光纤通信技术论文发表范文(两篇)

　　下面是两篇光纤通信类技术论文，第一篇论文介绍了光纤通信式高速公路隧道供电解决方案，介绍了光纤备自投功能设计和系统运行方式的识别，第二篇论文介绍了光缆光纤通信技术现状及发展趋势，现代化通信支柱的地位非它莫属，光纤通信技术也被称为信息技术革命的重要标志之一。

　　《光纤通信式高速公路隧道供电解决方案》

　　摘要高速公路的中长距离的隧道多采用隧道两端双电源供电方式，一端电源失电时，需要人工倒闸至隧道另一端电源供电，时效性较差且不利于实现无人值守。本文根据某高速公路隧道工程的实际供电情况，提出了基于光纤通信的备用电源自投方案，从而提高隧道供电的可靠性和实时性。

　　关键词：高速公路;隧道供电;光纤通信;备用电源自投

　　1案例概述

　　广东省某高速公路隧道长度约7km，隧道两端各分布一处变电所，每个变电所设有两个环网柜(G04、G05)，分别给隧道左洞、右洞供电，如图1所示。正常运行时，只允许一端变电所的10kV环网柜给隧道左洞或右洞供电，而对端(另一端)变电所的对应的10kV环网柜处于热备用状态。两端变电所各备有380V等级的ATS应急发电机电源。隧道及隧道两端变电所均有光纤互联，并联接至该高速公路管理中心，通过光纤通信将隧道及隧道变电站的视频安防、电气设备运行等数据传输至远方的高速公路管理中心后台监控系统。该隧道变电站运行模式定性为无人值守、定期巡检。鉴于用电安全考虑，当隧道原供电变电所或环网柜失电时，先由应急发电机电源给隧道就近的洞口加强照明灯具供电，再由人工把对端变电所对应的环网柜合上。高速公路隧道多处于山区，当发生失电事故时，运行人员从高速公路管理中心到隧道现场处理电源倒闸操作的响应时间较长，至少需要几十min以上时间;较长时间由ATS应急柴油发电机电源供电，存在安全隐患，也不经济。从上述分析可知，该隧道供电存在的主要问题是，隧道供电电源发生故障时的备用电源切换倒闸操作时间长，不能满足无人值守条件。针对这个问题，可以靠安装安全自动装置来解决。

　　2解决方案

　　由于隧道较长，线路会将信号衰减，因此通过硬接线采集对端变电所对应环网出线的二次侧电流、电压及开关状态来实现备用电源自投的方法是不可取的。文献[2]中对采用TCP/IP、GPRS和光纤通信作为远方数据传输作了论述分析。光纤通信是解决变电站之间传输控制数据信息的优良手段。如图2所示，在两端变电所环网柜上各加装一台光纤备用电源自投装置(简称备自投)，隧道工程已建有光纤设施，且纤芯为12芯，有充足的光纤通道资源，故采取合用现有光缆的专用纤芯方式，通过光纤点对点通信，实现两端数据交互，由两端备自投装置实现虚拟硬件电气互锁和备用电源自投等智能操作，操作实时性高、安全性好。

　　3光纤备自投功能设计

　　备自投装置采集母线电压、给隧道供电的环网柜出线电流、环网柜断路器的双点(断路器的辅助常开触点和辅助常闭触点，以下相同)位置状态、洞内电缆带电状态(通过电压取样或表征带电的状态信号)以及外部闭锁备自投信号等，并把数据信息实时传输至隧道对端备自投装置。备自投装置结合两端的电流、电压、开关状态等信息进行综合判断。自投动作采用母线失压、洞口电缆无电压、无电流判据。正常工作仅有一端环网柜处于工作状态，两端环网柜运行方式为互备或主备模式。在主备模式下，主供柜可选Ⅰ号环网柜(A变电所环网柜)或Ⅱ号环网柜(B变电所环网柜)。环网柜是否有电通过采集母线PT(电压互感器)电压判断。分布于隧道两端的备自投装置，硬件、软件完全相同，其中一台做主机，另一台做从机;主、从设置通过人机接口来设定。主机与从机每隔20ms交换一次实时数据帧，分别将各自的电流、电压、开入量状态等传输至对端。数据帧格式见表1。数据交换由主机发起，从机应答。备自投动作逻辑由主机来实现，从机依据主机的远控指令完成本端断路器的分、合闸操作。光纤备自投装置实现的主要功能如下。

　　3.1系统运行方式的识别

　　1)Ⅰ柜正常工作运行方式。Ⅰ柜带隧道内高压电缆独立运行，Ⅱ柜热备用。(1)两端环网柜的母线电压均正常(PT电压正常)。(2)Ⅰ柜断路器在合闸位置，Ⅱ柜在分闸位置(通过断路器双点位置来判断)。2)Ⅱ柜正常工作运行方式。Ⅱ柜带隧道内高压电缆独立运行，Ⅰ柜热备用。(1)两端环网柜的母线电压均正常(PT电压正常)。(2)Ⅱ柜断路器在合闸位置，I柜在分闸位置(通过断路器双点位置来判断)。

　　3.2备用电源自动投入

　　1)互备模式在Ⅰ柜正常工作运行状态或Ⅱ柜正常工作运行状态下，工作柜失电欠流、失压、洞内电缆失压，而且备用柜电压正常，工作柜上的备自投装置经T1跳闸延时对失电工作柜发跳闸命令，确认失电的工作柜断路器跳开后，备用柜上的备自投装置经T2合闸延时对备用柜断路器发合闸命令，原备用柜变为了工作柜。如果失电的工作柜断路器没有跳开，就不会合备用柜断路器。2)主备模式(1)自投动作过程：在主供柜正常工作运行状态，主供柜失电欠流、失压，洞内电缆失压，而且备用柜电压正常，经T1跳闸延时对失电主柜发跳闸命令，确认失电的工作柜断路器跳开后，经T2合闸延时对备用柜断路器发合闸命令，然后备用柜带隧道电缆运行。如果失电的主供柜断路器没有跳开，就不会合备用柜断路器。(2)自复动作过程：处于备用柜工作状态时，在主供柜电压恢复后，备自投将经T3延时确认后，经T1跳闸延时跳备用柜，确认备用柜断路器跳开后，经T2合闸延时对主柜断路器发合闸命令，然后恢复主柜带隧道电缆运行，即自复功能。如果备用柜断路器没有跳开，就不会合主供柜断路器。(3)紧急自复动作过程：处于备用柜工作、主供柜有压状态时，备用柜失电、无压无流，洞内电缆失压，经T1跳闸延时跳备用柜，确认备用柜断路器跳开后，经T2合闸延时对主供柜断路器发合闸命令，主供柜带隧道电缆运行。如果备用柜断路器没有跳开，就不会合主供柜断路器。(4)在运行过程中如主供柜已拉开，而备供柜无法合上时(排除闭锁条件满足情况)，在检测到主供柜恢复送电后，会经T4延时自动合上主供柜开关。T1、T2、T3、T4延时可以通过备自投装置面板人机接口操作来设定，设定范围0.2s～60min。

　　3.3备自投闭锁

　　备自投功能可通过控制字选择经由外部接点闭锁、洞内电缆过流闭锁、PT断线闭锁等;光纤通信中断时将闭锁备自投。一旦闭锁条件满足，备自投功能就将处于退出运行状态。刚动作完一次后，备自投自行退出或进入备用运行方式，只有再次满足正常运行条件15s后，才再进入的正常运行状态。

　　4结论

　　方案采用了断路器位置双点(常开、常闭)状态判断，加上母线电压判断、环网柜电流判断、洞口高压电缆有电状态检测，两端数据交互后，能清晰无误地判断系统运行状态，多重条件判定，使得装置不会出现误动的情况。在出现光纤通信中断或PT断线或状态检测断线时，最坏的情况是备自投装置处于闭锁而拒动，这种情况下可由人工操作来完成电源切换。方案以光纤通信式备用电源自投解决了中长距离隧道的双端电源供电切换问题，最快可在500ms内就地实现备用电源切换，解决了山区隧道供电需要人工倒闸操作的问题，提高了隧道供电的安全性、可靠性和实时性，在隧道供电应用上具有很好的实用性。

　　参考文献

　　[1]谷昕.利用光纤通信网络传输继电保护信号[J].电力系统通信,2004,25(7):34-37.

　　[2]唐海军.基于光纤通信的远方备自投设计与实现[J].继电器,2006,34(4):80-82,85.

　　[3]侯文凯,蒋汉贵.高速公路隧道环网供电解决方案[J].电工技术,2013,10(10):79-81.

　　作者：李才勇 刘宏 单位：珠海市恒瑞电力科技有限公司

　　《光缆光纤通信技术现状及发展趋势》

　　【摘要】光缆通信在我国使用的时期较长，其使用历史为20多年。这20年也就是光缆通信技术在我国的发展时期。光纤通信优点较多，损耗低是它的主要优点之一，传输频带宽与容量大也是它的优点，且因为其体积小和重量轻，方便了对它的接入工作，还有其具有抗电磁干扰等优点，因此被众人所喜爱。光纤通信技术具有较快的发展前景。

　　【关键词】光缆光纤通信技术;现状;发展趋势

　　1引言

　　当前，光纤通信技术在实际运用中具有良好的发展空间，被誉为最有前途的通信技术之一，如今，信息量如天上繁星不可胜数且复杂多变，光纤通信技术已被人们当成主要的传输媒介，对于信息网架构的整体面貌具有深刻的影响。光纤通信技术在当今信息社会发挥无比伦比的作用，前程似锦。本文主要对光纤通信在我国发展的现状及其具体的发展趋势做具体阐述[1]。

　　2光纤通信的概况

　　提出具有低损耗特点的光纤能够被应用于通信领域中，从而由此打开光纤通信领域的大门的时间是1966年，美籍华人高馄与霍克哈姆对此发表论文，由此光纤通信技术越来越被人们所重视。光纤通信技术的开始阶段是在1970年，美国康宁公司首次研制出光纤，其损耗为20dB/km。光纤通信的载波是1014Hz的光波，传输媒质为光纤。光纤通信因为它具有低损耗和传输频带宽以及容量大的优点，而且其具有体积小和重量轻以及抗电磁干扰强等众多优点，因此被众人所喜爱。

　　3光纤通信技术发展的现状

　　3.1波分复用技术

　　以能获得较多的宽带资源为目标，波分复用技术通过对单模光纤低损耗区进行充分利用，最终效果明显。光纤的低损耗窗口具有多个信道，它的划分是根据每一信道光波的波长来达到划分的目的。光波是信号的载波，在发送端应用合波器的方式来合并规格各异的信号光载波，一根光纤中就合并规格各异的信号光载波，以这种方式进行信号传输。在接收端口，应用分波器对其进行区分，由一根光纤变为多根光纤。除了在光纤非线性时的情况下，因为不同波长的光载波信号可以当作是相互独立单独存在的个体，因而一根光纤中能够实现多渠道光信号的复用传输的目的。

　　3.2光纤接入技术

　　光纤接人网技术，其意义和价值非常重大，它也被称为信息高速公路的“最后一公里”。如果要达到信息高速传输，且要满足更多受众需求的目的，其宽带具有主干传输网络是重要环节，但用户接人部分更是关键的部分。光纤接人网技术，其信息传输达到高速化。在光纤宽带接入过程中，因光纤到达不同的位置，其应用也有很多种类，例如FTTB、FTTC和FTTCab以及FTTH等应用。这些应用被称作为FTTx。光纤到户，其简称为FTTH，FTTH是光纤宽带接入的最终方式。FTTH提供全光的接入，所以，对光纤的宽带特性加以充分利用，从而满足受众不受限制的带宽要求，对于宽带接入的需求也可以充分满足。当前，国内可以向受众提供FE或GE两种宽带，它可以很好地满足大中型企业用户。因此，这种接入方式比较理想[3]。

　　4光纤通信技术的发展趋势

　　随着社会的发展，人们对于光纤通信的要求也越来越高，其超高速度和超大容量以及超长距离传输就是人们对光纤通信技术所追求的具体目标，全光网络更是人们所持之以恒追求的目标。

　　1)传输技术波分复用技术能够满足超大容量与超长距离传输的要求，对于光纤传输系统的传输容量具有巨大的提高，在将来的跨海光传输系统中应用前景更加广阔。这些年，波分复用系统取得了较快的发展，当前的1.6Tbit/WDM系统被广泛应用在商用领域，在此过程中全光传输距离扩展幅度也较高。提升传输容量，采取光时分复用，也是应用OTDM技术的一种很好的办法，与WDM通过增加单根光纤中传输的信道数。这种方式可以明显提高传输容量，而且这种方法合理科学。以提高单信道速率的理念，提高传输容量，这种理念与现实相符，这同时也是OTDM技术的主要内容，OTDM技术最终实现的单信道最高速率较普通速率高达640Gbit/s。

　　2)单通过OTDM与WDM对光通信系统的容量提高，传输容量毕竟有限，另外一种方式是对OTDM信号进行波分复用，最终对传输容量会有较大幅度的提高。应用偏振复用，简称为PDM技术，其对于减弱相邻信道的相互作用所取得的效果显著，见效快。主要是因为在超高速通信系统的基础上，归零(RZ)编码信号没有较大的占用空间，其对于色散管理分布的要求在一定程度上会有所降低，而且在对光纤的非线性情况下，光纤的偏振模色散中，RZ编码方式具有较强的适应能力，所以，超大容量WDM/OTDM通信系统所使用的传输方式一般都是RZ编码。WDM/OTDM混合传输系统在系统本身就可以找到需要解决的关键技术[4]。

　　3)光孤子通信。光孤子与其他光脉冲相比较，它的存在较为特殊，例如ps数量级的超短光脉冲就是较为特殊的例子。光纤的反常色散区，光孤子就存在这种区域之中，群速度色散和非线性效应互相平衡，光纤进行传输时需要长距离传输，波形与速度没有变化。光孤子通信技术，对光孤子加以利用，把光孤子作为载体，通信过程中可以实现长距离无畸变的通信，如果其在零误码的状况下，其传输的信息距离非常遥远。

　　4)全光网络。它是人们一直所追求的信号传输方式，它所要解决的技术问题是以光节点来代替电节点。可想而知，其节点之间也是全光化的，信息在进行传输时，信号在进行互相交换时，在运行的过程中它是以光的形式在进行的，用户应用交换机对信息进行处理操作的过程中，按比特运行的这种方式已不存在全光网络中，它的路由是由波长所决定的。在传统的光网络中，节点间以全光化的形式存在，虽然已被实现，网络结点处却一直采用电器件，对于当前通信网干线总容量的继续提高有所限制，因此如何实现真正的全光网越来越被人们所关注。

　　5结束语

　　光通信技术对于信息技术具有支柱性作用，虽然在发展路程中会有许多难走的路，但它是通信领域发展的必然趋势。从现代通信的发展趋势来看，光纤通信更是将来通信领域的王者。人们所追求的全光网络目标的脚步也会越来越近。

　　参考文献

　　[1]于虹霞.光纤通信技术的现状及发展趋势[J].黑龙江科技信息,2012(8):107.

　　[2]刘赞娟.浅析我国光纤通信技术的现状及发展趋势[J].科技信息,2012(6):276-277.

　　作者：杨健 单位：广州南沙信息港有限公司

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