光纖通信技術及在電力通信中的應用

殷瑩敏

摘要：光纖光纜已進入了有線通信的各個領域，包括郵電通信、廣播通信、電力通信、石油化工通信和軍用通信等領域。光纖通信具有很多優(yōu)點，比如傳輸衰耗小、頻帶寬、傳輸容量大、抗電磁干擾能力強等。由于具有不可比擬的優(yōu)點，光纖通訊一經問世，便迅速在電力部門得到廣泛而迅速的發(fā)展。在電力通信中，除了使用一些普通光纖外，專用特種光纖也在大量使用著。

關鍵詞：電力通信；光線通信；化工企業(yè)

0引言

隨著網絡化時代的到來，人們對信息的需求與日俱增。目前，光纖光纜已進入了有線通信的各個領域，包括郵電通信、廣播通信、電力通信、石油化工通信和軍用通信等領域。光纖通信技術把人類帶上了信息的高速公路，以至于其應用是一次世界性的改革。光纖通信有著舉足重輕的作用，主導著信息傳遞，影響著將來的科學進步中。

1光線通信技術的由來

作為一種通信方式，光纖通信的信息載體是光，同時在傳輸時利用光纖作為其傳輸?shù)慕橘|。光纖通信的容量是比較大的，通常比微波通信要大幾十倍甚至更多。這是因為光纖通信系統(tǒng)中，光波用來載波，它的頻率要比電波的頻率高很多，而使用了光纖作為傳輸介質，它能比導波管或同軸電纜的損耗低得多。光纖的構造是玻璃材料，對于電氣是最佳的絕緣體，接地回路的問題不會在它身上出現(xiàn)，而且光纖之間的串繞也是可以忽略不計的；光波的光信號不會在光纖中傳輸時泄露，因此不可能會出現(xiàn)被人竊聽的情況；組成光纜的多芯光纖，由于單體很細，所以組合起來直徑也很小，傳輸信道使用光纖后，不但所占空間小，而且也不會出現(xiàn)地下管道擁擠的問題。

2光纖通信技術自身的特性

2.1能極大程度地抗電磁干擾

光纖原材料不容易被其他材質腐蝕，而且絕緣性好，因為其是由石英制成，石英是絕緣體材料。與此同時，電磁干擾無法對光波導形成任何損失，因為光波導不受太陽黑子活動的干擾、自然界的雷電干擾以及電離層的變化的干擾，人為進行的電磁干擾對其也不起作用，還可用它與電力導體復合或者與高壓輸電線平行架設構成復合光纜。強電領域的通信系統(tǒng)特別喜愛這一點。由于電磁脈沖對于其影響甚微，光纖傳輸系大量用于軍事系統(tǒng)的應用。

2.2寬裕的頻帶帶來大容量的通訊

光纖的傳輸帶寬遠大于銅線或電纜，因為光纖通信系統(tǒng)的于光源從調制方式、調制特性到光纖的色散特性都具有無可比擬的特性。而且傳輸?shù)娜萘客ǔ２捎酶鞣N復雜技術來增加，特別是當今的密集波分復用技術。該技術的廣泛應用極大地增加了光纖的傳輸容量?，F(xiàn)今，光纖通信系統(tǒng)（單波長）的傳輸速率由2.5Gbps至10Gbps。

2.3排除串音干擾導致其較好的保密性

電磁波在傳輸過程中會泄露，帶來各個傳輸通道的串擾，很容易就被竊聽，不易保密。而光纖中傳輸?shù)墓獠ǎ捎诠庑盘栐诠獠▽ЫY構中被完善限制，而且環(huán)繞光纖的不透明包皮吸收任何泄漏的射線。雖然光波在轉彎處泄露的很微弱，就算存在大量的光纖，相鄰信道出現(xiàn)串音干擾的幾率也幾乎為零。同時無法在光纜外面竊聽到光纖中傳輸?shù)男畔ⅰ?/p>

2.4低損耗可使中繼距離更加延長

比如石英的光纖損耗可介于0～20dB/km，這是傳輸介質中最低的傳輸損耗。如果將來采用比石英還低損耗的光纖，其理論值可下降到更低的程度。傳輸損耗的降低意味著光纖通信系統(tǒng)可以有更大的無中繼距離。長途傳輸線路的中繼站數(shù)目的減少，帶來了系統(tǒng)成本和復雜性的降低。

除此之外，光纖的徑細、柔軟、重量輕，使之易于鋪設；豐富的光纖原材料資源，可以降低應用成本；光纖的穩(wěn)定性好，而且壽命長，降低維修成本。光纖通信不可比擬的優(yōu)點，使其不僅可以在通信的主干線路中大量應用，還可以用在電力通信控制系統(tǒng)中，對工業(yè)各類目標進行控制與監(jiān)測，而且廣泛應用到軍事領域。

3在電力系統(tǒng)中光纖通信的應用

在我們化工企業(yè)中，各個廠區(qū)面積都很大，各類人員分布比較散。通訊系統(tǒng)的保障具有十分重大的現(xiàn)實意義。不僅滿足各類人員的通訊需要，還能優(yōu)化各個廠區(qū)的網路結構、加強區(qū)內大量人員的動態(tài)管理，從而實現(xiàn)企業(yè)的安全生產，調度指揮系統(tǒng)的互聯(lián)互通，最終保證企業(yè)進行安全高效的生產。

電力通信主要是為電網服務，從自動化的控制、商業(yè)化的運營到現(xiàn)代化的管理服務的實現(xiàn)。電力通信不但是調度自動化系統(tǒng)的基礎，也是電網安全穩(wěn)定控制系統(tǒng)的基礎，更是非電產業(yè)經營多樣化的基礎。它保障了電力市場運營的商業(yè)化，是實現(xiàn)電力系統(tǒng)現(xiàn)代化管理的重要前提。電力系統(tǒng)是一個整體，它由電能的生產、輸送、分配和消費組成。電力系統(tǒng)不但建設了遍及各地的高壓輸電線路，還建設了縱橫交錯、密布于街道、村莊的輸配電桿路和溝道，因此實現(xiàn)了長距離、跨區(qū)域電能的傳送，滿足了城鄉(xiāng)廣大民眾生產生活的用電需求。目前，覆蓋面最廣且最廣大的網絡基礎設施就是高、中、低壓輸配電線路，因為它基礎比較堅固，可靠性也高于電信、廣電登網絡。因此，電力系統(tǒng)的充分利用成為一個重要課題擺在我們面前。

電力通信網是一個用戶多、功能多的綜合通信網，其主干線是由光纖、微波及衛(wèi)星電路構成。在各支路上，充分利用獨特的通信方式，比如電力線載波和特種光纜，同時采用多種通信手段（明線、無線、電纜等）及調度總機、程控交換機等設備來組成。電力線路的主要作用是輸送工頻電流。電力線載波通信就是將話音及其他大量的信息，通過載波機變換成高頻弱的電流，利用電力線路進行傳送。電力線載波通信具有投資少、見效快、通道高可靠性、與電網建設同步等優(yōu)點。除以上優(yōu)點之外，電力線載波通信還能利用電力線路架空地線，從而傳送載波信號的絕緣地線載波等方法。絕緣地線載波比起普通電力線載波，不但受輸電線路發(fā)生接地故障或線路停電檢修的影響較小，而且地線始終處于絕緣狀態(tài)，可減少大量的電能損耗。

4總結

總之，由于光纖通信的極強抗電磁干擾能力、寬頻帶、傳輸信息量大、傳輸損耗小等眾多優(yōu)點，一經問世便首先在電力部門得到應用并迅速發(fā)展，同時不斷更新，在現(xiàn)今各大通信領域中大量使用。endprint