淺談配網自動化光纖通信系統施工技術

楊鴻鋒

（廣西水利電力職業技術學院，南寧 530023）

1 引言

配網自動化光纖通信系統是現代配電網的重要組成部分，具有高效、可靠和安全的特點，對電力系統的運行和管理起著至關重要的作用。而系統的施工技術是保證其順利部署和運行的關鍵環節。本文淺談配網自動化光纖通信系統施工技術，探討施工過程中的關鍵要素和注意事項。

2 配網自動化光纖通信系統概述

配網自動化光纖通信系統是一種應用光纖通信技術實現遠程監控、控制和管理的系統。它通過光纖傳輸信息實現電力系統的智能化，提高電力系統的可靠性、靈活性和安全性。配網自動化光纖通信系統的工作原理基于光纖傳輸和光纖傳感技術。系統由光纖傳感器、光纖通信設備和監控中心組成。光纖傳感器負責采集電力系統的參數，如電壓、電流和溫度等。光纖通信設備將采集到的參數通過光纖傳輸到監控中心。監控中心實時監測電力系統的運行狀態，并可以通過光纖傳輸控制電力設備的操作。配網自動化光纖通信系統可以應用于城市電網、工業電網等不同場景。在城市電網中，系統可以實現對電力設備的遠程監控和控制，如實時檢測電力設備的工作狀態和負載情況，及時發現故障并進行定位和修復。在工業電網中，系統可以實現對電力設備的精細管理，如優化電力設備運行參數，提高能源利用效率，降低能耗和運營成本[1]。

3 配網自動化光纖通信系統施工要求

3.1 通信系統的可靠性要求

在配網系統中，許多通信設備都是處在一種極端惡劣的環境下，這就要求配網系統的通信設備具有耐高溫、耐雨淋、耐冰雪日曬等性能，同時降低電磁對通信系統的各種干擾，從而確保配電網能夠在這樣的環境下高效、可靠地工作。

3.2 通信系統的經濟性要求

在配電網系統中，經濟性原則是一個必須從長遠考慮的標準，由于電力系統需要兼顧經濟效益和社會效益，因此，對配電網通信系統的投資不能太大，主要是在充分利用已有的網絡通信的同時，實現資源的最優配置，從而對配網的總體規劃進行有效的調整，避免資源浪費和重復建設。

3.3 通信系統的雙向通信以及免維護要求

在通信系統中，配電網的自動化要實現各種功能，比如，遙感功能、遙信功能和遙控功能，所以，需要通信系統具有雙向通信能力。在操作上，許多配網設備都要安裝在線路和環網柜中，這種方式很難進行操作，并且空間比較狹窄，給安裝調試帶來不便。所以，在這樣的條件下，配電網通信設備可以更加方便地安裝和調試，既是提高工作效率的舉措，也可以在一定程度上減輕工作人員的工作負擔[2]。

4 配網自動化光纖通信系統施工技術要點

4.1 前期準備

4.1.1 進行現場勘測和測量

在開始施工前，需要進行現場勘測和測量，以確定光纖通信系統的布線路徑和長度。包括以下關鍵步驟。

第一，現場勘測。檢查并評估施工現場的環境條件，包括溫度、濕度、灰塵和振動等因素。此外，還要檢查與光纖通信系統相關的強電線路和設備的位置和布置情況，以避免干擾和沖突。

第二，測量布線路徑和長度。使用專業的測量設備，如測距儀和光纜測量儀測量光纖通信系統的布線路徑和長度，有助于確定光纜的需求和布線規劃，避免浪費和錯誤的布線。

第三，考慮光衰和干擾問題。根據布線路徑和長度計算光纖傳輸中的光衰損耗，確保信號傳輸質量。

4.1.2 制訂施工計劃

在前期準備階段，還需要制訂合理的施工計劃，確保資源的充分利用和工期的及時完成。再制訂施工計劃過程中，需要考慮以下關鍵問題。

第一，分解工作量。根據施工范圍和任務，將整個施工過程分解為不同的工作包，并明確每個工作包所需的人力、物力和時間。

第二，資源調配。評估現有資源的數量和能力，并合理調配到不同的施工任務中。確保施工過程中所需的設備、材料和工具的充足供應。

第三，工期安排。根據工作量和資源，制訂合理的施工計劃，明確每個工作包的開始和完成時間，并監控整個施工過程的進展。

4.1.3 選擇符合標準要求的優質光纖、光學器件和連接器

第一，光纖選擇。選擇符合國家標準要求的優質光纖，如單模光纖（SMF）和多模光纖（MMF）。這些光纖應具有低傳輸損耗、高信號傳輸質量和較小的色散特性[3]。

第二，光學器件選擇。根據具體應用需求選擇合適的光學器件，如光纖調制器、光纖放大器和光纖分光器等。這些光學器件應符合工作頻率范圍和傳輸距離的要求，并具有良好的穩定性和性能。

第三，連接器選擇。選用高品質的連接器，確保光纖的良好連接和可靠性。常用的連接器類型包括SC、LC、FC 和ST等，應根據具體應用情況選擇合適的連接器。

4.1.4 進行光纜的剝皮、清潔和預備工作

第一，光纜剝皮。使用專業的剝皮工具，按照光纜的規格和要求進行剝皮操作，剝離光纜外保護層和子芯層，留下纖芯部分。

第二，光纖清潔。在連接之前，對剝離出的光纖進行清潔，使用純凈酒精和纖芯清潔紙等專業清潔用品，小心擦拭光纖端面，確保其干凈無塵。

第三，光纖預備。根據具體連接方式和連接器要求，進行光纖的預備工作，如剪斷光纖使之平整，進行光纖端面的打磨和拋光，以提供光纖連接的良好接觸。

4.2 光纜布線和固定

4.2.1 光纜的鋪設和固定

第一，布線規劃。根據前期準備階段的勘測和測量結果以及布線設計方案，規劃光纜的布置路徑、長度和連接點。

第二，光纜鋪設。按照布線規劃進行光纜的鋪設，確保光纜的鋪設過程中不發生彎曲和過度拉伸，以避免對光纜的損壞和信號傳輸的影響。

第三，光纜固定。使用專業的夾具、卡扣或束帶等固定材料，將光纜牢固地固定在墻面或管道上，確保光纜的穩定性和安全性，避免其受到外部力的影響。

4.2.2 避免光纜與強電線路交叉或干擾

第一，分離布線。在光纜布線過程中，應盡量避免與強電線路的交叉和干擾，采用分離布線的方式，將光纜與強電線路保持一定的間距，以減少干擾的可能性。

第二，采用防護材料。在光纜與強電線路交叉處，使用專業的防護材料，如管道、護套或屏蔽罩等，實現光纜與強電線路的隔離，并提供額外的保護[4]。

4.3 光纖接頭處理

4.3.1 進行光纖切割、熔接和封裝

第一，光纖切割。根據接頭類型和連接需求，使用專業光纖剝皮工具和切割設備，將光纖切成適當的長度，確保切割面的質量和平整度，以便后續步驟的熔接和連接。

第二，光纖熔接。使用專業的光纖熔接機，將兩根切割好的光纖進行熔接，確保熔接的質量和穩定性，使纖芯之間的光信號可以互相傳輸，盡量減小信號損耗。

第三，封裝接頭。將熔接好的光纖接頭進行封裝，使用專業的封裝盒、套管或保護套等，保護接頭的結構完整和穩定性，確保接頭在使用過程中不受到外界的損傷和干擾。

4.3.2 使用專業工具和設備進行接頭的清潔、對齊和固定

第一，接頭清潔。在進行接頭熔接之前，使用專業的清潔工具和酒精棉球對接頭進行清潔，去除灰塵和污垢，確保接頭表面的干凈和光滑。

第二，接頭對齊。使用專業的光纖對齊工具，將連接的光纖接頭進行精確對齊，確保兩根光纖的纖芯能夠完全匹配，以最大限度地減小信號衰減和損失。

第三，接頭固定。使用專業的固定工具和設備，固定已經對齊的光纖接頭，確保其在使用過程中不會發生移動或松動，保證接頭的連接質量和穩定性。

4.4 光纖測試與調試

光纖測試與調試是配網自動化光纖通信系統施工的最后階段，旨在確保光纖連接的質量和信號傳輸的可靠性。

首先，使用光纖測試設備，如OTDR 和光功率計等，對光纜進行衰減和傳輸特性測試。

光纜衰減測試：使用光功率計或光纖衰減測試儀（OTDR）等設備，測量光纜沿途的衰減值。通過衡量不同點的光信號強度，可以確定信號在傳輸過程中的衰減大小。

傳輸特性測試：使用OTDR 等設備，對光纜進行傳輸特性測試，包括衰減、反射和插入損耗等，通過對比測試結果與預期性能要求，可以確定光纖連接的質量和信號傳輸的效率。

其次，進行光纖連接的優化和調整。

優化光纖接頭：根據測試結果，對光纖接頭進行調整，以優化連接的性能，包括調整光纖接頭的角度，確保光纖之間的最佳對接，減少反射損耗。

優化光纖連接的插拔：對于已經連接的光纖，進行適當的優化和調整，以提高插拔的穩定性和可靠性，包括調整光纖連接的插拔力度和角度，確保連接的牢固性。

光纜衰減是指光信號在光纖傳輸過程中的損耗量，通常表示為單位長度的損耗，單位為dB/km。對于單模光纖，要求其衰減不超過0.35 dB/km；對于多模光纖，要求其衰減不超過3.5 dB/km[5]（見表1）。通過對衰減的控制和評估，可以確保光信號在傳輸過程中的穩定性和可靠性。光纖連接插入損耗是指光纖連接頭或連接件在連接過程中引入的額外損耗，通常要求連接插入損耗不超過0.3 dB，這意味著在光纖連接的過程中，要確保光信號的損耗最小，避免因連接不良導致的信號衰減。光纖連接反射損耗是指光信號在連接點發生反射時引起的信號損失，一般要求反射損耗應低于-45 dB，反射損耗的控制和評估是確保光纖連接質量和信號傳輸效率的重要步驟。

表1 常用光纜類型的傳輸損耗情況

4.5 系統運行與維護

首先，對施工完成的系統進行一段時間的運行監測。（1）系統狀態監測。觀察和記錄系統的工作狀態、運行參數和性能指標，包括信號傳輸質量、延遲時間和穩定性等。（2）故障排除。及時響應并處理系統中出現的故障和問題，通過監測和分析系統的運行狀況，識別并解決可能出現的故障源，以確保系統的正常運行。（3）性能評估。根據設定的性能指標，對系統進行評估和分析，以確認系統是否達到預期要求，并根據具體情況，對系統進行優化或調整，以提高性能和可靠性。

其次，定期進行系統的維護工作。（1）清潔和檢查。定期對系統的各個組件進行清潔和檢查，清除灰塵、污垢和雜物，確保系統的正常運行。（2）檢修和維修。定期進行系統設備的檢修和維修，修復或更換磨損和損壞的部件，確保系統的長期穩定運行[6]。

5 結語

配網自動化光纖通信系統施工技術的發展和應用為電力系統的信息化建設提供了有力支持。通過對光纜布線和固定、光纖接頭處理、光纖測試與調試以及系統運行與維護等基本要素的深入探討和實踐，可以確保該系統的穩定運行和信號傳輸的可靠性。配網自動化光纖通信系統施工技術的不斷發展和完善將極大地促進電力系統的現代化進程和可持續發展。