光纖線路自動切換保護在電力通信中的運用

吳姝俐

【摘 要】確保電網安全、穩定、經濟運行在國民經濟建設中的特殊地位，因此，如何提高電力通信網的可靠性是大家一直探討的問題。目前，在眾多電力通信保護方式中，光纖線路自動切換保護逐漸得到了應用。本文詳細介紹了光纖線路自動切換保護的技術原理，設計了適用于實際中實現方案，進一步推廣了光纖線路自動切換保護在電力通信中的應用。

【關鍵詞】電力通信；光纖線路自動切換保護；保護原理；實現方案

【中圖分類號】TN915.853【文獻標識碼】A【文章編號】1672-5158（2013）07-0377-02

光纖通信由于其通頻帶寬、容量大、傳輸距離遠、無電磁干擾等優點，已成為信息化社會構筑現代通信網絡的重要基礎。但如何更好的保障電力通信的安全性和可靠性，在當前光纖通信建設中的重要話題。光纖線路自動切換保護（OLP）它是一種簡單、經濟、實用的保護手段，是一個獨立于通信傳輸系統，完全建立在光纜物理路由上的自動監測保護系統，能夠實現光纜線路的同步切換保護，迅速恢復通信，從而大大提高光纜線路的可用性。因此，光纖線路自動切換保護在電力通信建設中正受到廣泛關注。

1 光纖傳輸系統保護技術

鑒于電網建設的特殊性，電力光纖通信專網的光纜一般隨輸電線路架設，而輸電線路大多架設于地勢偏遠、交通不發達的非人口密集區，由于自然界不可抗的外力以及施工、偷盜等人為損壞因素，很難確保光纖通信線路的持續暢通。因此，傳輸保護是一項必不可少的重要工作。

2 OLP的技術原理

OLP系統獨立于通信傳輸系統，完全建立在光纖物理介質上，對光纖的光功率進行自動監測和分析。當線路光纖發生損壞、斷纖等故障時，系統通過檢測到的光功率異常，實時將光路自動從工作光纖切換至備用光纖，實現光纜線路的同步切換保護，從而大大提高光纜線路的安全性和可靠性，保證了通信業務的傳輸質量。

2.1 OLP的保護原理

OLP設備內包含主控模塊、光功率監測模塊和光路切換模塊等。主控模塊用于控制光功率監測模塊和光路切換模塊，光路切換模塊受控完成在主、備用光通道之間的切換操作，其核心器件為安裝在設備光接口與傳輸線路纖芯之間的光開關，光功率監測模塊主要用于監測線路的光功率情況，以及時發現異常。OLP保護方案主要有1+1保護方式和1：1保護方式2種。

1+1保護方式（雙發選收）在接收端配置光開關，發送端的光信號經50： 50的耦合器分光后，經過主用線路光纖和備用線路光纖同時傳輸到接收端。接收端對2路信號的光功率進行判斷，通過光開關選擇接收。1+1保護方式示意如圖1所示。

1：1保護方式（選發選收）在發送端和接收端均配置光開關，發送端和接收端可同步選擇主、備用光纖路由傳輸。即兩端站間有主用和備用2條傳輸路由，系統可選擇（或設定）其中1條光纖路由作為系統主用路由，用來傳輸信號。當系統的光功率監測模塊監測到主用路由光功率異常時，系統自動將傳輸信號路由從主用路由切換至備用路由，另一端也會同步切換。1： 1保護方式示意如圖2所示。

2 種保護方式均提供雙向四纖保護功能，均可實現主、備用路由的自動切換和返回。1+1保護方式采用熱備份方式，雙發選收，其切換速度較快（切換時間小于25ms，典型切換時間為15ms），但其插入損耗較大，小于5. 0dB；1：1保護方式采用冷備方式，選發選收，其切換速度不及1+1保護方式（切換時間小于50ms，典型切換時間為30ms）；插入損耗較小，小于3.0dB。保護方式比較見表1所列。

由表1可知，1+1保護方式切換時間短，但其插入損耗較大，適用于功率富裕度較大的短距離傳輸系統的保護；1：1保護方式切換時間較長，但其插入損耗較小，適用于長距離傳輸系統的保護。

2.2 OLP的聯網管理

OLP設備具備監控和管理功能，并具備監控信息輸出接口，支持數據通信網（Data Communicaiton Network，DCN）、數字數據網（Digital Data Network，DDN）、E1等多種聯網方案，通過OLP網管軟件，可實現各設備的控制和管理。對于同時安裝有OLP及光放大器的站點，也可通過在站內配置1套網管信息采集裝置，實現對站內所有外置光模塊的監控信息采集和上傳。在電力系統實際應用中，可在一級網絡的調度管理中心（省調或地調等）設置1套網管主站，各站端OLP設備網管信息通過電力通信專網上傳至主站，進行統一管理和監視。

因為OLP具有的自動切換保護的前提是OLP能同時對主用光纖和備用光纖的光功率進行實時監測，所以通過OLP的網管不但能實現對網元設備的故障管理和路由管理，更能同時監測光纜運行情況，并在主、備用光纖均正常的情況下，經過OLP系統網管或OLP設備面板發出命令，切換工作路由，保證通信業務無中斷，為通信運維檢修和管理工作提供較大地幫助。

3 OLP的實現方案

隨著光纖通信技術沿著長站距、大容量的方向不斷發展，電力通信網承載的業務種類和業務數量不斷增加，對于重要傳輸線路或安全質量要求高的鏈路，采用OLP保護能大大提高通信安全性和容災能力。

實際應用中，擬針對某一光纖傳輸線路通過OLP實現光路保護時，可根據主、備光纜長度差異和系統裕量的情況，選擇以下方案。

3.1 點對點直達方式

在系統主、備用路由光纜長度和衰耗基本相同，且主用路由系統有3dB（1：1方式）或5dB（1+1方式）左右功率富裕度的情況下，可將主、備光纖直接連接至OLP裝置，實現光纖線路保護。

3.2 備用路由加裝光放大器和色散補償裝置

對于系統備用路由光纜衰耗比主用路由光纜衰耗大（一般7dB以內），或主、備用光纜色散不一致，且主用路由系統有3dB的調整裕量的情況下，可在備用路由光路上加裝光放大器和色散補償裝置，以補償光功率衰減和系統色散衰減，滿足系統傳輸要求。備用路由增加放大器和色散補償如圖3所示。

3.3 備用路由設置中繼站

對于系統備用路由光纜衰耗比主用路由光纜衰耗大（7dB以上），且備用路由上有條件設置光中繼站，主用路由系統有3dB的調整裕量的情況下，可通過在光中繼站設置光中繼設備，滿足系統的傳輸要求。備用路由設置光中繼站如圖4所示。

實際應用中應該注意：OLP系統主要針對重要光路光纖進行點對點的通信保護，不受網絡建設情況的制約，既適用于新建網絡也適用于已建成的網絡；其主用光纖和備用光纖應盡量避免同路由；網管信息傳輸應盡量采用非OLP工作光纜傳輸，也可采用其他通信方式傳輸，以保證工作光纖故障后，OLP系統仍能正常工作。

4 結束語

總之，光纖線路自動切換保護技術的推廣，無疑增強了電力通信的安全性，提高了電力通信網運行管理水平，也提高了通信人員的業務技能水平?？梢韵嘈?，在接下來的很長一段時間內，光纖線路自動切換保護技術將會更好、更廣泛地應用在電力系統光纖通信網絡中，為電力生產服務。

參考文獻

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[2] 賀志宏.OLP光線路保護技術及在傳輸網絡中的應用[D].北京郵電大學，2011年