通信电缆论文(精选5篇)

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摘要

(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…

通信电缆论文(精选5篇)

通信电缆论文范文第1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。

通信电缆论文范文第2篇

【关键词】 电力 通信光缆 运行 维护

随着信息产业的快速发展,对于电力通信工业的发展也显得尤为重要。在电力系统通信网中,通信光缆可为通信网络运行提供可靠的服务。它的运行维护通常包含电力系统的继电保护、调度自动化系统、输配电线路、能量管理系统、营销服务平台以及办公自动化系统等多专业子系统。因此,确保这些系统的正常运行,保证电网的安全稳定运行和提高电力系统通信网络稳定的可靠性和效率性,就必须要求在光缆运行维护上加大管理力度,尤其是提高光缆的运行质量。

一、电力通信光缆运行过程中存在的问题

1.1 光缆设备陈旧造成的光缆故障

我国电力通信事业发展极快,电能传输的功率和容量都越来越大,对电力通信光缆的要求也越来越高,然而电力通信光缆的更新换代工作却进展缓慢,部分原因是通信光缆的更新换代技术不够发达,部分原因是由于电力通信单位对通信光缆的更换措施不够努力。

1.2 人为因素造成的光缆故障

人为因素造成的光缆故障可以分为两种:第一,由于外来人员造成的电力通信光缆故障,例如对通信光缆的人为偷盗、交通车辆超高将光缆线路撞断撞坏、工程单位在施工过程中没有注意到警告牌标志使用挖掘机埋设的地下光缆造成的破坏等。此外,由于通信光缆在设计、施工过程中出现的失误,导致光缆运行故障也是光缆故障的一种因素,但这种因素通常较为少见,多以外部人员对电力通信光缆的破坏为常见现象。第二,由于工作人员造成的电力通信光缆故障,其主要表现为一些电力通信光缆维护人员在对待光缆故障问题以自己的经验作为解决故障的方式而不是以根据光缆的实际故障制定科学合理的故障解决方案。

1.3 环境因素造成的光缆故障

环境因素造成的光缆故障主要是由于下雨、高温等因素给电力通信光缆造成的损伤和故障,最终影响到光缆的正常运行。

二、电力通信光缆运行维护的有效对策

随着信息科学技术的不断进步, 电力通信光缆的运行维护应该受到更多的关注,在这个信息瞬息万变的时代,信息的传播也是一个企业, 乃至一个国家增强综合实力的一个重要方面,通过上述对电力通信光缆运行的现状分析,发现了光缆运行的维护过程中还将面临的许多问题, 下面将对这些问题提出一些对策, 希望对电力通信的光缆运行维护工作有所帮助,确保信息的传播质量。

2.1 定期检测和更新维护光缆的仪器仪表设备

常言说,科学是第一生产力,是企业提高综合实力必须要具备的,电力通信单位必须引进科学技术,采用先进的仪器仪表设备。在电力通信光缆运行维护的过程中,要想保证信息传输的高-质量,就要定期对维护设备进行检测, 电力通信单位还要加大对科学维护设备的投资力度,这将提升维护工作的技术含量,也对检验光缆运行的质量,评定信息传输的质量,是否受到人为损坏等方面均有很大的帮助。

2.2 提高维护人员的专业技能素质

转变电力通信光缆运行维护工作人员的陈旧思想,摆脱经验论、教条论,从实际出发,根据光缆运行的实际情况制定解决方案。与此同时,电力通信单位应该提高对维护工作人员自身素质的重视程度,定期对光缆运行维护人员进行专业技能培训, 使维护人员运用科学的理论知识指导实践,从实践中积累经验,从而提高他们的专业素质和整体技能,从整体上提升工作效率,更好地维护通信光缆的正常运行。

2.3 完善光缆运行维护的检测体系,增强传输信息质量保证意识

对于电力通信单位要不断更新设备提出了自己的一些建议,有了先进仪器仪表设备的支持,完善的光缆运行维护的检测体系也是必不可少的。电力通信光缆维护的各个相关部门应该相互协调工作,有组织地、有纪律地、有计划地开展光缆运行的维护工作,严格按照相关的规章制度,保证整个检测过程的规范化、合理化。工作人员要对整个检测过程包括检测前、检测时、检测后的每一项工作,都要确保保质保量的完成,要注重在检测过程中的工作质量,查看每一项检测工作是否正确的进行,制定合理的应急抢修预案,发现问题及时解决。

三、结语

光缆的运行与维护质量将直接关系着电力通信网络的正常运行,因此,相关技术与维护人员要加强对电力通信光缆常见问题的分析,总结光缆故障问题发生的规律和指标,采取恰当的措施以提高光缆的维护质量和水平。

参 考 文 献

[1]邵水祥.针对电力通信光缆运行及维护的几点研究[J].通讯世界,2013,(16):153-154.

通信电缆论文范文第3篇

(深圳信息职业技术学院广东深圳518172)

摘要:结合深圳信息职业技术学院通信技术专业课程开发标准,采取从工作岗位分析、典型工作任务记录与分析、知识与技能重构、课程体系构建到实训平台推演与设计的基于工作过程系统化方法进行“通信线路施工与维护”课程开发,建设“以技能为本位,以素质为核心”的优质核心课程资源。

关键词 :高职;通信线路施工与维护;课程开发

中图分类号:G712 文献标识码:A 文章编号:1672-5727( 2014) 02-0044-03

2011年,教育部的《关于推进高等职业教育改革创新引领职业教育科学发展的若干意见》明确指出,高等职业教育必须准确把握定位和发展方向,自觉承担起服务经济发展方式转变和现代产业体系建设的时代责任,主动适应区域经济社会发展需要,培养数量充足、结构合理的高端技能型专门人才。

随着光(电)缆线路工程投资比重的增大,需要大批光(电)缆线路工程设计、施工、维护和监理人员。采取工作过程系统化方法对“通信线路施工与维护”课程从工作岗位分析、典型工作任务记录与分析、知识与技能重构、课程体系构建到实训平台推演与设计进行系统化开发,构建完善的课程资源教学体系,最终达到通过本课程的学习和实践,使学生具有良好的专业技能,从而为通信运行商、设计院、工程监理公司输送更多的合格人才。通过系统介绍光(电)缆的结构、型号、性能及国际国内标准,详细讲述光(电)缆工程的建设流程、施工步骤和方法,光(电)缆的测试方法以及长途光缆线路的维护等内容。本课程配有大量的实训项目,有较强的实用性和系统性。

课程开发过程

课程开发方法借鉴高职教育人才培养方案开发规范,以职业岗位需求调研为起点,通过开展以工作岗位分析、典型工作任务记录与分析、知识与技能重构、专业课程体系构建到实训平台推演与设计为主线的系统化设计方法,开发“通信线路施工与维护”课程,并以此需求为基础进行“通信线路施工与维护”课程实训平台整体解决方案的设计。课程开发流程如图1所示。

课程设计思路作为通信技术专业的核心专业课,该课程对专业核心能力的培养起着重要的支撑作用。课程的知识目标是掌握杆线、通信管道和光(电)缆的基本理论知识及相关操作技能,掌握各种设施的结构、性能及技术指标、标准,掌握各种设施在实际工程中使用、施工及维护的技能及技术指标、标准,掌握各种安全技术规程。为学生从事通信线路工程设计、通信线路工程施工、通信线路维护及工程项目管理及监理等工作奠定基础。本课程紧紧围绕通信线路工程的建设与维护程序进行设计,如图2所示。

典型工作任务记录与分析在完成大量企业调研和7届毕业生就业岗位摸底调查的基础上,开展校企专家“头脑风暴”式研讨,全面分析了本地区通信技术专业通信线路方面的人才需求。表1给出了典型工作任务记录,包括任务描述、工作过程描述、工作环境描述等。

课程知识点设计通过对通信线路施工与维护岗位分析,再对知识点、技能点进行归纳以及知识技能归并重构,在专业核心技能培养目标下,设计了该课程的主要知识点,确定本课程教学内容的边界,确保“专业知识不重叠,核心技能不漏项”。突出常用通信光纤、光缆、电缆的结构、特性、分类及选用;工程验收标准,户外通信线路的敷设种类和施工、配线标准:杆线材料,架空杆路有关规定,杆路建筑,杆路工程验收标准:设备器材的检验:管道坑槽,管道基础,管道铺设,管道回填土,管道包封,人(手)孔构筑,管道的维护:光(电)缆的单盘检验,光缆的路由复测,光缆的配盘,光(电)缆的敷设,光(电)缆的接续与安装,光(电)缆线路的防护,光(电)缆线路的竣工验收,电(光)缆典型障碍、检修,相关仪器仪表使用、安全、规程;光(电)缆线路工程施工安全及防范,工程竣工测试的内容和方法,工程竣工技术文件编制方法,工程验收的内容、方法、步骤,设备典型障碍、检修,相关仪器仪表使用等核心技能。专业课程知识点设计如表2。

实践教学设计(1)结合基于职业岗位的课程建设,课程教学以工作过程为主线,通过通信工程勘察、设计、施工、验收、维护等典型工作任务的分析,进而确定相关学习领域及学习情境。课程根据典型工作任务设计相关的教学模块及学习情境,通过教学模块把理论知识和相关实践连接起来,形成完整的链条。(2)教学过程采用“教学做”一体化模式,在校内实训基地和校外实训基地由专职、兼职教师共同完成。教学组织形式采用项目制、导师制、任务驱动等形式。如在通信电缆线路布放及相关设备安装实践教学项目中,首先熟悉架空电缆布放的全套施工流程:施工测量器材检验单盘检验电缆配盘选择布放方法电缆布放电缆的防护电缆芯线接续、测试电缆接头封合电缆接头的安装固定等;然后熟悉管道电缆布放的全套施工流程:施工测量器材检验单盘检验电缆配盘选择布放方法人孔抽积水检查管孔电缆布放电缆的防护电缆芯线接续、测试电缆接头封合电缆接头的安装固定等:然后熟悉交接箱配线管道电缆线路工程的全套施工流程:施工测量器材检验人孔抽积水布放交接箱成端电缆布放引上电缆电缆芯线接续电缆接头封合电缆测试等;最后了解施工安全控制、掌握施工质量控制、掌握施工进度控制、熟悉施工成本控制、掌握相关工序的施工技术、熟悉工程建设标准在工程实际中的应用、掌握常用仪器仪表、工具器材和设备的使用等。(3)建设一个完整的线务实训基地,使通信工程中的各种电、光缆的敷设情况真实体现在基地实训环境中,真正实现学生在学中做、在做中学,把理论和实践结合起来,接触实际的工程施工,进行必要的敷设、接续、测量、维护等技能培养,使学生增长工程实践经验。通过这种方式的教学,学生能够较快掌握相应的知识及技能,在实际工作中适应岗位能力强,能较快胜任岗位工作。通过这个教学环节,进一步培养学生的综合实践能力和应用能力,加强专业素质培养和实际动手能力锻炼,培养良好的敬业精神和团队协作意识。

结语

通信电缆论文范文第4篇

关键词:电磁感应 光缆 影响 防护

前言:光纤通信作为现代通信的主要支柱之一,在现代电信网中有着举足轻重的作用,尤其是长途干线光缆,是国家通信的命脉及实现现代通信和数据传递的载体。然而,由于光缆的护套有铝套、钢套、铝箔套等,综合光缆中又有金属回线,所以光缆线路和电缆线路一样,都有防铁路电化牵引及强电干扰。

1.电磁感应对光缆的通信影响

尽管,光纤作为非金属传输介质,在信号传输过程中不受电磁干扰的影响,然而,要想普遍采用无金属构件的长途光缆还很难实现,这是由于要保证线路的正常功能还面临着很大的困难,如:机械外力的防护、中继设备的运行维护以及在线路维护过程中线缆的查找等。因此,在实际情况中,地下通信线路仍采常用在结构上含有金属元件的光缆。然而这种光缆将会在一定程度上受到强电线的电磁感应影响。

中性点接地的高压线路以及电气化铁路的接触网等短路(入地),入地电流会使接地电极电位升高。光缆有通过地电位升区域的引出、进入地电位升区域两种情况。不论哪种状态,如果地电位升大于塑料保护套的绝缘强度,光缆将被击穿。如果金属护套在地电位升区域以外接地,在电站内不与接地网相接,则金属护套对电磁感应没有屏蔽作用,金属护套与大地间有较大电位升。如果金属护套在地电位升区以外接地,且与电站接地网相连,则金属护套电位线性下降,护套存在屏蔽作用。

另外,对有塑料护层的金属护套而言,在电网正常和异常情况下,光缆受地电位升影响产生的危险电压和电流也不同,需要结合实际情况,对于有金属光纤通信线路,根据其金属回路的连接情况和属性,进行电磁危险影响计算。对于直埋光缆,还应考虑阻性耦合影响。

2.光缆对电磁干扰的防护措施

在有金属导线回路的综合光缆受交流电气化铁路接触网磁感应影响时,除接触网方面采用AT或BT来减少电化干扰外,在通信光缆方面,要采取以下措施:

2.1 降低光缆金属护套的磁屏蔽系数

因为铁路的光缆线路都是沿铁路敷设,在电气化区段都是与接触网平行,平行距离虽然不尽相同,但为了能将屏蔽问题阐述得更加清楚,将假定光缆线路处在接触网均匀磁场之中。此时,金属套的理想屏蔽系数S等于金属护套的耦合阻抗Zm与护套对地回路的全阻抗Z之比:

影响理想屏蔽系数的因素中,在低频频段耦合阻抗等于外皮护套的直流电阻r0,一般认为,对金属护套为5-15kHz,对外皮铠装为800-1000Hz以下时都认为是低频频段,此时,

式中,L1为护套内电感(H/m),L2为护套对大地回路的外电感(H/m)。对铠装护套光缆L1>>L2时, ;当L1

因此,降低理想屏蔽系数S可以采取两种方法:一是光缆金属护套采用直流电阻小的金属材料,如铝护套并要求截面积尽量较大,因为r0越小,S越小;而是采用导磁率高的金属铠装、加大金属护套的内电感。从这两个方面入手,能够得到较为理想的屏蔽效果。

另外,铁路长途通信光缆中,有一定数量的光电综合缆,其中金属回线大部分做指挥行车系统使用。金属回线的杂音过大,将直接影响铁路运输的正点和安全,因此对电化的超限干扰杂音要求及时查找、解决。查找的过程中必然动用光缆,影响光纤的正常通信。所以电气化区段的光缆受电磁干扰虽然对光纤并无坏处,但对于光缆的安全却有着一定影响,光缆维护人员对此应有足够的重视。

2.2 在严重的地电位升区域防护措施

当光缆进入发电厂、变电所时,为防止电力故障烧毁光缆、减少护套中的环流,最好在地电位升的边缘地段将金属护套断开。地电位升较严重地段可将金属护套分成几段,使地电位升不会积累,且金属护套不接地,对地处在悬浮状态。对综合光缆等缆中的金属回线要用隔离变压器将芯线隔成与护套相应的段落,以减少纵向电压的积累。当光缆经过发电厂、变电所及杆塔等高压区时,光缆应与其保持一定距离。

2.3 在通信金属回线上采取措施

通信电缆论文范文第5篇

关键词:自动检测设备 绝缘检测 损耗补偿

中图分类号:G267 文献标识码:A 文章编号:

前言自动测试设备(ATE)中包含了非常复杂的集成电路,专门用于驱动设备的每个引脚。而各个测试设备供应商为了降低成本,采用了质量较差的电缆来连接各个引脚,从而产生了一定的电缆损耗。为了补偿这种损耗,文章采用小尺寸引脚电子器件(PE)来驱动电缆,通过适当的电子电路来补偿电缆损耗,使ATE系统性能接近PE所能提供的性能指标,达到无需考虑电缆损耗问题的目的。

目前有许多测试公司设计、制造并销售引脚数众多的自动测试设备(ATE)。这些测试设备具有非常复杂的集成电路,用于驱动设备的每个引脚。一台测试设备的引脚数可能多达4096个。每个引脚通常都有一个相应的驱动器、比较器、负载,有时甚至需要参数测试单元(PMU)。这些电路通过电缆连接到测试引脚。为了降低成本,供应商可能会选用质量比较差的电缆。而任何电缆,尤其是质量较差的电缆,都会产生损耗,从而降低了测试设备的最终性能。

电缆损耗

ATE中的电缆损耗类型

在ATE中,每个引脚通常连接一个相应的驱动器,比较器,负载,有时需要参数测试单元,而这些电路通过电缆连接到测试引脚。而质量较差的电缆产生的电缆损耗和介电损耗。其中趋肤效应损耗是指高频信号沿着导体内测表面传输而产生的损耗。试验表明,趋肤效应损耗导致导线每单位长度上的电阻和电感随频率的平方根面成比例增长。除了趋肤效应损耗外,由于电子介质绝缘体会影响电缆电容,电介质绝缘体同样会产生与频率相关的电缆损耗,即介电损耗。

在自动测试设备中,趋肤效应损耗对于低频损耗起主导作用,介电损耗对于高频损耗起主导作用,具体损耗大小取决于电缆的质量和规格。

对于运行在200MBPS范围的测试设备,电缆的损耗不大;而在500MBPS时,就需要对整个信号路径,电路,电缆以及引脚的性能进行仔细分析,以保证每个引脚得到正确的指标。其中,影响测试设备的主要参数指标包括,波形的直流电精度,上升和下降时间,最大的触发率,最小的脉宽,边沿的传输延时精度和匹配和传输偏差。

由于不同电缆的价格差异较大,高速测试设备大多选用损耗较大的劣质电缆。当速率接近或超过1GBPS,必须充分考虑电缆损耗。

电缆损耗补偿

损耗是由电缆结构或相关连接部分中的阻抗变化所引起的信号衰减。这些变化导致信号反射 ( 返回 ) 到源端。在低频段回波损耗影响相对较小 在 50 MHz 以上频段 回波损耗会造成显著的影响。

电缆上信号反射涉及到两种类型的测量。一种是回波损耗 RL 另一种是结构回波损耗 SRL 类似于回波损耗 RL 但测量方式不同。在 SRL测量情况下 测试仪器匹配于平均电缆阻抗来测量所反射的信号。使用 RL测量时 测试仪器设定为额定电缆阻抗 ( 例如 75 欧姆 ) 来测量所反射的信号。回波损耗 RL 是一种更为准确的测量反射的方法。在实际应用中 人们不能调节设备的输入或输出阻抗。结构化回波损耗 SRL 测量忽视了电缆输入阻抗的不匹配 并非实际的测量。回波损耗 RL 是更为适合的 不管电缆或设备的实际阻抗而设定为指定的阻抗值 ( 此处为 75 欧姆 )来测量信号反射情况。

中心导体

如果中心导体尺寸有误差 或尺寸随机变化 将影响阻抗和回波损耗。如果在中心导体以外的位置存在上述情况也将产生同样的影响。由轮子不圆所导致的尺寸变化将如前所述周期性地变化。

绝缘

当挤压中心导体周围的绝缘层时 很多因素都影响到阻抗和回波损耗 诸如对指定阻抗来说不合适的空间和速率变化。

可以发泡出具有理想电介质值的发泡材料 但是如果该材料太软 弯曲电缆都有可能导致中心导体穿透发泡材料。电缆将不具有理想的阻抗而且将产生回波损耗。

屏蔽

电缆的屏蔽层专为高频而设计 通常使用箔 - 编织组合屏蔽。编织屏蔽从 100kHz 到 10MHz 都有效。箔层屏蔽对于 10MHz 到 GHz 范围有效。然而 如果编织覆盖不足 则可能牵制不住箔。这种效果称为气球效应 并将影响阻抗和回波损耗。编织覆盖维持至少在 90% 才会将气球效应最小化。此外 电缆厂使用多台编织机 其包括多个轮子和齿轮 因此是周期性间断和随机“毛刺”变化的明显的来源。

护套

护套外面印有电缆标识 它沿着电缆标记信息。印刷轮沿电缆一边施加压力 潜在地使内部尺寸变形。在高保真音视频的高端电缆应用中尤为重要 打印标识的质量是关键因素。

可以使用喷墨打印来标记电缆 将小墨滴喷射到电缆上。该过程非常迅速 而且印刷设备甚至不接触电缆 喷墨还允许使用相邻数或更改标识信息 但电缆必须通过滚筒和轮子以便准确地测量。相邻数通常是准确的长度测量 诸如每英尺或每米标记。因此 标记的准确性直接与轮子上的压力有关 通过它可以进行测量。

采用高质量,昂贵的电缆可以避免产生电缆高损耗,并且这种电缆对系统性能的负面影响小,但是,高昂的成本严重制约了这类电缆的使用,只有一些特殊的高端系统才可能使用这种高质量电缆。另外,电缆线径也会制约系统中能够使用的电缆数量,即使高质量电缆也会产生显著的损耗。

采取特定的电子电路设计方法,不仅用于区别电缆,而且能够均衡电缆消耗。这种续时较短的峰值电平,补偿过充值电压。输入电压控制持续时间较长的峰值,补偿过充电压。较短或较长持续时间的过冲信号都限制在10%过冲范围内。

同尺寸,不同种类的补偿性能。电平转换率的降低和延长的上升时间是导致电缆损耗的关键,从没有补偿的通道更容易看到这一现象。所产生的损耗取决于使用电缆的长度和质量,实际应用中,电缆本身造成的损耗就有可能超过50%。

采用小尺寸的电子引脚器件驱动电缆,从而允许使用线径较细的成本较低的高损耗电缆。器件还可以补偿PCB引线,继电器和;连接器造成的损耗。另外,该方案使系统性能接近PE所提供的性能指标,无需考虑电缆损耗问题。

补偿方案

电缆损耗导致波形边沿变得平滑,而真是这些平滑的信号边沿降低了系统的有效带宽。为了优化系统性能,必须恢复有效的系统带宽。为了修正信号的磨损,恢复带宽,必须找到一种方法将波形边沿恢复到直接来自驱动器的陡峭,无噪声方波。这种修正必须利用驱动电器的PE实现,其中驱动器和比较器通路均需修正。从电缆到被测试件整个驱动连路的波形的修正情况,一个附加电路模块波形整形,通过增加可控制的过冲幅度,有效地修复信号的边沿。边沿修复不是通过简单的过冲电路实现,简单的过冲电路会对边沿产生负面影响,造成幅度波动,过冲量取决于具体加入的过冲。这些不良影响会造成时序,信号偏移等误差,且这些误差随频率,幅度的变化而变化。电缆损耗补偿电路在信号中加入两个一阶时间常数衰减的峰值信号。严格的PE电缆补偿设计能够保持真实的信号边沿,甚至可以减小幅度波动,从而维持正确的瞬变电平,使系统在任何频率和幅度下获得最佳的性能。没有电缆补偿电路,系统将无法达到与PE同等的性能指标,同样,在PE中设计电缆补偿,可以获得几乎100%性能指标,非常接近PE所能支持的最高速率。

结束语:

电子驱动器内设计电缆补偿电路,使系统能够使用低成本,高损耗电缆,同时保证整体性能。在驱动器中加入此补偿器功能会增加每一个引脚的成本,然而,性能的提高和低成本电缆的使用,无疑可以弥补引脚成本的挺高,最终降低整体成本。