浅谈配网自动化光纤通信系统施工技术

杨鸿锋

（广西水利电力职业技术学院，南宁 530023）

1 引言

配网自动化光纤通信系统是现代配电网的重要组成部分，具有高效、可靠和安全的特点，对电力系统的运行和管理起着至关重要的作用。而系统的施工技术是保证其顺利部署和运行的关键环节。本文浅谈配网自动化光纤通信系统施工技术，探讨施工过程中的关键要素和注意事项。

2 配网自动化光纤通信系统概述

配网自动化光纤通信系统是一种应用光纤通信技术实现远程监控、控制和管理的系统。它通过光纤传输信息实现电力系统的智能化，提高电力系统的可靠性、灵活性和安全性。配网自动化光纤通信系统的工作原理基于光纤传输和光纤传感技术。系统由光纤传感器、光纤通信设备和监控中心组成。光纤传感器负责采集电力系统的参数，如电压、电流和温度等。光纤通信设备将采集到的参数通过光纤传输到监控中心。监控中心实时监测电力系统的运行状态，并可以通过光纤传输控制电力设备的操作。配网自动化光纤通信系统可以应用于城市电网、工业电网等不同场景。在城市电网中，系统可以实现对电力设备的远程监控和控制，如实时检测电力设备的工作状态和负载情况，及时发现故障并进行定位和修复。在工业电网中，系统可以实现对电力设备的精细管理，如优化电力设备运行参数，提高能源利用效率，降低能耗和运营成本[1]。

3 配网自动化光纤通信系统施工要求

3.1 通信系统的可靠性要求

在配网系统中，许多通信设备都是处在一种极端恶劣的环境下，这就要求配网系统的通信设备具有耐高温、耐雨淋、耐冰雪日晒等性能，同时降低电磁对通信系统的各种干扰，从而确保配电网能够在这样的环境下高效、可靠地工作。

3.2 通信系统的经济性要求

在配电网系统中，经济性原则是一个必须从长远考虑的标准，由于电力系统需要兼顾经济效益和社会效益，因此，对配电网通信系统的投资不能太大，主要是在充分利用已有的网络通信的同时，实现资源的最优配置，从而对配网的总体规划进行有效的调整，避免资源浪费和重复建设。

3.3 通信系统的双向通信以及免维护要求

在通信系统中，配电网的自动化要实现各种功能，比如，遥感功能、遥信功能和遥控功能，所以，需要通信系统具有双向通信能力。在操作上，许多配网设备都要安装在线路和环网柜中，这种方式很难进行操作，并且空间比较狭窄，给安装调试带来不便。所以，在这样的条件下，配电网通信设备可以更加方便地安装和调试，既是提高工作效率的举措，也可以在一定程度上减轻工作人员的工作负担[2]。

4 配网自动化光纤通信系统施工技术要点

4.1 前期准备

4.1.1 进行现场勘测和测量

在开始施工前，需要进行现场勘测和测量，以确定光纤通信系统的布线路径和长度。包括以下关键步骤。

第一，现场勘测。检查并评估施工现场的环境条件，包括温度、湿度、灰尘和振动等因素。此外，还要检查与光纤通信系统相关的强电线路和设备的位置和布置情况，以避免干扰和冲突。

第二，测量布线路径和长度。使用专业的测量设备，如测距仪和光缆测量仪测量光纤通信系统的布线路径和长度，有助于确定光缆的需求和布线规划，避免浪费和错误的布线。

第三，考虑光衰和干扰问题。根据布线路径和长度计算光纤传输中的光衰损耗，确保信号传输质量。

4.1.2 制订施工计划

在前期准备阶段，还需要制订合理的施工计划，确保资源的充分利用和工期的及时完成。再制订施工计划过程中，需要考虑以下关键问题。

第一，分解工作量。根据施工范围和任务，将整个施工过程分解为不同的工作包，并明确每个工作包所需的人力、物力和时间。

第二，资源调配。评估现有资源的数量和能力，并合理调配到不同的施工任务中。确保施工过程中所需的设备、材料和工具的充足供应。

第三，工期安排。根据工作量和资源，制订合理的施工计划，明确每个工作包的开始和完成时间，并监控整个施工过程的进展。

4.1.3 选择符合标准要求的优质光纤、光学器件和连接器

第一，光纤选择。选择符合国家标准要求的优质光纤，如单模光纤（SMF）和多模光纤（MMF）。这些光纤应具有低传输损耗、高信号传输质量和较小的色散特性[3]。

第二，光学器件选择。根据具体应用需求选择合适的光学器件，如光纤调制器、光纤放大器和光纤分光器等。这些光学器件应符合工作频率范围和传输距离的要求，并具有良好的稳定性和性能。

第三，连接器选择。选用高品质的连接器，确保光纤的良好连接和可靠性。常用的连接器类型包括SC、LC、FC 和ST等，应根据具体应用情况选择合适的连接器。

4.1.4 进行光缆的剥皮、清洁和预备工作

第一，光缆剥皮。使用专业的剥皮工具，按照光缆的规格和要求进行剥皮操作，剥离光缆外保护层和子芯层，留下纤芯部分。

第二，光纤清洁。在连接之前，对剥离出的光纤进行清洁，使用纯净酒精和纤芯清洁纸等专业清洁用品，小心擦拭光纤端面，确保其干净无尘。

第三，光纤预备。根据具体连接方式和连接器要求，进行光纤的预备工作，如剪断光纤使之平整，进行光纤端面的打磨和抛光，以提供光纤连接的良好接触。

4.2 光缆布线和固定

4.2.1 光缆的铺设和固定

第一，布线规划。根据前期准备阶段的勘测和测量结果以及布线设计方案，规划光缆的布置路径、长度和连接点。

第二，光缆铺设。按照布线规划进行光缆的铺设，确保光缆的铺设过程中不发生弯曲和过度拉伸，以避免对光缆的损坏和信号传输的影响。

第三，光缆固定。使用专业的夹具、卡扣或束带等固定材料，将光缆牢固地固定在墙面或管道上，确保光缆的稳定性和安全性，避免其受到外部力的影响。

4.2.2 避免光缆与强电线路交叉或干扰

第一，分离布线。在光缆布线过程中，应尽量避免与强电线路的交叉和干扰，采用分离布线的方式，将光缆与强电线路保持一定的间距，以减少干扰的可能性。

第二，采用防护材料。在光缆与强电线路交叉处，使用专业的防护材料，如管道、护套或屏蔽罩等，实现光缆与强电线路的隔离，并提供额外的保护[4]。

4.3 光纤接头处理

4.3.1 进行光纤切割、熔接和封装

第一，光纤切割。根据接头类型和连接需求，使用专业光纤剥皮工具和切割设备，将光纤切成适当的长度，确保切割面的质量和平整度，以便后续步骤的熔接和连接。

第二，光纤熔接。使用专业的光纤熔接机，将两根切割好的光纤进行熔接，确保熔接的质量和稳定性，使纤芯之间的光信号可以互相传输，尽量减小信号损耗。

第三，封装接头。将熔接好的光纤接头进行封装，使用专业的封装盒、套管或保护套等，保护接头的结构完整和稳定性，确保接头在使用过程中不受到外界的损伤和干扰。

4.3.2 使用专业工具和设备进行接头的清洁、对齐和固定

第一，接头清洁。在进行接头熔接之前，使用专业的清洁工具和酒精棉球对接头进行清洁，去除灰尘和污垢，确保接头表面的干净和光滑。

第二，接头对齐。使用专业的光纤对齐工具，将连接的光纤接头进行精确对齐，确保两根光纤的纤芯能够完全匹配，以最大限度地减小信号衰减和损失。

第三，接头固定。使用专业的固定工具和设备，固定已经对齐的光纤接头，确保其在使用过程中不会发生移动或松动，保证接头的连接质量和稳定性。

4.4 光纤测试与调试

光纤测试与调试是配网自动化光纤通信系统施工的最后阶段，旨在确保光纤连接的质量和信号传输的可靠性。

首先，使用光纤测试设备，如OTDR 和光功率计等，对光缆进行衰减和传输特性测试。

光缆衰减测试：使用光功率计或光纤衰减测试仪（OTDR）等设备，测量光缆沿途的衰减值。通过衡量不同点的光信号强度，可以确定信号在传输过程中的衰减大小。

传输特性测试：使用OTDR 等设备，对光缆进行传输特性测试，包括衰减、反射和插入损耗等，通过对比测试结果与预期性能要求，可以确定光纤连接的质量和信号传输的效率。

其次，进行光纤连接的优化和调整。

优化光纤接头：根据测试结果，对光纤接头进行调整，以优化连接的性能，包括调整光纤接头的角度，确保光纤之间的最佳对接，减少反射损耗。

优化光纤连接的插拔：对于已经连接的光纤，进行适当的优化和调整，以提高插拔的稳定性和可靠性，包括调整光纤连接的插拔力度和角度，确保连接的牢固性。

光缆衰减是指光信号在光纤传输过程中的损耗量，通常表示为单位长度的损耗，单位为dB/km。对于单模光纤，要求其衰减不超过0.35 dB/km；对于多模光纤，要求其衰减不超过3.5 dB/km[5]（见表1）。通过对衰减的控制和评估，可以确保光信号在传输过程中的稳定性和可靠性。光纤连接插入损耗是指光纤连接头或连接件在连接过程中引入的额外损耗，通常要求连接插入损耗不超过0.3 dB，这意味着在光纤连接的过程中，要确保光信号的损耗最小，避免因连接不良导致的信号衰减。光纤连接反射损耗是指光信号在连接点发生反射时引起的信号损失，一般要求反射损耗应低于-45 dB，反射损耗的控制和评估是确保光纤连接质量和信号传输效率的重要步骤。

表1 常用光缆类型的传输损耗情况

4.5 系统运行与维护

首先，对施工完成的系统进行一段时间的运行监测。（1）系统状态监测。观察和记录系统的工作状态、运行参数和性能指标，包括信号传输质量、延迟时间和稳定性等。（2）故障排除。及时响应并处理系统中出现的故障和问题，通过监测和分析系统的运行状况，识别并解决可能出现的故障源，以确保系统的正常运行。（3）性能评估。根据设定的性能指标，对系统进行评估和分析，以确认系统是否达到预期要求，并根据具体情况，对系统进行优化或调整，以提高性能和可靠性。

其次，定期进行系统的维护工作。（1）清洁和检查。定期对系统的各个组件进行清洁和检查，清除灰尘、污垢和杂物，确保系统的正常运行。（2）检修和维修。定期进行系统设备的检修和维修，修复或更换磨损和损坏的部件，确保系统的长期稳定运行[6]。

5 结语

配网自动化光纤通信系统施工技术的发展和应用为电力系统的信息化建设提供了有力支持。通过对光缆布线和固定、光纤接头处理、光纤测试与调试以及系统运行与维护等基本要素的深入探讨和实践，可以确保该系统的稳定运行和信号传输的可靠性。配网自动化光纤通信系统施工技术的不断发展和完善将极大地促进电力系统的现代化进程和可持续发展。