下一代網絡(NGN)引發了許多的觀點和爭論。有的專家預言,不管下一代網絡如何發展,一定將要達到三個世界,即服務層面上的IP世界、傳送層面上的光的世界和接入層面上的無線世界。下一代傳送網要求更高的速率、下面是小編為大家整理的通信電纜論文【五篇】(完整),供大家參考。
通信電纜論文范文第1篇
1.1網絡的發展對光纖提出新的要求
下一代網絡(NGN)引發了許多的觀點和爭論。有的專家預言,不管下一代網絡如何發展,一定將要達到三個世界,即服務層面上的IP世界、傳送層面上的光的世界和接入層面上的無線世界。下一代傳送網要求更高的速率、更大的容量,這非光纖網莫屬,但高速骨干傳輸的發展也對光纖提出了新的要求。
(1)擴大單一波長的傳輸容量
目前,單一波長的傳輸容量已達到40Gbit/s,并已開始進行160Gbit/s的研究。40Gbit/s以上傳輸對光纖的PMD將提出一定的要求,2002年的ITU-TSG15會議上,美國已提出對40Gbit/s系統引入一個新的光纖類別(G.655.C)的提議,并建議對其PMD傳輸中的一些問題進行深入探討,也許不久的將來就會出現一種專門的40Gbit/s光纖類型。
(2)實現超長距離傳輸
無中繼傳輸是骨干傳輸網的理想,目前有的公司已能夠采用色散齊理技術,實現2000~5000km的無電中繼傳輸。有的公司正進一步改善光纖指標,采用拉曼光放大技術,可以更大地延長光傳輸的距離。
(3)適應DWDM技術的運用
目前32×2.5Gbit/sDWDM系統已經運用,64×2.5Gbit/s及32×10Gbit/s系統已在開發并取得很好的進展。DWDM系統的大量使用,對光纖的非線性指標提出了更高的要求。ITU-T對光纖的非線性屬性及測試方法的標準(G.650.2)最近也已完成,當光纖的非線性測試指標明確之后,對光纖的有效面積將會提出相應指標,特別是對G.655光纖的非線性特性會有進一步改善的要求。
1.2光纖標準的細分促進了光纖的準確應用
2000年世界電信標準大會批準將原G.652光纖重新分為G.652.A、G.652.8和G.652.C3類光纖;
將G.655光纖重新分為G.655.A和G.655.B兩類光纖。這種光纖標準的細分促進了光纖的準確使用,細化標準的同時也提高了一些光纖的指標要求(如有些光纖幾何參數的容差變?。?,明確了對不同的網絡層次和不同的傳輸系統中使用的光纖的不同指標要求(如PMD值的規定),并提出了一些新的指標概念(如“色散縱向均勻性”等),對合理使用光纖取得了很好的作用。所有這些建議的修改、子建議的出現及新子建議的起草,都意味著光纖分類及指標、測試方法有某些改進,或有重要的提升;
都標志著要求光纖質量的提高或運用方向上的調整,是值得注意的光纖技術新動向。
1.3新型光纖在不斷出現
為了適應市場的需要,光纖的技術指標在不斷改進,各種新型光纖在不斷涌現,同時各大公司正加緊開發新品種。
(1)用于長途通信的新型大容量長距離光纖
主要是一些大有效面積、低色散維護的新型G.655光纖,其PMD值極低,可以使現有傳輸系統的容量方便地升級至10~40Gbit/s,并便于在光纖上采用分布式拉曼效應放大,使光信號的傳輸距離大大延長。如康寧公司推出的PureModePM系列新型光纖利用了偏振傳輸和復合包層,用于10Gbit/s以上的DWDM系統中,據稱很適合于拉曼放大器的開發與應用。Alcatelcable推出的TeralightUltra光纖,據介紹已有傳輸100km長度以上單信道40Gbit/s、總容量10.2Tbit/s的記錄。還有一些公司開發負色散大有效面積的光纖,提高了非線性指標的要求,并簡化了色散補償的方案,在長距離無再生的傳輸中表現出很好的性能,在海底光纜的長距離通信中效果也很好。
(2)用于城域網通信的新型低水峰光纖
城域網設計中需要考慮簡化設備和降低成本,還需要考慮非波分復用技術(CWDM)應用的可能性。低水峰光纖在1360~1460nm的延伸波段使帶寬被大大擴展,使CWDM系統被極大地優化,增大了傳輸信道、增長了傳輸距離。一些城域網的設計可能不僅要求光纖的水峰低,還要求光纖具有負色散值,一方面可以抵消光源光器件的正色散,另一方面可以組合運用這種負色散光纖與G.652光纖或G.655標準光纖,利用它來做色散補償,從而避免復雜的色散補償設計,節約成本。如果將來在城域網光纖中采用拉曼放大技術,這種網絡也將具有明顯的優勢。但是畢竟城域網的規范還不是很成熟,所以城域網光纖的規格將會隨著城域網模式的變化而不斷變化。
(3)用于局域網的新型多模光纖
由于局域網和用戶駐地網的高速發展,大量的綜合布線系統也采用了多模光纖來代替數字電纜,因此多模光纖的市場份額會逐漸加大。之所以選用多模光纖,是因為局域網傳輸距離較短,雖然多模光纖比單模光纖價格貴50%~100%,但是它所配套的光器件可選用發光二極管,價格則比激光管便宜很多,而且多模光纖有較大的芯徑與數值孔徑,容易連接與耦合,相應的連接器、耦合器等元器件價格也低得多。ITU-T至今未接受62.5/125μm型多模光纖標準,但由于局域網發展的需要,它仍然得到了廣泛使用。而ITU-T推薦的G.651光纖,即50/125μm的標準型多模光纖,其芯徑較小、耦合與連接相應困難一些,雖然在部分歐洲國家和日本有一些應用,但在北美及歐洲大多數國家很少采用。針對這些問題,目前有的公司已進行了改進,研制出新型的5O/125μm光纖漸變型(G1)光纖,區別于傳統的50/125μm光纖纖芯的梯度折射率分布,它將帶寬的正態分布進行了調整,以配合850nm和1300nm兩個窗口的運用,這種改進可能會為50/125pm光纖在局域網運用找到新的市場。
(4)前途未卜的空芯光纖
據報道,美國一些公司及大學研究所正在開發一種新的空芯光纖,即光是在光纖的空氣夠傳輸。從理論上講,這種光纖沒有纖芯,減小了衰耗,增長了通信距離,防止了色散導致的干擾現象,可以支持更多的波段,并且它允許較強的光功率注入,預計其通信能力可達到目前光纖的100倍。歐洲和日本的一些業界人士也十分關注這一技術的發展,越來越多的研究證明空芯光纖似有可能。如果真能實用,就能解決現有光纖系統長距離傳輸的問題,并大大降低光通信的成本。但是,這種光纖使用起來還會遇到許多棘手的問題,比如光纖的穩定性、側壓性能及彎曲損耗的增大等。因此,對于這種光纖的現場使用還需做進一步的探討。
2光纜技術的發展特點
2.1光網絡的發展使得光纜的新結構不斷涌現
光纜的結構總是隨著光網絡的發展、使用環境的要求而發展的。新一代的全光網絡要求光纜提供更寬的帶寬、容納更多的波長、傳送更高的速率、便于安裝維護、使用壽命更長等。近年來,光纜結構的發展可歸納為以下一些特點。
1)光纜結構根據使用的網絡環境有了明確的光纖類型的選擇,如干線網光纖、城域網光纖、接入網光纖、局域網光纖等,這決定了大范圍內光纜光纖傳輸特性的要求,具體運用的條件還有可依據的細分的標準及指標;
2)光纜結構除考慮光纜使用環境條件以外,越來越多的與其施工方法、維護方法有關,必須統一考慮,配套設計;
3)光纜新材料的出現,促進了光纜結構的改進,如干式阻水料、納米材料、阻燃材料等的采用,使光纜性能有明顯改進。
不同的場合和不同的要求造成了光纜的多結構的發展趨勢,新的光纜結構以及在現有結構上不斷改進的各種結構也在不斷涌現,出現了如下一些類型。
·“干纜芯”式光纜:所謂“干纜芯”即區別于常用的填充管型的光纜纜芯。這種纜的阻水功能主要靠阻水帶、阻水紗和涂層組合來完成,其防水性能、滲水性能都與傳統的光纜相同,但它具有生產、運輸、施工和維護上的一些優點。首先是方便,因為阻水材料不含粘性脂類,操作使用比較方便安全;
其次,干式光纜重量輕、易接續、易搬運,設備投資小、成本低,生產使用中也顯得干凈衛生,在長期使用中還可減少纜芯中各種元件之間的相對移動。特別是在接入網室內纜和用戶纜中,好處更加明顯。
·生態光纜:一些公司從環境保護及阻燃性能的要求出發,開發了生態光纜,應用于室內、樓房及家庭?,F有光纜中使用的一些材料已不符合環保的要求,如PVC燃燒時會放出有毒性氣體,光纜穩定劑中有時含鉛,都是對人體及環境有害的。2001年ITU-T已通過了一項L45建議——“使電信網外部設備對環境的影響最小化”建議,通過對光纜、電纜光器件及電桿等基于壽命周期怦估(LifeCycleAnalysis,LCA)的方法來確定產品對環境的影響。由于環境因素正日益受到重視,對通信外部設備,特別是光纜產品規定這樣的指標已提到日程上來,如果不在材料和工藝上下功夫就難以達到環保的要求。因此已有不少公司針對此類問題開發了一些新材料,如對室內用纜,開發了含有阻燃添加劑的聚酞胺化合物,以及無鹵性阻燃塑料等。
·海底光纜:海底光纜近年來有根快的發展,它要求長距離、低衰減的傳輸,而且要適應海底的環境,對抗水壓、抗氣損、抗拉伸、抗沖擊的要求都特別嚴格。
·淺水光纜(MarinizedTerrestrailCable,MTC):淺水光纜是區別于海底光纜而提出來的另一類結構的水下光纜,適合于在海岸邊上、淺水中安裝,無需中繼、通信距離比較短的水下(如島嶼間、沿海岸邊上的城市)敷設使用。這種光纜區別于海底光纜的環境,需要的光纖數不多(中等),但要求結構簡單、成本較低,易于安裝和運輸,便于修復和維護。ITU-T在2001年提出了ITU-TG.972定義下的淺水光纜建議,為建設類似的水下光纜提供了一組規范,隨后也有可能形成相應的國際標準。
·微型光纜:為了配合氣壓安裝(或水壓安裝)施工系統的運用,各種微型的光纜結構已在設計和使用中。對于氣壓安裝的微型光纜,要求光纜與管道之間有一定的系數,光纜重量要準確,具有一定的硬度等。這種微型光纜和自動安裝的方式是未來接入網,特別是用戶駐地網絡中綜合布線系統很有潛力的一種方式,如在智能建筑中運用的智能管道中就非常適合這種安裝。
·采用了納米材料的光纜:近來,一些廠商已開發出納米光纖涂料、納米光纖油膏、納米護套用聚乙烯(PE)及光纖護套管用納米PBT等材料。采用納米材料的光纜,利用了納米材料所具有的許多優異性能,對光纜的抗機械沖擊性能、阻水、阻氣性都有一定的改善,并可延長光纜的使用壽命。目前此類材料尚處于試用階段。
·全介質自承式光纜(ADSS):全介質光纜對防止電磁影響及防雷電都有優良的特性,而且重量輕、外徑小,架空使用非常方便,在電力通信網中已得到大量的應用。預計2000~2005年,每年電力部門對ADSS光纜需求約15000km。ADSS同時也是電信部門在對抗電磁干擾及雷暴日高的敷設環境中一種很好的光纜類型的選擇。在今后一段時間內,如何在滿足要求的前提下,盡量減小ADSS光纜的外徑,減輕光纜的重量,提高其耐電壓性能是ADSS光纜研究改進的課題。
·架空地線光纜(OPGW):OPGW已出現了很長一段時間,近年來一直在改進和提高之中。OPGW的光纖單元中采用PBT,于套管外面再加上一層不銹鋼管,有的還在塑料套管與不銹鋼管之間加上一層熱塑膠,不銹鋼管用激光焊接長度可達數十公里,光纖在這樣的多層保護管中得到了充分的機械保護。預計從現在到2005年,OPGW光纜的需求將會逐年上升,每年增加約2500km,到2005年預計可達到20000km。當然對OPGW光纖的防雷問題一直是業界十分關注的問題,也應配合具體環境和使用條件加以考慮,使之得到充分保護。
2.2光纜的自動維護、適時監測系統已逐漸完善,可保證大容量高速率的光纜不中斷傳輸
光纜的維護對于保證網絡的可靠性是十分重要。在已開通的光網絡中,光纜的維護和監測應該是在不中斷通信的前提下進行的,一般通過監測空閑光纖(暗光纖)的方式來檢測在用光纖的狀態,更有效的方式是直接監測正在通信的光纖。雖然ITU-T長時間收集和討論了國際上的最新資料,于1996年了L.25光纜網絡維護的建議書,對光纜的預防性維護和故障后維護規定了詳細的維護范圍和功能,但已經不能滿足當前的需要,目前最新的建議是2001年12月IUT-TSG16會議通過的“光纜網絡的維護監測系統”(L.40建議)。為了進一步縮短檢測及修復時間,美國朗訊公司曾提出了新一代光纖測試及監控系統,能在1s內發出故障告警,3min內找到故障點,且工作人員可以遙控操作,據稱該系統還將開發有故障預測及對斷纖(纜)的快速反應能力。日本、意大利等國電信企業也提出了一些系統方案。
·日本NTT方案:在局內運用光纖選擇器與系統的測試設備和傳輸設備相連形成了一種可對光纖狀況進行實時監測的系統,保證有用信號在通過光纖選擇器測試證明良好的光纖上傳輸,對有故障的光纖可以預選監測出來及時傳送到維護中心進行適當處理,避免不良狀況進入有用的光傳輸信道,從而起到在運行中對整個光通信系統的支撐作用;
在局外通過水敏傳感器裝置可監測外部設備光纜線路接頭盒浸水的位置,水敏傳感器安裝在空閑的光纖上,水敏傳感器中裝有吸水性膨脹物,當水滲人接頭盒時,吸水性物質會膨脹使得接頭盒中的光纖受力,也就是使得這一空閑光纖彎曲,從而使光纖的損耗增加,在監測中心的OTDR上就會反映出來。
·意大利的方案:此方案是一種綜合處理的新型連續光纜監測系統。主要特點是將光纜網絡、光纖及光纜護套的監測綜合在一起,既利用了OTDR系統周期性地對光纖的衰減進行監測,發現有衰減變化即發出警報,并進行故障定位,同時也能連續監測光纜護套的完整性,包括護套對地絕緣電阻的監測,發現問題(如護套進水等)即馬上告警,達到更全面地預告故障發生的目的。
比較日本和意大利電信部門提出的光纜維護支撐系統的方案可見:日本方案在OTDR自動適時測試光纖的基礎上,加入了光纖選擇器,在外線上裝設水敏傳感器并進行護套監測,形成了一套較完整的自動維護、支撐系統,真正做到不中斷光通信的維護。意大利的方案中除監測光纖性能以外,還考慮了護套絕緣電阻的自動監測。由此兩例可以看出全自動的光纜維護應是一種發展方向。
3通信電纜的發展特點
3.1寬帶的HYA通信電纜需要更好地為數字通信新業務服務
原有的電纜網絡雖然可以支持一些數字新業務,但是在實際使用中并不是特別理想,在通信距離、速率及質量上仍有一定的限制。對于新的網絡當然是以光纖為主,對于光纖所不能達到的地方或因各種原因仍然要新建電纜網絡的地區,應該考慮新型寬帶結構的HYA電纜(銅芯聚乙烯絕緣綜合護套市內通信電纜),以便更能符合新業務發展的需要。一些公司對現有的電纜高頻特性作了測試,他們得到的結論是所研究的電纜(即現有的HYA市話電纜)不能達到5類電纜的技術要求,戶外電纜要實現j類電纜的特性,必須通過特殊的設計和制造來達到。但在20MHz以下,所有電纜都顯示出充分適宜的傳輸性能。
美國已在1997年制定了用于寬帶的對絞通信電纜標準(ANSI/ICEAS-98-688-1997及S-99-689-1997),包括非填充和填充兩種型式。傳輸頻寬已擴展到100MHz,可供數字網絡使用。IEC對此問題也進行過較長時間的討論,2001年,IEC62255-1文件“用于高比特頻率數字接入電信網絡的多對數電纜”提出了0.4~個0.8mm線徑、1~150對、最高頻率30MHz等指標的建議,此建議的提出也許會為這種電纜開辟一個新的空間,我國也開始了這方面的探討和研制,并正在建立相應的標準。
3.2超5類及6類電纜將替代5類電纜成為布線系統發展的超蟄
隨著智能化大樓、智能化建筑小區對寬帶布線的要求愈來愈高,超5類和6類電纜己逐漸成為布線系統中的主流。超5類電纜與5類電纜的頻帶都是100MHz,但其具有雙向通信的能力,用戶可以同時收發寬帶信息。因此超5類電纜比5類電纜在電阻不平衡性、絕緣電阻、對地電容不平衡性、傳輸速度等指標上都有提高,并且增加了近端串音衰減功率和等電平遠端串音功率等一些指標,因此在工藝和結構上要做一定的改進才能達到。6類電纜在超5類的基礎上,又提高了傳輸頻帶,達到250MHz,其相應的指標也有較大的提高。同時,6類電纜要求不但有嚴格的工藝,而且不少廠商在結構上也有一定的改進和創新,如采用泡沫皮絕緣芯線或皮泡皮絕緣芯線、骨架式結構隔離線對等都改善了電纜的高頻特性。
3.3物理發泡射頻同軸電纜及漏泄同軸電纜將具有較好的發展前景
由于移動通信的高速發展,無線電基路用物理發泡射頻同軸電纜,特別是超柔形結構的室內電纜、路由連結電纜都有了較大的市場需求。同時,隨著移動通信信號覆蓋面的不斷擴大,基站站數的增多,以及邊緣地區(電梯、地鐵、地下建筑、高層建筑室內等用戶)對移動信號的要求不斷提高,預計這類電纜將會有較好的發展前景。但對電纜指標的要求(如駐波比、屏蔽衰耗等要求)已明顯提高,要求電纜的工藝及結構應不斷改進,以與之適應。
4光纖光纜及通信電纜技術與產業發展中幾個值得思考的問題
4.1積極創新開發具有自主知識產權的新技術
雖然這幾年來,我國光纜電纜技術有很大發展,有一些具有自主知識產權的技術已在發揮作用,但是應該看到這種比例仍是很小的,國內有近200家光纖光纜廠,但大多產品單一,沒有自主的知識產權,技術含量較低,競爭力不強。有資料統計,1997~1999年國內企業申請光通信專利的有132件,其中光纖38件,光纜只有19件,而同期外國公司在中國申請光通信專利達550件,其中光纖光纜37件。還有資料報道:從1997年以來,國內光通信核心技術專利是90件,我國自主申請的只有9件,僅占10%。實際上我國的光纖光纜技術應該說與國際水平己差距下大,因此我們作為世界第二的光纜大國,應該把開發具有自主知識產權的技術作為我們工作的重中之重,爭取創造更多的光纖光纜專利。
4.2開發具有先進技術水平、與使用環境、施工技術相配套的新產品
電信網絡在不斷發展的同時也對光纜電纜產品不斷提出新的要求。不難發現,光纜的結構越來越依賴于使用的環境條件及施工的具體要求,在海底光纜、淺水光纜、ADSS及OPGW光纜的開發中,會對這一點有深刻的體會。而今后光纜建設的重點將會隨著接入網、用戶駐地網的建設不斷展開,新一代的光纜結構和施工技術也會基于如微型光纜、吹入或漂浮安裝及迷你型微管或小管系統的全套技術而有一系列新的變化,以便有限的敷設空間得到充分、靈活的利用。這當中也包含了若干光纜設計、制造工藝、光纖光纜材料、施工安裝方面的新的技術課題。一些國家或公司已取得了一些經驗,正逐漸形成新的系統技術專利。我國的用戶眾多,接入網和用戶駐地網具有很多的特色,對接入光纜也會有更多的要求,為我們研究和創新接入網和用戶駐地網光纜結構提供了很好的機會。應該說,多數光纜技術我們是跟在國外最新技術的后面,雖然緊跟了先進技術,但自我創新的成份太少。今后應當在這方面下些功夫,走自己的創新之路。在有中國特色的接入網及用戶駐地網中多采用一些有中國特色的光電纜產品。
4.3利用已有設備與技術,改善HYA市話電纜的相應特性,為數字業務提供更好的服務
對于已經敷設的銅電纜,我們只能在現有條件下盡量利用其特性開通數字新業務。而現有的HYA電纜,雖然亦可開通ADSL等一些新業務,但是容量有限,當ADSL數量增大到一定限度后還是會出現干擾問題,而且還會影響以前開通的業務。因此,對新敷設的銅電纜,希望能提出一些新的寬帶指標要求,為將來開通更多更好的新業務作好準備?,F有的市話電纜生產廠商應深入研究自身的生產工藝,在不改變(或不大改變)生產設備的情況下,認真設計和精心制造,把現有電纜的技術水平提高一個檔次,以提供更寬頻帶的電纜,為更多更好地開拓數字新業務提供高質量的通道。
4.4改進光纜電纜的施工和維護方法
目前,為了適應城市施工的特點,國際上較重視不挖溝的方式施工光、電纜,采用小地溝或微地溝技術安裝光纜,同時對光纜網進行自動監測,保證光纜網絡不中斷通信維護。與此相適應的是需要開發相應的元器件、工具和設備,并且要在體制上作一些改進與之相適應。ITU對NH開發光纜用浸水傳感器、光纖自動測試時的光纖選擇器以及美國提出的1s告警、3min內定位的指標及意大利提出的光纖纖芯與光纜護套指標綜合監測等方案都十分重視。在現代化的光網絡中,這些方式已經起到明顯的作用。由此可見,為了保證光纜網絡工作的可靠性,在施工和維護中降低成本、節省勞力、節省時間,逐步推廣新的施工方法,逐步完善光纜網絡的自動監測維護系統和提高光纜網絡的不中斷維護水平已勢在必行。
4.5冷靜地審視當前電信市場的發展,促進光纖光纜和通信電纜產業的發展
2001年下半年以來,光纖光纜需求下降,這當然與世界電信行業的整體下滑以及寬帶網絡泡沫的破滅有很大關系,但更多的則是受到從1999年下半年起由于光纖緊缺而各大公司擴產過多的影響。據資料介紹,在2000年,全球光纖廠商的投資額達到26億美元,為1999年的6倍,按推算到2002年全球光纖的產能將達到1.65~1.75億光纖公里,遠遠超過了實際需求。加上當前電信基礎建設的不景氣,光纖過剩的現象不可避免。
光纖光纜及通信電纜的市場走勢雖然受到國際經濟大形勢發展的影響,特別是與整個電信行業的發展有密切的關系,但應看到,在擠出了網絡泡沫的水份之后,隨著光纖網絡從骨干網的擴建到接入網、城域網的擴散以及向用戶駐地網的不斷延伸,光纖光纜及寬帶數字電纜的市場必將增長。據KMI預計,2003年世界光纖市場將開始有較大的增長,而到2004年的市場規模將超過敷設量最高的2000年。
應該看到,信息通信業是一個充滿生機與活力的朝陽產業,網絡經濟有著強大的生命力,信息技術、網絡技術的發展,仍然是推動社會進步的重要動力,信息網絡化仍然是當今世界經濟、社會發展的強大趨勢。因此我們應樹立信心,在全球經濟好轉、通信市場復蘇及我國西部開發等有利條件下抓住機遇,促進光纖光纜和通信電纜技術與產業取得更大的進展。
通信電纜論文范文第2篇
【關鍵詞】 電力 通信光纜 運行 維護
隨著信息產業的快速發展,對于電力通信工業的發展也顯得尤為重要。在電力系統通信網中,通信光纜可為通信網絡運行提供可靠的服務。它的運行維護通常包含電力系統的繼電保護、調度自動化系統、輸配電線路、能量管理系統、營銷服務平臺以及辦公自動化系統等多專業子系統。因此,確保這些系統的正常運行,保證電網的安全穩定運行和提高電力系統通信網絡穩定的可靠性和效率性,就必須要求在光纜運行維護上加大管理力度,尤其是提高光纜的運行質量。
一、電力通信光纜運行過程中存在的問題
1.1 光纜設備陳舊造成的光纜故障
我國電力通信事業發展極快,電能傳輸的功率和容量都越來越大,對電力通信光纜的要求也越來越高,然而電力通信光纜的更新換代工作卻進展緩慢,部分原因是通信光纜的更新換代技術不夠發達,部分原因是由于電力通信單位對通信光纜的更換措施不夠努力。
1.2 人為因素造成的光纜故障
人為因素造成的光纜故障可以分為兩種:第一,由于外來人員造成的電力通信光纜故障,例如對通信光纜的人為偷盜、交通車輛超高將光纜線路撞斷撞壞、工程單位在施工過程中沒有注意到警告牌標志使用挖掘機埋設的地下光纜造成的破壞等。此外,由于通信光纜在設計、施工過程中出現的失誤,導致光纜運行故障也是光纜故障的一種因素,但這種因素通常較為少見,多以外部人員對電力通信光纜的破壞為常見現象。第二,由于工作人員造成的電力通信光纜故障,其主要表現為一些電力通信光纜維護人員在對待光纜故障問題以自己的經驗作為解決故障的方式而不是以根據光纜的實際故障制定科學合理的故障解決方案。
1.3 環境因素造成的光纜故障
環境因素造成的光纜故障主要是由于下雨、高溫等因素給電力通信光纜造成的損傷和故障,最終影響到光纜的正常運行。
二、電力通信光纜運行維護的有效對策
隨著信息科學技術的不斷進步, 電力通信光纜的運行維護應該受到更多的關注,在這個信息瞬息萬變的時代,信息的傳播也是一個企業, 乃至一個國家增強綜合實力的一個重要方面,通過上述對電力通信光纜運行的現狀分析,發現了光纜運行的維護過程中還將面臨的許多問題, 下面將對這些問題提出一些對策, 希望對電力通信的光纜運行維護工作有所幫助,確保信息的傳播質量。
2.1 定期檢測和更新維護光纜的儀器儀表設備
常言說,科學是第一生產力,是企業提高綜合實力必須要具備的,電力通信單位必須引進科學技術,采用先進的儀器儀表設備。在電力通信光纜運行維護的過程中,要想保證信息傳輸的高-質量,就要定期對維護設備進行檢測, 電力通信單位還要加大對科學維護設備的投資力度,這將提升維護工作的技術含量,也對檢驗光纜運行的質量,評定信息傳輸的質量,是否受到人為損壞等方面均有很大的幫助。
2.2 提高維護人員的專業技能素質
轉變電力通信光纜運行維護工作人員的陳舊思想,擺脫經驗論、教條論,從實際出發,根據光纜運行的實際情況制定解決方案。與此同時,電力通信單位應該提高對維護工作人員自身素質的重視程度,定期對光纜運行維護人員進行專業技能培訓, 使維護人員運用科學的理論知識指導實踐,從實踐中積累經驗,從而提高他們的專業素質和整體技能,從整體上提升工作效率,更好地維護通信光纜的正常運行。
2.3 完善光纜運行維護的檢測體系,增強傳輸信息質量保證意識
對于電力通信單位要不斷更新設備提出了自己的一些建議,有了先進儀器儀表設備的支持,完善的光纜運行維護的檢測體系也是必不可少的。電力通信光纜維護的各個相關部門應該相互協調工作,有組織地、有紀律地、有計劃地開展光纜運行的維護工作,嚴格按照相關的規章制度,保證整個檢測過程的規范化、合理化。工作人員要對整個檢測過程包括檢測前、檢測時、檢測后的每一項工作,都要確保保質保量的完成,要注重在檢測過程中的工作質量,查看每一項檢測工作是否正確的進行,制定合理的應急搶修預案,發現問題及時解決。
三、結語
光纜的運行與維護質量將直接關系著電力通信網絡的正常運行,因此,相關技術與維護人員要加強對電力通信光纜常見問題的分析,總結光纜故障問題發生的規律和指標,采取恰當的措施以提高光纜的維護質量和水平。
參 考 文 獻
[1]邵水祥.針對電力通信光纜運行及維護的幾點研究[J].通訊世界,2013,(16):153-154.
通信電纜論文范文第3篇
(深圳信息職業技術學院廣東深圳518172)
摘要:結合深圳信息職業技術學院通信技術專業課程開發標準,采取從工作崗位分析、典型工作任務記錄與分析、知識與技能重構、課程體系構建到實訓平臺推演與設計的基于工作過程系統化方法進行“通信線路施工與維護”課程開發,建設“以技能為本位,以素質為核心”的優質核心課程資源。
關鍵詞 :高職;
通信線路施工與維護;
課程開發
中圖分類號:G712 文獻標識碼:A 文章編號:1672-5727( 2014) 02-0044-03
2011年,教育部的《關于推進高等職業教育改革創新引領職業教育科學發展的若干意見》明確指出,高等職業教育必須準確把握定位和發展方向,自覺承擔起服務經濟發展方式轉變和現代產業體系建設的時代責任,主動適應區域經濟社會發展需要,培養數量充足、結構合理的高端技能型專門人才。
隨著光(電)纜線路工程投資比重的增大,需要大批光(電)纜線路工程設計、施工、維護和監理人員。采取工作過程系統化方法對“通信線路施工與維護”課程從工作崗位分析、典型工作任務記錄與分析、知識與技能重構、課程體系構建到實訓平臺推演與設計進行系統化開發,構建完善的課程資源教學體系,最終達到通過本課程的學習和實踐,使學生具有良好的專業技能,從而為通信運行商、設計院、工程監理公司輸送更多的合格人才。通過系統介紹光(電)纜的結構、型號、性能及國際國內標準,詳細講述光(電)纜工程的建設流程、施工步驟和方法,光(電)纜的測試方法以及長途光纜線路的維護等內容。本課程配有大量的實訓項目,有較強的實用性和系統性。
課程開發過程
課程開發方法借鑒高職教育人才培養方案開發規范,以職業崗位需求調研為起點,通過開展以工作崗位分析、典型工作任務記錄與分析、知識與技能重構、專業課程體系構建到實訓平臺推演與設計為主線的系統化設計方法,開發“通信線路施工與維護”課程,并以此需求為基礎進行“通信線路施工與維護”課程實訓平臺整體解決方案的設計。課程開發流程如圖1所示。
課程設計思路作為通信技術專業的核心專業課,該課程對專業核心能力的培養起著重要的支撐作用。課程的知識目標是掌握桿線、通信管道和光(電)纜的基本理論知識及相關操作技能,掌握各種設施的結構、性能及技術指標、標準,掌握各種設施在實際工程中使用、施工及維護的技能及技術指標、標準,掌握各種安全技術規程。為學生從事通信線路工程設計、通信線路工程施工、通信線路維護及工程項目管理及監理等工作奠定基礎。本課程緊緊圍繞通信線路工程的建設與維護程序進行設計,如圖2所示。
典型工作任務記錄與分析在完成大量企業調研和7屆畢業生就業崗位摸底調查的基礎上,開展校企專家“頭腦風暴”式研討,全面分析了本地區通信技術專業通信線路方面的人才需求。表1給出了典型工作任務記錄,包括任務描述、工作過程描述、工作環境描述等。
課程知識點設計通過對通信線路施工與維護崗位分析,再對知識點、技能點進行歸納以及知識技能歸并重構,在專業核心技能培養目標下,設計了該課程的主要知識點,確定本課程教學內容的邊界,確?!皩I知識不重疊,核心技能不漏項”。突出常用通信光纖、光纜、電纜的結構、特性、分類及選用;
工程驗收標準,戶外通信線路的敷設種類和施工、配線標準:桿線材料,架空桿路有關規定,桿路建筑,桿路工程驗收標準:設備器材的檢驗:管道坑槽,管道基礎,管道鋪設,管道回填土,管道包封,人(手)孔構筑,管道的維護:光(電)纜的單盤檢驗,光纜的路由復測,光纜的配盤,光(電)纜的敷設,光(電)纜的接續與安裝,光(電)纜線路的防護,光(電)纜線路的竣工驗收,電(光)纜典型障礙、檢修,相關儀器儀表使用、安全、規程;
光(電)纜線路工程施工安全及防范,工程竣工測試的內容和方法,工程竣工技術文件編制方法,工程驗收的內容、方法、步驟,設備典型障礙、檢修,相關儀器儀表使用等核心技能。專業課程知識點設計如表2。
實踐教學設計(1)結合基于職業崗位的課程建設,課程教學以工作過程為主線,通過通信工程勘察、設計、施工、驗收、維護等典型工作任務的分析,進而確定相關學習領域及學習情境。課程根據典型工作任務設計相關的教學模塊及學習情境,通過教學模塊把理論知識和相關實踐連接起來,形成完整的鏈條。(2)教學過程采用“教學做”一體化模式,在校內實訓基地和校外實訓基地由專職、兼職教師共同完成。教學組織形式采用項目制、導師制、任務驅動等形式。如在通信電纜線路布放及相關設備安裝實踐教學項目中,首先熟悉架空電纜布放的全套施工流程:施工測量器材檢驗單盤檢驗電纜配盤選擇布放方法電纜布放電纜的防護電纜芯線接續、測試電纜接頭封合電纜接頭的安裝固定等;
然后熟悉管道電纜布放的全套施工流程:施工測量器材檢驗單盤檢驗電纜配盤選擇布放方法人孔抽積水檢查管孔電纜布放電纜的防護電纜芯線接續、測試電纜接頭封合電纜接頭的安裝固定等:然后熟悉交接箱配線管道電纜線路工程的全套施工流程:施工測量器材檢驗人孔抽積水布放交接箱成端電纜布放引上電纜電纜芯線接續電纜接頭封合電纜測試等;
最后了解施工安全控制、掌握施工質量控制、掌握施工進度控制、熟悉施工成本控制、掌握相關工序的施工技術、熟悉工程建設標準在工程實際中的應用、掌握常用儀器儀表、工具器材和設備的使用等。(3)建設一個完整的線務實訓基地,使通信工程中的各種電、光纜的敷設情況真實體現在基地實訓環境中,真正實現學生在學中做、在做中學,把理論和實踐結合起來,接觸實際的工程施工,進行必要的敷設、接續、測量、維護等技能培養,使學生增長工程實踐經驗。通過這種方式的教學,學生能夠較快掌握相應的知識及技能,在實際工作中適應崗位能力強,能較快勝任崗位工作。通過這個教學環節,進一步培養學生的綜合實踐能力和應用能力,加強專業素質培養和實際動手能力鍛煉,培養良好的敬業精神和團隊協作意識。
結語
通信電纜論文范文第4篇
關鍵詞:電磁感應 光纜 影響 防護
前言:光纖通信作為現代通信的主要支柱之一,在現代電信網中有著舉足輕重的作用,尤其是長途干線光纜,是國家通信的命脈及實現現代通信和數據傳遞的載體。然而,由于光纜的護套有鋁套、鋼套、鋁箔套等,綜合光纜中又有金屬回線,所以光纜線路和電纜線路一樣,都有防鐵路電化牽引及強電干擾。
1.電磁感應對光纜的通信影響
盡管,光纖作為非金屬傳輸介質,在信號傳輸過程中不受電磁干擾的影響,然而,要想普遍采用無金屬構件的長途光纜還很難實現,這是由于要保證線路的正常功能還面臨著很大的困難,如:機械外力的防護、中繼設備的運行維護以及在線路維護過程中線纜的查找等。因此,在實際情況中,地下通信線路仍采常用在結構上含有金屬元件的光纜。然而這種光纜將會在一定程度上受到強電線的電磁感應影響。
中性點接地的高壓線路以及電氣化鐵路的接觸網等短路(入地),入地電流會使接地電極電位升高。光纜有通過地電位升區域的引出、進入地電位升區域兩種情況。不論哪種狀態,如果地電位升大于塑料保護套的絕緣強度,光纜將被擊穿。如果金屬護套在地電位升區域以外接地,在電站內不與接地網相接,則金屬護套對電磁感應沒有屏蔽作用,金屬護套與大地間有較大電位升。如果金屬護套在地電位升區以外接地,且與電站接地網相連,則金屬護套電位線性下降,護套存在屏蔽作用。
另外,對有塑料護層的金屬護套而言,在電網正常和異常情況下,光纜受地電位升影響產生的危險電壓和電流也不同,需要結合實際情況,對于有金屬光纖通信線路,根據其金屬回路的連接情況和屬性,進行電磁危險影響計算。對于直埋光纜,還應考慮阻性耦合影響。
2.光纜對電磁干擾的防護措施
在有金屬導線回路的綜合光纜受交流電氣化鐵路接觸網磁感應影響時,除接觸網方面采用AT或BT來減少電化干擾外,在通信光纜方面,要采取以下措施:
2.1 降低光纜金屬護套的磁屏蔽系數
因為鐵路的光纜線路都是沿鐵路敷設,在電氣化區段都是與接觸網平行,平行距離雖然不盡相同,但為了能將屏蔽問題闡述得更加清楚,將假定光纜線路處在接觸網均勻磁場之中。此時,金屬套的理想屏蔽系數S等于金屬護套的耦合阻抗Zm與護套對地回路的全阻抗Z之比:
影響理想屏蔽系數的因素中,在低頻頻段耦合阻抗等于外皮護套的直流電阻r0,一般認為,對金屬護套為5-15kHz,對外皮鎧裝為800-1000Hz以下時都認為是低頻頻段,此時,
式中,L1為護套內電感(H/m),L2為護套對大地回路的外電感(H/m)。對鎧裝護套光纜L1>>L2時, ;
當L1
因此,降低理想屏蔽系數S可以采取兩種方法:一是光纜金屬護套采用直流電阻小的金屬材料,如鋁護套并要求截面積盡量較大,因為r0越小,S越??;
而是采用導磁率高的金屬鎧裝、加大金屬護套的內電感。從這兩個方面入手,能夠得到較為理想的屏蔽效果。
另外,鐵路長途通信光纜中,有一定數量的光電綜合纜,其中金屬回線大部分做指揮行車系統使用。金屬回線的雜音過大,將直接影響鐵路運輸的正點和安全,因此對電化的超限干擾雜音要求及時查找、解決。查找的過程中必然動用光纜,影響光纖的正常通信。所以電氣化區段的光纜受電磁干擾雖然對光纖并無壞處,但對于光纜的安全卻有著一定影響,光纜維護人員對此應有足夠的重視。
2.2 在嚴重的地電位升區域防護措施
當光纜進入發電廠、變電所時,為防止電力故障燒毀光纜、減少護套中的環流,最好在地電位升的邊緣地段將金屬護套斷開。地電位升較嚴重地段可將金屬護套分成幾段,使地電位升不會積累,且金屬護套不接地,對地處在懸浮狀態。對綜合光纜等纜中的金屬回線要用隔離變壓器將芯線隔成與護套相應的段落,以減少縱向電壓的積累。當光纜經過發電廠、變電所及桿塔等高壓區時,光纜應與其保持一定距離。
2.3 在通信金屬回線上采取措施
通信電纜論文范文第5篇
關鍵詞:自動檢測設備 絕緣檢測 損耗補償
中圖分類號:G267 文獻標識碼:A 文章編號:
前言自動測試設備(ATE)中包含了非常復雜的集成電路,專門用于驅動設備的每個引腳。而各個測試設備供應商為了降低成本,采用了質量較差的電纜來連接各個引腳,從而產生了一定的電纜損耗。為了補償這種損耗,文章采用小尺寸引腳電子器件(PE)來驅動電纜,通過適當的電子電路來補償電纜損耗,使ATE系統性能接近PE所能提供的性能指標,達到無需考慮電纜損耗問題的目的。
目前有許多測試公司設計、制造并銷售引腳數眾多的自動測試設備(ATE)。這些測試設備具有非常復雜的集成電路,用于驅動設備的每個引腳。一臺測試設備的引腳數可能多達4096個。每個引腳通常都有一個相應的驅動器、比較器、負載,有時甚至需要參數測試單元(PMU)。這些電路通過電纜連接到測試引腳。為了降低成本,供應商可能會選用質量比較差的電纜。而任何電纜,尤其是質量較差的電纜,都會產生損耗,從而降低了測試設備的最終性能。
電纜損耗
ATE中的電纜損耗類型
在ATE中,每個引腳通常連接一個相應的驅動器,比較器,負載,有時需要參數測試單元,而這些電路通過電纜連接到測試引腳。而質量較差的電纜產生的電纜損耗和介電損耗。其中趨膚效應損耗是指高頻信號沿著導體內測表面傳輸而產生的損耗。試驗表明,趨膚效應損耗導致導線每單位長度上的電阻和電感隨頻率的平方根面成比例增長。除了趨膚效應損耗外,由于電子介質絕緣體會影響電纜電容,電介質絕緣體同樣會產生與頻率相關的電纜損耗,即介電損耗。
在自動測試設備中,趨膚效應損耗對于低頻損耗起主導作用,介電損耗對于高頻損耗起主導作用,具體損耗大小取決于電纜的質量和規格。
對于運行在200MBPS范圍的測試設備,電纜的損耗不大;
而在500MBPS時,就需要對整個信號路徑,電路,電纜以及引腳的性能進行仔細分析,以保證每個引腳得到正確的指標。其中,影響測試設備的主要參數指標包括,波形的直流電精度,上升和下降時間,最大的觸發率,最小的脈寬,邊沿的傳輸延時精度和匹配和傳輸偏差。
由于不同電纜的價格差異較大,高速測試設備大多選用損耗較大的劣質電纜。當速率接近或超過1GBPS,必須充分考慮電纜損耗。
電纜損耗補償
損耗是由電纜結構或相關連接部分中的阻抗變化所引起的信號衰減。這些變化導致信號反射 ( 返回 ) 到源端。在低頻段回波損耗影響相對較小�在 50 MHz 以上頻段�回波損耗會造成顯著的影響。
電纜上信號反射涉及到兩種類型的測量。一種是回波損耗 RL �另一種是結構回波損耗 SRL �類似于回波損耗 RL �但測量方式不同。在 SRL測量情況下�測試儀器匹配于平均電纜阻抗來測量所反射的信號。使用 RL測量時�測試儀器設定為額定電纜阻抗 ( 例如 75 歐姆 ) 來測量所反射的信號?;夭〒p耗 RL 是一種更為準確的測量反射的方法。在實際應用中�人們不能調節設備的輸入或輸出阻抗。結構化回波損耗 SRL 測量忽視了電纜輸入阻抗的不匹配�并非實際的測量?;夭〒p耗 RL 是更為適合的�不管電纜或設備的實際阻抗而設定為指定的阻抗值 ( 此處為 75 歐姆 )來測量信號反射情況。
中心導體
如果中心導體尺寸有誤差�或尺寸隨機變化�將影響阻抗和回波損耗。如果在中心導體以外的位置存在上述情況也將產生同樣的影響。由輪子不圓所導致的尺寸變化將如前所述周期性地變化。
絕緣
當擠壓中心導體周圍的絕緣層時�很多因素都影響到阻抗和回波損耗�諸如對指定阻抗來說不合適的空間和速率變化。
可以發泡出具有理想電介質值的發泡材料�但是如果該材料太軟�彎曲電纜都有可能導致中心導體穿透發泡材料。電纜將不具有理想的阻抗而且將產生回波損耗。
屏蔽
電纜的屏蔽層專為高頻而設計�通常使用箔 - 編織組合屏蔽。編織屏蔽從 100kHz 到 10MHz 都有效。箔層屏蔽對于 10MHz 到 GHz 范圍有效。然而�如果編織覆蓋不足�則可能牽制不住箔。這種效果稱為氣球效應 并將影響阻抗和回波損耗。編織覆蓋維持至少在 90% �才會將氣球效應最小化。此外�電纜廠使用多臺編織機�其包括多個輪子和齒輪�因此是周期性間斷和隨機“毛刺”變化的明顯的來源。
護套
護套外面印有電纜標識�它沿著電纜標記信息。印刷輪沿電纜一邊施加壓力�潛在地使內部尺寸變形。在高保真音視頻的高端電纜應用中尤為重要�打印標識的質量是關鍵因素。
可以使用噴墨打印來標記電纜�將小墨滴噴射到電纜上。該過程非常迅速�而且印刷設備甚至不接觸電纜�噴墨還允許使用相鄰數或更改標識信息�但電纜必須通過滾筒和輪子以便準確地測量。相鄰數通常是準確的長度測量�諸如每英尺或每米標記。因此�標記的準確性直接與輪子上的壓力有關�通過它可以進行測量。
采用高質量,昂貴的電纜可以避免產生電纜高損耗,并且這種電纜對系統性能的負面影響小,但是,高昂的成本嚴重制約了這類電纜的使用,只有一些特殊的高端系統才可能使用這種高質量電纜。另外,電纜線徑也會制約系統中能夠使用的電纜數量,即使高質量電纜也會產生顯著的損耗。
采取特定的電子電路設計方法,不僅用于區別電纜,而且能夠均衡電纜消耗。這種續時較短的峰值電平,補償過充值電壓。輸入電壓控制持續時間較長的峰值,補償過充電壓。較短或較長持續時間的過沖信號都限制在10%過沖范圍內。
同尺寸,不同種類的補償性能。電平轉換率的降低和延長的上升時間是導致電纜損耗的關鍵,從沒有補償的通道更容易看到這一現象。所產生的損耗取決于使用電纜的長度和質量,實際應用中,電纜本身造成的損耗就有可能超過50%。
采用小尺寸的電子引腳器件驅動電纜,從而允許使用線徑較細的成本較低的高損耗電纜。器件還可以補償PCB引線,繼電器和;
連接器造成的損耗。另外,該方案使系統性能接近PE所提供的性能指標,無需考慮電纜損耗問題。
補償方案
電纜損耗導致波形邊沿變得平滑,而真是這些平滑的信號邊沿降低了系統的有效帶寬。為了優化系統性能,必須恢復有效的系統帶寬。為了修正信號的磨損,恢復帶寬,必須找到一種方法將波形邊沿恢復到直接來自驅動器的陡峭,無噪聲方波。這種修正必須利用驅動電器的PE實現,其中驅動器和比較器通路均需修正。從電纜到被測試件整個驅動連路的波形的修正情況,一個附加電路模塊波形整形,通過增加可控制的過沖幅度,有效地修復信號的邊沿。邊沿修復不是通過簡單的過沖電路實現,簡單的過沖電路會對邊沿產生負面影響,造成幅度波動,過沖量取決于具體加入的過沖。這些不良影響會造成時序,信號偏移等誤差,且這些誤差隨頻率,幅度的變化而變化。電纜損耗補償電路在信號中加入兩個一階時間常數衰減的峰值信號。嚴格的PE電纜補償設計能夠保持真實的信號邊沿,甚至可以減小幅度波動,從而維持正確的瞬變電平,使系統在任何頻率和幅度下獲得最佳的性能。沒有電纜補償電路,系統將無法達到與PE同等的性能指標,同樣,在PE中設計電纜補償,可以獲得幾乎100%性能指標,非常接近PE所能支持的最高速率。
結束語:
電子驅動器內設計電纜補償電路,使系統能夠使用低成本,高損耗電纜,同時保證整體性能。在驅動器中加入此補償器功能會增加每一個引腳的成本,然而,性能的提高和低成本電纜的使用,無疑可以彌補引腳成本的挺高,最終降低整體成本。