光纤通讯原理范文

导语：如何才能写好一篇光纤通讯原理，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

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关键词：地铁 SCADA 通讯中断 故障分析

中图分类号：TN85 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2015）09（a）-0051-03

Abstract：SCADA communication interrupt is mainly caused by two aspects： communication network fault and equipment parameter configuration error. This paper analyzes and expounds the problem of the disruption of the SCADA communication from two aspects： communication network and equipment parameters，And according to the different communication medium and communication interface， the cause of the communication failure and the method of troubleshooting are introduced in detail. In the communication network， according to the different communication medium， the communication principle of the optical fiber network and the copper wire network is introduced， and the factors affecting the channel and the method of analyzing the network are introduced. In the aspect of equipment parameter configuration error， the principle of data addressing is mainly introduced， and the influence of the configuration and parameters of the configuration and parameters on the parameters of the Ethernet and serial communication are introduced.

Key Words：Subway；SCADA；Communication Interrupt；Failure Analysis

SCADA系统是数据采集与监视控制系统的简称，是以计算机通讯网络为基础设备，依托调度自动化软件实现的调度监视控制平台。随着技术日渐完善，对调度生产起到的作用也越来越大。目前地铁SCADA系统的作用是向控制中心上传现场设备信息，如果SCADA与智能设备之间不能正常通讯，控制中心将无法对现场设备进行监控，会对安全生产埋下重大隐患。SCADA通讯中断的原因主要有以下两个方面：（1）通讯网络故障。（2）设备参数配置错误。该文将从上述两个方面对SCADA通讯故障进行分析。

1 通讯网络故障原因分析及处理

根据传输介质，目前地铁SCADA主要通讯网络可分为光纤网和铜线网。

1.1 光纤网故障原因分析及处理

光纤通讯的原理是利用光调制器将电信号转换成不同振幅、位相、频率、偏振、波长的光信号，然后利用光的全反射特性使光在光纤内沿直线或曲线传播，最后再利用光解调器将光信号解调成所需的电信息。

光纤通讯网络一般由光调制器、光解调器、光纤和光缆、中继器（光交换机）、耦合器五部分组成。图1是光纤通讯的原理图。

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关键词：光纤技术；通讯传输；特点；发展趋势

所谓光纤通讯传输技术，就是指以光为传递载体，利用光传导性的原理来实现信息传输的一种通讯传输技术。由于光传播的速度较快，且不会受到电磁波等因素的干扰，因此光纤技术一经被应用在通讯领域就受到了技术人员的欢迎，并且迅速被应用在电信行业中。那么现代光纤通讯传输技术所具备的特点有哪些，其未来的发展又如何呢？以下本文就针对这些问题进行探究分析。

1、现代光纤传输技术的特点

1.1频带宽较大。基于现代光纤传输技术中所使用的材料具备的特性，其在信息传递过程中的带宽较大，目前已经能够达到50000GHz，可以说，光纤传输技术的频带宽是很大的，这样能够在同样的条件下传递更大的信息量。随着信息时代的发展，当前社会发展中对信息通讯的质量和数量要求都很高，以往的通讯传输技术不再适应社会需求，光纤传输技术以其较高的信息传输质量和数量，必将成为未来通讯传输的主要技术。为了进一步的充分发挥光纤传输技术频带宽的优势，还可以在光纤通讯传输技术的基础上增加一定的辅助技术，例如密集波分复合技术，这样就可以极大的提高光纤传输技术的应用效率。

1.2损耗低，中继距离长。一般在制作光纤时所使用的材料为石英，其在实现光的传递过程中不会产生太大的损耗，因此光纤通讯传输系统的中继距离相对更长，在同样的距离下，需要的中继站较少。当前每千米的光纤在运行中所产生的损耗不超过0.1Db，损耗率较小，因而比其他通讯传输技术更具优势。就当前的技术而言，以石英为材质的光纤最长的在传输距离可以达到350km。另外，目前还有一些新的光纤材质被应用在光纤通讯传输技术中，其再结合一定的辅助技术之后可以达到的传输距离更长，甚至可以实现数万千米的通讯传输。这种传输技术常常被应用在海底通信工程中，不但能够保证海底通信的安全可靠，还能够实现持续稳定的光纤传输。

1.3抗干扰能力较强。一般光纤中所使用的材质都不是易导电材质，因此其在使用过程中并不会受电磁干扰的影响，抗干扰能力较强。因此在架设或敷设光纤时，可以和电力线路一起安装施工，也不必采取防雷击措施，较为方便简单。另外，在信息传输的过程中，信号是以光的形式传递，所有的信号都被束缚在光纤内部，而不会像电磁波那样会散发到周围，因此信号的传递较为安全，外界因素无法对信号产生干扰，信号也不会被外界所窃取，所以光纤传输不但具有很强的抗干扰能力，而且还可以极大的保证信息的安全性。并且也不会出现串音的现象，保证了信息传输的质量。

1.4成本低。在以往的通讯传输工程中往往是以铜线作为主要的传输线路，不但成本高，且传输效率低。而采用光纤通讯传输技术，多是以石英等成本较低的材料所制作的光缆为主要传输线路，不需要消耗金属能源，成本较低。并且这种光纤在使用中具有较强的耐腐蚀性，使用寿命较长，综合经济效益较高。

2、现代光纤通讯传输技术的发展趋势

从目前的通讯事业发展现状来看，现代光纤通讯传输技术势必成为未来通讯行业的主要核心技术。虽然目前光纤通讯传输技术具有其他技术所不具备的很多优势，但其仍然有较大的发展空间。在此笔者认为未来现代光纤通讯传输技术的发展趋势主要有以下几点：

2.1 向全光网技术方向发展

全光网络技术是指光纤内部光信号在全程传输过程中，数据信息都以光负载形态存在，只有在到达网络客户端的时候才还原成数据信息。光纤通讯传输技术向全光网技术发展的优势在于，可以有效提高信号传递过程中的速度，降低因网络节点处理问题造成的数据信息负载量有限问题发生，同时也可以有效提高光纤通讯传输网络的总体利用率。我国现阶段在全光网技术研究上还有很大空白，需要不断引进国外先进研究成果，使我国光纤通讯传输技术进入一个新的时代。

2.2 向超高速信息传递时展

当前我国光纤通讯传输技术在基本上满足了社会更领域发展需要，但对于电信企业来说仍存有很多问题，其中最为主要的就是我国超高速信息传递技术发展缓慢。部分发达国家在超高速信息传递技术研究及应用上已取得很多成果，部分国家实现10 Gbps的信号传输速度，而且在超高速信息传递技术应用范围上也十分广泛，所以我国在超高速信息传递技术发展上仍处于起步阶段。我国现阶段光纤线路无法超高速信息传递技术应用，无论是在信息承载数量上还是信息承载规模上都受到很大限制，所以在超高速信息传递技术上还有待研发。超高光纤技术在建设使用中，要结合其他先进辅助技术应用，将WDM技术与超高光纤技术以及光纤信息传递系统有效结合到一起，使光信号在传递过程中可以分复使用，在基础上提高光的数据信息载量，同时可以有效提高光在光纤内部的传递速度。我国超高速信息技术建设不是朝夕之间可以完成，主要面着WDM技术研究及应用发展程度较低，当前大部分光纤无法适合超高速信息技术应用。

2.3 向光网络智能化方向发展

当前社会很多生产领域都在想着智能化方向发展，不仅降低了部分生产领域基础成本，还提升了其生产效率，所以光网络向智能化方向发展势在必行，同时也是我国电信领域当前的主要发展方向。随着计算机技术不断发展，其在网络通信领域中的应用范围逐渐增加，其中在光纤通讯传输技术领域中的应用可分为三类，自动连接控制技术、自动信息发现技术以及光纤通讯传输系统自检和恢复技术。这三种智能化技术的应用使光纤通讯传输技术更为完善，光纤通讯传输系统可以根据用户实时需要对数据连接实现自动化处理，同时通过电子计算机对整个光纤网络进行监测，使将要出现故障以及出现故障区域进行快速准确的实时信息反馈，同时将准确故障信息反馈给监控人员，同时通过内部智能化处理将所有通过故障区域信号进行分流调整，在保证故障信息高速反馈的同时，降低因光纤故障对客户造成的不良影响。

3、结束语

总之，在当前的通讯事业发展中，只有不断的研发先进新技术才能提高通讯技术水平，促进通讯行业的发展。现代光纤通讯传输技术是我国电信领域中的主导技术，有效提升其技术发展可以为我国电信领域发展起到推动作用。当前我国在进行光纤通讯传输技术研究的同时，也应借鉴国外相关先进技术成果，结合我国现当前光纤通讯传输技术发展现状，提高光纤通讯传输技术的建设效率。■

参考文献

[1] 夏坚.浅析现代光纤通信传输技术的应用[J].信息通信，2011，（4）.

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[关键词]电力通讯 自动化设备 工作模式 研究

中图分类号：TM73 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）18-0343-01

随着我国经济水平的提升，我国的社会主义市场经济体制也在不断的革新变化，在市场竞争体制的大环境下，如何提高同行竞争力、从众多电力企业内脱颖而出就成了现如今电力企业急需解决的难题。与此同时，随着我国通讯行业的迅猛发展，通讯自动化设备的推陈出新，其为我国电力企业通讯系统的快速发展也提供了很大的助力。但由于电力通讯自动化设备种类繁多、工作模式的原理错综复杂，给电力企业通讯系统的管理带来了很大的挑战与困难。在这种情况下，如何根据自身发展现状，提出针对有效的解决办法，就成了现如今众多电力企业应为之努力的方向。因此，本文将主要从现如今可用于电力通讯的自动化设备种类及其工作模式两方面进行阐述，希望能对电力企业有一个实质性的帮助。

1 电力通讯自动化设备

1.1 光纤通讯自动化设备

光纤通讯是利用光与光纤来达到信息传递的一种通讯方式，其首先利用信号的发送端将数据信息转换为便于传输的电信号，然后通过调制方法将电信号转移到激光器上，其所产生的光的强度就会与电信号形成同步变化的趋势，与此同时利用光纤将形成的光信号传输到信号的接收端，最后接收端将光信号再次转换为电信号，以此实现数据信息的传输过程。光纤通讯具有信息传输容量巨大、私密性高等优势，现已成为电力通讯系统使用最为广泛的一种通讯方式。光纤通讯自动化设备主要包括以下几种：1）发射机器，其主要用于实现数据信号――光信号之间的转换；2）接收机器，其主要用于实现光信号――数据信号之间的转换，同时还可将光信号放大到可用于传输的电平值；3）光纤，主要用于光信号的传输；4）中继机器，其主要用于增强在远距离传输过程中不断衰弱的光信号。

1.2 载波通讯自动化设备

载波通讯是电力运输系统最基本的一种电力通讯方式，其不仅可以利用已有的高压输电线路实现电力信号高效、快速的传输，减少了额外设备的投资成本，而且由于高压输电线路这一传输介质十分可靠、稳定，使得其所传输的电力信号也具有可靠、稳定的优点。载波通讯方式不仅可以进行模拟电信号的传输，还可同时实现数字电信号的传输，如若将其应用在家庭、办公室等场所，则具有明显的节约通讯成本、安装便捷快速等优点，若将其应用在电力通讯系统之中，则可作为远程查抄电表的基本技术支撑。常用电力通讯系统的载波通讯自动化设备主要有以下三种：1）明线式载波机，其是使用铜线作为传输介质的一种载波通讯自动化设备，可同时将加载在40组铜线上的电信号进行高效、快速的传输；2）对称式载波机，其是使用对称性线路作为传输介质的一种载波通讯自动化设备，在通讯承载数量、抗信号干扰能力以及私密性方面具有明显的优势；3）同轴电缆式载波机，其是使用同轴性线路作为传输介质的一种载波通讯自动化设备。

1.3 微波通讯自动化设备

微波通讯自动化设备种类繁多，不同形式的微波站，其所使用的通讯自动化设备也是各不一样，与此同时，其所承担的通讯业务也是各不相同。一般情况下，微波通讯自动化设备主要有收信机器、发信机器和终端机器三部分。其中，收、发信机器主要用于改变信号的发射与接收频率，比如，在接收信息阶段，收信机器就需要把接收信号的频率降低，但在发送信息阶段，发信机器就需要把要发送信号的频率升高，以此实现信号的接收与发送功能。而终端机器则是微波通讯方式中的关键性设备，其在发送信息阶段可用于把各路单一性信号组合成为多路群体性信号，而在接收信息阶段则可用于把多路群体性信号再次转换为各路单一性信号，但这两次转换其所遵循的规律则是不同的。

2 电力通讯自动化设备的工作模式

推行通讯系统的目的就是为了实现数据信息的传输与转换，正常情况下，通讯系统应按如下工作模式进行：数据信息的来源――数据信息的接收――数据信息的转换――数据信息的发送――数据信息的传输――数据信息的接受――数据信息的交换――数据信息的输出――数据信息新的接收源。

实行电力通讯自动化的目的就是为了通过自动化的高科技产物或技术手段来实现数据信息之间的传输与交换。实际上，通过电力通讯自动化设备接收到的数据信息，其形式往往是纷繁复杂的，但为了保障电力系统的高效运行，这就要求不论电力通讯自动化设备接收的数据信息是哪一种，就必须要将接收到的数据信息与其他通讯设备之间实现能够高效、快速的传输与交换。在通讯系统中，数据信息的来源主要有语言、文字、图片等形式，而电力通讯自动化设备则需要将任何形式的信息来源转换为电信号，也就是说电力通讯设备必须具有转换器的作用。此时，电力通讯设备的主要作用就是将数据信息的输入仪器与发送仪器连接起来，以此在不使用额外仪器设备的基础之上，充分利用数据信息的发送仪器。这样一来，不仅使得数据信息发送仪器的使用频率大大提高，还在一定程度上保障了所发送信息的准确性，为电力企业带来实质性的经济利益。而数据信息的发送仪器，其在电力通讯系统中的主要作用就是把其所接收的数据信息准确无误的输送到指定目的地，比如在载波通讯方式中，各种形式的载波机之内都有这样一个用于数据信息发送的仪器设备。

3 总结

近年来，随着电力企业的迅速发展、用电设施的逐渐增加、电网规模的逐渐扩大、电力企业若想在同行之间拥有强大的竞争力，一定要结合自身发展实际、不断提高自身能力水平、不断优化电力通讯系统，而这都是建立在对电子通讯自动化设备及其工作模式有了全面且系统的了解之上的。因此，电力企业在发展过程中，一定要积极研究与电力通讯有关的技术知识，不断提高自身科技水平，以此提高公司发展行情。

参考文献

[1]傅元秀.电力通讯自动化设备及其工作模式研究[J].电子制作，2012，（8）：20.

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通信工程专业主要学什么 主要课程有：电路分析、低频电子线路、脉冲与数字电路、高频电子线路、电磁场理论、信号与系统、微机原理及应用、单片机技术、微波技术与天线、通讯原理、程控交换技术、移动通讯、计算机网络通讯、光纤通讯等。

毕业生应掌握电子技术、通讯技术和计算机技术的基本理论与设计方法及程控交换技术、光纤通讯、移动通讯和计算机网络通讯的基本原理及应用方法，具有各类通讯系统的设计、研究及开发的工作能力。

通信工程专业就业方向 本专业学生毕业后可研究、设计、制造、运营及在国民经济各部门和国防工业中从事开发、应用通信技术与设备的工作。

从事行业：

毕业后主要在通信、新能源、计算机软件等行业工作，大致如下：

1 通信/电信/网络设备;

2 新能源;

3 计算机软件;

4 通信/电信运营、增值服务;

5 电子技术/半导体/集成电路;

6 互联网/电子商务;

7 计算机服务(系统、数据服务、维修);

8 其他行业。

通信工程专业的就业前景 面向新的世纪，通信工程专业将会迎来其发展的广阔天地。随着通信技术应用的日趋广泛，上至太空，下至海底，无不活跃着这一专业的技术人才。现今中国所倡导的一带一路战略势必会给中国信息产业的发展带来更大的发展空间。

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关键词：PLC；ABB变频器；PROFIBUS-DP；控制

我公司的火车卸煤系统主要由翻车机、拨车机、迁车台、推车机等重要设备组成，是一种自动化程度极高的卸煤系统，可连续翻卸几十节由火车运输来的装煤车厢。由于安全可靠性要求较高，因此采用西门子S7-300 PLC作为主控单元， 2台45KW电机、2台ABB变频器ACS800系列实现对翻车机电机的控制。

为了防止出现通讯故障而影响设备的正常运行、燃料的供应不足等一系列问题，同时设计了一套硬接线的控制回路。当通讯故障时，可在PLC程序中对控制方式进行切换操作，使用硬接线对翻车机的变频器、电机等进行控制。

1 ABB变频器ACS800的工作原理和控制过程

1.1 工作原理

ABB变频器ACS800系列的控制采用转矩作为其核心控制原理，而转矩控制技术是在变频器内部建立了一个交流异步电动机的软件数学模型，根据实测的直流母线电压、开关状态和电流计算出一组精确的电机转矩和定子磁通实际值，并将这些参数值应用于控制输出单元的开关状态，变频器的每一次开关状态都是单独确定的，可以实现最佳的开关组合并对负载变化作出快速地转矩响应，实现了对电动机转矩和转速的实时控制。

在控制应用中，外部信号（包括起动、停止、给定信号等）只与主机变频器相连，主机通过光纤将从机控制字和转速给定值、转矩给定值广播给所有的从机，实现对从机的控制。从机一般不通过主从通讯链路向主机发送任何反馈数据，从机的故障信号单独连至主机的运行使能信号端，形成联锁。一旦发生故障，联锁将停止主机和从机的运行。

1.2 控制过程

随着工业自动化技术的蓬勃发展，由于变频器性能稳定、节能、性价比高等优点，在工业领域中得到广泛的应用。在火车卸煤系统的翻车机电气控制上要求驱动电机转矩或转速严格同步，否则无法保证系统的正常运行。而在实际生产中，有许多因素会干扰电机的同步控制，例如频率的变化、负载的突变等。为了得到理想的同步控制效果，我公司采用PROFIBUS-DP现场总线通讯，通过变频器的I/O接口控制电机的启动、停止、改变旋转方向以及调节电机转速，通过数字输入和模拟输入来控制转动单元。

2 通过PROFIBUS-DP通讯、硬接线对变频器的控制

2.1 采用PROFIBUS-DP通讯方式

操作员在上位机进行操作时，输出信号由西门子S7-300的CPU模块通过PROFIBUS-DP现场总线传送到DP适配器，然后由DP适配器通过光纤与变频器进行通讯，2台变频器之间通过PROFIBUS-DP现场总线互连，实现系统对变频器的同步控制。如图1所示。

2.2 采用硬接线通讯方式

操作员在上位机进行操作时，输出信号由西门子S7-300的AO或DO模块通过电缆线接到相应信号继电器KA，然后继电器的触点信号传送到DP适配器的接线端子，最后DP适配器通过光纤与变频器进行通讯，2台变频器之间通过PROFIBUS-DP现场总线互连， 实现系统对变频器的同步控制。

3 在西门子S7-300程序中实现变频器控制方式的切换

当西门子S7-300的CPU模块与DP适配器、2台变频器之间PROFIBUS-DP通讯故障时，为了不影响卸煤系统的正常运行和保证生产中燃料的充足供应，及时恢复控制系统对翻车机变频器的控制，可以在PLC程序中将常闭点M1011.2更改为常开点，实现硬接线的控制方式。

4 结束语

PLC与变频器之间采用PROFIBUS-DP的通讯方式和硬接线的控制方式，是一种实现对变频器安全、可靠的最佳选择方案，不仅能够保证多台变频器的同步运行，减少了设备因不同步、负载分配不平衡而导致系统故障的发生，而且保证了生产的正常高效运行。

参考文献

[1]廖常初.PLC编程及应用[M].北京：机械工业出版社，2002.

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关键词：电力通讯；自动化设备；载波通讯；微波通讯；光纤通讯

[中图分类号]TM73 [文献标识码]A [文章编号]1009-9646（2012）8-0075-02

一、电力通讯自动化设备

1.载波通讯设备

一个完整的载波通讯系统，按功能划分，大体分为调制系统、载供系统、自动电平调节系统、振铃系统和增音系统。其中前四部分是载波机的主要组成。

（1）载波机

电力线载波机概括起来由四部分组成：自动电平调节系统、载供系统、调制系统和振铃系统。载波机类型不同，各自系统的构成原理、实现方式等都有所不同。调制系统：双边带载波机传输的是上下两个边带加载频信号，只要经过一级调制即可将原始信号搬到线路频谱；单边带载波机传输的是单边带抑制载频的信号，一般要经过两级或三级调制将原始低频信号搬往线路频谱。自动电平调节系统：此系统的设置是为补偿各种因素所引起的传输电平的波动。在双边带载波机中，载频分量是常发送的，在接收端，将能够反映通道衰减特性变化的载频分量进行检波、整流，而后去控制高载放大器的增益，即可实现此目的；单边带载波机，设置中频调节系统，发信端的中频载频一方面送往中频调幅器，另一方面经高频调幅器的放大器送往载波通路，对方收信支路用窄带滤波器选出中频，放大后，一方面送中频解调器进行同步解调另一方面作为导频，经整流后，再去控制收信支路的增益或衰减，从而实现自动电平调节。振铃系统：为保证调度通讯的迅速可靠，电力线载波机均设置乐自动交换系统以完成振铃呼叫自动接续的任务。双边带载波机是利用载频分量实现自动呼叫，单边带载波机则设有专门的音频振铃信号。载供系统：其作用是向调制系统提供所需载频频率。在双边带载波机中，发信端根据调制系统的需要，一般设有中频载频和高频载频，而且收信端除设有一个高频载频振荡器外，中频解调器的载频则主要靠对方端送过来的中频载频，以实现载频的“最终同步”。

（2）音频架、高频架

在载波通讯中，如果调度所和变电站相距较远，为了保证拨号的准确性和通讯质量，在调度所侧安装音频架，而在变电站侧安装高频架，两架之间用音频电缆连接起来。载波机按音频架、高频架分架安装后，用户线很短，通讯质量明显提高，另外给远动通路信号电平的调整也带来方便。同时，话音通路四线端亦在调度所，便于与交换机接口组成专用业务通讯网。

2.微波通讯设备

根据微波站的作用，所承担任务的不同，微波站分为不同类型。根据站型的不同，其设备也有所不同。但一般来说，包括以下设备：终端机、收发信机、天馈线、微波配线架、电源、蓄电池、铁塔等。

（1）收、发信机

微波收、发信机的主要任务就是在群路信号与微波信号之间进行频率变换。在发信通道，频率变换过程是将信号的频率往高处变（群路信号变为微波信号），即上变频。在收信通道，频率变换过程是将信号的频率往低处变（微波信号变为群路信号），即下变频。

（2）终端机

微波通讯系统中，必须有复用设备作为终端机，其作用是：在发信端，将各用户的话路信号，按一定的规律组合成群频话路信号；在收信端，将群频话路信号，按相应规律解出各个话路信号。

3.光纤通讯设备

光纤通讯系统主要包括光端机和光中继机以及脉冲编码调制PCM数字通讯设备。

（1）光端机

光端机是光纤通讯系统中主要设备。它由光发送机和光接收机组成。在系统中的位置介于PCM电端机和光纤传输线路之间。光发送机由输入接口、光线路码型变换和光发送电路组成。光接收机由光接收定时再生、光线路码型变换和输出接口等组成。光端机中还有其他辅助电路，如公务、监控、告警、输入分配、倒换、区间通讯、电源等。在实际应用中，为了提高光端机的可靠性，往往采用热备用方法，使系统在主备状态下

（下转第77页）

（上接第75页）

工作，正常情况下主用部分工作，当主用部分发生故障时，可自动切换到备用部分工作，目前应用较多的是一主一备方式。光端机各主要组成部分作用如下：输入接口：将PCM综合业务接入系统送来的信号变成二进制数字信号。光线路码型变换：简称码型变换，将输入接口送来的普通二进制信号变换为适于在光纤线路中传送的码型信号。光发送电路：包括光驱动电路、自动光功率控制电路和自动温度控制电路。光驱动电路将码型变换后的信号变换成光信号向对方传输。光接收电路：将通过光纤送来的光脉冲信号变换成电信号，并进行放大，均衡改善脉冲波形，清除码间干扰。定时再生电路：由定时提出和再生两部分组成，从均衡以后的信号流中抽取定时器，再经定时判决，产生出规则波形的线路码信号流。光线路码型反变换：简称码型反变换。将再生出来的线路信号还原成普通二进制信号流。光端机一般采用条架结构，单元框方式。不同速率下工作的光端机，单元框的组成情况也不同。

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关键词 电力通讯 自动化 传输 工作模式 科技发展水平

中图分类号：TM73 文献标识码：A

社会经济和科技的快速发展，促使了更多的新型技术的产生和到来。而电力通讯技术也日益成为衡量一个国家科技水平的关键因素。所以国家正在不断大力发展企业电力通讯的水平，不仅要在电力通讯自动化设备上跟上全国科技发展的脚步，及时更新和改进，同时工作模式也要不断的完善，还要注意适应新设备的要求，努力使得电力通讯自动化设备在我国科技发展中站稳脚跟。

1电子通讯自动化设备

1.1微波通讯自动化设备

微波站在当前可以根据划分依据的不同分为几个种类，而我们在目前主要是以要完成的任务为划分依据，据此，我们可以划分为以下几个部分。根据提供的设备不同微波站也会有差异。首先微波站可以划分为发信机和收信机。而这两种微波站共同的任务就是变换频率，主要是在群路信号和微波信号的范围内变化。为了更好的实现对频率进行变换，在收发信时信号的频率会相应的变低和变高，进行下上变频的转化。终端机，是一种复用设备，其在设备运行过程中，收发信也是采取的方式也是不同的。例如在发信时，终端机会将使用用户全部的话路信号转化成群频信号，这样在收信是就可以依照同样的韵律把这一种频率发送给各个话路信号。

1.2载波通讯自动化设备

载波通讯自动化设备主要是根据实现的功能差别，将其中的载波机分解为以下四个大部分，由载供系统，自动电瓶调节系统，以及调制系统和振铃系统四部分组成。不同类型系统实现的原理和方式是会随着不同类型的载波机而变化的。因为包含面十分复杂和琐碎，该处就以两种典型例子进行细致的探究。首先对自动电瓶调节系统而言，设置它的主要目的就是协调改进每个相关因素对传输电瓶产生的变化，调节它的波动，同时注意对单边带载波机的中频调节。在发信的端口要实现能把中频载频传送至载波频道和中频调幅器中，这一过程通常要借助高频调幅器具备的放大功能。此时收信的一端就要通过窄带滤波器来选出所有的中频信号，再经过放大整流，进而控制收支线路的增加和减少，完成自动电瓶的调节程序。所谓的单边带载波机，顾名思义，就是只有单边具备制载频的信号，需要借助两级到三级的调制来完成对原始信号的一个线路频谱。而双边带载波机呢，就是在载波机的上下两边都具有载频信号，而且只需要一级调制就可以完成原始的线路频谱。而在实际操作中，如果发现变电站相对调度所的距离比较远，我们可以借助电缆来连接安装在调度所侧面的音频架。载波机安装好之后，就可以缩短用户的线路，这样一来在提高通讯质量的基础上，让通讯信号的电平得到了更好的调节。

1.3光纤通讯自动化设备

光纤通讯自动化设备是有三个部分组成的，有光端机，以及数字通讯设备还有光中继机。其中光端机包括了光接收机和发送机，它的具置就在光纤传输和PCM电端机的线路之间，在光纤通讯自动化设备中充当最关键的因素。为了让系统时刻处在主备状态下，我们一般利用热备用来提升光端机的可靠性。目前被我们采用最多的是一种形式是一主一备，就是要求它在正常工作的期间是主用部分起作用，当主用部分出现问题的时候，系统可以切换到备用部分继续工作。光中继机如果在光传输途中费时较长，那么它的传输距离就会被限制，而且不能任意变换，可能出现的有对光频率，机器接受的灵敏程度以及光纤线路等的效率限制。

2电力通讯自动化的工作模式

上述提及的三种自动化设备在不同的工作环境和内容下，有自己适应的工作方模式，不管是哪种工作方式，我们最后的目的就是更好更快捷的实现电力通讯。所以在实际工作中，要实事求是，具体问题具体分析，依据具体的工作要求采用相适应的自动化设备和其设计模式。

首先先谈谈电力通讯的目的究竟是什么，是让信息的交换和发送更加快捷和方便。信息最重要最关键的组成部分是一种非电信号，即信息源。一般电力通讯的具体程序，第一是将非电信号通过某种输入设备转变成电信号。然后发送设备就要对转换而成的电信号作进一步的处理，要求在满足信道基本的传输条件下，还能够使这一传输信道得到更加高效的利用。交换设备是用来连接输入和发送设备的，用来提高发送装备的使用率。接受装备就是接受发送线路中的数据信息。在所述的三种电力设备中，最常使用的是光纤传输。看到不断发展的的通讯业和日益复杂的电网模式，我们在接连建设各种各样电站的同时，也要不断跟进通讯技术。高频通讯和移动通讯等在电力通讯的自动化设计中起到了不可忽视的作用。

3结语

伴随着我国经济和科技都不断发展，电力通讯业的不断提高壮大，社会对电力通讯的技术和自动化设备的要求也逐之提升，榱伺浜细上科技发展前进的脚步，电力通讯事业的发展就要求有更加完善，科学的自动化电力通讯系统。我们在日常工作的同时还需要善于总结经验和反省现状，从而归纳出一种更适合电力通讯事业发展的设计模式，并朝着建设更加有水平有质量的通讯自动化系统而努力探究。

参考文献

[1] 桂晓明.电力通讯自动化设备及工作模式浅析[J].科技致富向导，2012（9）：56-58.

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关键词：通讯传输 常见问题 原因 解决方法

作为通信行业中一种新型的传输介质， 在光纤传输通道中，光纤的耗损程度直接决定了通信系统及中继站的容量 ，而对管线中传输信号造成影响的因素包括很多种，在光纤制作过程中会产生一定的影响因素，而我们又很难控制这种原因造成的信号耗损，所以选择那些质量上乘的产品，是我们选择光纤时所遵守的原则。

一、下面就详细分析产生光纤耗损的原因

1.光纤原始特性引发

引发光纤耗损的原因多种多样，其中一个不可避免的因素是在光纤生产的过程中造成的，而直接影响光纤耗损的重要因素是生产工艺的高度因为工艺的问题，在生产光纤的过程中，会出现不均匀分布的折射率及包层偏心 在投入生产和使用的过程中，这些有缺陷的光纤在衔接之后，在熔接点附近，就会出现不均匀的现象而在光纤传输的过程中，若遭遇不均匀的位置点，就会有散射发生，直接造成了信号的损耗为了解决这类耗损问题，在施工过程中，就应该将配盘工作安置妥当，或者是利用高质量的设备进行熔接，将信号衰减降到最低值。

2.光纤的微弯造成

射线入射角差异直接决定了在光纤传输中信号的传输模式，若光纤发生弯曲，则射线的入射角也会发生改变，导致射线的传输模式随之发生了改变若光纤弯曲比较严重，则射线会从光纤中透出，导致能量的耗损 在正常情况下，发生耗损的大小和光纤弯曲的程度是呈反比例，光纤弯曲的半径值越大，则会产生较小的损耗值。

3.光纤的熔接造成

若光纤的横截面比较粗糙，则熔接之后，在接点处，就会产生不均匀的分布，一旦有信号经过，就会有散射发生，进而发生信号衰减的现象 从目前的切割工艺考虑，无法实现光纤横截面的整齐和光滑若想使横截面的状况有所改善，可以通过对切割工艺的控制来实现而常规状态下，切割的质量和切片的质量有直接的关系，所以为了进一步保证切割面的光滑和完整，应尽量选择高质量的切刀来完成此项工作。

同时，因为在空气中悬浮着大量包含着各种物质的尘埃，而光纤包含端面在内的各种熔接点，若和含有特种物质的尘埃接触，就会有一定的杂质残存在熔接点处，甚至还会有少量的气泡产生，光线在传输过程中，每到该位置，就会有散射发生，一部分光线不能正常到达光纤终端，却被散射到其他的方向，这样产生的附加损耗往往很大另外，由于存在着一定的杂质，还会出现氧化物散射耗损吸收耗损，综合起来，这样的耗损有着巨大的数量。由此可见，在接续的过程中，必须保证清洁环节的彻底和仔细解决附加损耗的方法。

二、通过在理论上分析光纤衰耗特性，我们可以通过提高接续质量，加强接续工艺来降低附加损耗值，通常情况下，可采取以下的措施

1.改善原始特征

在光缆开盘检验时，要采用先进的 OTDR仪，对每一根光纤逐个进行测试，对光线有无事件点和有无断纤进行判定 在配盘时，在同一中继段选择同一批次同一厂家出产的光缆，同时相邻光缆的连接也要选择相近或相连的盘号，以便将接续时的接头耗损值降到最低。

2.减少光纤微弯

通过相关的计算和实验得出结论，当光纤的曲率半径在某个数值以上时，可以忽略不计弯曲的耗损 而在实际施工过程中，常常会随机发生一些不确定的因素，使曲率半径比这个数值低，所以在固定和盘留光纤的接头时，应该规避发生硬弯，进而避免产生微弯耗损。

3.熔融接续手段应先进和可靠

正常情况下，若模板直径偏差较大或光纤几何尺寸较大，都可能会使连续指标在允许范围之外而焊接机的状态和性能是对这种障碍性接续的损耗值带来影响的重要因素之一，优良的性能和状态，会最大程度的降低这种持续的障碍性损耗，进而改善因为较大的模板直径偏差和几何偏差引起的障碍性接续效果 同时观察光纤的切割面，如果有严重的缺陷或者是有较大的倾斜角，则表示增加了接续耗损切刀质量不好，或者是操作方法不正确，都可能会发生此类现象。

4.保证光纤切面的清洁

在光纤接续过程中，应该使每根光纤切面都做到整齐清洁，同时还应该规范操作环境，保证干净整洁，特别要使切割刀的光纤断面时刻保持清洁 .在施工前，预先配置好各种必需的用品，如电风扇电暖风发电机作业台帐篷灯，保证接续工具如切刀的清洁，用酒精棉擦拭干净光纤断面和切刀，不能吸附灰尘并存在任何杂质，尽量将因为污染而引发的吸收损耗和散射损耗降到最低。

5.操作人员应具备一定的技术素质

接续操作人员具备相应的技术素质也非常重要 在施工之前，应进行一定的技术培训，只有在考试合格之后才能持证上岗，若操作人员不能达到相关规定和要求，则应禁止参与施工工作。作为一名合格的光纤接续操作人员，必须对测试方法和接续工艺熟练掌握，熟悉光纤的构造和传输原理，对接续过程中出现的各种问题和障碍准确做出判断，并能迅速的进行处理。

三、结 语

随着通讯传输的不断发展，在今天的信息时代所发挥的作用也越来越重要。应用的范围也越来越广泛，因此正确的认识 ，科学的解决通讯传输过程中所产生的各种技术问题刻不容缓光纤通讯传输的主要问题集中在端面和接续等的环节上这些环节技术复杂，工艺要求高同时也是保证信号传输质量的关键所在。因此在施工中技术人员要时刻重视通讯线路接续时产生的损耗，不断的提高自己的操作水平，严格按照相关的规范和标准做好光纤的接续工作能够发现问题并解决问题从而降低缆线的附加损耗，提高缆线的传输质量。

参考文献

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论文摘要：电力通讯涉及的专业资源庞大而复杂，包括线路资源和设备资源，智能资源和非智能资源，物理资源和逻辑资源；另外随着电力通讯系统的迅速发展，传输干线的数目大幅度增加，传输系统容量越来越庞大，导致网络管理、电路调度工作的难度和复杂度增加。鉴于此，文章对电力通讯自动化设备与工作模式进行了探讨。

一、电力通讯自动化设备

（一）载波通讯设备

一个完整的载波通讯系统，按功能划分，大体分为调制系统、载供系统、自动电平调节系统、振铃系统和增音系统。其中前四部分是载波机的主要组成。

1．载波机。电力线载波机概括起来由四部分组成：自动电平调节系统、载供系统、调制系统和振铃系统。载波机类型不同，各自系统的构成原理、实现方式等都有所不同。调制系统：双边带载波机传输的是上下两个边带加载频信号，只要经过一级调制即可将原始信号搬到线路频谱；单边带载波机传输的是单边带抑制载频的信号，一般要经过两级或三级调制将原始低频信号搬往线路频谱。自动电平调节系统：此系统的设置是为补偿各种因素所引起的传输电平的波动。在双边带载波机中，载频分量是常发送的，在接收端，将能够反映通道衰减特性变化的载频分量进行检波、整流，而后去控制高载放大器的增益，即可实现此目的；单边带载波机，设置中频调节系统，发信端的中频载频一方面送往中频调幅器，另一方面经高频调幅器的放大器送往载波通路，对方收信支路用窄带滤波器选出中频，放大后，一方面送中频解调器进行同步解调另一方面作为导频，经整流后，再去控制收信支路的增益或衰减，从而实现自动电平调节。振铃系统：为保证调度通讯的迅速可靠，电力线载波机均设置乐自动交换系统以完成振铃呼叫自动接续的任务。双边带载波机是利用载频分量实现自动呼叫，单边带载波机则设有专门的音频振铃信号。载供系统：其作用是向调制系统提供所需载频频率。在双边带载波机中，发信端根据调制系统的需要，一般设有中频载频和高频载频，而且收信端除设有一个高频载频振荡器外，中频解调器的载频则主要靠对方端送过来的中频载频，以实现载频的“最终同步”。

2．音频架、高频架。在载波通讯中，如果调度所和变电站相距较远，为了保证拨号的准确性和通讯质量，在调度所侧安装音频架，而在变电站侧安装高频架，两架之间用音频电缆连接起来。载波机按音频架、高频架分架安装后，用户线很短，通讯质量明显提高，另外给远动通路信号电平的调整也带来方便。同时，话音通路四线端亦在调度所，便于与交换机接口组成专用业务通讯网。

（二）微波通讯设备

根据微波站的作用，所承担任务的不同，微波站分为不同类型。根据站型的不同，其设备也有所不同。但一般来说，包括以下设备：终端机、收发信机、天馈线、微波配线架、电源、蓄电池、铁塔等。

1．收、发信机。微波收、发信机的主要任务就是在群路信号与微波信号之间进行频率变换。在发信通道，频率变换过程是将信号的频率往高处变（群路信号变为微波信号），即上变频。在收信通道，频率变换过程是将信号的频率往低处变（微波信号变为群路信号），即下变频。

2．终端机。微波通讯系统中，必须有复用设备作为终端机，其作用是：在发信端，将各用户的话路信号，按一定的规律组合成群频话路信号；在收信端，将群频话路信号，按相应规律解出各个话路信号。

（三）光纤通讯设备

光纤通讯系统主要包括光端机和光中继机以及脉冲编码调制PCM数字通讯设备。

1．光端机。光端机是光纤通讯系统中主要设备。它由光发送机和光接收机组成。在系统中的位置介于PCM电端机和光纤传输线路之间。光发送机由输入接口、光线路码型变换和光发送电路组成。光接收机由光接收定时再生、光线路码型变换和输出接口等组成。光端机中还有其他辅助电路，如公务、监控、告警、输入分配、倒换、区间通讯、电源等。在实际应用中，为了提高光端机的可靠性，往往采用热备用方法，使系统在主备状态下工作，正常情况下主用部分工作，当主用部分发生故障时，可自动切换到备用部分工作，目前应用较多的是一主一备方式。光端机各主要组成部分作用如下：输入接口：将PCM综合业务接入系统送来的信号变成二进制数字信号。光线路码型变换：简称码型变换，将输入接口送来的普通二进制信号变换为适于在光纤线路中传送的码型信号。光发送电路：包括光驱动电路、自动光功率控制电路和自动温度控制电路。光驱动电路将码型变换后的信号变换成光信号向对方传输。光接收电路：将通过光纤送来的光脉冲信号变换成电信号，并进行放大，均衡改善脉冲波形，清除码间干扰。定时再生电路：由定时提出和再生两部分组成，从均衡以后的信号流中抽取定时器，再经定时判决，产生出规则波形的线路码信号流。光线路码型反变换：简称码型反变换。将再生出来的线路信号还原成普通二进制信号流。光端机一般采用条架结构，单元框方式。不同速率下工作的光端机，单元框的组成情况也不同。

2．光中继机。在进行长距离光传输时，由于受发送光功率、接收机灵敏度、光纤线路衰耗等限制，光端机之间的最大传输距离是有限的。例如34Mbit/s光端机的传输距离一般在50～60km的范围，155Mbit/s光端机的传输距离一般在40～55km的范围，若传输距离超过这些范围，则通常须考虑加中继机，相当于光纤传输的接力站，这样可以将传输距离大大延长。由于光中继机的作用可知，光中继机应由光接收机、定时、再生、光发送等电路组成。一般情况下，可以看成是没有输入输出接口及线路码型正反变换的光端机背靠背的相连。因此，光中继机总的来说比光端机简单，为了实现双向传输，在中继站，每个传输方向必须设置中继，对于一个系统的光中继机的两套收、发设备，公务部分是公共的。3．数字通讯设备。一般来说，数字通讯设备包括PCM基群和高次群复接设备。PCM基群设备是将模拟的话音信号通过脉冲编码、调制，变成数字信号，再通过数字复接技术，将多路PCM信号变成一路基群速率为2048Mbit/s信

号进行传送，以及将收到的PCM基群信号通过相反的处理过程，还原成模拟的话音信号的一种设备。

二、电力通讯网络的工作模式

通讯的目的是为了传送、交换信息。虽然信息有多种形式（如语音，图像或文字等），但一般通讯系统的组成都可以概括为：信源是指信息的产生来源，这些信息都是非电信息，要转换成电信号，需要一种变换器，即输

入设备。交换设备是沟通输入设备与发送设备的接续装置。它可以经济地使用发信设备，提高发信设备的利用率。发送设备的任务是将各种信息的电信号经过处理（如调制、滤波、放大等）使之满足信道传输的要求，并经济有效地利用信道。载波通讯中，载波机的发信部分就是一种发送设备。信道是信息传输的媒介，概括地讲分有线信道和无线信道。信号在传输过程中，还会受到来自系统内部噪声和外界各种无用信号的干扰各种形式的噪声集中在一起用一个噪声源表示。接收设备和输出设备的作用与发送设备和输入设备作用相反，它们是接收线路传输的信息，并把它恢复为原始信息形式，完成通讯。在电力工业中，现已形成以网局及省局为中心的专用通讯网，并且已开通包括全国各大城市的跨省长途通讯干线网络。在现行的通讯网中光纤通讯已占主导地位。随着电力工业的发展，大电站、大机组、超高压输电线路不断增加，电网规模越来越大；通讯技术发展突飞猛进，装备水平不断提高，更新周期明显缩短。数字微波、卫星通讯、移动通讯、对流层散射通讯、特高频通讯、扩展频谱通讯、数字程控交换机以及数据网等新兴通讯技术在电力系统中会得以逐渐推广与应用。

三、结语

在合理规划、设计和实施各种网络的基础上，如何为电力系统提供种类繁多、质量可靠的服务，就成为摆在电力通讯部门面前的一个重要课题，而建立一个综合、高效的电力系统通讯资源管理系统则是解决这一问题的一项重要基础工程，具有十分重要的理论意义和应用价值。

参考文献

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【关键词】35kV大供电分区；数字通讯过电流保护

1 前言

目前国内地铁35kV中压环网供电系统接线方式有大供电分区和小供电分区两种供电方式，大供电分区方式中一般情况下分区数量为主变电所站数量的两倍，两个主变电站之间的可通过环网开关直接联通。小供电分区方式中一般以四五个站为一个供电分区，直接从主变电站取电。为了减少主变电站馈出断路器数量和节省环网电缆投资，广州地铁六号线35kV中压环网供电系统即采用大环网分区的供电方式，但是大环网分区存在环网电缆故障情况下对下级车站变电所供电影响范围大及进出线过电流保护梯级设置困难等问题。六号线35kV中压供电系统中首次采用了GE数字通讯过电流保护，该保护系统有效解决了原有线路环网进（出）线开关过电流保护设置不合理等问题。

2 原有线路环网过电流保护设置的缺陷

原有线路环网进出线继保装置不具备相互间数字通讯功能，只设置线路差动保护和过流保护，其中过流整定值从主变电所向下逐级梯级递减设置。上级110kV主变电所的过流延时整定为了配合供电局电网大系统，保护整定只能设为1.2s，这样35kV环网供电开关过流延时整定只能设置为0.9s和0.6s两种延时，造成一个环网供电区中有一半环网开关延时整定值一样，当下级故障时可能存在多站环网开关同时跳闸风险。

以五号线35kV环网保护整定为例，如果下级故障超过文冲站保护定值且不在线路差动保护范围之内的话（如下级开关柜或者母线故障），将可能造车文冲～大沙地5个开关同时跳闸，见图1。

图1 五号线鱼珠至文冲供电分区示意图

3 数字通讯过电流保护原理

广州地铁六号线35kV环网局部供电图如图2所示。

图2 六号线35kV环网电分区局部示意图

在该35kV环网供电系统中设置的GE数字通讯过电流保护主要由35kV环网进（出）线开关的过流选跳保护、母线主保护、数字后备电流保护及数字馈线失灵保护组成，各种保护的逻辑原理如下分析。

3.1 环网进（出）线开关过流选跳保护

过电流选跳保护是基于微机保护装置间的直接通信功能提出的一种新的保护方案。它利用保护装置上的光纤模块，通过光纤接线，在保护装置之间传递数字信息，实现信息共享，通过对保护装置进行逻辑编程，对地铁站内及站间保护装置的电流保护动作与否进行比选、逻辑判断，快速判别线路故障区段，实现选择性地快速切除故障线路。

电流选跳保护的基本原理是根据区间线路沿线各开关是否流过故障电流判断故障区段，即当环网线路发生单一的故障时，则故障区段位于从电源侧沿供电方向最后一个经历了故障电流的开关和第一个未经历故障电流的开关之间的区段。如图3所示，这是一段35kV交流环网供电系统，假设短路点发生在c段，根据供电方向，Q2是最后一个过流的开关，Q3是第一个没过流的开关，则可判断故障发生在c段，Q2、Q3开关应断开。

图3 区间故障区段的判断和隔离

如图4所示，当故障点出现在d点时，IED1至IED4均感受到过电流，IED5至IED8均无过电流，IED4是最后一个过流的保护装置，设备IED4与IED5将本身的过流与否的数字信号互送，逻辑判断，设备IED4与IED5同时速断跳闸，从而切除故障点。

图4 保护装置连接图

3.2 环网进（出）线开关母线主保护

六号线35kV母线保护通过进（出）线开关设置的母线主保护实现，主要用于切除所内35kV母排故障。其逻辑为进（出）线开关保护装置检测到本侧存在过电流，但是母线上其他任何开关数字通讯都没有过电流启动，则母线主保护出口动作。

3.3 环网进（出）线开关数字通讯过流后备保护

进（出）线后备保护的目的是利用进（出）线作为同段母排出（进）线的后备保护，即当同段母排出（进）线有保护动作启动，达到延时后故障电流仍存在，跳进（出）线开关。

3.4 环网进（出）线开关数字通讯馈线失灵保护

进（出）线设馈线失灵保护作为馈线开关保护拒动情况下的后备保护。当馈线开关保护动作后，达到延时后故障电流仍未消失，则启动馈线失灵保护，跳进（出）线开关。