通信电缆技术论文范文
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第1篇
1光纤技术发展的特点
1.1网络的发展对光纤提出新的要求
下一代网络（NGN）引发了许多的观点和争论。有的专家预言，不管下一代网络如何发展，一定将要达到三个世界，即服务层面上的IP世界、传送层面上的光的世界和接入层面上的无线世界。下一代传送网要求更高的速率、更大的容量，这非光纤网莫属，但高速骨干传输的发展也对光纤提出了新的要求。
（1）扩大单一波长的传输容量
目前，单一波长的传输容量已达到40Gbit/s，并已开始进行160Gbit/s的研究。40Gbit/s以上传输对光纤的PMD将提出一定的要求，2002年的ITU-TSG15会议上，美国已提出对40Gbit/s系统引入一个新的光纤类别（G.655.C）的提议，并建议对其PMD传输中的一些问题进行深入探讨，也许不久的将来就会出现一种专门的40Gbit/s光纤类型。
（2）实现超长距离传输
无中继传输是骨干传输网的理想，目前有的公司已能够采用色散齐理技术，实现2000～5000km的无电中继传输。有的公司正进一步改善光纤指标，采用拉曼光放大技术，可以更大地延长光传输的距离。
（3）适应DWDM技术的运用
目前32×2.5Gbit/sDWDM系统已经运用，64×2.5Gbit/s及32×10Gbit/s系统已在开发并取得很好的进展。DWDM系统的大量使用，对光纤的非线性指标提出了更高的要求。ITU-T对光纤的非线性属性及测试方法的标准（G.650.2）最近也已完成，当光纤的非线性测试指标明确之后，对光纤的有效面积将会提出相应指标，特别是对G.655光纤的非线性特性会有进一步改善的要求。
1.2光纤标准的细分促进了光纤的准确应用
2000年世界电信标准大会批准将原G.652光纤重新分为G.652.A、G.652.8和G.652.C3类光纤；将G.655光纤重新分为G.655.A和G.655.B两类光纤。这种光纤标准的细分促进了光纤的准确使用，细化标准的同时也提高了一些光纤的指标要求（如有些光纤几何参数的容差变小），明确了对不同的网络层次和不同的传输系统中使用的光纤的不同指标要求（如PMD值的规定），并提出了一些新的指标概念（如“色散纵向均匀性”等），对合理使用光纤取得了很好的作用。所有这些建议的修改、子建议的出现及新子建议的起草，都意味着光纤分类及指标、测试方法有某些改进，或有重要的提升；都标志着要求光纤质量的提高或运用方向上的调整，是值得注意的光纤技术新动向。
1.3新型光纤在不断出现
为了适应市场的需要，光纤的技术指标在不断改进，各种新型光纤在不断涌现，同时各大公司正加紧开发新品种。
（1）用于长途通信的新型大容量长距离光纤
主要是一些大有效面积、低色散维护的新型G.655光纤，其PMD值极低，可以使现有传输系统的容量方便地升级至10～40Gbit/s，并便于在光纤上采用分布式拉曼效应放大，使光信号的传输距离大大延长。如康宁公司推出的PureModePM系列新型光纤利用了偏振传输和复合包层，用于10Gbit/s以上的DWDM系统中，据称很适合于拉曼放大器的开发与应用。Alcatelcable推出的TeralightUltra光纤，据介绍已有传输100km长度以上单信道40Gbit／s、总容量10.2Tbit／s的记录。还有一些公司开发负色散大有效面积的光纤，提高了非线性指标的要求，并简化了色散补偿的方案，在长距离无再生的传输中表现出很好的性能，在海底光缆的长距离通信中效果也很好。
（2）用于城域网通信的新型低水峰光纤
城域网设计中需要考虑简化设备和降低成本，还需要考虑非波分复用技术（CWDM）应用的可能性。低水峰光纤在1360～1460nm的延伸波段使带宽被大大扩展，使CWDM系统被极大地优化，增大了传输信道、增长了传输距离。一些城域网的设计可能不仅要求光纤的水峰低，还要求光纤具有负色散值，一方面可以抵消光源光器件的正色散，另一方面可以组合运用这种负色散光纤与G.652光纤或G.655标准光纤，利用它来做色散补偿，从而避免复杂的色散补偿设计，节约成本。如果将来在城域网光纤中采用拉曼放大技术，这种网络也将具有明显的优势。但是毕竟城域网的规范还不是很成熟，所以城域网光纤的规格将会随着城域网模式的变化而不断变化。
（3）用于局域网的新型多模光纤
由于局域网和用户驻地网的高速发展，大量的综合布线系统也采用了多模光纤来代替数字电缆，因此多模光纤的市场份额会逐渐加大。之所以选用多模光纤，是因为局域网传输距离较短，虽然多模光纤比单模光纤价格贵50％～100％，但是它所配套的光器件可选用发光二极管，价格则比激光管便宜很多，而且多模光纤有较大的芯径与数值孔径，容易连接与耦合，相应的连接器、耦合器等元器件价格也低得多。ITU-T至今未接受62.5/125μm型多模光纤标准，但由于局域网发展的需要，它仍然得到了广泛使用。而ITU-T推荐的G.651光纤，即50/125μm的标准型多模光纤，其芯径较小、耦合与连接相应困难一些，虽然在部分欧洲国家和日本有一些应用，但在北美及欧洲大多数国家很少采用。针对这些问题，目前有的公司已进行了改进，研制出新型的5O/125μm光纤渐变型（G1）光纤，区别于传统的50/125μm光纤纤芯的梯度折射率分布，它将带宽的正态分布进行了调整，以配合850nm和1300nm两个窗口的运用，这种改进可能会为50/125pm光纤在局域网运用找到新的市场。
（4）前途未卜的空芯光纤
据报道，美国一些公司及大学研究所正在开发一种新的空芯光纤，即光是在光纤的空气够传输。从理论上讲，这种光纤没有纤芯，减小了衰耗，增长了通信距离，防止了色散导致的干扰现象，可以支持更多的波段，并且它允许较强的光功率注入，预计其通信能力可达到目前光纤的100倍。欧洲和日本的一些业界人士也十分关注这一技术的发展，越来越多的研究证明空芯光纤似有可能。如果真能实用，就能解决现有光纤系统长距离传输的问题，并大大降低光通信的成本。但是，这种光纤使用起来还会遇到许多棘手的问题，比如光纤的稳定性、侧压性能及弯曲损耗的增大等。因此，对于这种光纤的现场使用还需做进一步的探讨。
2光缆技术的发展特点
2.1光网络的发展使得光缆的新结构不断涌现
光缆的结构总是随着光网络的发展、使用环境的要求而发展的。新一代的全光网络要求光缆提供更宽的带宽、容纳更多的波长、传送更高的速率、便于安装维护、使用寿命更长等。近年来，光缆结构的发展可归纳为以下一些特点。
1）光缆结构根据使用的网络环境有了明确的光纤类型的选择，如干线网光纤、城域网光纤、接入网光纤、局域网光纤等，这决定了大范围内光缆光纤传输特性的要求，具体运用的条件还有可依据的细分的标准及指标；
2）光缆结构除考虑光缆使用环境条件以外，越来越多的与其施工方法、维护方法有关，必须统一考虑，配套设计；
3）光缆新材料的出现，促进了光缆结构的改进，如干式阻水料、纳米材料、阻燃材料等的采用，使光缆性能有明显改进。
不同的场合和不同的要求造成了光缆的多结构的发展趋势，新的光缆结构以及在现有结构上不断改进的各种结构也在不断涌现，出现了如下一些类型。
·“干缆芯”式光缆：所谓“干缆芯”即区别于常用的填充管型的光缆缆芯。这种缆的阻水功能主要靠阻水带、阻水纱和涂层组合来完成，其防水性能、渗水性能都与传统的光缆相同，但它具有生产、运输、施工和维护上的一些优点。首先是方便，因为阻水材料不含粘性脂类，操作使用比较方便安全；其次，干式光缆重量轻、易接续、易搬运，设备投资小、成本低，生产使用中也显得干净卫生，在长期使用中还可减少缆芯中各种元件之间的相对移动。特别是在接入网室内缆和用户缆中，好处更加明显。
·生态光缆：一些公司从环境保护及阻燃性能的要求出发，开发了生态光缆，应用于室内、楼房及家庭。现有光缆中使用的一些材料已不符合环保的要求，如PVC燃烧时会放出有毒性气体，光缆稳定剂中有时含铅，都是对人体及环境有害的。2001年ITU-T已通过了一项L45建议——“使电信网外部设备对环境的影响最小化”建议，通过对光缆、电缆光器件及电杆等基于寿命周期怦估（LifeCycleAnalysis，LCA）的方法来确定产品对环境的影响。由于环境因素正日益受到重视，对通信外部设备，特别是光缆产品规定这样的指标已提到日程上来，如果不在材料和工艺上下功夫就难以达到环保的要求。因此已有不少公司针对此类问题开发了一些新材料，如对室内用缆，开发了含有阻燃添加剂的聚酞胺化合物，以及无卤性阻燃塑料等。
·海底光缆：海底光缆近年来有根快的发展，它要求长距离、低衰减的传输，而且要适应海底的环境，对抗水压、抗气损、抗拉伸、抗冲击的要求都特别严格。
·浅水光缆（MarinizedTerrestrailCable，MTC）：浅水光缆是区别于海底光缆而提出来的另一类结构的水下光缆，适合于在海岸边上、浅水中安装，无需中继、通信距离比较短的水下（如岛屿间、沿海岸边上的城市）敷设使用。这种光缆区别于海底光缆的环境，需要的光纤数不多（中等），但要求结构简单、成本较低，易于安装和运输，便于修复和维护。ITU-T在2001年提出了ITU-TG.972定义下的浅水光缆建议，为建设类似的水下光缆提供了一组规范，随后也有可能形成相应的国际标准。
·微型光缆：为了配合气压安装（或水压安装）施工系统的运用，各种微型的光缆结构已在设计和使用中。对于气压安装的微型光缆，要求光缆与管道之间有一定的系数，光缆重量要准确，具有一定的硬度等。这种微型光缆和自动安装的方式是未来接入网，特别是用户驻地网络中综合布线系统很有潜力的一种方式，如在智能建筑中运用的智能管道中就非常适合这种安装。
·采用了纳米材料的光缆：近来，一些厂商已开发出纳米光纤涂料、纳米光纤油膏、纳米护套用聚乙烯（PE）及光纤护套管用纳米PBT等材料。采用纳米材料的光缆，利用了纳米材料所具有的许多优异性能，对光缆的抗机械冲击性能、阻水、阻气性都有一定的改善，并可延长光缆的使用寿命。目前此类材料尚处于试用阶段。
·全介质自承式光缆（ADSS）：全介质光缆对防止电磁影响及防雷电都有优良的特性，而且重量轻、外径小，架空使用非常方便，在电力通信网中已得到大量的应用。预计2000～2005年，每年电力部门对ADSS光缆需求约15000km。ADSS同时也是电信部门在对抗电磁干扰及雷暴日高的敷设环境中一种很好的光缆类型的选择。在今后一段时间内，如何在满足要求的前提下，尽量减小ADSS光缆的外径，减轻光缆的重量，提高其耐电压性能是ADSS光缆研究改进的课题。
·架空地线光缆（OPGW）：OPGW已出现了很长一段时间，近年来一直在改进和提高之中。OPGW的光纤单元中采用PBT，于套管外面再加上一层不锈钢管，有的还在塑料套管与不锈钢管之间加上一层热塑胶，不锈钢管用激光焊接长度可达数十公里，光纤在这样的多层保护管中得到了充分的机械保护。预计从现在到2005年，OPGW光缆的需求将会逐年上升，每年增加约2500km，到2005年预计可达到20000km。当然对OPGW光纤的防雷问题一直是业界十分关注的问题，也应配合具体环境和使用条件加以考虑，使之得到充分保护。
2.2光缆的自动维护、适时监测系统已逐渐完善，可保证大容量高速率的光缆不中断传输
光缆的维护对于保证网络的可靠性是十分重要。在已开通的光网络中，光缆的维护和监测应该是在不中断通信的前提下进行的，一般通过监测空闲光纤（暗光纤）的方式来检测在用光纤的状态，更有效的方式是直接监测正在通信的光纤。虽然ITU-T长时间收集和讨论了国际上的最新资料，于1996年了L.25光缆网络维护的建议书，对光缆的预防性维护和故障后维护规定了详细的维护范围和功能，但已经不能满足当前的需要，目前最新的建议是2001年12月IUT-TSG16会议通过的“光缆网络的维护监测系统”（L.40建议）。为了进一步缩短检测及修复时间，美国朗讯公司曾提出了新一代光纤测试及监控系统，能在1s内发出故障告警，3min内找到故障点，且工作人员可以遥控操作，据称该系统还将开发有故障预测及对断纤（缆）的快速反应能力。日本、意大利等国电信企业也提出了一些系统方案。
·日本NTT方案：在局内运用光纤选择器与系统的测试设备和传输设备相连形成了一种可对光纤状况进行实时监测的系统，保证有用信号在通过光纤选择器测试证明良好的光纤上传输，对有故障的光纤可以预选监测出来及时传送到维护中心进行适当处理，避免不良状况进入有用的光传输信道，从而起到在运行中对整个光通信系统的支撑作用；在局外通过水敏传感器装置可监测外部设备光缆线路接头盒浸水的位置，水敏传感器安装在空闲的光纤上，水敏传感器中装有吸水性膨胀物，当水渗人接头盒时，吸水性物质会膨胀使得接头盒中的光纤受力，也就是使得这一空闲光纤弯曲，从而使光纤的损耗增加，在监测中心的OTDR上就会反映出来。
·意大利的方案：此方案是一种综合处理的新型连续光缆监测系统。主要特点是将光缆网络、光纤及光缆护套的监测综合在一起，既利用了OTDR系统周期性地对光纤的衰减进行监测，发现有衰减变化即发出警报，并进行故障定位，同时也能连续监测光缆护套的完整性，包括护套对地绝缘电阻的监测，发现问题（如护套进水等）即马上告警，达到更全面地预告故障发生的目的。
比较日本和意大利电信部门提出的光缆维护支撑系统的方案可见：日本方案在OTDR自动适时测试光纤的基础上，加入了光纤选择器，在外线上装设水敏传感器并进行护套监测，形成了一套较完整的自动维护、支撑系统，真正做到不中断光通信的维护。意大利的方案中除监测光纤性能以外，还考虑了护套绝缘电阻的自动监测。由此两例可以看出全自动的光缆维护应是一种发展方向。
3通信电缆的发展特点
3.1宽带的HYA通信电缆需要更好地为数字通信新业务服务
原有的电缆网络虽然可以支持一些数字新业务，但是在实际使用中并不是特别理想，在通信距离、速率及质量上仍有一定的限制。对于新的网络当然是以光纤为主，对于光纤所不能达到的地方或因各种原因仍然要新建电缆网络的地区，应该考虑新型宽带结构的HYA电缆（铜芯聚乙烯绝缘综合护套市内通信电缆），以便更能符合新业务发展的需要。一些公司对现有的电缆高频特性作了测试，他们得到的结论是所研究的电缆（即现有的HYA市话电缆）不能达到5类电缆的技术要求，户外电缆要实现j类电缆的特性，必须通过特殊的设计和制造来达到。但在20MHz以下，所有电缆都显示出充分适宜的传输性能。
美国已在1997年制定了用于宽带的对绞通信电缆标准（ANSI/ICEAS-98-688-1997及S-99-689-1997），包括非填充和填充两种型式。传输频宽已扩展到100MHz，可供数字网络使用。IEC对此问题也进行过较长时间的讨论，2001年，IEC62255-1文件“用于高比特频率数字接入电信网络的多对数电缆”提出了0.4～个0.8mm线径、1～150对、最高频率30MHz等指标的建议，此建议的提出也许会为这种电缆开辟一个新的空间，我国也开始了这方面的探讨和研制，并正在建立相应的标准。
3.2超5类及6类电缆将替代5类电缆成为布线系统发展的超蛰
随着智能化大楼、智能化建筑小区对宽带布线的要求愈来愈高，超5类和6类电缆己逐渐成为布线系统中的主流。超5类电缆与5类电缆的频带都是100MHz，但其具有双向通信的能力，用户可以同时收发宽带信息。因此超5类电缆比5类电缆在电阻不平衡性、绝缘电阻、对地电容不平衡性、传输速度等指标上都有提高，并且增加了近端串音衰减功率和等电平远端串音功率等一些指标，因此在工艺和结构上要做一定的改进才能达到。6类电缆在超5类的基础上，又提高了传输频带，达到250MHz，其相应的指标也有较大的提高。同时，6类电缆要求不但有严格的工艺，而且不少厂商在结构上也有一定的改进和创新，如采用泡沫皮绝缘芯线或皮泡皮绝缘芯线、骨架式结构隔离线对等都改善了电缆的高频特性。
3.3物理发泡射频同轴电缆及漏泄同轴电缆将具有较好的发展前景
由于移动通信的高速发展，无线电基路用物理发泡射频同轴电缆，特别是超柔形结构的室内电缆、路由连结电缆都有了较大的市场需求。同时，随着移动通信信号覆盖面的不断扩大，基站站数的增多，以及边缘地区（电梯、地铁、地下建筑、高层建筑室内等用户）对移动信号的要求不断提高，预计这类电缆将会有较好的发展前景。但对电缆指标的要求（如驻波比、屏蔽衰耗等要求）已明显提高，要求电缆的工艺及结构应不断改进，以与之适应。
4光纤光缆及通信电缆技术与产业发展中几个值得思考的问题
4.1积极创新开发具有自主知识产权的新技术
虽然这几年来，我国光缆电缆技术有很大发展，有一些具有自主知识产权的技术已在发挥作用，但是应该看到这种比例仍是很小的，国内有近200家光纤光缆厂，但大多产品单一，没有自主的知识产权，技术含量较低，竞争力不强。有资料统计，1997～1999年国内企业申请光通信专利的有132件，其中光纤38件，光缆只有19件，而同期外国公司在中国申请光通信专利达550件，其中光纤光缆37件。还有资料报道：从1997年以来，国内光通信核心技术专利是90件，我国自主申请的只有9件，仅占10％。实际上我国的光纤光缆技术应该说与国际水平己差距下大，因此我们作为世界第二的光缆大国，应该把开发具有自主知识产权的技术作为我们工作的重中之重，争取创造更多的光纤光缆专利。
4.2开发具有先进技术水平、与使用环境、施工技术相配套的新产品
电信网络在不断发展的同时也对光缆电缆产品不断提出新的要求。不难发现，光缆的结构越来越依赖于使用的环境条件及施工的具体要求，在海底光缆、浅水光缆、ADSS及OPGW光缆的开发中，会对这一点有深刻的体会。而今后光缆建设的重点将会随着接入网、用户驻地网的建设不断展开，新一代的光缆结构和施工技术也会基于如微型光缆、吹入或漂浮安装及迷你型微管或小管系统的全套技术而有一系列新的变化，以便有限的敷设空间得到充分、灵活的利用。这当中也包含了若干光缆设计、制造工艺、光纤光缆材料、施工安装方面的新的技术课题。一些国家或公司已取得了一些经验，正逐渐形成新的系统技术专利。我国的用户众多，接入网和用户驻地网具有很多的特色，对接入光缆也会有更多的要求，为我们研究和创新接入网和用户驻地网光缆结构提供了很好的机会。应该说，
多数光缆技术我们是跟在国外最新技术的后面，虽然紧跟了先进技术，但自我创新的成份太少。今后应当在这方面下些功夫，走自己的创新之路。在有中国特色的接入网及用户驻地网中多采用一些有中国特色的光电缆产品。
4.3利用已有设备与技术，改善HYA市话电缆的相应特性，为数字业务提供更好的服务
对于已经敷设的铜电缆，我们只能在现有条件下尽量利用其特性开通数字新业务。而现有的HYA电缆，虽然亦可开通ADSL等一些新业务，但是容量有限，当ADSL数量增大到一定限度后还是会出现干扰问题，而且还会影响以前开通的业务。因此，对新敷设的铜电缆，希望能提出一些新的宽带指标要求，为将来开通更多更好的新业务作好准备。现有的市话电缆生产厂商应深入研究自身的生产工艺，在不改变（或不大改变）生产设备的情况下，认真设计和精心制造，把现有电缆的技术水平提高一个档次，以提供更宽频带的电缆，为更多更好地开拓数字新业务提供高质量的通道。
4.4改进光缆电缆的施工和维护方法
目前，为了适应城市施工的特点，国际上较重视不挖沟的方式施工光、电缆，采用小地沟或微地沟技术安装光缆，同时对光缆网进行自动监测，保证光缆网络不中断通信维护。与此相适应的是需要开发相应的元器件、工具和设备，并且要在体制上作一些改进与之相适应。ITU对NH开发光缆用浸水传感器、光纤自动测试时的光纤选择器以及美国提出的1s告警、3min内定位的指标及意大利提出的光纤纤芯与光缆护套指标综合监测等方案都十分重视。在现代化的光网络中，这些方式已经起到明显的作用。由此可见，为了保证光缆网络工作的可靠性，在施工和维护中降低成本、节省劳力、节省时间，逐步推广新的施工方法，逐步完善光缆网络的自动监测维护系统和提高光缆网络的不中断维护水平已势在必行。
4.5冷静地审视当前电信市场的发展，促进光纤光缆和通信电缆产业的发展
2001年下半年以来，光纤光缆需求下降，这当然与世界电信行业的整体下滑以及宽带网络泡沫的破灭有很大关系，但更多的则是受到从1999年下半年起由于光纤紧缺而各大公司扩产过多的影响。据资料介绍，在2000年，全球光纤厂商的投资额达到26亿美元，为1999年的6倍，按推算到2002年全球光纤的产能将达到1.65～1.75亿光纤公里，远远超过了实际需求。加上当前电信基础建设的不景气，光纤过剩的现象不可避免。
光纤光缆及通信电缆的市场走势虽然受到国际经济大形势发展的影响，特别是与整个电信行业的发展有密切的关系，但应看到，在挤出了网络泡沫的水份之后，随着光纤网络从骨干网的扩建到接入网、城域网的扩散以及向用户驻地网的不断延伸，光纤光缆及宽带数字电缆的市场必将增长。据KMI预计，2003年世界光纤市场将开始有较大的增长，而到2004年的市场规模将超过敷设量最高的2000年。
应该看到，信息通信业是一个充满生机与活力的朝阳产业，网络经济有着强大的生命力，信息技术、网络技术的发展，仍然是推动社会进步的重要动力，信息网络化仍然是当今世界经济、社会发展的强大趋势。因此我们应树立信心，在全球经济好转、通信市场复苏及我国西部开发等有利条件下抓住机遇，促进光纤光缆和通信电缆技术与产业取得更大的进展。
第2篇
（一）网络的发展对光纤提出新的要求。下一代网络(NGN)引发了许多的观点和争议。有专家预言，不管下一代网络如何发展，一定将要达到三个世界，即服务层面上的Ⅳ世界，传递层面上的光的世界和接入层面上的无线世界。下一代传送网要求更高的速率，更大的容量，这非光纤网莫属。
1、扩大单一波长的传输容量。目前，单一波长的传输容量已达到40Gbit／s，并已开始进行160Gbit／s的研究。40Gbit／s以上传输对光纤的PMD将提出一定的要求，不久的将来会出现一种专门的40Gbit／s光纤类型。
2、实现超长距离传输。无中继传输是骨干传输网的理想，目前有的公司已能够采用色散齐理技术，实现2000-5000Km的无中继传输。有的公司正进一步改善光纤指标，采用拉曼放大技术，可以更大地延长光传输的距离。
（二）光纤标准的细分促进了光纤的准确应用。2000年世界电信标准大会将原G.625光纤重新分为G.625A,G．652.8和G.652．0三类光纤，将G．655光纤重新分为G．655．A和G．655．B两类光纤。这种光纤标准的细分促进了光纤的准确使用，细化标准的同时也提高了一些光纤的指标要求，并提出了一些新的指标概念，对合理使用光纤取得了很好的作用。
（三）新型光纤在不断出现。为了适应市场的要求，光纤的技术指标在不断改进，各种新型光纤在不断涌现，同时各大公司正加紧开发新的品种。
1、用于长途通信的新型大容量长距离光纤。主要是一些大有效面积，低色散维护的新型G.655光纤，其PMD值极低，可以使现有传输系统的容量方便地升级至10-40Gbit/s并便于在光纤上采用分布式拉曼效应放大，使光信号的传输距离大大延长。
2、用于城域网通信的新型低水峰光纤。城域网设计中需要考虑简化设备和降低成本，还需要考虑非波分复用技术(CWDM)应用的可能性。低水峰光纤在1360--1460nm的延伸波段使带宽被大大扩展，使CWDM系统被极在大地优化，增大了传输信道，增长了传输距离。
3、用于局域网的新型多模光纤。由于局域网和用户驻地网的高速发展，大量的综合布线也采用了多模光纤来代替数字电缆，因此多模光纤的市场份额会逐渐加大。之所以选用多模光纤，是因为局域网传输距离较短，虽然多模光纤比单模光纤价格贵50％---100％，但是它们配套的光器件可选用发光二极管，格则比激光管便宜很多，而且多模光纤有较大的芯径与数值空径，容易连接与耦合，相应的连接器，耦合器等元器件价格也低得多。
4、前途未卜的空心光纤。据报道，美国一些公司及大学研究所真正在开发一种新的空心光纤，即光是在光纤的空气中传输。如果真的实用，就能解决现有光纤系统长距离传输的问题，并大大降低光通信的成本。
二、光缆技术的发展特点
（一）光网络的发展使得光缆的新结构不断涌现。光缆结构的发展可归纳为以下一些特点：
1、光缆结构根据使用的网络环境有了明确的光纤类型的选择，如干线网光纤，城域网光纤，接入光纤，局域网光纤等，这决定了大范围内光纤传输特性的要求，具体运用的条件还可依据细分的标准及指标。
2、光缆结构除考虑光缆使用环境条件以外，越来越多的与其施工方法，维护方法有关，必须同一考虑，配套设计。
3、光缆新材料的出现，促进了光缆结构的改进，如干式阻水料，纳米材料，阻燃材料等的采用，使光缆性能有明显改进。
（二）光缆的自动维护，适时监测系统已逐渐完善，可保证大容量高速率的光缆不中断传输。光缆的维护对于保证网络的可靠性是十分重要的。在已开通的光网络中，光缆的维护和监测应该是在不中断通信的前提下进行的，一般通过监测空闲光纤(暗光纤)的方式来检测在用光纤的状态，更有效的方式是直接监测正在通信的光纤。目前最新的建议是2001年12月TUT-TSGl6会议通过的“光缆网络的维护监测系统”(L40建议)。美国郎讯公司曾提出了新一代光纤测试及监测系统，能在1s内发出故障警告，3min内找到故障点，且工作人员可以遥控操作，据称该系统还将开发有故障预测及对断纤(缆)的快速反应能力。
三、通信电缆的发展特点
（一）宽带的HYA通信电缆需要更好地为数字通信新业务服务。原有的电缆网络虽然可以支持一些数字业务，但是在实际使用中并不是特别的理想，在通信距离，速率及质量上仍有一定的限制。对于新的网络当然是以光纤为主，对于光纤所不能达到地方或因各种原因仍然要新建电缆网络的地区，应该考虑新型宽带结构的HYA电缆，以便更能符合新业务发展的需要。一些公司对现有的电缆高频特性作了测试，他们得到的结论是所研究的电缆不能达到5类电缆的技术要求，户外电缆要实现5类电缆的特性，必须通过特殊的设计和制造来达到。但在20MHz以下，所有电缆都显示出充分适宜的传输性能。
（二）超5类及6类电缆将替代5类电缆成为布线系统发展的趋势。随着智能化大楼，智能化建筑小区对宽带布线的要求越来越高，超5类和6类电缆已逐渐成为布线系统的主流。超5类电缆与5类电缆的频带都是100MHz，但其具有双向通信的能力，用户可以同时收发宽带信息。因此超5类电缆比5类电缆在电阻不平衡性，对地电容不平衡性，传输速度等指标上都有提高，并且增加了近端串音衰减功率和等电平远端串音功率等一些指标，因此在工艺和结构上要做到一定的改进才能达到。
四、光纤光缆和通信电缆技术与产业发展中几个值得思考的问题
（一）积极创新开发具有良好知识产权的新技术。虽然这几年来，我国光缆电缆技术有很大发展，有一些具有自主知识产权的技术已发挥作用，但是应该看到这种比例仍是很小的，国内有近200家光纤光缆厂，但大多产品单一，没有自主的知识产权，技术含量较低，竞争力不强。
（二）开发具有先进技术水平，与使用环境，施工技术相配套的新产品。电信网络在不断发展的同时也对光缆电缆产品不断提出新的要求。今后光缆建设的重点将会随着接入网，用户驻地网的建设不断展开，新一代的光缆结构和施工技术也会基于如微型光缆，吹入或漂浮安装及迷你型微管或小管系统的全套技术而有一系列新的变化，以便有限的敷设空间得到充分，灵活的利用。
（三）利用已有设备与技术，改善HYA市话电缆的相应特性，为数字业务提供更好的服务。对于已经敷设的铜电缆，我们只能在现有条件下尽量利用其特性开通数字新业务。而现有的HYA电缆，虽然亦可开通ADSL等一些新业务，但是容量有限，当ADSL数量增大到一定限度后，还是会出现干扰问题，而且还会影响以前开通的业务。
第3篇
1.1网络的发展对光纤提出新的要求
下一代网络（NGN）引发了许多的观点和争论。有的专家预言，不管下一代网络如何发展，一定将要达到三个世界，即服务层面上的IP世界、传送层面上的光的世界和接入层面上的无线世界。下一代传送网要求更高的速率、更大的容量，这非光纤网莫属，但高速骨干传输的发展也对光纤提出了新的要求。
（1）扩大单一波长的传输容量
目前，单一波长的传输容量已达到40Gbit/s，并已开始进行160Gbit/s的研究。40Gbit/s以上传输对光纤的PMD将提出一定的要求，2002年的ITU-TSG15会议上，美国已提出对40Gbit/s系统引入一个新的光纤类别（G.655.C）的提议，并建议对其PMD传输中的一些问题进行深入探讨，也许不久的将来就会出现一种专门的40Gbit/s光纤类型。
（2）实现超长距离传输
无中继传输是骨干传输网的理想，目前有的公司已能够采用色散齐理技术，实现2000～5000km的无电中继传输。有的公司正进一步改善光纤指标，采用拉曼光放大技术，可以更大地延长光传输的距离。
（3）适应DWDM技术的运用
目前32×2.5Gbit/sDWDM系统已经运用，64×2.5Gbit/s及32×10Gbit/s系统已在开发并取得很好的进展。DWDM系统的大量使用，对光纤的非线性指标提出了更高的要求。ITU-T对光纤的非线性属性及测试方法的标准（G.650.2）最近也已完成，当光纤的非线性测试指标明确之后，对光纤的有效面积将会提出相应指标，特别是对G.655光纤的非线性特性会有进一步改善的要求。
1.2光纤标准的细分促进了光纤的准确应用
2000年世界电信标准大会批准将原G.652光纤重新分为G.652.A、G.652.8和G.652.C3类光纤；将G.655光纤重新分为G.655.A和G.655.B两类光纤。这种光纤标准的细分促进了光纤的准确使用，细化标准的同时也提高了一些光纤的指标要求（如有些光纤几何参数的容差变小），明确了对不同的网络层次和不同的传输系统中使用的光纤的不同指标要求（如PMD值的规定），并提出了一些新的指标概念（如“色散纵向均匀性”等），对合理使用光纤取得了很好的作用。所有这些建议的修改、子建议的出现及新子建议的起草，都意味着光纤分类及指标、测试方法有某些改进，或有重要的提升；都标志着要求光纤质量的提高或运用方向上的调整，是值得注意的光纤技术新动向。
1.3新型光纤在不断出现
为了适应市场的需要，光纤的技术指标在不断改进，各种新型光纤在不断涌现，同时各大公司正加紧开发新品种。
（1）用于长途通信的新型大容量长距离光纤
主要是一些大有效面积、低色散维护的新型G.655光纤，其PMD值极低，可以使现有传输系统的容量方便地升级至10～40Gbit/s，并便于在光纤上采用分布式拉曼效应放大，使光信号的传输距离大大延长。如康宁公司推出的PureModePM系列新型光纤利用了偏振传输和复合包层，用于10Gbit/s以上的DWDM系统中，据称很适合于拉曼放大器的开发与应用。Alcatelcable推出的TeralightUltra光纤，据介绍已有传输100km长度以上单信道40Gbit／s、总容量10.2Tbit／s的记录。还有一些公司开发负色散大有效面积的光纤，提高了非线性指标的要求，并简化了色散补偿的方案，在长距离无再生的传输中表现出很好的性能，在海底光缆的长距离通信中效果也很好。
（2）用于城域网通信的新型低水峰光纤
城域网设计中需要考虑简化设备和降低成本，还需要考虑非波分复用技术（CWDM）应用的可能性。低水峰光纤在1360～1460nm的延伸波段使带宽被大大扩展，使CWDM系统被极大地优化，增大了传输信道、增长了传输距离。一些城域网的设计可能不仅要求光纤的水峰低，还要求光纤具有负色散值，一方面可以抵消光源光器件的正色散，另一方面可以组合运用这种负色散光纤与G.652光纤或G.655标准光纤，利用它来做色散补偿，从而避免复杂的色散补偿设计，节约成本。如果将来在城域网光纤中采用拉曼放大技术，这种网络也将具有明显的优势。但是毕竟城域网的规范还不是很成熟，所以城域网光纤的规格将会随着城域网模式的变化而不断变化。
（3）用于局域网的新型多模光纤
由于局域网和用户驻地网的高速发展，大量的综合布线系统也采用了多模光纤来代替数字电缆，因此多模光纤的市场份额会逐渐加大。之所以选用多模光纤，是因为局域网传输距离较短，虽然多模光纤比单模光纤价格贵50％～100％，但是它所配套的光器件可选用发光二极管，价格则比激光管便宜很多，而且多模光纤有较大的芯径与数值孔径，容易连接与耦合，相应的连接器、耦合器等元器件价格也低得多。ITU-T至今未接受62.5/125μm型多模光纤标准，但由于局域网发展的需要，它仍然得到了广泛使用。而ITU-T推荐的G.651光纤，即50/125μm的标准型多模光纤，其芯径较小、耦合与连接相应困难一些，虽然在部分欧洲国家和日本有一些应用，但在北美及欧洲大多数国家很少采用。针对这些问题，目前有的公司已进行了改进，研制出新型的5O/125μm光纤渐变型（G1）光纤，区别于传统的50/125μm光纤纤芯的梯度折射率分布，它将带宽的正态分布进行了调整，以配合850nm和1300nm两个窗口的运用，这种改进可能会为50/125pm光纤在局域网运用找到新的市场。
（4）前途未卜的空芯光纤
据报道，美国一些公司及大学研究所正在开发一种新的空芯光纤，即光是在光纤的空气够传输。从理论上讲，这种光纤没有纤芯，减小了衰耗，增长了通信距离，防止了色散导致的干扰现象，可以支持更多的波段，并且它允许较强的光功率注入，预计其通信能力可达到目前光纤的100倍。欧洲和日本的一些业界人士也十分关注这一技术的发展，越来越多的研究证明空芯光纤似有可能。如果真能实用，就能解决现有光纤系统长距离传输的问题，并大大降低光通信的成本。但是，这种光纤使用起来还会遇到许多棘手的问题，比如光纤的稳定性、侧压性能及弯曲损耗的增大等。因此，对于这种光纤的现场使用还需做进一步的探讨。
2光缆技术的发展特点
2.1光网络的发展使得光缆的新结构不断涌现
光缆的结构总是随着光网络的发展、使用环境的要求而发展的。新一代的全光网络要求光缆提供更宽的带宽、容纳更多的波长、传送更高的速率、便于安装维护、使用寿命更长等。近年来，光缆结构的发展可归纳为以下一些特点。
1）光缆结构根据使用的网络环境有了明确的光纤类型的选择，如干线网光纤、城域网光纤、接入网光纤、局域网光纤等，这决定了大范围内光缆光纤传输特性的要求，具体运用的条件还有可依据的细分的标准及指标；
2）光缆结构除考虑光缆使用环境条件以外，越来越多的与其施工方法、维护方法有关，必须统一考虑，配套设计；
3）光缆新材料的出现，促进了光缆结构的改进，如干式阻水料、纳米材料、阻燃材料等的采用，使光缆性能有明显改进。
不同的场合和不同的要求造成了光缆的多结构的发展趋势，新的光缆结构以及在现有结构上不断改进的各种结构也在不断涌现，出现了如下一些类型。
·“干缆芯”式光缆：所谓“干缆芯”即区别于常用的填充管型的光缆缆芯。这种缆的阻水功能主要靠阻水带、阻水纱和涂层组合来完成，其防水性能、渗水性能都与传统的光缆相同，但它具有生产、运输、施工和维护上的一些优点。首先是方便，因为阻水材料不含粘性脂类，操作使用比较方便安全；其次，干式光缆重量轻、易接续、易搬运，设备投资小、成本低，生产使用中也显得干净卫生，在长期使用中还可减少缆芯中各种元件之间的相对移动。特别是在接入网室内缆和用户缆中，好处更加明显。
·生态光缆：一些公司从环境保护及阻燃性能的要求出发，开发了生态光缆，应用于室内、楼房及家庭。现有光缆中使用的一些材料已不符合环保的要求，如PVC燃烧时会放出有毒性气体，光缆稳定剂中有时含铅，都是对人体及环境有害的。2001年ITU-T已通过了一项L45建议——“使电信网外部设备对环境的影响最小化”建议，通过对光缆、电缆光器件及电杆等基于寿命周期怦估（LifeCycleAnalysis，LCA）的方法来确定产品对环境的影响。由于环境因素正日益受到重视，对通信外部设备，特别是光缆产品规定这样的指标已提到日程上来，如果不在材料和工艺上下功夫就难以达到环保的要求。因此已有不少公司针对此类问题开发了一些新材料，如对室内用缆，开发了含有阻燃添加剂的聚酞胺化合物，以及无卤性阻燃塑料等。·海底光缆：海底光缆近年来有根快的发展，它要求长距离、低衰减的传输，而且要适应海底的环境，对抗水压、抗气损、抗拉伸、抗冲击的要求都特别严格。
·浅水光缆（MarinizedTerrestrailCable，MTC）：浅水光缆是区别于海底光缆而提出来的另一类结构的水下光缆，适合于在海岸边上、浅水中安装，无需中继、通信距离比较短的水下（如岛屿间、沿海岸边上的城市）敷设使用。这种光缆区别于海底光缆的环境，需要的光纤数不多（中等），但要求结构简单、成本较低，易于安装和运输，便于修复和维护。ITU-T在2001年提出了ITU-TG.972定义下的浅水光缆建议，为建设类似的水下光缆提供了一组规范，随后也有可能形成相应的国际标准。
·微型光缆：为了配合气压安装（或水压安装）施工系统的运用，各种微型的光缆结构已在设计和使用中。对于气压安装的微型光缆，要求光缆与管道之间有一定的系数，光缆重量要准确，具有一定的硬度等。这种微型光缆和自动安装的方式是未来接入网，特别是用户驻地网络中综合布线系统很有潜力的一种方式，如在智能建筑中运用的智能管道中就非常适合这种安装。
·采用了纳米材料的光缆：近来，一些厂商已开发出纳米光纤涂料、纳米光纤油膏、纳米护套用聚乙烯（PE）及光纤护套管用纳米PBT等材料。采用纳米材料的光缆，利用了纳米材料所具有的许多优异性能，对光缆的抗机械冲击性能、阻水、阻气性都有一定的改善，并可延长光缆的使用寿命。目前此类材料尚处于试用阶段。
·全介质自承式光缆（ADSS）：全介质光缆对防止电磁影响及防雷电都有优良的特性，而且重量轻、外径小，架空使用非常方便，在电力通信网中已得到大量的应用。预计2000～2005年，每年电力部门对ADSS光缆需求约15000km。ADSS同时也是电信部门在对抗电磁干扰及雷暴日高的敷设环境中一种很好的光缆类型的选择。在今后一段时间内，如何在满足要求的前提下，尽量减小ADSS光缆的外径，减轻光缆的重量，提高其耐电压性能是ADSS光缆研究改进的课题。
·架空地线光缆（OPGW）：OPGW已出现了很长一段时间，近年来一直在改进和提高之中。OPGW的光纤单元中采用PBT，于套管外面再加上一层不锈钢管，有的还在塑料套管与不锈钢管之间加上一层热塑胶，不锈钢管用激光焊接长度可达数十公里，光纤在这样的多层保护管中得到了充分的机械保护。预计从现在到2005年，OPGW光缆的需求将会逐年上升，每年增加约2500km，到2005年预计可达到20000km。当然对OPGW光纤的防雷问题一直是业界十分关注的问题，也应配合具体环境和使用条件加以考虑，使之得到充分保护。
2.2光缆的自动维护、适时监测系统已逐渐完善，可保证大容量高速率的光缆不中断传输
光缆的维护对于保证网络的可靠性是十分重要。在已开通的光网络中，光缆的维护和监测应该是在不中断通信的前提下进行的，一般通过监测空闲光纤（暗光纤）的方式来检测在用光纤的状态，更有效的方式是直接监测正在通信的光纤。虽然ITU-T长时间收集和讨论了国际上的最新资料，于1996年了L.25光缆网络维护的建议书，对光缆的预防性维护和故障后维护规定了详细的维护范围和功能，但已经不能满足当前的需要，目前最新的建议是2001年12月IUT-TSG16会议通过的“光缆网络的维护监测系统”（L.40建议）。为了进一步缩短检测及修复时间，美国朗讯公司曾提出了新一代光纤测试及监控系统，能在1s内发出故障告警，3min内找到故障点，且工作人员可以遥控操作，据称该系统还将开发有故障预测及对断纤（缆）的快速反应能力。日本、意大利等国电信企业也提出了一些系统方案。
·日本NTT方案：在局内运用光纤选择器与系统的测试设备和传输设备相连形成了一种可对光纤状况进行实时监测的系统，保证有用信号在通过光纤选择器测试证明良好的光纤上传输，对有故障的光纤可以预选监测出来及时传送到维护中心进行适当处理，避免不良状况进入有用的光传输信道，从而起到在运行中对整个光通信系统的支撑作用；在局外通过水敏传感器装置可监测外部设备光缆线路接头盒浸水的位置，水敏传感器安装在空闲的光纤上，水敏传感器中装有吸水性膨胀物，当水渗人接头盒时，吸水性物质会膨胀使得接头盒中的光纤受力，也就是使得这一空闲光纤弯曲，从而使光纤的损耗增加，在监测中心的OTDR上就会反映出来·意大利的方案：此方案是一种综合处理的新型连续光缆监测系统。主要特点是将光缆网络、光纤及光缆护套的监测综合在一起，既利用了OTDR系统周期性地对光纤的衰减进行监测，发现有衰减变化即发出警报，并进行故障定位，同时也能连续监测光缆护套的完整性，包括护套对地绝缘电阻的监测，发现问题（如护套进水等）即马上告警，达到更全面地预告故障发生的目的。
比较日本和意大利电信部门提出的光缆维护支撑系统的方案可见：日本方案在OTDR自动适时测试光纤的基础上，加入了光纤选择器，在外线上装设水敏传感器并进行护套监测，形成了一套较完整的自动维护、支撑系统，真正做到不中断光通信的维护。意大利的方案中除监测光纤性能以外，还考虑了护套绝缘电阻的自动监测。由此两例可以看出全自动的光缆维护应是一种发展方向。
3通信电缆的发展特点
3.1宽带的HYA通信电缆需要更好地为数字通信新业务服务
原有的电缆网络虽然可以支持一些数字新业务，但是在实际使用中并不是特别理想，在通信距离、速率及质量上仍有一定的限制。对于新的网络当然是以光纤为主，对于光纤所不能达到的地方或因各种原因仍然要新建电缆网络的地区，应该考虑新型宽带结构的HYA电缆（铜芯聚乙烯绝缘综合护套市内通信电缆），以便更能符合新业务发展的需要。一些公司对现有的电缆高频特性作了测试，他们得到的结论是所研究的电缆（即现有的HYA市话电缆）不能达到5类电缆的技术要求，户外电缆要实现j类电缆的特性，必须通过特殊的设计和制造来达到。但在20MHz以下，所有电缆都显示出充分适宜的传输性能。
美国已在1997年制定了用于宽带的对绞通信电缆标准（ANSI/ICEAS-98-688-1997及S-99-689-1997），包括非填充和填充两种型式。传输频宽已扩展到100MHz，可供数字网络使用。IEC对此问题也进行过较长时间的讨论，2001年，IEC62255-1文件“用于高比特频率数字接入电信网络的多对数电缆”提出了0.4～个0.8mm线径、1～150对、最高频率30MHz等指标的建议，此建议的提出也许会为这种电缆开辟一个新的空间，我国也开始了这方面的探讨和研制，并正在建立相应的标准。
3.2超5类及6类电缆将替代5类电缆成为布线系统发展的超蛰
随着智能化大楼、智能化建筑小区对宽带布线的要求愈来愈高，超5类和6类电缆己逐渐成为布线系统中的主流。超5类电缆与5类电缆的频带都是100MHz，但其具有双向通信的能力，用户可以同时收发宽带信息。因此超5类电缆比5类电缆在电阻不平衡性、绝缘电阻、对地电容不平衡性、传输速度等指标上都有提高，并且增加了近端串音衰减功率和等电平远端串音功率等一些指标，因此在工艺和结构上要做一定的改进才能达到。6类电缆在超5类的基础上，又提高了传输频带，达到250MHz，其相应的指标也有较大的提高。同时，6类电缆要求不但有严格的工艺，而且不少厂商在结构上也有一定的改进和创新，如采用泡沫皮绝缘芯线或皮泡皮绝缘芯线、骨架式结构隔离线对等都改善了电缆的高频特性。
3.3物理发泡射频同轴电缆及漏泄同轴电缆将具有较好的发展前景
由于移动通信的高速发展，无线电基路用物理发泡射频同轴电缆，特别是超柔形结构的室内电缆、路由连结电缆都有了较大的市场需求。同时，随着移动通信信号覆盖面的不断扩大，基站站数的增多，以及边缘地区（电梯、地铁、地下建筑、高层建筑室内等用户）对移动信号的要求不断提高，预计这类电缆将会有较好的发展前景。但对电缆指标的要求（如驻波比、屏蔽衰耗等要求）已明显提高，要求电缆的工艺及结构应不断改进，以与之适应。
4光纤光缆及通信电缆技术与产业发展中几个值得思考的问题
4.1积极创新开发具有自主知识产权的新技术
虽然这几年来，我国光缆电缆技术有很大发展，有一些具有自主知识产权的技术已在发挥作用，但是应该看到这种比例仍是很小的，国内有近200家光纤光缆厂，但大多产品单一，没有自主的知识产权，技术含量较低，竞争力不强。有资料统计，1997～1999年国内企业申请光通信专利的有132件，其中光纤38件，光缆只有19件，而同期外国公司在中国申请光通信专利达550件，其中光纤光缆37件。还有资料报道：从1997年以来，国内光通信核心技术专利是90件，我国自主申请的只有9件，仅占10％。实际上我国的光纤光缆技术应该说与国际水平己差距下大，因此我们作为世界第二的光缆大国，应该把开发具有自主知识产权的技术作为我们工作的重中之重，争取创造更多的光纤光缆专利。4.2开发具有先进技术水平、与使用环境、施工技术相配套的新产品
电信网络在不断发展的同时也对光缆电缆产品不断提出新的要求。不难发现，光缆的结构越来越依赖于使用的环境条件及施工的具体要求，在海底光缆、浅水光缆、ADSS及OPGW光缆的开发中，会对这一点有深刻的体会。而今后光缆建设的重点将会随着接入网、用户驻地网的建设不断展开，新一代的光缆结构和施工技术也会基于如微型光缆、吹入或漂浮安装及迷你型微管或小管系统的全套技术而有一系列新的变化，以便有限的敷设空间得到充分、灵活的利用。这当中也包含了若干光缆设计、制造工艺、光纤光缆材料、施工安装方面的新的技术课题。一些国家或公司已取得了一些经验，正逐渐形成新的系统技术专利。我国的用户众多，接入网和用户驻地网具有很多的特色，对接入光缆也会有更多的要求，为我们研究和创新接入网和用户驻地网光缆结构提供了很好的机会。应该说，多数光缆技术我们是跟在国外最新技术的后面，虽然紧跟了先进技术，但自我创新的成份太少。今后应当在这方面下些功夫，走自己的创新之路。在有中国特色的接入网及用户驻地网中多采用一些有中国特色的光电缆产品。
4.3利用已有设备与技术,改善HYA市话电缆的相应特性,为数字业务提供更好的服务
对于已经敷设的铜电缆，我们只能在现有条件下尽量利用其特性开通数字新业务。而现有的HYA电缆，虽然亦可开通ADSL等一些新业务，但是容量有限，当ADSL数量增大到一定限度后还是会出现干扰问题，而且还会影响以前开通的业务。因此，对新敷设的铜电缆，希望能提出一些新的宽带指标要求，为将来开通更多更好的新业务作好准备。现有的市话电缆生产厂商应深入研究自身的生产工艺，在不改变（或不大改变）生产设备的情况下，认真设计和精心制造，把现有电缆的技术水平提高一个档次，以提供更宽频带的电缆，为更多更好地开拓数字新业务提供高质量的通道。
4.4改进光缆电缆的施工和维护方法
目前，为了适应城市施工的特点，国际上较重视不挖沟的方式施工光、电缆，采用小地沟或微地沟技术安装光缆，同时对光缆网进行自动监测，保证光缆网络不中断通信维护。与此相适应的是需要开发相应的元器件、工具和设备，并且要在体制上作一些改进与之相适应。ITU对NH开发光缆用浸水传感器、光纤自动测试时的光纤选择器以及美国提出的1s告警、3min内定位的指标及意大利提出的光纤纤芯与光缆护套指标综合监测等方案都十分重视。在现代化的光网络中，这些方式已经起到明显的作用。由此可见，为了保证光缆网络工作的可靠性，在施工和维护中降低成本、节省劳力、节省时间，逐步推广新的施工方法，逐步完善光缆网络的自动监测维护系统和提高光缆网络的不中断维护水平已势在必行。
4.5冷静地审视当前电信市场的发展，促进光纤光缆和通信电缆产业的发展
2001年下半年以来，光纤光缆需求下降，这当然与世界电信行业的整体下滑以及宽带网络泡沫的破灭有很大关系，但更多的则是受到从1999年下半年起由于光纤紧缺而各大公司扩产过多的影响。据资料介绍，在2000年，全球光纤厂商的投资额达到26亿美元，为1999年的6倍，按推算到2002年全球光纤的产能将达到1.65～1.75亿光纤公里，远远超过了实际需求。加上当前电信基础建设的不景气，光纤过剩的现象不可避免。
光纤光缆及通信电缆的市场走势虽然受到国际经济大形势发展的影响，特别是与整个电信行业的发展有密切的关系，但应看到，在挤出了网络泡沫的水份之后，随着光纤网络从骨干网的扩建到接入网、城域网的扩散以及向用户驻地网的不断延伸，光纤光缆及宽带数字电缆的市场必将增长。据KMI预计，2003年世界光纤市场将开始有较大的增长，而到2004年的市场规模将超过敷设量最高的2000年。应该看到，信息通信业是一个充满生机与活力的朝阳产业，网络经济有着强大的生命力，信息技术、网络技术的发展，仍然是推动社会进步的重要动力，信息网络化仍然是当今世界经济、社会发展的强大趋势。因此我们应树立信心，在全球经济好转、通信市场复苏及我国西部开发等有利条件下抓住机遇，促进光纤光缆和通信电缆技术与产业取得更大的进展。
第4篇
关键词：可调谐变频；可调谐变频芯片；有线电视网络宽带接入；双向改造；三网融合
ABSTRACT：A novel solution for broadband access over cable is presented in this paper, which based on tunable frequency converter RF chip. This solution comprises of two kinds of device: head-end device and user device, the head-end device supports multiple communication channels operating simultaneously and the user device could tune its working frequency to access one of the available channels freely. This technology could be deployed extensively on the cable TV network for high speed broadband access. Comparing with other existing solutions, it could sufficiently utilize the spectrum advantage of cable network much more, and freely select any applicable channel. If necessary, operator could extend applicable channels or communication bandwidth easily. This paper would describe the idea of tunable frequency-shift communication, the tunable frequency-shift RF component and typical deploying scenario in detail.
Key words：tunable frequency converter；tunable frequency converter RF-IC；broadband access over cable；bidirectional transformation；triple-network convergence
1 引言
光纤同轴混合网（HFC）是我国有线广播电视网络的普遍架构，即骨干网采用光纤传输，接入分配网采用同轴电缆。随着光纤通信技术的发展，光纤骨干网已基本可以满足三网融合以及下一代广播电视网（NGB）建设的需要，但同轴接入网却还是纯粹的单向广播网，无法实现双向宽带通信，这严重阻碍了广电网络的发展，因为许多融合性新业务都必须依赖双向宽带通信网才能实现。
于是，多种同轴电缆宽带接入技术纷纷涌现，比如DOCSIS、 HomeplugAV、 HomeplugBPL、基带EOC、MOCA、降频WIFI以及HPNA等等，见参考文献[1][2][3][4]。这些技术方案中用户端设备通常都工作在一个固定的频点上，扩展性和灵活性比较差，无法充分利用广电同轴电缆的频谱优势。
基于上述现实，四联微电子公司提出一种基于可调谐变频芯片的有线网络宽带接入技术方案。利用这种技术方案，局端设备可同时提供一个或多个通信信道；用户端设备可随时切换到不同的工作频率，与局端设备进行通信。该方案比现有的EOC（Ethernet Over Cable）技术方案[5]具备更好的灵活性、抗干扰性，提供更高的传输能力，充分体现出同轴电缆的频谱优势。本项技术已经获得国家知识产权总局授权的发明专利[6]。
下面将对本技术方案的可调谐变频通信方案、可调谐变频芯片和典型应用三个方面进行详细介绍。
2 可调谐变频通信方案
根据国家有线电视频谱标准[7]以及广电总局三网融合技术指导文件[8]中的规划，同轴电缆中5-65MHz和862MHz以上频段可用于双向数据通信。我国有线电视网络目前普遍使用的是750MHz、860MHz或550MHz同轴分配网络。同时，根据参考文献[9]的研究，在对当前国内普遍存在的同轴电缆网络进行部分现场测试后，发现1.2GHz以下频段都可以用于双向宽带数据通信。可见，有线电视同轴电缆中实际蕴藏着大量频谱资源，完全可以用于双向数据通信。如能充分利用这段约400MHz的频谱，将其分为多个频分复用通信信道，将为有线电视网络的宽带接入提供潜力巨大的通信信道。
近年来，市场上涌现出了各种EOC双向改造方案.，虽然它们各有特色，但是都没有充分挖掘出同轴电缆的频谱潜力，信道的扩展性以及工作频率的灵活性都没有体现出来。本文介绍的工作频率可调谐的有线网络宽带接入技术方案，将能很好地弥补这一缺憾。
2.1 工作频率可调谐的有线同轴网络
可调谐变频通信系统，包含由多个通信模块构成的局端设备和许多个工作频率可自由调谐的用户端设备，它们分别处于同轴电缆分配网的两侧：局端侧和用户侧，不论同轴电缆网拓扑结构是星型还是树型，都能适用。每个局端模块既可工作在预先设定的工作频率，也可根据需要切换到不同的频率；这样，由多个通信模块构成的局端设备就可形成多个双向通信信道，各个信道工作在不同的频点，既可自由跳频，但又互不干涉。用户端设备分布在同轴电缆的用户端，数量比较多；每个终端设备的工作频率都可调谐，可根据需要随时切换到局端设备提供的多个通信信道中的任意一个，从而构成可调谐的有线网络双向通信链路。而至于各个用户终端设备应该接入到当前哪个信道上则由系统管理单元（通常为局端设备中的一个模块）根据需要来确定，或者由终端设备根据预先设置的调谐策略确定。
由于上述频率调谐功能是在通信系统的物理层实现的，故在理论上可适用于各种通信协议。
图1是可调谐有线网络示意图。
2.2 可调谐变频通信技术方案
作为可调谐变频通信概念的一个特例，本技术方案采用WIFI协议，利用成熟的WIFI产业链，将标准的2.4GHz射频信号变频到符合同轴电缆特性的频率后在有线电缆网络上传输，再结合工作频率可调谐的功能，最终以最便宜的价格、最简单的方法实现有线电视同轴网络可调谐变频通信方案。
WiFi标准属于美国电气电子工程师协会（IEEE）颁布的802系列标准之一：802.11。它最早于1997年推出，2年后被802.11b取代，接着又继续演进到802.11a、c、d、e等等。2003年802.11g获得批准，它采用正交频分复用（OFDM）调制方式，工作在2.4GHz ISM（Industrial,Scientific,Medical）免费频段，物理层速率高达54Mbps，从而得到了市场的青睐并大量部署。随后，802.11n标准在2009年获得批准，它采用OFDM调制，利用一个40MHz频宽的信道在单入单出的工作模式下物理层即可达到150Mbps的速率，对应到MAC层速率为100Mbps左右。
这里，同轴网可调谐变频通信方案充分利用了成熟的WiFi通信标准、协议和庞大的产业链，从而给有线网络宽带通信提供一个成熟的、可靠的物理层和MAC层，最重要的是可以选用已经大量出货的WIFI芯片。图2是变频通信示意图。
本方案正是采用最新的802.11n标准：OFDM调制、40MHz频宽和时分复用（TDD）半双工模式，将2.4GHz的射频信号变换到800~1200MHz信号，从而在有线电视同轴电缆分配网上传输，实现高速宽带数据通信。图3为可调谐变频通信设备示意图。
随着IEEE802.11系列标准的不断演进，本方案可随之持续发展。据参考文献[10][11]的消息更高速率的802.11ac标准正在制定中，预计将于2012年正式颁布。到那时，本方案将可在80MHz甚至160MHz的频宽上实现1Gbps左右的物理层传输速率。
3 可调谐变频芯片
双向宽带可调谐变频芯片是本方案中最关键的射频部件。
3.1 可调谐变频电路
可调谐变频电路主要由两个单向电路和一个本振电路组成，一端为固定频率Ff的中频端口，用于连接802.11n2.4GHz射频端口；另一端为可变频率Ft射频端口，用于连接有线电视同轴电缆网络。由于系统采用时分复用（TDD）双工模式，两个单向电路可共用同一个本振源（LO），分别输入两个混频器中实现上下行通信链路的混频、变频；通过调节本振频率Fo可同时切换上下行通信电路中RF端口的工作频率。本电路既可采用高本振也可采用低本振，若本振频率Fo 高于固定频率Ff，则 Ft = Fo-Ff，反之则 Ft = Ff -Fo。为了获得良好的带外抑制，在保证射频信号线性度的前提下，还可根据需要在中频端口、射频端口和混频后设置相应的带通滤波器，以实现该端口的较好的带通特性。
其功能示意图如图4所示。
3.2 可调谐射频芯片
基于本技术方案，四联微电子公司正在研发实现上述电路的射频集成电路，以提高性能指标，降低局端设备、终端设备的研发调试难度，预计不久将推向市场，为我国有线网络宽带通信建设提供新的选择。
此芯片高集成度、高线性度，采用成熟的CMOS RF 0.18um工艺。特征如下：
集成PA和LNA，最少器件。
低功耗，支持多种功率管理模式。
RX接收链路支持自动增益控制，且具备高动态范围、良好的线性度和噪声系数。
TX发射链路带功率检测，并集成可调增益PA。
集成VCO/PLL频率综合器 ，支持小数分频
集成2个混频器，LO频率可步进调节
利用本射频集成电路芯片，可将2.4GHz频段的射频信号变换到710~1200MHz频段的任意一个通信频道；它包括射频信号接收和发射两个链路的双向频率变换，这里的射频信号采用OFDM调制，遵循802.11n标准协议，信道频宽40MHz。
应用时，此芯片的2.4GHz中频端口（IF端口）与单通道802.11n SOC（System On Chip）芯片的射频端口相连，SOC芯片通过SPI控制接口对本集成电路进行配置管理，变频后的另一侧（简称RF端口）连接有线网络同轴电缆。
4 系统应用方案
当前，国内有线电视网络普遍采用光纤+同轴电缆混合的HFC网络架构，随着光纤通信技术的发展，“光进铜退”已成为长期的发展趋势。国内很多广电网络已经计划或正在将光纤推进到小区、楼栋、甚至楼道。由于入户布线的复杂性等综合因素，最后一段同轴电缆必将在相当长一段时间内存在。利用现有同轴网络解决最后300米、100米、甚至50米的高速宽带接入问题已成为广电网络的普遍共识。
2010年国务院发文，促进三网融合发展。同时，国家广电总局的NGB计划，也明确提出广电网络要达到30Mbps、甚至100Mbps的入户数据带宽。如何以最低的投入，利用同轴电缆网达到、甚至超过上述要求呢？
基于可调谐变频芯片的有线宽带接入技术方案可以很好的解决这个问题。它主要由位于光节点处的局端设备和位于用户端的终端设备组成。根据具体同轴电缆网频谱使用情况，局端设备可有选择地灵活开通多个适用的宽带接入信道，而用户端设备可根据相应的带宽、业务需要调整工作频率接入到合适的通信信道，从而充分利用同轴电缆中可用的频谱，按需扩展网络带宽，终端自由接入相应信道，给运营商和用户带来全新的宽带体验和业务潜力。
4.1 系统接入带宽
基于本方案的宽带接入系统，完全可以满足NGB建设和未来三网融合的需要。考虑到同轴电缆网的特性和有线电视频率配置，我们在同轴电缆上710-1200MHz频段上划分出12个独立的信道。遵循单信道802.11n传输能力，每个信道频宽40MHz，物理层速率150Mbps，MAC层 速率可达100Mbps；如果按照隔频传输，则在一根同轴电缆上即可以同时使用6个通信信道，相应速率为：
物理层： 6*150Mbps=900Mbps
链路层： 6*100Mbps=600Mbps
而目前国内有线电视网络光节点处的光接收机通常都是配4路同轴电缆输出，最少也有2路；覆盖大约50到200用户不等。应用本技术方案，一个光节点处的宽带接入带宽可达：
物理层：4*900Mbps=3.6Gbps
链路层：4*600Mbps=2.4Gbps
如果未来升级到802.11ac，仅用一根同轴电缆链路层带宽即有望达到4*400Mbps=1.6Gbps，可参考文献[11][12]，则一个普通光节点处局端设备MAC层接入带宽将高达6.4Gbps。此时，即使与光纤入户FTTH相比，有线同轴电缆宽带接入的通信带宽也毫不逊色！
可见，基于可调谐变频芯片的有线网络宽带接入技术方案完全可满足NGB和三网融合的要求。随着光纤到楼（FTTB）的发展，每个光节点下覆盖用户数将会减少到50-100户左右，利用本方案实现户均100Mbps带宽将变成现实。
4.2 应用方案
FTTB光纤到楼是本技术方案最典型的应用场景，即采用G/EPON或10G EPON技术将数据通信信号送到楼栋交接箱，光纤由ONU（Optical Network Unit）和光接收机终结在楼栋，并被分别转换为以太网信号和同轴电缆信号。局端设备透过同轴电缆分配网和用户端的终端接入设备，比如普通用户终端MODEM、家庭网关、双向机顶盒等建立宽带通信链路，实现高速数据通信，如图5所示。
通常光纤到楼FTTB后的同轴电缆分配网基本都是无源分配网，不需要有线电视放大器。但是，在光纤只到小区的情况下，同轴分配网中很可能存在着放大器，如果只有一级放大器，那可通过无源跨接器跨接轻松解决；如果存在着多级放大器，则需要根据信号状况，使用中继设备解决。但随着光进铜退，这种情况将逐渐减少。
5 结论
针对现有技术存在的缺陷和问题，本文提出了基于可调谐变频芯片的有线网络宽带接入技术方案，并从可调谐变频通信的方法、可调谐变频芯片技术、系统应用方案等三个方面重点做了介绍。本方案基于自主研发的可调谐变频芯片，是拥有完全自主知识产权的专利技术；它结合成熟的802.11产业链，是面向NGB、可满足三网融合需要的高性能有线网络宽带接入技术。该方案可以充分发挥广电同轴网络的频谱资源优势，灵活利用空闲频谱资源，以最低的成本实现有线网络高速宽带接入。随着可调谐变频芯片的问世、本技术方案的应用推广，必将对我国新一代广电信息网络建设、三网融合新业态的发展，发挥重要作用。
参考文献
[1]金国均；DOCSIS3.0的适用性研究；《中国有线电视》2009年第05期。
[2]林如俭，胡斌，周志宇，周书佳，宋英雄；基于MOCA的高频EOC原理与解析；2010ICTC国际传输与覆盖研讨会论文集, 2010 年10月。
[3]王英来；基于Homeplug AV技术的EOC在新疆广电双向网改造中的应用；《中国有线电视》2009年第7期。
[4]任伶俐，查澜；基于EoC的HFC接入网络双向改造技术及应用；《信息通信技术》2010年第3期。
[5]唐明光；有线电视网络双向改造中的EOC技术；《中国有线电视》2009年第10期。
[6]中华人民共和国国家知识产权局专利公开号：CN101599822A，工作频率可调谐的有线网络接入系统及方法。
[7]中华人民共和国国家标准；GB/T 17786-1999; 有线电视频率配置。
[8]广电总局，有线电视网络三网融合试点业务指导和总体技术要求；2010年10月。
[9]刘华平，赵玉萍， 李红滨；HINOC信道的测量与数据处理方法研究；高性能同轴电缆接入技术研究与实现论文集；2011年3月。
[10]en.省略/wiki/IEEE_802.11ac.
[11]Park, Min-young; IEEE 802.11ac: Dynamic Bandwidth Channel Access; Communications （ICC）, 2011 IEEE International Conference; Jul-2011.
[12]Van Nee, R.; Breaking the Gigabit-per-second barrier with 802.11AC; Wireless Communications, IEEE; Volume: 18, Issue: 2; 2011.
作者简介
第5篇
关键词：海洋石油；电气安全；现状与未来；
中图分类号：F407 文献标识码：A 文章编号：1674-3520（2015）-06-00-02
一、海洋石油电气技术的发展概况
（一）石油电气技术的形成与发展。海洋石油工程电气技术的发展是与船舶电气技术密不可分。上个世界初，商船就已经开始应用直流电驱动技术照明了，近半个世纪，商船大都采用十六系统供电。随着电网负载不断增长，为了满足驱动力的需求，电压必须相高压方向发展。到了上个世纪五十年代，随着发电机技术的迅猛发展，各国船舶陆续转向交流系统的使用，并且取得了良好的效果。随着海洋运输业向大型化、高速化和自动化方向发展，其电气化水平不断提高，从六十年代起，自动化技术显著提高，这样严重影响着海洋石油电气工程的发展，使得海洋石油电气工程逐渐向智能化、数字化和网络化方向发展。
（二）海洋石油电气国内外概况。海洋石油的开发分为以下几个步骤：海洋地球物理勘探，海洋地址取芯勘探，油田开发方案设计，打生产油井，石油采集与运输。能够利用到海上钻井平台的步骤是海洋地质取芯和打生产井，平台上装通讯、导航、钻井和安全救援等海上油气勘探开所必须的设备。世界第一座海洋石油钻井平台是1949年建造的。1968年德国与意大利共同建造的半潜式钻井平台就安装有交流-直流电动钻机，在海洋石油技术中处于领先地位，借助船舶自动化技术，石油工程电气技术得到了迅猛发展。我国的石油电气技术发展也很快，所有平台都采用交流-直流电动钻机，海洋开发平台已经采用遥控、遥测、遥讯等集成技术。申述半潜式平台的投入大大提高了我国海洋石油电气化技术水平，是我国逐渐跻身于世界深水领域的先进水平。
二、海洋平台电气施工
海洋平台电气工程操作的第一步是电气施工部分，也是最基础最重要的一部。海洋石油电气的安全可靠性和运行维修方面的问题主要有施工质量的好坏来决定。在电气施工中，电缆通道的选择、电气设备的预设位置和电缆的敷设这三方面必须予以高度重视，才可以避免失误的产生，以便更好的完成海洋电气平台的施工。
（一）电缆通道的选取。要想确定电缆通道，首先要明确主干电缆的走向，必须远离油管线及热源，比如水蒸气管线、发电机排烟管、电阻器及燃油管线等。电缆也要避免与热管线交叉，或者采取一定的防护措施，保持一定的安全距离。要考虑电缆桥架的分层布置：电力、通信电缆要分层开来敷设，高压电力电缆与低压电力电缆分层开来敷设等等。还有机电需要注意：高压电缆远离起居室；不相关的电力电缆避开通信室；主电源电缆与应急电源电缆的走向不同，要分开敷设；根据不同情况，电缆束外壁-电缆筒或者电缆框的选择也不同，有防水防爆要求时选用电缆筒，其他情况选用电缆框保护即可。
（二）电气设备预设位置的布置。电气设备由室内与室外两部分组成，室内部分由配电室和主控室设备组成，也是电气设备布置时设计的重点部分。为了满足施工标准，又方便操作和维修，一定要合理布置配电盘柜及配电箱。不能有油管、水管及蒸汽管等可能泄露的管线或者容器存在配电室和主控室周围。此外，也要重点考虑室外危险区内电气设备的布置，不允许布置电气设备也不允许敷设电缆，如果必须要安装，那么所选用的电气设备的防爆等级必须在所在危险区的防爆要求范围之内。
（三）电缆敷设注意事项。敷设电缆时，安装电缆桥架，割焊电缆筒和电缆框，必须要符合电缆的走向。安装电缆桥架时，要求规格、型号要符合施工图纸规范。在割焊电缆筒和电缆框时，不能损伤构造，位置和型号也要合适，为了防水、防爆，不可用电缆框替代电缆筒。在操作舱室顶壁的作业时，特别是电焊、气割舱室顶壁的工作时，如焊接桥架、导线板、电缆筒和电缆框等，必须保护好配电盘、集控台、变压器等已完成安装的设备。要想进行电缆的敷设、电力电缆、主电源电缆、高压电缆与低压电缆的分层敷设，必须保证主电缆通道上所有需要动用电焊、气割的工作都基本完成，且小设备也基本安装完毕。还要区分电力电缆和仪表通信电缆两者接地要求的不同。
三、海洋石油电气系统发展现状
海洋石油电气配电自动化系统是指应用自动化技术，使电网企业能够控制远方，及时观察、协调和控制配电设备系统。配电自动化在我国的发展经过了三个阶段：一、通过开关设备与断路器保护相配合，依靠开关来去除故障。二、通信和和控制系统，是电网自动化发展飞跃的基础，不仅实现了对配电网的远程遥控，还可以通过通讯网络实时呈现配电网的状态参数。三、实现了全网的多功能监控，是真正意义上的配电自动化，集设备管理、地理信息系统、馈线自动化、用户管理、配电运行管理、故障分析等功能于一身。与陆地配电自动化相比，海洋石油电气系统面临更多的技术难题，而且配电自动化技术起步较晚。首先，要想解决跨海供电的问题，为了实现电气联系需要敷设海底电缆，海底电缆分支多，线路较短，配电网在继电保护的上下级配合和故障诊断等方面都有相当的难度。其次，海上空间狭小，海洋石油生产系统的电气设备众多，类型庞杂，各个电气设备之间距离较短，给配电网的管理和参数采集带来了极大的工作量。此外，大部分海洋石油钻井平台都长期工作于海上，依靠系统主电源来支持石油生产，如何有效解决配电自动化的通讯问题，建立安全、稳定的参数采集和通讯网络，也具有一定的难度。所以很多问题给海洋石油电气工程的相关工作带来很大阻碍，急需进行深刻的技术革命，来使海洋石油电气工程相对简单化和高效化。
四、海洋石油电气系统前景展望
伴随着我国智能电网建设的进程的不断深入，电力系统发生了一场深刻的技术革命，智能变电站不断兴建，计算机信息技术、光技术、智能技术融进了电网，对电网各个环节都带来了翻天覆地的变化，电网正在朝着智能、绿色的方向不断发展。对海洋石油电气系统来说，随着光纤通信技术、智能控制技术、遥感和遥测技术、电力系统进行着自动化的变革，更多的新材料和新技术将应用于海洋石油电气系统，用来解决目前面临的跨海供电问题，针对电气设备众多和通讯设备不稳定性等问题也起到很好的改善和提高作用，海洋石油电气系统将更加安全、绿色，配电网的自动化和智能化程度将不断提高。由于海洋石油开采平台电气设备工作的环境恶劣，配电安全就显得十分重要。在越来越倡导数字动画设计有更高要求的当今社会而言，计算机信息技术、光技术、智能技术得到更广泛的关注和投入，结合本文海上石油平台的电气安全问题进行了探讨，研究了海洋石油电气的发展现状以及未来发展的分析，对我国海洋石油电气平台的建设有着高瞻远瞩的意义。
参考文献：
[1]陈亮，冷鸿震，王树达，安晓龙 . 浅谈海洋石油平台防爆电气设计 [J]. 科技信息， 2011（09）
[2]张龙 海洋石油平台电气安全问题探讨[期刊论文]-中国石油和化工标准与质量 2013（24）
第6篇
关键词：通信领域；网络通信；监理；设备安装
近年来，中国信息产业发展迅速，通信领域的发展也是呈现出一片欣欣向荣之势，进入3G的通信时代已经成为历史的必然，通过近二十年孜孜不倦的研究，移动网络通信在我国的范围覆盖已经非常广泛，而通信质量也有了相当大的提高，同时业务品种也呈现出多元化发展，通信部门的服务质量也有了很大的提高。
网络通信的发展趋势，要求我们核心网必须进行非常广泛的2/3G网络的融合与改造，为了跟上信息产业的时展趋势，我国在网络通信的各个方面都必须有更与时俱进的要求，在提高通信安全、通信稳定、通信可靠等领域有着更细化的发展规划。在网络通信的发展趋势中，监理的作用有了更加突出和明显的作用。由于监理在网络通信发展中具有重大作用，本论文主要对网络设备安装方面和网络设备调测方面进行了一定的探索和讨论。
1 网络通信设备安装方面的监理
1.1 网络电缆的槽道以及走道的安装应该严格按照施工图的具体要求，位置应该符合规定，水平走道的位置应该跟列架平行或者垂直。而垂直走道的位置则必须和地面呈90度的直角相交，绝不可以出现倾斜的情况。走道和吊架的设计安装则应牢固并且整齐不杂乱，和地面呈90度角，保持垂直。电缆走道经过障碍物特别是墙洞以及楼板孔的时候，必须安装子口予以保护。网络电缆安装结束后，应该用盖子或者板子完全封闭住洞口部分，盖板以及子口的材质必须是阻燃的，网络电缆表皮颜色应该跟周围环境的主色调是一样的。在墙体周围进行双边或者单边网络电缆安装时，墙体上的支撑物必须牢固并且距离间隔均匀。走道走向保持一致，槽道必须垂直牢固，槽道列间理论上应该平行。
1.2 网络通信设备机柜和机架要进行正确的安装，按照安装工程设计的具体要求来，正确的安装机台，位置正确，台列规整，邻近机台尽量靠拢，机台边缘部分则呈直线分布，台面之间应该水平，台面衔接的地方不可以出现高低不平的情况。还必须按照抗震的需要进行加固。
1.3 布放安装电缆的各个方面必须符合施工图的具体要求，电缆排放必须整齐，并且没有损伤的情况出现。用户、信号、电源的电缆和中继电缆按照要求要分开布放；直流电和交流电的馈电电缆，也要分离开来进行布放。在活动的地板下进行电缆布放的时候则要尽量顺直，杜绝凌乱现象，不得堵住通道影响送风，尽量不要出现电缆的交差现象。
1.4 机房内部直流电源线安装路由和安装路数还有布放的具置则必须按照设计要求。电源线中间不能有接头，安装好电源线以后末端特别是剖头的地方必须进行绝缘物封头的处理。直流电源线必须接触良好，接续部位牢靠，交流电源线特别是用于系统交换的部分必须设有保护装置，并且保护装置必须是接地的。应该按照施工图的需要来进行电源线规格的选择，同样，保险丝的选择也应符合容量要求。
1.5 光纤和网线的安装应该摆放整齐并进行绑扎处理，出孔线和线槽应该按照要求对应。中继电缆要求平直走线，特别是E1信号系统的走线，必须按照施工图的要求在DDF架上进行成端。为了便于分辨，应该打印各种不同的标签并且黏贴到相应的位置。
2 网络通信软件调测项目工程
为了使网络通信设备达到预期效果并进行正常使用的目的，在施工工程中监理需要按照下面几条原则。
2.1 安全第一
无论什么时候安全都是第一位的，网络通信项目投资的规模很大，施工周期也比较长，对于技术的要求也很高。网络通信项目使用的年限比较长，是和地区通信直接挂钩的，并且有着不小的风险性，必须安全生产，尽量避免通信事故，强调安全是第一位的。
2.2 必须坚持原则，按照计划进行施工
调研之前，局方的主管、厂家调测督导人员，以及监理人员协调商议出具体的各个方面的完善施工计划，并安排好施工的日期，提前制定好每个具体步骤的计划并成文，经三方批准后便可以进行具体的施工，而建立协助人员则要在施工过程中申请网络资源：相应的信令点码、具体的LSTP电路、详细的时钟电路和网络计费端口的具体分配等，做好资源的统计和录入，最终用于电路的申请和调测。
2.3 制定好具体的预防措施和应急措施的预案
具体的设备通电前，必须要经过督促调测的工程师的确认，主要检测是否具备条件，具体的测试仪器是否已经到位并且可以应用。设备运行所需要的湿度、温度以及管理的条件机房是否真的已经具备。三方主管应该了解和解决网络调测过程中所遇到的问题，如果三方主管没有办法解决，则必须尽快联系具体的厂家进行协调替换，并向局方的工程项目的主管汇报出现的问题以及具体的工作情况。
在项目最后的分割交接的过程中，必须尽快的和局方的此工程项目的主管进行沟通，以便确定具体的时间，对于割接方案则需要施工单位和厂家共同准备，三方对于此方案的可行性进行细致认真的审核，并且提出合理的要求和建议。分割交接的时候则必须按照此前方案的具体步骤来进行，若是未成功或者出现一时没有办法解决的问题时，应该按照具体的协定解决，或者恢复以前的通信网络进行运行。
3 结束语
我国的通信事业经过近二十年的发展，通信网络建设的工程监理理念也获得了通信行业的认可，而网络通信工程的建立是为了满足人们日益增长的物质文化需求，主要是沟通和信息的追求，满足人们的精神需要，网络通信工程的监理从根本意义上来说是以网络为核心，理念和其他行业的监理是不同的，模式也不一样，网络通信必须做好监理工作，这个网络安全和通信的整体质量是直接国购的，必须严格要求，仔细施工，确保能够达到网络工程的要求，更好地服务于广大人民群众。
参考文献
[1]魏时哲. 浅谈监理在移动通信核心网工程建设中的作用[J]. 甘肃科技，2012（12）.
[2]魏时哲. 工程监理在移动通信核心网建设中的作用[J]. 通信与信息技术，2012（23）.
第7篇
本文设计了基于单片机的押出机模糊控制系统。其硬件电路主要包括以单片机为主的主控部分、键盘和显示部分、单片机与变频器通信接口部分，软件主要包括模糊控制算法、串行通信控制、键盘显示控制等部分。该系统能够有效提高设备的自动化程度及生产精度和可靠性，并能节省部分生产成本。
关键词 押出机控制 模糊控制 单片机 串行通信
Система вождение экструдера
Абреже
Экструдер—аппарат，который выделает изолированную корку для проводки и кабеля в индустрии проводки и кабеля.Дело изолированной корки—самая требовательная и трудная центральная техника в любом процессе бырабатки.Поэтому автоматизированность и производительный точность экструтера зай-мут очень важную позицию.В нашей стране настоящий огромный зовод，который выработает проводку и кабель，широко применяет основанную на PLC автоуправляющую систему，у которой бывает мно- гогранный начет—толнкий автоматизированность и производительный точность，высокий себестоимость и т.д.
Этот текст запранировл основанную на однолистовом аппарате неясную контролируемую систему.Канал аппаратуры，которого заключает доминанту ос- нованного однолистового аппарата，блок клавиатуры и табла，связной интерфейс однолистового аппарата с ПрЧ.Софтвер закючает неясный контролируемый алгоритм，вождение ПС，вождение клавиатуры и табла.Эта система может активно возвышает автоматизированность аппарата，точность и безотказность вырабатки，и может экономит часть себестоимость вырабатки.
Главные слова Вождение экструдера Веясное вождение
Вождение однолистовой аппарат ПС
目 录
第一章 押出机模糊控制系统的介绍 …………………………………………………1
第二章 押出机模糊控制系统控制器的设计 …………………………………………3
2.1 变量模糊化 …………………………………………………………………3
2.2 模糊控制规则 ………………………………………………………………………6
2.3 模糊控制规则表的基本思想 ………………………………………………………6
2.4 模糊控制查询表的离线计算 ………………………………………………………8
第三章 押出机模糊控制系统的单片机实现 …………………………………………11
3.1 硬件电路设计 ……………………………………………………………………11
3.1.1 单片机的选择 ……………………………………………………………………11
3.1.2 串行通信电路 ……………………………………………………………………13
3.1.3 线径显示和设定电路 ……………………………………………………………14
3.1.4 电源电路 …………………………………………………………………………16
3.1.5 复位和晶振电路 …………………………………………………………………16
3.1.6 DANFOSS变频器的介绍 …………………………………………………………16
3.1.7 火花机、测径仪及凹凸仪的选用 ………………………………………………17
3.2 软件编程的算法和流程 ……………………………………………………………19
3.2.1 系统流程图 ………………………………………………………………………19
3.2.2 模糊控制查询表的存放形式 ……………………………………………………20
3.2.3 查表方法的软件实现 ……………………………………………………………22
3.2.4 模糊控制器算法流程图 …………………………………………………………22
3.2.5 串行通信程序设计 ………………………………………………………………23
3.2.6 线径显示和设定流程图 …………………………………………………………25
3.2.7 定时器/计数器的工作方式选择 ………………………………………………26
3.2.8 串行口的工作方式选择 …………………………………………………………27
3.2.9 波特率的计算 ……………………………………………………………………30
第四章 单片机系统与变频器的连接……………………………………………………32
4.1 如何通过RS－485控制多台变频器 ………………………………………………32
4.2 提高RS-485总线的可靠性 ………………………………………………………32
4.2.1 问题的提出 …………………………………………………………………… 32
4.2.2 硬件电路的设计 …………………………………………………………………33
4.2.3软件的编程 ………………………………………………………………………34
4.2.4 结论 ………………………………………………………………………………35
第五章 变频器的选型及其注意事项 ………………………………………………… 36
5.1 引言 …………………………………………………………………………………36
5.2 变频器的控制方式 …………………………………………………………………36
5.3 变频器控制方式的合理选用 ………………………………………………………36
5.4 变频器选型注意事项 ………………………………………………………………36
5.4.1 负载类型和变频器的选择 ………………………………………………………36
5.4.2 变频器安装地点的选择 …………………………………………………………36
5.5 结论 ………………………………………………………………………………37
总结 ………………………………………………………………………………………38
参考文献 …………………………………………………………………………………39
附录1 ……………………………………………………………………………………40
附录2 ……………………………………………………………………………………41
附录3 ……………………………………………………………………………………42
第一章 押出机模糊控制系统的介绍
押出机(又名挤出机)是电线电缆工业中为电线电缆制作绝缘外皮的设备。制作电线电缆绝缘外皮是整个电线电缆生产工艺流程中要求最高，难度最大的核心技术。因此，押出机设备的自动化程度以及生产精度和可靠性在电线电缆生产中居于至关重要的地位。我国现行众多电线电缆成套设备生产厂家广泛采用基于PLC的自动控制系统，但这些基于PLC的押出机自动控制系统存在多方面的不足，现列举如下:
(l)自动化程度低。系统在开机和运行期间都必须配备专门的操作人员不间断的监视系统的运行状况，并做频繁的操作。系统无法脱离操作人员实现程度更高的自动化生产，在本质上是一个缺陷很多的开环控制系统。
(2)生产精度低，系统可靠性差。系统采用模拟量和开关量控制，控制参数易受生产现场的恶劣环境的干扰，致使系统的生产精度低，可靠性差。另外，模拟量控制使系统布线烦琐，生产、安装和维修过程复杂。
(3)成本高。基于PLC的工业自动控制系统虽然有设计方便、快捷，开发周期短的独特优点，但存在着生产成本高的重大问题。
基于PLC的押出机自动控制系统生产自动化程度低的主要原因是控制过程包括复杂的化学过程，致使被控对象建模十分复杂，很难找到一个比较接近的数学模型来近似而实现比较理想的PID闭环控制。因此，必须根据熟练的操作工人的精心操作才能实现可靠的生产。
如前所述，模糊控制系统的设计与实现无需知道被控对象确切的数学模型，而是通过计算机或单片机来实现熟练操作人员的控制经验，从而达到比较理想的自动控制效果。因此本人提出了基于数字单片机的押出机模糊控制系统。该系统能够有效提高设备的自动化程度及生产精度和可靠性，并能节省部分生产成本。
图1.1 押出机工艺流程图
图1.1为押出机的工艺流程图。图中在放线架与收线架之间的直线表示的是处理过程中的金属线芯(或成束电缆)。放线架在牵引电机的作用下匀速放线。在金属线芯经过机头时，主机带动的机头将经过高温加热的胶料匀速押出，使之均匀地附着在金属线芯的表面形成绝缘外皮。机头与牵引之间的测径仪用来测量附着绝缘外皮后的金属线芯的直径。系统以此为主要参数来调节主机与牵引之间的转速，使绝缘外皮厚度达到精度要求的范围。金属线芯经过牵引之后接受火花机和凸凹仪的检测，分别检验绝缘外皮的抗压能力和表面的光滑程度及均匀性，根据这些参数来调一节机头各加热区的温度。在收线架处，系统可以实现自动换轴功能，而且在断线或者收线架换轴失败的时候，储线架会根据张力仪检测到的信息自动开始工作。使得换轴过程中以及储线架和收线架之间发生常规故障时放线架至凸凹仪段能够正常工作，不影响电线电缆生产的产量和质量。
第二章 押出机模糊控制系统控制器的设计
押出机模糊控制系统的原理图如图2.1所示。测径仪测得某一时刻的金属线芯的直径为Y，线径设定值R，两者相比较得到线径偏差e和线径偏差变化ec。经过从基本论域到量化论域的转换(对实际线径偏差e和线径偏差变化ec分别乘以转换系数Ke和Kec)，再根据输入隶属度函数的定义计算出输入变量对各模糊集合的隶属度E和EC。由E、EC和模糊控制规则，并参考现场参数(主机负载Lp，牵引负载Lq)，根据模糊合成法则得到输出的模糊量化值。然后经过解模糊判决得到该时刻的输出控制模糊值P和Q，经过从量化论域向基本论域的转换(P和Q分别乘以转换系数Kp，Kq)，得到作用于主机和牵引的速度控制的实际值(P和Q)。
第8篇
关键词 光纤通信 优势 传输 发展趋势
中图分类号：TP929.11 文献标识码：A
1当前光纤通信的优越性
1.1频带非常宽，传输容量非常大
目前，在光纤通信系统中，光纤的传输带宽比电缆大很多，单模光纤就具有几十GHz・km的带宽距离积。采用多种复用技术能提升线路传输容量；最简单的是采用空分复用，光纤外径只有几十 m，一根光缆就可以容纳几百根光纤，传输容量成百倍增长；对于单根光纤，可以采用光复用技术，正在研究开发的光复用技术有波分复用（WDM）、光码分复用（OCDM）和光时分复用（OTDM），而主要采用的是波分复用（WDM），目前人们采用的密集波分复用（DWDM）能增加可使用波长数量，同时利用光纤损耗谱平坦，扩大可利用的波长转换技术和窗口技术，实现波长再利用等使单根光纤由单波长传输的传输速率几Gbps，达到多波长传输几十Tbit/s；另一方面，减小光源谱线宽度和采用外调制方式，同样能极大提升传输容量。
1.2抗电磁干扰性能强，泄露小，保密性好，无串话
由于光纤是非金属的光导纤维（目前主要采用石英（SiO2）），光纤通信线路不会受普通的高、低频电磁场的干扰和闪电雷击等的损坏，抗电磁干扰性能好。光纤的设计独特无比，在光纤中传输的光被严格局限于光纤的纤芯与包层邻近进行传输，泄露极其微弱；即使在弯曲半径十分小的地方，光泄漏的可能性也非常微弱。所以泄漏到光缆之外的光信号基本上没有，如果没有专用的特殊工具，光纤无法分接；以及长途光缆等通常埋在地下。由此可知：光纤通信保密性能极好，也不会产生电缆通信中常见的串话现象。这对现代政治、军事和经济均有重要意义。
1.3光纤重量轻、纤芯细，铺设简单，资源丰富
光纤一般直径只有几微米至几十微米之间，相同容量话路光缆，要比电缆轻90%～95%（光缆的质量仅为电缆的1/10～1/20），直径小于电缆的1/5；光纤柔软性十足，铺设简单；这顺利解决通信传输系统占用较大的空间致地下管道拥挤等难题，同时极大的节省了通信地下管道的投资成本；光纤通信应用于航天领域，能够有效减轻卫星、飞船与飞机等的重量，提升通信质量的同时降低制造成本。制造光纤的原料石英（SiO2），更是资源丰富且价格便宜，因此光纤通信的发展及全面普及具有巨大前景。
2光纤通信发展现状及趋势
2.1超高速、超大容量、超长距离系统发展
光纤通信经过数十年的发展，目前商用系统传输速率已能达到10Gbps以上；随着传输需求不断提升，超高速、超大容量、超长距离的光纤通信系统发展成为必然。单一的采用光时分复用（OTDM）或波分复用（WDM）对信道传输速率的提升是有限的；因此，可以采用将多个光时分复用（OTDM）信号集中进行波分复用（WDM）的办法来实现信道传输能力最大化。
2.2新型光纤不断发展
在传统的G.652光纤已无法满足超高速长距离传输网络发展需求的状况下，新型光纤的开发成为下一代网络基础设施工作的重要部分。光纤通信传输速率的提高主要通过：（1）提高传输速率；（2）增加传输的光波数量。因此，开发尽可能宽的可用波段的全波光纤成为关键。目前全国光纤通信运用在C（1530～1565nm）与L（1565～1625nm）波段，而全波光纤能将波长扩展至1260～1675nm；若按波长间隔为50HZ（0.4nm）开通DWDM系统，以目前单信道传输速率80 Gbps计算，单纤通信容量高达1000X80 Gbps以上。其它诸如非零色散光纤，空心光纤等新型光纤也陆续出现。
2.3光纤孤子通信发展
光纤孤子通信是一种全光非线性通信方案，主要利用光纤折射率的非线性效应对光脉冲压缩，使其与群速色散激发的光脉冲展宽平衡，光孤子能在光纤的反常色散区与脉冲光功率密度足够大前提下进行长距离不变形传输。这种传输方式在大幅度提升传输距离的同时保证了传输质量。理论上，光孤子通信容量没有限制，可高达1000Gbps；近些年随着色散补偿和色散管理的实施及相关技术的深入研究，光孤子运行速率已能从10～20 Gbps提高至100 Gbps；并采用再生、重新定时等降低自发发射，使传输距离高达100000km以上。
3结语
自从1966年英籍华人高锟博士提出光纤作为传输介质的概念，1970年美国康宁公司根据高锟论文的设想，使用改进型化学汽相沉淀法，制造出世界上第一根超低损耗光纤，其在1 m附件波长区将光纤损耗降低到20dB/km。由于光波通信技术的巨大发展，现在世界通信传输业务的90%需经过光纤传输，并且目前业务量还在不断快速增长；随着光纤通信技术的不断发展，光纤通信应用的范围将越来越广。
参考文献
第9篇
论文摘要：城市小区内的道路除了交通功能外，也是市政配套管线的主要通道。城市住宅小区的建设目标是功能齐全、环境幽雅、安全舒适，要求在合理布局和加强绿化的同时，做好管线综合规划设计。
1管线综合布置的一般原则及各类管道特性
(2)为了减少管线检修及施工时对交通的影响，管线应尽量布置在人行道或非机动车道下，并平行于道路中心线布置；
(3)根据管线所输送的介质性质分类布置，以减少管线问的相互干扰，
(4)管线竖向布置时，其调整原则是：压力管让重力管，小管让大管，支管让干管，易弯管让难弯管；
(5)各种管线的危险性由大到小依次为：煤气管道、生活污水管道、雨水管道、电力电缆、给水管道、通信信号电缆；
(6)各种管道的可塑性由大到小依次为：通信信号电缆、电力电缆、给水管道、煤气管道、生活污水管道、雨水管道。
根据《城市工程管线综合规划规范》的要求，工程管线布置在道路下，从道路红线向道路中心线方向平行布置的次序宜为：电力管、通信信号管、煤气管、给水管、雨水管、污水管；工程管线在庭院内，由建筑红线向外依次平行布置的次序为：电力管、通信信号管、污水管、煤气管、给水管。
2某住宅小区设计构思
在某住宅小区的5类地下管线中，对小区运行安全最为直接的是排水管；对小区运行安全潜在危险大的是煤气管；对小区今后发展影响最大的是通信信号管。因此，确定设计方案的重点是排水管、煤气管和通信信号管。
2．1体制排水管设计
首先是排水体制的选择，设计采用雨污分流制，为今后城市污水的集中处理提供条件；其次是小区竖向设计与排水出口方向的协调，如果小区的竖向分区与排水总出口不一致，客观上将造成小区不合理的逆向排水。
2．2煤气管的施工安全设计
由于煤气具有可爆炸性和剧毒性的特点，设计的关键在于如何确保煤气管的施工安全和运行安全。在布置时，煤气管不宜在污水管和电力电缆旁边，以免煤气泄漏后遇沼气或电火花而引起爆炸。
2．3通信信号管设计
随着现代通讯技术的迅猛发展，远程安全系统的完善和电脑网络进入家庭，均与通信信号管的建设密不可分，在设计时主要考虑远期的可发展性，适当预留发展空间。
2．4消防系统管线设计
因水消防系统一般是独立的消防给水系统，绝大部分时间管网内的水处于静止状态。我国目前消防管网大部分采用钢管，而不流动的水易孳生厌氧菌，其对钢管会产生生化腐蚀，这种腐蚀多为点蚀，对钢管的破坏性极大。因此把消防管网设计成流动状态是很有必要的，这一点很容易被设计人员所忽视，应引起足够的重视。把消防水设计成流动状态，当消防系统较小时不难做到，而对消防系统供水范围较大时就有一定的难度，但至少应将消防主管内的水设计咸流动状态。为保证消防管网内水量的相对稳定，要求系统内的回流水应进入消防水池，不应为减少回流管的设计而将该部分水作它用，更不能就近排放。回流水量尽可能少，能保证管网内的水处于流动状态即可，避免回流量过大而影响消防时的水量和增加平时稳压泵的运行功率。
3某住宅小区管线综合平面布置
在某住宅小区中，主干道宽为1Om，车道宽7m，人行道宽15m，宅问道路宽为2．5m，住宅房前屋后的绿化带宽为2．5～3．5m。以下以北梯户型为例，门栋入口方向朝北，卫生问和厨房布置在北面。
3．1庭院内管线综合平面布置
3．11污水管设计
根据住宅的平面布置以及GBJ15-88《建筑给水排水设计规范》的要求，化粪池距建筑物的净距宜《5m，且化粪池及其污水管布置在宅间道路远离住宅的一侧为宜。若将化粪池和污水管布置在宅间道路下，需考虑化粪池承受通过汽车的荷载，每座造价将增加近2000元，与延长几米污水管的造价相比，显然前者在经济上不划算i若让给水管和煤气管穿越化粪池，也将增加施工难度和工程造价，故设计时考虑将污水管布置在宅问道路远离住宅的一侧。
3．1．2煤气管的安全设计
煤气管通常采用PE管，在附近管道施工开挖时，煤气管容易遭受意外损伤，危及煤气管的运行安全。设计时，将煤气管布置在屋后的绿化带中，既减少了外部荷载的影响，又避免了管道与房屋一侧的施工干扰，能较好地保证煤气管的安全。
3．1．3通信信号管设计
由于现代通讯技术发展迅速，今后必然会有扩容施工，为了减少施工对道路的破坏及对居民生活的影响，设计将通信信号管布置在宅问道路的绿化带中。
3．1．4给水管和电力电缆
给水管和电力电缆相对变化较小，可一次性施工到位。给水管布置在宅问道路下；考虑到电力电缆的可弯性较大，将其布置在远离住宅的另一侧绿化带中。
3．15消防管线设计
装置及罐区防火堤外四周消防管线应环形布置，如装置内有消防通道，则沿消防通道也应布置消防管线并与装置四周管线环形连接。当几个占地面积较少的装置在一起时，为减少管线敷设，可将这几个装置作为整体在其四周环状布置管线，必要时采用支管引入装置的形式补充设置消防设施。环状管网应用阀门分成若干独立管段，每个管段上消防设施的布置不应超过5个。消防管网可与企业生产水管网设置连通管，连通管上设置止回阀，保证消防管内的水不流向生产水管网。综合上述情况，设计庭院内管线综合平面布置由住宅一侧依次向外调整为：煤气管、通信信号管、给水管、污水管、电力管。具体布置见图1。
3-2主干道下管线综合平面布置
在设计时，考虑将可燃易燃及损坏时对房屋基础有危害的管道尽量远离建筑布置：对埋设较深的管道也布置距建筑物远一些。为了减少外部荷载对煤气管的影响，设计将煤气管布置在-N人行道下；雨水管和污水管的管径较大且埋设较深，将其布置在道路中间，电力电缆布置在另一侧人行道下，通信信号管布置在靠近电力电缆一侧的车行道下。具体布置见图2。
4管线综合竖向设计
由于污水管和雨水管属于重力式排水，其调节余量小，且排水管管径较大，占用的空间也较多，因而竖向设计时应处理好排水管的高程。在排水条件许可的条件下，适当地降低雨水管的埋深，使其管顶覆土达到1～1．2m，有利于管线交叉时其他小管径的管道从雨水管的上方穿越，从而减少建设投资并为日后管线的维修提供方便。
当雨水管与污水管在高程上发生矛盾时，可在交叉处断开雨水管，两N)Jn设雨水检查井，雨水检查井之间的管道加大埋深，从污水管下方通过，类似于倒虹吸排水。为便于清淤，井底降低20～30cm，用作沉砂区。除排水管之外，其余管线均系非重力流，均有调整高程的自由空间。相比较而言，给水管和煤气管的管径较大，但由于煤气管所输送的介质对安全性要求较高，设计时煤气管应优先于给水管，当煤气管与其他管道交叉穿越时，以煤气管下穿为宜，同时应在煤气管的上部砂垫层上加铺一块钢筋混凝土板《板宽同管沟宽)。这样可避免附近管道施工开挖时对煤气管道造成损伤。新晨：
第10篇
【关键词】电厂，分散控制系统，抗干扰措施，探讨
中图分类号：TM6文献标识码：A 文章编号：
一、前言
分散控制系统综合运用计算机技术，通信技术，和自动化控制系统等多种先进技术系统，让这个系统的通信网络遍布各生产基地的监控站，监测站，并以通信网络将操作管理站和相关需要集中操作的地区连接起来，实施集中管理，统一操作。分散控制系统很早便在我国的火力发电厂得到了推广运用，并取得了辉煌的发展成果。到目前为止，我国的大部分火力发电厂都已经采取这种控制系统，分散控制系统日渐成为整个控制中心的中枢，对保证整个电网的正常运行，保持电力的稳定安全，有着十分重要的地位和作用。虽然，分散控制系统具有很强的环境适应性，但是，在整个系统中，来自各处的线缆都会和系统相连，各种外部干扰很容易以电源或者是各种线缆为媒介侵入，加剧干扰的负面作用。在现阶段的分散控制系统生产使用中，电厂分散控制系统内部使用了很多电子产品或者电子元器件，电磁干扰显得更为严重。因此，要综合考虑到多种因素，加强电厂分散控制系统抗干扰措施的研究。
二．电厂分散控制系统干扰来源分析
探究各种干扰的来源对于分散控制系统抗干扰措施研究有着十分重要的意义。从总体而言，电厂分散控制系统的干扰源主要来自内部和外部，内部干扰和外部干扰组成了影响整个系统正常工作的干扰来源。
1. 系统内部干扰
系统内部干扰主要是因为分散控制系统内部装置的各种电子设施或者是电子元器件的应用而产生，主要包括过渡干扰和固定干扰，当电路在动态工作时候，引发的干扰便是过渡干扰，当接触面上的电导率具有很大差异或者不一致时候，会产生接触干扰，此种干扰类型称为固定干扰。
2.系统外部干扰
系统外部的干扰主要是设备在使用过程中受到外部环境和使用条件的影响而产生的干扰因素，这种干扰和分散控制系统的各种元件没有直接联系。系统外部干扰主要有以下几种。
（一）从电源线传导来的电磁干扰
在电厂中，分散控制系统在 用电母线处安装有各种动力设备，风机，凝结水泵等。由于这些设备的功率很大，运转时候会产生交变磁场，产生电磁干扰，开关设备时候，会让电压波动，产生低频干扰。
（二）从信号线、控制线传导来的干扰
电厂的分散控制系统有着各种接线，这些接线也是各种外部干扰进入的路线来源。一是通过现场变送器供电电源或共用仪表的供电电源串入的干扰；二是信号线受空间电磁辐射感应的干扰，即信号线上的外部感应干扰。当发生信号干扰时候，会大大降低测量的精度，甚至损坏各种元器件，或造成逻辑数据的变化和系统设备的误动或是死机。
（三）接地系统混乱时引起的干扰
接地系统在产生电磁干扰，抑制电磁干扰方面都有着十分重要的作用。一方面，不合理的接地，会产生严重的干扰信号，让电厂的分散控制系统难以正常运转。正确的接地可以防止电磁干扰，同时也可以减少设备向外发出干扰信号的频率。因此，分散控制系统的接地是一把双刃剑。在干扰来源中，如果接地系统混乱，比如每个接地点的电位分布不平衡，各个接地点电位分布不均，机械设备间接地电位差距很大，地环路电流情况严重，系统干扰严重，使得整个电厂的分散控制系统难以正常运转。
三．电厂分散控制系统抗干扰措施探究
电厂分散控制系统在整个电厂运作中处于核心地位，要保障其正常工作，必须做好内部外部的抗干扰措施。从多年实践经验总结得出，要坚持从抗干扰措施开始，本着控制干扰源，切断或弱化电磁干扰的路径，优化系统装置，提高系统自身抗干扰能力等三方面的原则，科学是设计，使用高质量的设备和元器件，规范安装，并做好各种维护措施，保证整个电厂分散控制系统的稳定性和兼容性，保证整个系统的正常运行。将从以下几个方面做出探究。
1.科学合理选择系统设备
（一）电厂分散控制系统的设备选择在抗干扰中有着十分重要的作用。选择抗干扰性能较好的设备产品，保证含电磁兼容性。比如采用浮地技术加强抗外部干扰的能力，使用隔离性能较好的电厂分散控制系统，要选择耐压能力较强的系统设备，使得电厂分散控制系统可以再电场强度高，频场较高的环境中正常工作。
（二）做好电缆的选择
电厂的电缆选择是电厂分散控制系统抗干扰措施的重要环节。要保证强、弱信号不应使用同一根电缆，信号电缆应尽可能避开电力电缆，避免与电力电缆平行布设。在传输距离较小时，可以选用单根导线或一般控制电缆传输，在传输距离较大时，宜选用总屏控制电缆或对绞|总屏计算机电缆；模拟量信号在现场传输中应选用屏蔽电缆，对于信号精度要求较高的场合，可选用对绞分屏计算机电缆或对绞总屏计算机电缆。
2．做好隔离措施
（一）电厂分散控制系统设备的隔离
在电厂分散控制系统抗干扰措施中，要本着电气设备电缆用量最短原则，要将电厂分散控制系统的硬件设备安装在主厂房之间，设备间内部要采用防静电活动地板，要使用钢筋作为接地引线，做好接地工作，要把强电设备或者电路设计安装在远离硬件设备安装间，以便隔离电磁干扰。
（二）电厂分散控制系统电源的隔离
为保证分散控制系统的可靠运行，要使用交流电稳压器对分散控制系统的电源进行稳压。由于未屏蔽的电源变压器之间耦合电容大，共模干扰很强，因此，要在电源变压器的初次级之间设置屏蔽层，来减少变压器初次级之间的干扰，隔离变压器可以切断变压器两端的低频共模电流。但有时隔离变压器初次级之间的寄生电容仍能够为频率较高的共模电流提供通路，因此隔离变压器的屏蔽层必须良好接地。
3．科学合理的接地
在电厂的分散控制系统中，合理科学的接地是整个系统网络畅通的保证，是整个系统稳定运转的基础。混乱的接地会产生强大的干扰，严重影响到设备的工作。因此，在进行分散控制系统抗干扰措施时候，必须综合多种因素，科学合理的做好接地措施。
(一)采用统一的接地网
系统中的交流工作地、直流工作地、屏蔽地、安全保护地之间应保持严格的绝缘，在总汇集板汇合后再用一根接地电缆接到接地网上。所有接地点应与接地网牢固连接，且应尽量减少接地点与接地网的距离，但要满足接地电阻的要求。
(二)信号线采用屏蔽电缆，并且合理接地
信号线的屏蔽层接地必须保证单点接地，避免多点接地。信号源接地时，屏蔽层应在信号源侧接地；信号源不接地时，屏蔽层应在系统侧接地，这时就应将屏蔽层接地点改在信号源侧接地。如果信号源端系统侧都要求接地，则对信号必须采用变压器隔离或光电隔离等措施，并且屏蔽层应在信号源侧接地。信号电缆中间有接头时，在接头处的屏蔽层要妥善连接，并将屏蔽层的部分用绝缘带包好。
四．结束语
电厂的分散控制系统的抗干扰是一项比较复杂的工程，在设计施工过程中，要针对具体的干扰来源，采取合理有效的措施，对整个系统抗干扰要采用内外干扰相结合的考虑方法，从设备抗干扰性能，线路的敷设，接地等各个方面做出抗干扰措施，保证整个电厂分散控制系统的稳定和安全。
参考文献：
[1] 向立清 对电厂分散控制系统抗干扰措施的探讨 [期刊论文] 《中国科技财富》 -2009年6期
[2] 郭护林 白艳丽 火电厂分散控制系统的抗干扰措施 [期刊论文] 《西北电力技术》 -2005年3期
[3] 张新闻 分散控制系统的噪声抑制技术 [期刊论文] 《电力建设》 -2001年9期
[4] 周倩 鲁学农 张文景 火电厂DCS系统信号抗干扰研究及实例 [期刊论文] 《中国电力》 ISTIC PKU -2012年4期
[5] 郝志国 王江权 申明亮 火电厂分散控制系统抗干扰技术探讨 [期刊论文] 《河北电力技术》 -2006年2期
第11篇
【关键词】光纤入户;方案设计;EPON技术
一、工程设计背景
目前，中国已建成世界上最大的、先进可靠的电力专用光纤通信网络，但总体上又呈现“骨干网强、接入网弱”、“高端强，低端弱”的态势，电网“最后一公里”的380V及220V用户接入网光纤化率极低，目前光纤接入占比仅0.14%。通过对电力光纤入户技术方案和经济性的分析，可以看出：电力光纤入户技术可行，实施容易，只要投入较少的费用把现有的技术进行适当整合和提升，就可以实现光纤到户和理想的宽带接入。同时，电力光纤到户与我国信息产业发展的各项政策、战略步伐，与世界信息产业技术的发展方向是完全同步和融合的。电力光纤入户还能够充分利用电力公司综合实力和成本优势，节约新建建筑小区光纤入户成本，实现能源流、信息流的高度集成和综合应用，抢占广电、电信运营商通道市场，收取租赁费，延伸服务范围，开拓新的业务领域和利润增长点。
二、关键应用技术
1.EPON技术
EPON（以太网无源光网络）是基于以太网的无源光网络，遵循载波侦听、多路访问的规则，通过单纤双向传输，资源利用率高。光纤到户采用PFTTH的接入方式和EPON体系结构组网，EPON系统主要由OLT和ONU设备组成，OLT布置在电力小区局端机房，ONU布置在用户端。
2.光/电分配技术
常规的低压分支柜只能对电缆进行分支，不能对其中的光缆进行分支。2011年由河北省电力公司研制的光电分配柜将原来单一的低压电缆分支柜和光缆分支箱结合为一体，将OPLC低压电缆在光电分配柜中进行分支，实现了电与电、光与光的集中分配，然后再经OPLC低压电缆输出，光电分配柜具有外形美观、结构紧凑、占用空间小、便于施工、节约电缆资源、光电集中管理与维护等特点。
3.OPLC技术
OPLC是一种将光单元复合在低压电力电缆内，具有电力传输和光通信传输组合的电缆，其适用于额定电压0.6/1kV及以下电压等级。
三、设计方案
（一）总体方案
本论文将对保定地区试点项目国宅花园小区开展方案设计，该小区是保定中国电谷智能电网综合建设工程的子项目“配电自动化”及“智能电网光纤到户的试点小区。
1.小区情况调查
（1）小区建筑情况
小区共12栋高层，均为板楼;电表分布为每层集中;总户数2009户。
（2）电力设施配套情况
高压外线：由两路10kV电缆及光纤引入。
配电室（开关站）：小区共设3个配电室，由10kV电缆引入总开闭所。
配电室至各楼：由各配电室出低压OPLC复合缆至各楼配电间，低压电缆采用三相四线制，敷设方式为‘井-管’式，电缆桥架敷设。
楼内分配电室：每栋居民楼地下一层设两个配电室：居民照明配电室和动力配电室。居民照明配电室内每楼每单元设1面分线配电柜，3#楼商业设一面分线柜;每楼动力配电室内设2面分线配电柜。
楼内分配电室至各户及用电点：楼内分配电室至居民各户采用三相预分支电缆。动力电表安装于楼内动力配电柜，电表以下电缆由用户自理。
（3）用户三网融合带宽需求
下行业务所需带宽（Mbps）：IPTV（10-12）、视频通信（2）、上网业务（4）、VoIP（200Kbps），总计接入带宽17-19Mbps。
上行业务所需带宽（Mbps）：语音、视频通信（2）、上网业务（1），总计接入带宽2M-4Mbps。
2.建设方案
依据板楼典型设计方案，制定电力光纤到户组网方案如下：
1#-12#楼光缆分配点设置在每栋楼负一层的楼宇配电间，并配置1个光缆交接箱，共计32个光缆交接箱。
（1）1#楼用户接入点
1#楼1单元32层，每层用户数为4户，共计128户。根据用户接入点规划原则：设置6个用户接入点。2单元同1单元。
（2）2#楼用户接入点
2#楼建筑结构与1#相同，接入点设置同1#楼。
（3）3#用户接入点
3#楼有2个单元，33层，每层用户数为4户，共计264户。按一个单元进行设计，其他单元参照执行。根据用户接入点规划原则：设置6个用户接入点。
（4）4#楼用户接入点
4#楼有2个单元，一单元28层，每层用户数为4户，共计112户;二单元26层，每层用户数为4户，共计102户。一单元用户接入点规划原则：设置5个用户接入点。二单元用户接入点规划原则：设置5个用户接入点。
（5）5#楼、9#楼用户接入点
5#楼有2个单元，28层。每层3户，合计168户。9#楼有1个单元，28层。每层3户，合计84户，按一个单元进行设计，其余单元参照执行，根据用户接入点规划原则：设置5个用户接入点。
（6）6#楼用户接入点
6#楼共计2个单元，25层，每层用户数为3户，共计148户。按一个单元进行设计，其他单元参照执行。根据用户接入点规划原则：设置5个用户接入点。
（7）7#楼用户接入点
7#楼共计1个单元，30层，每层用户数为2户，共计56户。根据用户接入点规划原则：设置5个用户接入点。
（8）8#楼用户接入点
8#楼共计2个单元，17层，每层用户数为2户，共计68户。按一个单元进行设计，其他单元参照执行。根据用户接入点规划原则：设置3个用户接入点。
（9）10#楼和11#楼用户接入点
10#楼有2个的单元，一单元与二单元建筑结构相同，30层，每层用户数为3户，共计180户。11#楼有1个的单元，30层，每层用户数为3户，共计90户。按一个单元进行设计，其他单元参照执行。一单元用户接入点规划原则：设置5个用户接入点。
（10）12#楼用户接入点
12#楼有3个的单元，一单元25层，每层用户数为3户，二单元和三单元25层，每层用户数为3户，共计231户。一单元用户接入点规划原则：设置5个用户接入点。二单元和三单元用户接入点规划原则：设置5个用户接入点。
（11）幼儿园用户接入点
设置1个用户接入点。
（二）设备材料选型
1.线缆配置
（1）馈线光缆（主、分配电室到楼宇配电间或楼宇单元配电间）
采用三相复合低压电缆（OPLC）。按最大容量考虑，每单元用于承载用电信息采集纤芯数为6芯，承载三网融合业务纤芯数为6芯，考虑40%的冗余，为11.2芯，参考OPLC纤芯规格，可配置24芯OPLC。
（2）配线光缆（楼宇配电间或楼宇单元配电间到用户接入点）
采用管道光缆。按最大容量考虑，用于承载用电信息采集纤芯数为6芯，承载三网融合业务纤芯数为6芯，考虑40%的冗余，为5.6芯，参考管道光缆纤芯规格，可配置24芯管道光缆，共计118根。
（3）入户光缆（用户接入点到ONU终端）
共2100根2芯皮线光缆。
2.OLT配置
根据用电信息采集和三网融合业务PON口需求数量，考虑实际OLT技术指标，配置2台96口的OLT设备。
3.ONU终端
用电信息采集ONU配置：1-12#楼每个接入点设计用户不超过24户，故每个用户接入点配置1台ONU，ONU配置RS-485接口，使用485线串接各楼层的电能表。共需118台。1#、2#、3#配电室的公有负荷部分电能表分别按32（最大）考虑，需要配置3个ONU，1#、2#、3#配电室各一个，分别使用485线接入各自配电室公有部分计量点的电能表。三网融合ONU配置：1#-12#楼共计2009户，需要配置2009台ONU，按30%用户配置，需要配置602台ONU，放置在用户户内。
4.光分路器
用电信息采集光分路器配置：根据工程情况，配置3个1：32光分路器（一级分光）。三网融合光分路器应依据用户接入点的配置和容量进行配置：1-12#楼每个接入点设计用户不超过24户，全部采用一级分光，配置1：32光分路器，共需118台。
（三）细化设计
1.光缆敷设
馈线光缆路由：4#、5#、6#、11#、12#楼和幼儿园由1#配电室沿电缆沟、槽敷设至楼宇配电间，1#、2#、3#楼由1#配电室敷设至2#配电室至楼宇单元配电间。7#、8#、9#、10#楼由1#配电室敷设至3#配电室至每栋楼的楼宇单元配电间。
配线光缆路由：由楼宇单元配电间敷设至用户接入点。
2.设备放置
根据配电室布置图，选择合适的通信设备布置位置，做到强弱电分离，并预留足够操作空间。
3.光纤接续
光缆接续时需要采用光纤配线架（ODF），并配合分光器、皮线光缆，使用光纤热熔或冷接技术，实现光纤接续。光纤配线接续的主要节点情况包括：
（1）小区配电室光纤接续
图1 小区配电室光纤接续图
图中A点：将OPPC中光纤电缆分离，纤芯接入ODF;B点：将至各楼光纤复合低压电缆中光纤束管与电缆分离，纤芯接入ODF;C点：在交接箱内根据业务需求用光纤跳线跳接。
（2）楼宇配电柜处光纤接续
图2 楼宇配电柜光纤接续图
图中A点：将入楼光纤复合低压电缆中光纤束管与电缆分离，纤芯接入ODF;B点：将至楼层分线箱或单元分线箱光纤复合低压电缆中光纤束管与电缆分离，纤芯接入ODF;C点：在交接箱内根据业务需求加装相应分光比分光器，用光纤跳线跳接。
（3）楼层电表箱处光纤接续
图中A点：将光纤复合低压电缆中光纤与电缆分离，分为公用通道和专用通道两部分;B点：利用485线将光纤与光纤电表连接，并将485串接;C点：将光纤复合低压电缆中光纤与电缆分离利用光纤冷接子接入分光器;D点：利用光纤冷接子将光纤与分光器连接，出线经抄表ONU转换为485口;E点：将公用通道光纤纤芯接入分光器，并通过ODF配线。
图3 楼层电表箱光纤接续图
（4）户内光纤接续
图4 户内光纤接续图
图中A点：将入户光纤复合低压电缆中光纤与电缆分离，纤芯接入用户面板盒;B点：利用光纤跳线，将光纤接到用户ONU，经ONU转换成以太网（LAN）出口。
四、小结
通过对试点入户小区进行方案设计，争取做出本地区电力光纤入户工程方案的标准化设计，为今后全面推开此类工程建设打下良好基础。
其它在本阶段未解决的问题与难点将在今后进一步的学习和探讨中进行针对性的研究，争取通过本次方案设计为本地区电力光纤入户推进工作创造良好开端。
参考文献
[1]潘国平.EPON技术简析[J].电信快报，2011，03：35-38.
[2]王世文，谢波.EPON+PFTTH网络在智能小区应用[J].通信技术，2011，06（44）：100-104.
[3]孙罡，李亦杨.FTTX光接入技术发展及应用[J].通信技术，2008，41（10）：143-144.
[4]郑波，杨宏博.EPON工程设计中的几个问题[J].电信传输，2010，04：40-43.
[5]栗宁，孙慧皎，冯春芳，靳莉.光纤到户关键技术及运营模式研究[J].电力系统通信，2011，32（223）：123-128.
[6]河北省电力公司.电力光纤到户专题资料[Z].2012，03.
作者简介：
第12篇
【关键词】光纤光缆技术发展
一、光纤技术发展的特点
1.网络的发展对光纤提出新的要求
(1)扩大单一波长的传输容量。目前，单一波长的传输容量已达到40Gbit/s，并进行160Gbit/s的研究。40Gbit/s以上传输对光纤的PMD提出一定要求。(2)实现超长距离传输。论文百事通无中继传输是骨干传输网的理想，目前一些公司已采用色散齐理技术，实现2000-5000km的无电中继传输；有的采用拉曼光放大技术，更大地延长光传输距离。(3)适应DWDM技术的运用。目前运用32×2.5Gbit/sDWDM系统，该系统对光纤的非线性指标提出了更高要求；ITU-T对光纤的非线性属性及测试方法的标准(G.650.2)已完成，对光纤的有效面积提出相应指标，对G.655光纤的非线性特性会有改善。
2.新型光纤产品的不断出现
(1)用于长途通信的新型大容量长距离光纤。康宁公司推出的PureModePM系列新型光纤，利用了偏振传输和复合包层，用于10Gbit/s以上的DWDM系统中，很适合于拉曼放大器的开发与应用。Alcatelcable推出的TeralightUltra光纤，已有传输100km长度以上单信道40Gbit/s、总容量10.2Tbit/s的记录。一些公司开发负色散大有效面积的光纤，提高了非线性指标的要求，简化了色散补偿方案，在长距离无再生传输和海底光缆长距离通信中效果很好。
(2)用于城域网通信的新型低水峰光纤。在城域网设计中，要考虑简化设备、降低成本和非波分复用技术应用的可能性。低水峰光纤在1360-1460nm的延伸波段使带宽被大大扩展，使CWDM系统被优化，增大了传输信道、增长了传输距离。一些城域网设计，要求光纤的水峰低和具有负色散值，可抵消光源光器件的正色散，可组合运用这种负色散光纤与G.652光纤或G.655标准光纤，利用它来做色散补偿，避免色散补偿设计，节约成本。
(3)用于局域网的新型多模光纤。随着局域网、用户住地网的高速发展，大量综合布线系统采用多模光纤代替数字电缆，多模光纤市场份额逐渐加大。选用多模光纤，是因为局域网传输距离较短，虽然多模光纤比单模光纤价格贵50%-100%，但它所配套的光器件可选用发光二极管，价格比激光管便宜，且多模光纤有较大的芯径与数值孔径，易连接与耦合，相应的连接器、耦合器等元器件价格也低。ITU-T至今未接受62.5/125μm型多模光纤标准，因局域网发展的需要，它仍然得到了广泛使用。而ITU-T推荐的G.651光纤，即50/125μm的标准型多模光纤，其芯径较小、耦合与连接困难一些。针对此问题，有的公司进行了改进，研制出新型的5O/125μm光纤渐变型(G1)光纤，区别于传统的50/125μm光纤纤芯的梯度折射率分布，将带宽的正态分布进行了调整，以配合850nm和1300nm两个窗口的运用。
3.光缆技术发展的特点
(1)光缆结构使用网络环境有明确的光纤类型选择，如干线网光纤、城域网光纤等，这决定了大范围内光缆光纤传输特性的要求，具体运用的条件，还有可依据的细分的标准及指标。(2)光缆结构除考虑光缆使用环境条件外，与其施工和维护方法有关，必须统一考虑，配套设计。(3)光缆新材料的出现，促进了光缆结构改进，如干式阻水料、纳米材料、“干缆芯”式、生态光缆、海底和浅水光缆、微型光缆、全介质自承式光缆、架空地线光缆等的采用，使光缆性能有明显改进。
二、光纤光缆技术发展值得思考的问题
1.积极创新开发具有自主知识产权的新技术。1997年以来，国内光通信核心技术专利是90件，自主申请的有9件。作为世界第二光缆大国，应该把开发具有自主知识产权的技术，作为工作的重中之重，争取创造更多的光纤光缆专利。
2.开发具有先进技术水平、与使用环境、施工技术相配套的新产品。光缆的结构依赖于使用的环境条件和施工的具体要求，今后，光缆建设的重点将会随着接入网、用户住地网的建设不断展开，新一代的光缆结构和施工技术会基于，如微型光缆、吹入或漂浮安装，及迷你型微管或小管系统的全套技术，有一系列新的变化，充分利用有限的敷设空间。目前我国创新的成份太少，在接入网、用户住地网中，多采用一些国产的光电缆产品。
3.利用已有设备和技术，改善HYA市话电缆的相应特性，为数字业务提供更好的服务。对于已经敷设的铜电缆，只能在现有条件下，利用其特性开通数字新业务。现有的HYA电缆，虽然可开通ADSL等一些新业务，但容量有限，当ADSL数量增大到一定限度后会出现干扰问题，影响以前开通的业务。因此，对新敷设的铜电缆，希望能提出一些新的宽带指标要求，为将来开通更多的新业务作好准备。
第13篇
[论文摘要]研究分析电磁干扰产生的原因、特点及干扰对电力远动系统的影响,从设计的角度对铁路电力远动监控系统进行抗干扰分析研究。
抗干扰设计是电力远动监控系统安全运行的一个重要组成部分,在研制综合自动化系统的过程中,如果不充分考虑可靠性问题,在强电场干扰下,很容易出现差错,使整个电力远动监控系统无法正常运行或出错误(误跳闸事故等),无法向站场和区间供电,影响铁路行车安全。
一、电磁干扰产生的原因及特点
(一)传导瞬变和高频干扰
1.由于雷击、断路器操作和短路故障等引起的浪涌和高频瞬变电压或电流通过变(配)电所二次侧进入远动终端设备,对设备正常运行产生干扰,严重还可损坏电路。2.由电磁继电器的通断引起的瞬变干扰,电压幅值高,时间短、重复率高,相当于一连串脉冲群。3.铁路电力供电中,特别是现代高速铁路对电力要求都比较高,一般都是几路电源供电,母线投切转换比较频繁,振荡波出现的次数较多。
(二)场的干扰
1.正常情况下的稳态磁场和短路事故时的暂态磁场两种,特别是短路事故时的磁场对显示器等影响比较大。2.由于断路器的操作或短路事故、雷击等引起的脉冲磁场。3.变电所中的隔离开关和高压柜手车在操作时产生的阻尼振荡瞬变过程,也产生一定的磁场。4.无线通信、对讲机等辐射电磁场对远动终端会产生一定的干扰,铁路中继站通常会和通信站在一处,通信发射塔对中继站电力远动终端设备的干扰比较大。
(三)对通信线路的干扰
1.铁路变电所远动终端的数据由串口通信经双绞线进入车站通信站,再经过转换成光信号沿铁通专用通信光缆送至电力远动调度中心,遥信和遥控数据在变电所到通信站的过程走的是电信号,由于变电所高低压进出线缆很多,远动终端受的干扰比较大。2.中继站一般距铁路都比较近,列车通过时的振动对远动终端设备有一定的干扰。
(四)继电器本身原因
继电器本身可能由于某种原因一次性未合到位而产生干扰的振动信号,或负荷开关、断路器、隔离开关等二次侧产生振动信号。
二、干扰对电力远动系统的影响
无论交流电源供电还是直流供电,电源与干扰源之间耦合通道都相对较多,很容易影响到远动终端设备,包括要害的CPU;模拟量输入受干扰,可能会造成采样数据的错误,影响精度和计量的准确性,还可能会引起微机保护误动、损坏远动终端设备和微机保护部分元器件;开关量输入、输出通道受干扰,可能会导致微机和远动终端判断错误,远动调试终端数据错误远动终端CPU受干扰会导致CPU工作不正常,无法正常工作,还可能会导致远动终端程序受到破坏。
三、抗干扰设计分析
(一)屏蔽措施
1.高压设备与远动终端输入、输出采用有铠装(屏蔽层)的电缆,电缆钢铠两端接地,这样可以在很大程度上减小耦合感应电压。2.在选择变电所和中继站电力设备时尽量选设有专门屏蔽层的互感器,也有利于防止高频干扰进入远动终端设备内部。3.在远动终端设备的输入端子上对地接一耐高压的小电容,可以有效抑制外部高频干扰。
(二)系统接地设计
1.一次系统接地主要是为了防雷、中性点接地、保护设备,合适的接地系统可以有效的保障设备安全运行,对于断路器柜接地处要增加接地扁铁和接地极的数量,设备接地处增加增加接地网络互接线,降低接地网中瞬变电位差,提高对二次设备的电磁兼容,减少对远动终端的干扰。2. 二次系统接地分为安全接地和工作接地,安全接地主要是为了避免工作人员因设备绝缘损坏或绝缘降低时,遭受触电危险和保证设备安全,将设备外壳接地,接地线采用多股铜软线,导电性好、接地牢固可靠,安全接地网可以和一次设备的接地网相连;工作接地是为了给电子设备、微机控制系统和保护装置一个电位基准,保证其可靠运行,防止地环流干扰。
3.由于高低压柜本身都是多都是采用镀锌薄钢板材料,本身也有屏蔽作用,将高低高柜都可靠接地。4.远动终端微机电源地和数字地不与机壳外壳相连,这样可以减小电源线同机壳之间的分布电容,提高抗共模干扰的能力,可明显提高电力远动监控系统的安全性、可靠性。
(三)采取良好的隔离措施
1.为避免远动终端自身电源干扰采取隔离变压器,电源高频噪声主要是通过变压器初、次级寄生电容耦合,隔离变压器初级和次级之间由屏蔽层隔离,分布电容小,可提高抗共模干扰的能力。2.电力远动监控系统开关量的输入主要断路器、隔离开关、负荷开关的辅助触点和电力调压器分接头位置等,开关量的输出主要是对断路器、负荷开关和电力调压器分接头的控制。3.信号电缆尽量避开电力电缆,在印刷远动终端的电路板布线时注意避免互感。4.采用光电耦合隔离,光电耦合器的输入阻抗很小,而干扰源内阻大,且输入/输出回路之间分布电容极小,绝缘电阻很大,因此回路一侧的干扰很难通过光耦送到另一侧去,能有效地防止干扰从过程通道进入主CPU。
(四)滤波器的设计
1.采用低通滤波去高次谐波。2.采用双端对称输入来抑制共模干扰,软件采用离散的采集方式,并选用相应的数字滤波技术。
(五)分散独立功能块供电,每个功能块均设单独的电压过载保护,不会因某块稳压电源故障而使整个系统破坏,也减少了公共阻抗的相互耦合及公共电源的耦合,大大提高供电的可靠性。
(六)数据采集抗干扰设计
1.在信息量采集时,取消专门的变送器屏柜,将变送器部分封装在RTU内,减少中间环节,这样可以减少变送器部分输出的弱电流电路的长度。2.遥信由于合闸一次不到位或由于二次侧振动而产生的误遥信干扰信号,并且还会产生尖脉冲信号,也可能对遥信回路产生干扰误遥信号。
(七)过程通道抗干扰设计
(八)印刷电路板设计。在印刷电路板设计中尽量将数字电路地和模拟地电路地分开;电源输入端跨接10~100μF的电解电容。
(九)控制状态位的干扰设计
(十)程序运行失常的抗干扰设计
(十一)单片机软件的抗干扰设计
(十二)对于终端至通信站的数字通信电缆加穿钢管,特别是穿越其他电力电缆时,避免和其他电力电缆等同沟敷设并保持一定的交叉距离。
第14篇
[论文摘要]研究分析电磁干扰产生的原因、特点及干扰对电力远动系统的影响，从设计的角度对铁路电力远动监控系统进行抗干扰分析研究。
抗干扰设计是电力远动监控系统安全运行的一个重要组成部分，在研制综合自动化系统的过程中，如果不充分考虑可靠性问题，在强电场干扰下，很容易出现差错，使整个电力远动监控系统无法正常运行或出错误（误跳闸事故等），无法向站场和区间供电，影响铁路行车安全。
一、电磁干扰产生的原因及特点
（一）传导瞬变和高频干扰
1．由于雷击、断路器操作和短路故障等引起的浪涌和高频瞬变电压或电流通过变（配）电所二次侧进入远动终端设备，对设备正常运行产生干扰，严重还可损坏电路。2．由电磁继电器的通断引起的瞬变干扰，电压幅值高，时间短、重复率高，相当于一连串脉冲群。3．铁路电力供电中，特别是现代高速铁路对电力要求都比较高，一般都是几路电源供电，母线投切转换比较频繁，振荡波出现的次数较多。
（二）场的干扰
1．正常情况下的稳态磁场和短路事故时的暂态磁场两种，特别是短路事故时的磁场对显示器等影响比较大。2．由于断路器的操作或短路事故、雷击等引起的脉冲磁场。3．变电所中的隔离开关和高压柜手车在操作时产生的阻尼振荡瞬变过程，也产生一定的磁场。4．无线通信、对讲机等辐射电磁场对远动终端会产生一定的干扰，铁路中继站通常会和通信站在一处，通信发射塔对中继站电力远动终端设备的干扰比较大。
（三）对通信线路的干扰
1．铁路变电所远动终端的数据由串口通信经双绞线进入车站通信站，再经过转换成光信号沿铁通专用通信光缆送至电力远动调度中心，遥信和遥控数据在变电所到通信站的过程走的是电信号，由于变电所高低压进出线缆很多，远动终端受的干扰比较大。2．中继站一般距铁路都比较近，列车通过时的振动对远动终端设备有一定的干扰。
（四）继电器本身原因
继电器本身可能由于某种原因一次性未合到位而产生干扰的振动信号，或负荷开关、断路器、隔离开关等二次侧产生振动信号。
二、干扰对电力远动系统的影响
无论交流电源供电还是直流供电，电源与干扰源之间耦合通道都相对较多，很容易影响到远动终端设备，包括要害的CPU；模拟量输入受干扰，可能会造成采样数据的错误，影响精度和计量的准确性，还可能会引起微机保护误动、损坏远动终端设备和微机保护部分元器件；开关量输入、输出通道受干扰，可能会导致微机和远动终端判断错误，远动调试终端数据错误远动终端CPU受干扰会导致CPU工作不正常，无法正常工作，还可能会导致远动终端程序受到破坏。
三、抗干扰设计分析
（一）屏蔽措施
1．高压设备与远动终端输入、输出采用有铠装（屏蔽层）的电缆，电缆钢铠两端接地，这样可以在很大程度上减小耦合感应电压。2．在选择变电所和中继站电力设备时尽量选设有专门屏蔽层的互感器，也有利于防止高频干扰进入远动终端设备内部。3．在远动终端设备的输入端子上对地接一耐高压的小电容，可以有效抑制外部高频干扰。
（二）系统接地设计
1．一次系统接地主要是为了防雷、中性点接地、保护设备，合适的接地系统可以有效的保障设备安全运行，对于断路器柜接地处要增加接地扁铁和接地极的数量，设备接地处增加增加接地网络互接线，降低接地网中瞬变电位差，提高对二次设备的电磁兼容，减少对远动终端的干扰。2. 二次系统接地分为安全接地和工作接地，安全接地主要是为了避免工作人员因设备绝缘损坏或绝缘降低时，遭受触电危险和保证设备安全，将设备外壳接地，接地线采用多股铜软线，导电性好、接地牢固可靠，安全接地网可以和一次设备的接地网相连；工作接地是为了给电子设备、微机控制系统和保护装置一个电位基准，保证其可靠运行，防止地环流干扰。转贴于
3．由于高低压柜本身都是多都是采用镀锌薄钢板材料，本身也有屏蔽作用，将高低高柜都可靠接地。4．远动终端微机电源地和数字地不与机壳外壳相连，这样可以减小电源线同机壳之间的分布电容，提高抗共模干扰的能力，可明显提高电力远动监控系统的安全性、可靠性。
（三）采取良好的隔离措施
1．为避免远动终端自身电源干扰采取隔离变压器，电源高频噪声主要是通过变压器初、次级寄生电容耦合，隔离变压器初级和次级之间由屏蔽层隔离，分布电容小，可提高抗共模干扰的能力。2．电力远动监控系统开关量的输入主要断路器、隔离开关、负荷开关的辅助触点和电力调压器分接头位置等，开关量的输出主要是对断路器、负荷开关和电力调压器分接头的控制。3．信号电缆尽量避开电力电缆，在印刷远动终端的电路板布线时注意避免互感。4．采用光电耦合隔离，光电耦合器的输入阻抗很小，而干扰源内阻大，且输入/输出回路之间分布电容极小，绝缘电阻很大，因此回路一侧的干扰很难通过光耦送到另一侧去，能有效地防止干扰从过程通道进入主CPU。
（四）滤波器的设计
1．采用低通滤波去高次谐波。2．采用双端对称输入来抑制共模干扰，软件采用离散的采集方式，并选用相应的数字滤波技术。
（五）分散独立功能块供电，每个功能块均设单独的电压过载保护，不会因某块稳压电源故障而使整个系统破坏，也减少了公共阻抗的相互耦合及公共电源的耦合，大大提高供电的可靠性。
（六）数据采集抗干扰设计
1．在信息量采集时，取消专门的变送器屏柜，将变送器部分封装在RTU内，减少中间环节，这样可以减少变送器部分输出的弱电流电路的长度。2．遥信由于合闸一次不到位或由于二次侧振动而产生的误遥信干扰信号，并且还会产生尖脉冲信号，也可能对遥信回路产生干扰误遥信号。
（七）过程通道抗干扰设计
（八）印刷电路板设计。在印刷电路板设计中尽量将数字电路地和模拟地电路地分开；电源输入端跨接10～100μF的电解电容。
（九）控制状态位的干扰设计
（十）程序运行失常的抗干扰设计
（十一）单片机软件的抗干扰设计
（十二）对于终端至通信站的数字通信电缆加穿钢管，特别是穿越其他电力电缆时，避免和其他电力电缆等同沟敷设并保持一定的交叉距离。
第15篇
（一）传导瞬变和高频干扰
1．由于雷击、断路器操作和短路故障等引起的浪涌和高频瞬变电压或电流通过变（配）电所二次侧进入远动终端设备，对设备正常运行产生干扰，严重还可损坏电路。2．由电磁继电器的通断引起的瞬变干扰，电压幅值高，时间短、重复率高，相当于一连串脉冲群。3．铁路电力供电中，特别是现代高速铁路对电力要求都比较高，一般都是几路电源供电，母线投切转换比较频繁，振荡波出现的次数较多。
（二）场的干扰
1．正常情况下的稳态磁场和短路事故时的暂态磁场两种，特别是短路事故时的磁场对显示器等影响比较大。2．由于断路器的操作或短路事故、雷击等引起的脉冲磁场。3．变电所中的隔离开关和高压柜手车在操作时产生的阻尼振荡瞬变过程，也产生一定的磁场。4．无线通信、对讲机等辐射电磁场对远动终端会产生一定的干扰，铁路中继站通常会和通信站在一处，通信发射塔对中继站电力远动终端设备的干扰比较大。
（三）对通信线路的干扰
1．铁路变电所远动终端的数据由串口通信经双绞线进入车站通信站，再经过转换成光信号沿铁通专用通信光缆送至电力远动调度中心，遥信和遥控数据在变电所到通信站的过程走的是电信号，由于变电所高低压进出线缆很多，远动终端受的干扰比较大。2．中继站一般距铁路都比较近，列车通过时的振动对远动终端设备有一定的干扰。
（四）继电器本身原因
继电器本身可能由于某种原因一次性未合到位而产生干扰的振动信号，或负荷开关、断路器、隔离开关等二次侧产生振动信号。
二、干扰对电力远动系统的影响
无论交流电源供电还是直流供电，电源与干扰源之间耦合通道都相对较多，很容易影响到远动终端设备，包括要害的CPU；模拟量输入受干扰，可能会造成采样数据的错误，影响精度和计量的准确性，还可能会引起微机保护误动、损坏远动终端设备和微机保护部分元器件；开关量输入、输出通道受干扰，可能会导致微机和远动终端判断错误，远动调试终端数据错误远动终端CPU受干扰会导致CPU工作不正常，无法正常工作，还可能会导致远动终端程序受到破坏。
三、抗干扰设计分析
（一）屏蔽措施
1．高压设备与远动终端输入、输出采用有铠装（屏蔽层）的电缆，电缆钢铠两端接地，这样可以在很大程度上减小耦合感应电压。2．在选择变电所和中继站电力设备时尽量选设有专门屏蔽层的互感器，也有利于防止高频干扰进入远动终端设备内部。3．在远动终端设备的输入端子上对地接一耐高压的小电容，可以有效抑制外部高频干扰。
（二）系统接地设计
1．一次系统接地主要是为了防雷、中性点接地、保护设备，合适的接地系统可以有效的保障设备安全运行，对于断路器柜接地处要增加接地扁铁和接地极的数量，设备接地处增加增加接地网络互接线，降低接地网中瞬变电位差，提高对二次设备的电磁兼容，减少对远动终端的干扰。2.二次系统接地分为安全接地和工作接地，安全接地主要是为了避免工作人员因设备绝缘损坏或绝缘降低时，遭受触电危险和保证设备安全，将设备外壳接地，接地线采用多股铜软线，导电性好、接地牢固可靠，安全接地网可以和一次设备的接地网相连；工作接地是为了给电子设备、微机控制系统和保护装置一个电位基准，保证其可靠运行，防止地环流干扰。
3．由于高低压柜本身都是多都是采用镀锌薄钢板材料，本身也有屏蔽作用，将高低高柜都可靠接地。4．远动终端微机电源地和数字地不与机壳外壳相连，这样可以减小电源线同机壳之间的分布电容，提高抗共模干扰的能力，可明显提高电力远动监控系统的安全性、可靠性。
（三）采取良好的隔离措施
1．为避免远动终端自身电源干扰采取隔离变压器，电源高频噪声主要是通过变压器初、次级寄生电容耦合，隔离变压器初级和次级之间由屏蔽层隔离，分布电容小，可提高抗共模干扰的能力。2．电力远动监控系统开关量的输入主要断路器、隔离开关、负荷开关的辅助触点和电力调压器分接头位置等，开关量的输出主要是对断路器、负荷开关和电力调压器分接头的控制。3．信号电缆尽量避开电力电缆，在印刷远动终端的电路板布线时注意避免互感。4．采用光电耦合隔离，光电耦合器的输入阻抗很小，而干扰源内阻大，且输入/输出回路之间分布电容极小，绝缘电阻很大，因此回路一侧的干扰很难通过光耦送到另一侧去，能有效地防止干扰从过程通道进入主CPU。
（四）滤波器的设计
1．采用低通滤波去高次谐波。2．采用双端对称输入来抑制共模干扰，软件采用离散的采集方式，并选用相应的数字滤波技术。
（五）分散独立功能块供电，每个功能块均设单独的电压过载保护，不会因某块稳压电源故障而使整个系统破坏，也减少了公共阻抗的相互耦合及公共电源的耦合，大大提高供电的可靠性。
（六）数据采集抗干扰设计
1．在信息量采集时，取消专门的变送器屏柜，将变送器部分封装在RTU内，减少中间环节，这样可以减少变送器部分输出的弱电流电路的长度。2．遥信由于合闸一次不到位或由于二次侧振动而产生的误遥信干扰信号，并且还会产生尖脉冲信号，也可能对遥信回路产生干扰误遥信号。
（七）过程通道抗干扰设计
（八）印刷电路板设计。在印刷电路板设计中尽量将数字电路地和模拟地电路地分开；电源输入端跨接10～100μF的电解电容。
（九）控制状态位的干扰设计
（十）程序运行失常的抗干扰设计
（十一）单片机软件的抗干扰设计
（十二）对于终端至通信站的数字通信电缆加穿钢管，特别是穿越其他电力电缆时，避免和其他电力电缆等同沟敷设并保持一定的交叉距离。
（十三）对于特殊的变（配）电所或区间信号站的环境
（十四）提高远动信息传输的可靠性，在电力调度中心和远动终端之间建立出错重发技术直到住处确认信息为止。
