通信正常而采取的有效措施.随着信息技术的发展和电力生产对通信与调度自动化、继电保护和稳控系统、高速数据业务、图象业务的迫切需求,电力专用的光纤传输网、光纤接入网的建设将会继续得到持续快速发展.这将使光缆传输网发展得更加复杂和庞大.同时,人们对通信质量、怎么写作质量的要求也会越来越高.光通信技术的发展,将使光纤传输信息的能力越来越大,单位时间的线路阻断会造成更大损失.因此,光缆线路监测的重要性将更加突出.如何进一步提高光纤通信的可靠性,如何更及时有效地对光缆线路实施监控与管理,准确地捕捉故障征兆,防止线路阻塞已经成为一个人们关心的话题,也因此使光缆线路监控与管理系统成为电力系统通信的一个新亮点,而得到空前的发展.

通信网络是电力系统的重要组成部分,是实现电力生产调度自动化和管理现代化的基础,是确保电网安全、稳定、经济运行的重要手段,在电力工业技术进步中占有相当重要的地位.保证通信系统运行的安全性、高效性和可靠性,提高信阳电力通信系统的管理水平,促进信阳电力通信系统管理的标准化、规范化,为信阳电力通信系统的安全管理提供科学的辅助手段,保证信阳电力系统的安全、稳定、可靠运行.