光缆在线监测系统在电力通信系统中的应用

王志阳

（辽宁邮电规划设计院有限公司，辽宁 沈阳 110179）

引言

随着我国科学技术水平的不断提高，各种先进的科学技术手段也逐渐开始与我国的电力通信行业进行有机融合，很多系统的设备、材料与技术等都不断进行着革新换代。而光纤技术凭借其优点已经逐渐成为我国电力通信行业内主要运用的技术，其承担的电力通信行业的业务量甚至已经达到了整个行业的98%。但所有通信技术都存在着缺点，光纤技术也不例外。很多自然因素或人工因素都会导致光缆受到损害，从而导致电力通信行业产生不可挽回的损失。由于光缆始终被深埋于地下，在发生故障后，我们很难在第一时间就精准掌握[1]。

1 光缆在线监测系统的工作原理

光缆在线监测系统的本质其实就是一个光纤网速测试系统，其主要是讲计算机技术、通信技术、数据库、以及光纤测量技术等多种技术进行结合设计出来。其具体的技术原理是先借助OTDR 设备使光从波分装置中通过，并且将光开关作为载体，将其传输到被测光缆纤芯中，随后再借助OTDR 设备对传输回来的信号进行较为深入的分析[2]。这样，根据分析结果就可以定位到故障发生的位置，同时还会发出相应的提示音。通过运用这种技术，工作人员就可以实时对故障的各方面信息进行了解。当故障发生后，维修人员只需要借助OTDR 设备就可在终端较为准确地掌握光缆发生故障的位置，避免了逐一排查造成的时间浪费，同时也避免故障时间过长造成的巨大损失。将分析得到的结果与数据库中存储的光缆的原始数据进行比较，还能较为精准地掌握光缆的裂化程度以及剩余使用，寿命等，从而为光缆的管理工作提供精准的数据支持[3]。

2 光缆在线监测系统的功能

光缆在线监测系统的功能包括对电力通信网络光缆中所有待测光的功率进行实时的监测，并针对一些光缆故障状况进行报警，同时在计算机上也显示出相应的报警信息。

此外，此系统可对光缆发生故障时的各项信息进行分析记录，同时还能对当前时刻光缆的各项性能数据进行统计整合，从而推测出光缆中可能会发生故障并进行预警，根据此项功能可以实现对光缆进行点名测试、周期测试、信号传输网络报警触发的测试以及在线或跨时段的监测等多种监测功能。

光缆在线监测系统还能对检测线路的纤芯进行实时监测，从而实现对光缆损耗情况进行实时监测。管理人员可将系统的检测结果与数据库中记录的结果进行分析比较，从而对光缆进行更好的管理[4]。

通过光缆在线监测系统还可以通过监测结果将光缆的光功率变化情况绘制成相应的曲线图，从而分析出光缆是否正常运行，是否存在潜在的隐患与问题。

运用光缆在线监测系统，可以在光功率数据的挖掘过程中，将光功率的数值作为主要依据，并对系统发出的异常报警做出准确的判断，最终分析出电力通信系统的运行状况是否良好。

3 光缆在线监测系统在电力通信系统中的应用

3.1 架空光缆在线监测系统

架空光缆是在线监测系统的重要构成，其主要采集光缆是否遭受变形、温度升降以及外力破坏等数据，完成电缆的日常监测，保证电力通信系统正常运行。而光缆在线监测系统主要借助布里渊光时域反射以及光纤布里渊分布式传感机理完成监测活动[5]。其中，布里渊光时域反射技术主要依靠脉冲光信号注入光纤完成工作，在光纤中，布里渊散射光会利用相反方向进行回传，同时，借助环形器以及光纤布拉格光栅将光探测器放置在正确位置，从而更好地完成采集数据工作。一旦光纤上的任一区间有温度或者应力产生变化时，布里渊散射光谱就会出现频移状态，最后借助耦合器中散射光混频以及本地光对背向布里渊散射进行测量。接收机的灵敏性较高，由此，监测的准确性也较高。此外，光纤布里渊分布式传感器主要借助频移产生的传感器温度以及应变变化对光纤中声波速度进行监测。如果光纤应力以及温度出现变化，则布里渊移频也会随之产生变化。可以说，架空光缆在线监测系统的应用，有效地带动了电力通信网络系统的运行。但是，当前光缆网络规模在持续拓展，且拓扑结构也随之出现变化，为了维护电力系统正常运行，还需要综合应用各种技术做好监测工作，顺利解决电力系统运维过程中存在的各种困难[6]。

3.2 管道光纤振动监测系统

光纤振动监测系统主要借助光纤对沿线的异常情况进行检测，当有振动情况出现时，光纤传感报警系统便能够及时识别，做出反应。管道光纤振动监测系统具有长距离监测、全天候监控的优势，对于挖掘、钻击以及碰撞等危险异常敏感。光纤振动传感预警系统可以对40 km 长距离进行全面监控，且定位较为精准，误差在-100 m～+100 m 之间。此外，光纤振动传感预警系统很少会受到干扰、辐射以及天气、传感光纤无源等影响，具有较强的抗干扰性能，这也为电力系统在恶劣环境下正常运行奠定了基础。除此之外，光纤振动传感预警系统也具有较强的隐蔽性能，其防护措施到位，一般很难被发现。在信息推送时，也实现了手机推动告警信息的功能，为监测工作提供了一定便利。监测人员只需要关注手机信息，便能够进行全面监控。管道光纤振动监测系统在工作时，主要借助光学MZ 干涉获取光缆振动的光信号波形进行判断。当所发生的事件为同一类型时，则光信号波形图一致[7]。

4 结语

电力通信系统中，会存在多种因素影响其正常运行，此时，就需要对电力通信系统运行情况进行全面监测，当发现问题时，第一时间进行处理，保证电力系统能够正常工作，电网能够安全、高效运行。在监测过程中，光缆在线监测系统的应用，有效保证了电力通信管道光缆以及架空光缆使用的安全性，当遇到自然灾害或者外力破坏时，也能够利用自身较强的抵御能力以及信息资源调配能力进行调节，避免受到更大的损害。可以说，光缆在线监测系统具有覆盖范围广、操作灵活以及绿色环保的优势，在电网通信系统中的应用，对于电网通信系统正常运行有一定积极意义。