光纜在線監(jiān)測系統(tǒng)功能及優(yōu)勢
光纖通信已經(jīng)成為電力通信調(diào)度的主要手段,光纖傳輸網(wǎng)絡(luò)運行的可靠性關(guān)系到電網(wǎng)穩(wěn)定和運營效益。目前普遍采用的被動管理維護方式已經(jīng)滯后于電力市場對光纖傳輸網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定性的要求。光纖在線自動監(jiān)測技術(shù)是針對常 規(guī)監(jiān)測方式的不足而開發(fā)的,該系統(tǒng)具有實時性、在線性,可靠性等方面的優(yōu)點,非常適合電力通信專網(wǎng)的使用要求。
電力通信專罔對光纖監(jiān)測系統(tǒng)的功能要求為敘述的方便把光纖監(jiān)測系統(tǒng)簡稱為QS系統(tǒng) ,一個適合于電力通信專網(wǎng)的QS系統(tǒng)應(yīng)滿足全面性、實時性、在線性、可靠性、及時性、預(yù)警性、預(yù)見性、獨立性等要求。
光纖在線自動監(jiān)測系統(tǒng)功能分析
光纖在線自動監(jiān)測系統(tǒng)就是針對常規(guī)OTDR光纖監(jiān)測方式的不足而開發(fā)的,是1個實時、在線、具有網(wǎng)絡(luò)告警、預(yù)警功能的智能化光纖通信質(zhì)量自動監(jiān)測和管理系統(tǒng)。它的基本原理是 :用光分路器將光纖中的少量的脈沖光功率信號采集下來后,然后光電轉(zhuǎn)換、放大并送入計算機進行數(shù)據(jù)運算、處理和分析 ,從而對光纖通信系統(tǒng)的即時狀況做出判斷,分析及處理.
光纖在線自動監(jiān)測系統(tǒng)具有常規(guī)監(jiān)測方式無法比擬的優(yōu)勢,wq可以滿足電力專網(wǎng)對光纖監(jiān)測手段應(yīng)具有的功能要求。
(1)全面性。該系統(tǒng)能滿足全面監(jiān)測的要求,因為不論光端機發(fā)送端輸出光功率減少還是光纖網(wǎng)絡(luò)的衰減增加,都會十分敏感的將其變化記錄下來。這意味著光纖在線自動監(jiān)測系統(tǒng)既可以監(jiān)測光端機發(fā)送端也可以監(jiān)測光纖網(wǎng)絡(luò),因此能對整個光纖通信系統(tǒng)進行監(jiān)測和管理。
(2)定量性。系統(tǒng)選擇反映光信號幅度的光功率作為光纖通信質(zhì)量的監(jiān)測指標,這是因為它能真實的描述并反映光纖通信質(zhì)量的品質(zhì)。選擇光功率的優(yōu)勢在于:實用,—般來講光功率信號較大就意味著光通信質(zhì)量較好;簡單,每個光通信通道只有1個值,很容易處理和存儲其質(zhì)量狀態(tài)的數(shù)據(jù);普通,也就是說容易計算且顯而易見,較其他通信質(zhì)量參數(shù)容易被維護人員接受。
(3)實時性。因為光纖在線自動監(jiān)測系統(tǒng)的光功率分路器和光電轉(zhuǎn)換器件都是線性元件,且它們是yj地置于每1個光纖通道中,故不需要均分、不需要1個通道到 1個通道的切換。
(4)在線功能。該系統(tǒng)的光功率分路器和光電轉(zhuǎn)換器件都是無源光器件,它不會向被監(jiān)視下的光纖通信系統(tǒng)發(fā)射任何的光信號。因此它在線監(jiān)測時不會妨礙正常通信系統(tǒng)。
(5)高可靠性。在該系統(tǒng)中,僅有1個光器件(光分路器)插入在光通信通道的兩端,插入光器件的數(shù)目是最少的,總的光插入損耗約為0.5dB,而光纖在線自動監(jiān)測系統(tǒng)的光電轉(zhuǎn)換器件也是非常穩(wěn)定的元件,它由超大規(guī)模集成電路組成。光功率分路器的可靠性由它的制造工藝來保證,它是用光纖的熔融法制成的。
(6)預(yù)警性。光纖在線自動監(jiān)測系統(tǒng)因為有自學習功能和電壓比較器,所以可設(shè)置多個提前報警值或故障閾值電平,以實現(xiàn)提前預(yù)警和報警功能。
(9)預(yù)見性。通過對每一光通道的光功率數(shù)據(jù)的長時期的采集、計算和分析,光纖在線自動監(jiān)測系統(tǒng)就可發(fā)現(xiàn)光通信系統(tǒng)的光衰減值與時間的內(nèi)在聯(lián)系,從而找出光衰減值在時間上的變化曲線 ,由此可得到光纖通信系統(tǒng)光衰減到某一電平值時的時間,將該時間預(yù)報給維護管理人員,就可對光纖通信系統(tǒng) 在該日期之前進行處理,以避免故障發(fā)生。
(10)獨立性。光纖在線自動監(jiān)測系統(tǒng)直接從光纖中獲取光功率信號,如果光纖在線自動監(jiān)測系統(tǒng)通信媒介不使用被監(jiān)測的光通信系統(tǒng),則光纖在線自動監(jiān)測系統(tǒng)??一wq獨立的系統(tǒng)。
光纖在線監(jiān)測系統(tǒng)由監(jiān)測中心,監(jiān)測站、通信網(wǎng)絡(luò)組成,各個組成部分分別完成不同的功能。
(1)監(jiān)測中心主要負責對本管區(qū)內(nèi)的監(jiān)測站進行管理,各個監(jiān)測站的管理控制命令通過服務(wù)器下發(fā)到相應(yīng)的站。
(2)監(jiān)測站對光纖網(wǎng)絡(luò)中的被監(jiān)測光纖進行監(jiān)測,對光纖網(wǎng)的運行情況進行監(jiān)視與控制,并將告警及時地上報監(jiān)測中心。
(3)通信網(wǎng)絡(luò)主要負責為各個監(jiān)測站與監(jiān)測中心之間和各個監(jiān)測站之間的通信提供通道 。
礦井火災(zāi)是煤礦主要災(zāi)害之一,時刻威脅著煤礦井下的安全生產(chǎn),據(jù)統(tǒng)計,全國重點煤礦中有自然發(fā)火危險的礦井約占47分之1,隨著機械化水平的提高,在綜放工作面回采期同。回采工作面的煤質(zhì)與采空區(qū)自然發(fā)火相矛盾,具體體現(xiàn)如下:
當工作面放頂煤未將頂板放落時,回采時的煤質(zhì)優(yōu),但回收率較低,導致采空區(qū)浮煤堆積多,容易發(fā)生自然發(fā)火,當工作面放頂煤將頂板放落時,采空區(qū)不易發(fā)生自然發(fā)火,但是,所回采的煤質(zhì)較差,因此,在開采具有自然發(fā)火傾向性煤層時,減少采空區(qū)漏風、提高工作面出采率、加快工作面推采進度使得采空區(qū)浮煤在未達到自然發(fā)火期前進入到采空區(qū)三帶中的窒息帶,此區(qū)域漏風風速小,氧氣濃度低,不足以維持浮煤的氧化反應(yīng),氧化自燃被迫終止或者根本不能發(fā)生。不再發(fā)生自然發(fā)火,但是,在工作面撤面期間。由于工作面停留時間長。采空區(qū)漏風處于氧化帶過程中,氧化熱不斷積聚,最終將導致采空區(qū)浮煤自燃發(fā)火的發(fā)生,因此,如何有效減少采空區(qū)漏風及在采空區(qū)未出現(xiàn)自然發(fā)火前將工作面采空區(qū)封閉已成為當今煤層自燃發(fā)火的新課題。以往的向自然發(fā)火區(qū)域注水熄滅火源及注羅克休泡沫進行充填隔絕采空區(qū)煤炭空隙等措施 ,不但投入了大量的人力、物力、財力,而且在處理自然發(fā)火期間時間長,處理此事接觸不到 自然發(fā)火的中心地帶,處理不徹底,很可能死灰復燃,不利于杜絕自然發(fā)火。現(xiàn)在,汪家寨煤礦采取向采空區(qū)敖水淹沒至自然發(fā)火區(qū)域,更為有效地杜絕了自然發(fā)火的發(fā)生,縮短了處理自然發(fā)火的時間。提高了處理自然發(fā)火的效率 。
可以根據(jù)實際電路的具體情況設(shè)置不同級別的三級告警值,系統(tǒng)通過采樣判斷發(fā)出不同的告警信息。鍺語光纖在線自動測試系統(tǒng),具有實時性,在線性、可靠性等方面的優(yōu)點,不僅滿足了電力系統(tǒng)對光纖輸入網(wǎng)絡(luò)性能分析和管理維護的要求,而且為線路的運行維護人員提供 了一個自動化的維護與測試平臺,為今后電網(wǎng)穩(wěn)定、高效運營打下堅實的基礎(chǔ)。
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