通信电缆技术论文范例6篇

通信电缆技术论文

通信电缆技术论文范文1

关键词:海底光缆海缆路由现状发展

中图分类号:I253文献标识码: A 文章编号:

近年来,国内外几大通信营运商积极参与国际海底光缆的投资与建设,国内外海底电缆在生产、铺设、项目上分别取得了一系列的成就。其中,中天科技已成为全球为数不多的海底光缆技术提供商,也是发展中国家的第一个打进美国市场的优秀企业。

众所周知,海底光缆市场一直被国外所垄断,国产海缆在国际市场上尚没有“大展拳脚”。2012是我国海底光缆埋设系统业“十二五”发展元年,新政策、新法规陆续出台,机遇与挑战并存。期待业内人士抓住此次发展机遇,将我国海底光缆推向国际,“潜”向世界。

随着我国三沙市的成立,我国海洋事业进入了新的发展时期。近年来,在我国领海内不断发现丰富资源,这为我国的可持续发展打下了坚实的物质基础。但开发海洋需进行大量的通信,这需要更高的承载能力。显然无线通信是满足不了这种大流量的需求。同时,国际间信息交流、经济交往不断深入,对国际间通信提出了更高的需求。海底光缆作为当代国际通信的重要手段,承担了90%的国际通信业务,是全球信息通信的主要载体。也是我国光纤企业新的高利润增长点。

1.我国海缆建设模式与国际仍有差距

我国海缆起步并不晚。早在20世纪70年代就已经开始研制和使用,起初实施的海底同轴电缆。80年代,电子部第8研究所研制成功浅海光缆,试用于渤海湾通信。2002年,最早实行规模化生产的中天科技浅海光缆通过了国家鉴定。2007年,中天科技又通过了深海光缆国家鉴定。

海底光缆工程是一项复杂的系统工程,其建设一般包括海缆路由选择、海缆工程线路设计、海缆敷设、系统建设、系统验收等。而最为复杂的便是海缆路由选择,主要包括收集资料、桌面论证、路由勘察、风险评估、环境评估、审查批准等多个环节,其复杂性不言而喻。海缆技术要求系统安全可靠、使用寿命长,并能在复杂的海底环境下进行系统光电传输与转换,这决定了海底光通信系统的建设需要技术能力雄厚的企业或组织来实施。

这一市场长期被欧美与日本企业占据。我国目前也仅有华为海洋力争打造成为海底光通信系统综合提供商,具备承担国际海底光通信系统建设的能力。通过近年的大力发展和参与国际工程建设,华为海洋逐渐占据国际海底光通信市场领域一席之地。

同时,我国海缆系统建设最大的问题便是海缆系统集成问题。目前,国际市场采用通信设备总包商、光缆制造企业及施工单位共同合作的海缆建设模式,而我国海缆建设采用条块化分割模式,由设计院与运营商进行前期论证和线路设计,由海缆制造企业提供海缆与附件,由海缆施工单位敷设,再由业主或运营商进行系统集成。这种模式不利于整合系统集成能力,不利于形成一到两家实力雄厚的海缆系统集成商,更不利于中国海缆系统走向国际。

2.海缆技术不断突破,我国企业全力进军国际市场

海底光缆的生产技术主要有海缆专用光纤制造、海缆专用激光焊接不锈钢管光单元制造、内层钢丝铠装、无缝铜管制造、绝缘层挤制、外层钢丝铠装、外被层PP绳与沥青制造。中天科技股份有限公司总工程师兼海缆研究所谢书鸿教授级高工表示,近年来,以中天科技海缆为代表的我国海底光缆制造企业,已在海底光缆技术研究上取得重大突破,技术由最初单一的海缆产品设计制造已扩展到海底光电融合、水下接驳、缆工厂过渡、工厂软接头、海底光纤监控保护等技术,并通过国际UJ、UQJ认证,且已在国内外重大工程中得到实践应用。中天科技海缆的生产工艺技术和整体解决方案已经达到了国际水平,具备提供有中继海底光缆、无中继海底光缆系统的技术和生产能力。

但国际几大通信设备总包商、光缆制造企业及施工单位共同合作形成了战略联盟,并已形成了垄断,从而提高了市场竞争门槛,抑制了其它国家海缆企业的发展。同时,我国深海光缆的技术、设备以及设计施工能力仍然存在不足、缺乏行业整合、资本市场缺乏信心等原因导致我国深海光缆系统得不到国际运营商的认可和信任。谢书鸿表示,运营商与海底光缆制造企业单方面都无法启动行业联盟。我国海缆“走出去”需要我国运营商积极参与国内海底光缆产业链的培养,与海底光缆制造企业、设备总包商、施工维护单位等通力合作,形成海缆综合系统总包商,共同带动国内海光缆产业健康发展,全力进军国际市场。

3.浅海虽有斩获,深海仍被钳制

2011年2月,中天科技与美国阿拉斯加某电话公司签署海底光缆项目设计与供货合同。该项目得到美国政府支持,海缆长度为160公里。华为海洋携手中国海缆制造企业也在多国进行海缆工程建设。我国自主设计研制的海缆已经获得了通往国际的通行证,但一直未能直接走向国际市场。而中天科技在美国海底光缆项目的实施,从一个侧面反映了中国企业正在向国际行业巨头垄断局面发起挑战。

同时,国际深海光缆每年的铺设量就达到近万公里的规模。中国已参与十八条国际海底光缆的建设与投资,其中有八条在中国大陆登陆。然而,深海光缆的提供一直为跨国公司所垄断,对国际深海光缆通信干线,中国企业仍受到钳制,至今未能涉及。

4.我国海底光缆前景展望

中国沿海海岛与大陆的通信现代化,一定要靠海底光缆的沟通才能得以实现,通光的海底光缆将为我国沿海的通信发展和我国海防通信现代化建设提供有力的支撑。

海底光电复合缆是中天科技的又一大优势。我国近两年建设的近海试验风电场全部采用海底光电复合缆,实现电力传输和远程控制。未来数十年内,无论是海上风力发电,还是海上石油平台等海上作业系统应用的海底电缆,绝大多数都将使用海底光电复合缆。

国内外海底电缆取得了一系列的成就,通过市场分析,海底电缆前景可谓一片大好。我国企业通过革新技术在海底电缆产业发展前景广阔。

参考文献:

[1]陈晓燕 海底光缆现状及其发展趋势[A] 全国第十次光纤通信暨第十一届集成光学学术会议(OFCIO’2001)论文集[C]2001年

[2]栗雪松 蔡炳余 陶新华 陈爱华 国内外海底光缆试验标准的对比分析与思考[A] 中国通信学会2010年光缆电缆学术年会论文集[C]2010年

[3]王震 海底光缆用光纤的性能要求及优化方法[A] 中国通信学会2010年光缆电缆学术年会论文集[C]2010年

通信电缆技术论文范文2

【关键词】有线数字电视;传输;技术

【中图分类号】TN949.197 【文献标识码】A 【文章编号】1672-5158(2012)11-0092-01

数字电视是指包括节目摄制、编辑、发送、传输、存储和接收等环节全部都采用数字处理的全新数字系统,也即在信源、信道、信宿三个方面全面实现数字化和数字处理的电视系统。

1、有线电视系统的组成

有线电视系统由三部分组成:前端系统、传输系统和电缆分配系统。

1.1 前端 位于信号源和传输系统之间,对传输信号进行各种技术处理的设备组合。其主要任务是首先将播放给用户的信号转换为高频电视信号,之后,将多路信号进行混合,送往传输系统。前端设备的性能,对整个系统的信号质量起着决定性的作用。

1.2 传输系统 对于超大型或大型CATV系统而言,传输系统指远距离传输的超干线或干线。它将电视信号进行相应处理后,不失真地输送到相应网络的输入接口,送入用户分配网络。传输系统一般分别采用电缆、光纤或微波多路MMDS三种方式。

1.3 电缆分配系统 位于传输系统和用户终端设备之间,把前端经干线系统传输的信号进行放大和分配。是最终将电视信号分配到各个用户电视接收终端接口。

2、有线电视系统传输技术

2.1 电缆传输技术

2.1.1 电缆传输系统的构成 电缆传输系统采用同轴电缆做传输线,构成CATV网的干线或超干线。电缆传输系统主要由同轴电缆和干线放大器间隔配置、级连构成,附属设备有过电型分支器、分配器,用于干线分路。供电器和电源插入器用于干线放大器的电缆芯线供电。

2.1.2 电缆的传输特性及其补偿 ①同轴电缆的结构:同轴电缆由内导体、外导体和中间的绝缘介质组成。常用的有:藕芯型、封闭竹节型和物理发泡型。②同轴电缆的传输特性;a特性阻抗:75欧姆。b衰减特性:高频衰减大于低频衰减。细芯径电缆衰减大于粗芯径电缆衰减。衰减与电缆长度成正比。c温度特性:随温度的升高,电缆的衰减量增大。—般电缆的温度系数约为0.2%/度。d屏蔽特性:优质的电缆外导体有良好的屏蔽作用,传输信号不受外界干扰,也不会向外幅射、干扰其它信号。e机械特性:包括抗弯曲性能、防潮抗腐蚀性能和结构稳定性。③电缆传输特性的均衡和补偿:由于同轴电缆的衰减与电缆的长度成正比,干线要远距离传输,必须对电缆的传输特性进行补偿。干线放大器用来补偿电缆对信号电平的衰减,均衡电缆的频率特性和温度特性。

2.1.3 对远距离传输的限制 以同轴电缆作为信号的传输介质,信号电平损耗较大,通常每隔几百米就需要安装一台放大器,同时信号容易受环境影响而引起噪声并产生非线性失真。系统维护使用不便,可靠性较差。因此,同轴电缆目前仅用于靠近用户分配系统较小的系统中。

2.2 光纤传输技术

2.2.1 光纤传输系统的构成 光纤传输系统由光放射机、光中继器、光接收机和光纤介质组成。光发射机的主要作用是将有线电视的电平信号转化为光载波信号,经过此电光转换过程后,电视信号就可以在光纤内传输了。一般,光纤传输长度也是有一定限制的,因此需要通过光中继器对光信号进行放大,然后送入相应的目的地。光信号通过光接收机的光电转换作用转换为有线电视电信号,最终再通过同轴电缆分配给用户端。

2.2.2 光纤传输技术的特征 ①光纤传输损耗小,可实现电视信号的远距离干线传输,保证电视信号的技术指标。②光纤频带宽,可以保证多路有线电视信号均衡地传输到各光节点。③光纤抗干扰能力强,系统可靠性高。

2.2.3 为开展宽带综合业务传输提供开放平台 光纤有线电视网不仅仅局限于有线电视业务,它可以为开展宽带综合业务传输提供一个开放的平台,是宽带综合业务网的一个重要组成部分。用光缆构成广域的包括电视业务在内的多媒体网络具有广阔的前景。

2.3 多路微波系统传输技术

2.3.1 多路微波分配系统(简称MMDS)的构成 由发射系统和接收系统组成,发射系统的设备包括发射机、合成器、馈缆和发射天线;接收系统的设备包括接收天线、下变频器和供电器。

2.3.2 MMDs传输系统的技术特征 ①多路微波分配系统MMDS的定义:用微波频率以一点发射,多点接收的方式把电视、声音广播及数据信号传输到各有线电视站、共用天线电视系统前端或直接到各用户的微波系统。②频率范围:空间传输2500 2700MHz,接收分配111-750MHz。③传输方式:采取发射与接收在视距范围内的空间传输方式。

2.3.3 传输局限性 MMDS传输系统属于无线传输,带有无线传输的通用缺点,如信号怕遮挡、反射出重影、易受干扰。这种方式不适用于高层建筑林立、人口稠密大中城市环境,只适合于建筑物密集度不高、地形开阔的电视传输场合。

2.4 光纤同轴混合传输技术

2.4.1 光纤同轴混合传输系统的构成 有线电视网的光纤同轴混合传输系统通常采用光纤作为干线、同轴电缆作为分配进户传输介质,以此构成光纤同轴混合信号传输网络。

2.4.2 光纤同轴混合传输系统的特征 光纤同轴混合传输方式充分发挥了光纤和电缆所具有的优良特性,从而更加高质量地完成有线数字电视信号的传输与分配。

2.4.3 光纤同轴混合传输系统的应用 光纤同轴混合传输具有巨大的接入带宽,可提供各种数字和模拟传输业务。其中广播电视业务包括目前的模拟电视节目的传输和正在逐步发展的数字广播、数字电视等其它广播业务。交互业务包括INTERNET接入、视频点播VOD、可视电话、会议电视、远程教育、远程医疗等。

通信电缆技术论文范文3

[论文摘要]光纤通信因其具有的损耗低、传输频带宽、容量大、体积小、重量轻、抗电磁干扰、不易串音等优点,备受业内人士青睐,发展非常迅速。目前,光纤光缆已经进入了有线通信的各个领域,包括邮电通信、广播通信、电力通信和军用通信等领域。综述我国光纤通信研究现状及其发展。

近年来,光纤通信技术得到了长足的发展,新技术不断涌现,这大幅提高了通信能力,并使光纤通信的应用范围

不断扩大。

一、我国光纤光缆发展的现状

(一)普通光纤

普通单模光纤是最常用的一种光纤。随着光通信系统的发展,光中继距离和单一波长信道容量增大,G.652.A光纤的性能还有可能进一步优化,表现在1550rim区的低衰减系数没有得到充分的利用和光纤的最低衰减系数和零色散点不在同一区域。符合ITUTG.654 规定的截止波长位移单模光纤和符合G.653 规定的色散位移单模光纤实现了这样的改进。

(二)核心网光缆

我国已在干线(包括国家干线、省内干线和区内干线)上全面采用光缆,其中多模光纤已被淘汰,全部采用单模光纤,包括G.652光纤和G.655光纤。G.653光纤虽然在我国曾经采用过,但今后不会再发展。G.654光纤因其不能很大幅度地增加光纤系统容量,它在我国的陆地光缆中没有使用过。干线光缆中采用分立的光纤,不采用光纤带。干线光缆主要用于室外,在这些光缆中,曾经使用过的紧套层绞式和骨架式结构,目前已停止使用。

(三)接入网光缆

接入网中的光缆距离短,分支多,分插频繁,为了增加网的容量,通常是增加光纤芯数。特别是在市内管道中,由于管道内径有限,在增加光纤芯数的同时增加光缆的光纤集装密度、减小光缆直径和重量,是很重要的。接入网使用G.652普通单模光纤和G.652.C低水峰单模光纤。低水峰单模光纤适合于密集波分复用,目前在我国已有少量的使用。

(四)室内光缆

室内光缆往往需要同时用于话音、 数据和视频信号的传输。并目还可能用于遥测与传感器。国际电工委员会(IEC)在光缆分类中所指的室内光缆,笔者认为至少应包括局内光缆和综合布线用光缆两大部分。局用光缆布放在中心局或其他电信机房内,布放紧密有序和位置相对固定。综合布线光缆布放在用户端的室内,主要由用户使用,因此对其易损性应比局用光缆有更严格的考虑。

(五)电力线路中的通信光缆

光纤是介电质,光缆也可作成全介质,完全无金属。这样的全介质光缆将是电力系统最理想的通信线路。用于电力线杆路敷设的全介质光缆有两种结构:即全介质自承式(ADSS)结构和用于架空地线上的缠绕式结构。ADSS光缆因其可以单独布放,适应范围广,在当前我国电力输电系统改造中得到了广泛的应用。ADSS光缆在国内的近期需求量较大,是目前的一种热门产品。

二、光纤通信技术的发展趋势

对光纤通信而言,超高速度、超大容量和超长距离传输一直是人们追求的目标,而全光网络也是人们不懈追求的梦想。

(一)超大容量、超长距离传输技术波分复用技术极大地提高了光纤传输系统的传输容量,在未来跨海光传输系统中有广阔的应用前景。近年来波分复用系统发展迅猛,目前1.6 Tbit/的 WDM系统已经大量商用,同时全光传输距离也在大幅扩展。提高传输容量的另一种途径是采用光时分复用(OTDM)技术,与 WDM通过增加单根光纤中传输的信道数来提高其传输容量不同,OTDM技术是通过提高单信道速率来提高传输容量,其实现的单信道最高速率达640Gbit/s。

仅靠OTDM和WDM来提高光通信系统的容量毕竟有限,可以把多个OTDM信号进行波分复用,从而大幅提高传输容量。偏振复用(PDM)技术可以明显减弱相邻信道的相互作用。由于归零(RZ)编码信号在超高速通信系统中占空较小,降低了对色散管理分布的要求,且RZ编码方式对光纤的非线性和偏振模色散(PMD)的适应能力较强,因此现在的超大容量WDM/OTDM通信系统基本上都采用RZ编码传输方式。WDM/OTDM混合传输系统需要解决的关键技术基本上都包括在OTDM和WDM通信系统的关键技术中。

(二)光孤子通信。光孤子是一种特殊的ps数量级的超短光脉冲,由于它在光纤的反常色散区,群速度色散和非线性效应相互平衡,因而经过光纤长距离传输后,波形和速度都保持不变。光孤子通信就是利用光孤子作为载体实现长距离无畸变的通信,在零误码的情况下信息传递可达万里之遥。

光孤子技术未来的前景是:在传输速度方面采用超长距离的高速通信,时域和频域的超短脉冲控制技术以及超短脉冲的产生和应用技术使现行速率10~20Gbit/s提高到100 Gbit/s以上;在增大传输距离方面采用重定时、整形、再生技术和减少ASE,光学滤波使传输距离提高到100000km以上;在高性能 EDFA 方面是获得低噪声高输出EDFA。当然实际的光孤子通信仍然存在许多技术难题,但目前已取得的突破性进展使人们相信,光孤子通信在超长距离、高速、大容量的全光通信中,尤其在海底光通信系统中,有着光明的发展前景。

(三)全光网络。未来的高速通信网将是全光网。全光网是光纤通信技术发展的最高阶段,也是理想阶段。传统的光网络实现了节点间的全光化,但在网络结点处仍采用电器件,限制了目前通信网干线总容量的进一步提高,因此真正的全光网已成为一个非常重要的课题。

全光网络以光节点代替电节点,节点之间也是全光化,信息始终以光的形式进行传输与交换,交换机对用户信息的处理不再按比特进行,而是根据其波长来决定路由。

目前,全光网络的发展仍处于初期阶段,但它已显示出了良好的发展前景。从发展趋势上看,形成一个真正的、以 WDM技术与光交换技术为主的光网络层,建立纯粹的全光网络,消除电光瓶颈已成为未来光通信发展的必然趋势,更是未来信息网络的核心,也是通信技术发展的最高级别,更是理想级别。

三、结语

光通信技术作为信息技术的重要支撑平台,在未来信息社会中将起到重要作用。虽然经历了全球光通信的“冬天”但今后光通信市场仍然将呈现上升趋势。从现代通信的发展趋势来看,光纤通信也将成为未来通信发展的主流。人们期望的真正的全光网络的时代也会在不远的将来到来。

参考文献

[1]辛化梅、李忠,论光纤通信技术的现状及发展[J]. 山东师范大学学报(自然科学版),2003,(04)

通信电缆技术论文范文4

【关键词】舰载设备;电子设备;电缆布线;电磁兼容

1.引言

舰船电子设备是舰船众多设备中的重要设备。舰船电子设备在舰船中发挥着重用。现在的舰船电子技术发展十分迅速,以前采用的机械控制机构,很多都已经改成了电气机械的控制系统。同时,舰船电子设备线缆所传送的信号越来越多,频率也越来越高,消耗的功率就越来越大。我们知道,现代舰船电子设备使用的电磁环境频率十分复杂,各种设备都工作在复杂的电磁环境中,所以必须采用必要的措施,以保证舰载电子设备的正常运行。

舰载电子设备的各种电子部件主要有显示模块、操控模块、电源模块、机箱底板、各种插件板、变压器、滤波器、阻容元件等。电缆布线设计,要完成电子设备中各种部件、插件、元件间的合理布线,保证布线位置与结构的合理,实现设备各种部件、插件、元件之间的电连接,并达到设备的电气、电磁兼容等性能指标。通常,由布线所形成的分布电容和杂散电磁场的分布情况十分复杂,同时由于噪声干扰的随机性,所以很难通过特定的公式计算,来得到最佳的布线方案。电缆布线的合理性,在很大程度上取决于经验的总结和实验方法的验证。

2.关于电缆布线设计的问题

印刷电路板(PCB)的设计,要经过原理图设计和电路板布线设计。印刷电路板生产厂,根据电路板布线设计进行生产。同样,电子设备电气系统的设计,也要经过原理图设计和电缆布线设计。电缆布线设计是为电气系统制造做的准备工作,工人根据布线设计对电气系统的电缆布线进行施工。

由于电缆是属于机械电气类的产品,在处理设计问题时,必须兼有电子技术与机械技术两方面的专业特点。电缆布线设计需要将电气技术、机械技术、制造技术的有关内容结合起来进行综合考虑。电缆布线设计的要求比较高,布线设计人员必须熟悉电气技术(尤其是电磁兼容)、机械技术、制造技术。

电气人员,对设备、元件、电缆、信号的电气性能很了解,但由于导线可能穿越多个空间,需要不同的固定和安装方式,同时设备内部空间结构复杂,电气人员很难完成机械上的设计任务。机械人员可以设计电缆的固定和安装方式,设计电缆的分布和布局,但机械人员很难完成电缆的电气、电磁兼容设计。例如,确定哪些电缆和导线可以捆扎在一起形成线扎(或线束),并合理的分布线扎,保证线扎间的电磁兼容性能。

电缆布线设计主要包括:①电缆和线扎的设计;②电缆的空间布局设计。电缆布线设计可以简单概括为:①电缆和线扎包括哪些导线,它们相互之间的电气、电磁兼容性能如何解决;②电缆和线扎在设备内部如何分布、安装和固定。

完成了电气系统的逻辑原理图设计之后,就可以进行电缆和线扎的设计了。在设计过程的这个阶段,需要确定将哪些导线组合在一起,形成电缆;需要确定将哪些导线、电缆绑扎在一起,形成线扎。并且对所有的电缆和线扎进行拓扑描述,以便电缆空间布局设计工程师能够利用这些拓扑描述,确定这些导线、电缆与线扎的最终性能要求。同时工程师还必须确定连接线的线径规格,估算每一根导线和电缆的长度,并且确定在什么地方安置滤波器和连接器等。

对于每一个电缆或线扎,工程师必须做出一个2维的设计图,通常称作线扎图。线扎图是表示多根导线和/或电缆绑扎或粘合在一起的图样。对于有特殊要求的线扎,可以采用旁注加以说明,例如采用“技术要求”的方式加以说明。线扎图中的线扎有结构式和图例式两种表示方式。

电子设备的各类导线集中在设备内部,这些导线会互相干扰,影响整机的电气性能,甚至影响一起工作的其它设备的整机性能。所以,要尽可能排除各种干扰,合理、有效地利用设备内有限的空间,对电缆和线扎进行精心的设计。电缆和线扎设计时,应按导线信号的电压、电流、频率等类型分类捆扎,尽量防止线间耦合串扰,同时要考虑设备的可靠性和可维修性,考虑布线的美观性。

电缆和线扎的设计,应尽量选择专业生产厂制造的电缆,避免工人手工制作电缆。专业生产厂有专用的生产设备和检测设备保障,并有成熟的生产工艺,能够满足不同的电气、电磁等要求,符合国际组织的各种标准。手工制作的电缆很难达到专业生产厂水平,特别是电磁兼容方面,电缆的性能没有可靠的保证,差别也比较大。对特殊要求的电缆,可以提出具体的技术参数,在专业电缆生产厂定制生产。

电气系统内部各功能模块之间需要相互通信,所敷设的电缆(线扎)电压不同、电流不同、频率不同,这些电缆的相互位置,以及走向都将对设备整体的电磁兼容性能产生影响。由于电缆总是有一定的长度,部分电缆的电流很大,有的电缆信号十分敏感,因此电缆比PCB、机箱或其它结构件更容易导致电磁兼容问题。可以说,大部分的电磁兼容问题是电缆引起的,所以,必须对电缆和线扎进行合理、有效的空间布局设计。

完成了电缆和线扎的设计,就可以进行电缆的空间布局设计了,也就是根据电缆和线扎必要数据,结合设备内部空间,进行电缆的合理布局,满足电气、电磁兼容设计的要求。在这个阶段,电缆布线设计工程师将决定每一根电缆、线扎的精确长度,决定电缆和线扎的精确位置,决定连接器与紧固装置的具置。

电缆布线设计工程师,将有关电气系统电缆和线扎的信息,加以分类、整理。根据这些信息,电缆布线设计工程师更新每一个线扎的设计图纸——线扎图,明确线扎的长度、方向、折弯角度等数据,更新电气系统的电缆和线扎在固定、安装过程中所需要的辅助零件清单。在此基础上,生成制造模板所需要的设计图纸与技术规格要求,这些模板都是在装配每个电缆、线扎时所需要使用的。

电缆空间布局设计是很重要的一项工作,是明确电缆和线扎的空间位置、布局,明确电缆和线扎的相对位置的。在进行电缆空间布局设计时,不能简单地按照布线原则,将不同电压、不同电流、不同频率的信号电缆分开敷设,必须根据电子设备内不同信号电缆的干扰特性,在理论计算和实验的基础上,总结设备内不同信号电缆的布局方法,减少相互干扰。

3.电缆布线设计与电缆布线施工一致性的关系

电子设备的电气系统,在电气性能要求越来越高的情况下,电磁兼容性要求也越来越高。电缆布线施工的差异,不仅仅是外观上的不同,布线的不同导致同一类设备的电磁兼容性能差别很大,影响设备的整机性能。

在生产中经常存在如下情况,机柜、加固机、插件、电源等电子设备的结构件,经常多次重复投产,有时用先进的加工中心加工,有时用普通机床手工加工,但每次生产的合格产品,都保持一致。同时,电子设备的电缆布线,经常是不同时期的产品布线不同,不同操作者加工的产品布线不同。为什么同样的制造部门,加工的产品,在一致性上存在这么大的差别?

对于机械类零件,不同操作者在加工零件时,是按照零件图(或装配图)施工,图纸上明确标注了零件的尺寸、公差、粗糙度、涂覆面、孔的配合关系等。所以,加工机械类零件时,无论是高级工还是中级工,无论是先进的加工中心还是普通机床,只要按图施工,产品都是一致的。

对于电气装配,多年来,传统的电子设备电气总装设计,通常只有一份接线图和接线表,这只相当于完成了电气系统的逻辑原理图设计。接线图和接线表在布线设计方面常会发生无电缆、无线扎、无布线设计等问题。

从上面的分析可以看出,电缆布线设计是电缆布线施工一致的前提和保证,单纯采取工艺方法是无法保证电缆布线施工一致性的。需要保证电缆布线一致的设备,尤其是电磁兼容性能要求高的设备,必须进行电缆布线设计。事实上,即便是有经验的不同布线工程师,对同一台电子设备进行电缆布线设计,也绝对不会完全相同。

4.舰载电子设备电缆布线设计的方法

从抗干扰的角度考虑,合理的布线就是要设法减小电路中的分布电容、杂散电感,把由此产生的杂散电磁场减到最小的程度。合理布线的另一个目的是合理布置电路的回路途径和环路面积,使之控制在人们需要的范围之内。

对于舰载电子设备而言,电缆布线设计与电路设计同样重要,合理、有效的电缆布线设计,是电气系统电磁兼容性能在布线方面的保证,是不可回避的设计工作。我们必须对电缆布线设计给予足够的重视,否则,当设备装配完工,再考虑上述问题,就为时已晚。有时即使采取了一些措施予以补救,也要付出很大的代价,甚至根本不能解决由电缆布线导致的电磁兼容问题。

(1)进行电缆和线扎的设计

在这个设计过程,要根据电缆和线扎的设计原则,明确电缆和线扎的各种参数,并对电缆和线扎进行拓扑描述,生成“线扎图”,从而彻底避免电装设计中的“无电缆、无线扎”现象。同时,配合电磁兼容等实验,逐步修改、完善设备的“线扎图”,并建立“线扎图模板”。

(2)进行电缆的空间布局设计

电缆的空间布局设计,工作量比较大,对设计者来说知识面要求比较宽,需要将电气技术、机械技术和制造技术的有关内容结合起来考虑,一般人员短期内很难达到比较高的设计水平。因此,工作人员必须不断扩展知识面,熟悉上述专业的知识,熟练掌握电缆布线软件,全面提高设计水平。

电缆的空间布局设计,应根据电缆空间布局设计原则,使用电缆布线软件,生成“电缆空间布局图”,解决电子设备电气装配设计中的“无布线设计”问题。同时,配合电磁兼容等实验,逐步修改、完善设备的“电缆空间布局图”,并建立“电缆空间布局图模板”。

(3)电缆布线设计的沟通

要完成电缆布线设计,电缆布线设计工程师必须做到电气设计、机械设计、制造技术的有效沟通(单/双向),有效的沟通是电缆布线设计的保障。各专业人员的沟通,应以文件和图纸的形式进行沟通,图纸和文件必须采用相同的标准。

通过分析可知,电缆布线设计工程师不只需要有相当的机械设计、电气设计和制造技术水平,更重要的是和上述工程师进行有效的沟通。电气、机械、工艺工程师对自己负责的产品进行电缆布线设计,能够及时修改相关设计,极大地提高设计水平,提高电缆布线的合理性;并且,可以减少设计的中间环节,减少各专业工程师与电缆布线工程师的沟通,使沟通、协调更顺畅。

只有在“电缆空间布局图模板”比较丰富,设备可以参照模板进行设计的情况下,电气、机械、工艺工程师才能在熟悉电缆布线软件的基础上,对模板修改和完善,进行“参考设计”,达到电缆空间布局设计的要求。这种参照模板的“参考设计”与真正的电缆空间布局设计还有很大差距,但可以在相类似电子设备的布线设计中采用,缩短设计周期。

5.结束语

通信电缆技术论文范文5

研究一种基于分布式光纤振动传感原理和电缆局部放电原理的电力电缆故障定位技术。通过在电缆上施加高压脉冲,使得电缆上有故障的位置产生局部放电,从而产生振动信号。并将放电脉冲信号同步传输给分布式光纤振动监测系统。通过分布式光纤振动传感技术来探测电缆沿线放电产生的振动信号,并对振动信号进行定位。将该故障定位技术应用于电力电缆沿线上监测电缆故障的状态分布,并进行试验验证。实验结果表明,该系统可实现监测多回路30 km电缆线路的故障分布状况,并对故障点进行准确定位。

关键词:

分布式光纤传感; 后向散射; 电力电缆; 故障定位

中图分类号: TP 212文献标识码: Adoi: 10.3969/j.issn.10055630.2013.05.003

引言

电力电缆是电力传输的重要载体。但是人为因素(如:施工挖破皮、被割破皮等)和自然灾害(如:滑坡、塌方、地基沉降、腐蚀、老鼠破坏等)会造成电缆线路故障,影响电力电网建设效能的发挥。因此,应用科学手段实现对电力电缆的电缆的故障进行检测和定位、及时提醒线路维护人员提前采取预防措施显得十分的紧迫和必要。

本文研究基于分布式光纤振动传感原理为核心的智能监测技术,利用光纤传感技术对电网中的电力电缆线路的故障进行全方位实时智能监测和定位。该智能监测系统可实现对电力电缆线路的故障进行检测和定位,确保电网安全、高效运行;综合分析处理各传感器信息,并且在出现异常情况时,通过控制相应的联动设备采取一定的措施来保障电网正常运行。

1分布式光纤振动传感技术原理

分布式光纤振动传感技术是利用ΦOTDR(optical time domain reflectometer,OTDR)[14]光时域反射计的干涉机理测试外界绕那扰动,外界扰动作用在光缆上面或附近产生的压力(振动)导致光纤中瑞利散射光[5]相位发生变化,由于干涉作用,光相位变化将引起光强度的变化时,通过实时监测不同时刻后向瑞利散射信号的干涉效应可定位振动信号的位置,并通过建立光缆线路环境特征参数数据模型和告警监测阈值模型,降低监测告警的虚警率。

分布式光纤振动传感系统采用普通通信光缆中的一根空闲纤芯作传感单元,进行分布式光纤传感器多点振动测量[6]。其基本原理是当外界的振动作用于通信光缆时,引起光缆中纤芯发生形变,使纤芯长度和折射率发生变化,导致光缆中光的相位发生变化。当光在光缆中传输时,由于光子与纤芯晶格发生作用,不断向后传输瑞利散射光。当外界有振动发生时,背向瑞利散射光的相位随之发生变化,这些携带外界振动信息的信号光,返回系统主机后,经光学系统处理,将微弱的相位变化转换为光强变化,再经光电转换和信号处理后,进入计算机进行数据分析。系统根据分析的结果,判断入侵事件的发生,并确认入侵地点。

2基于分布式光纤振动传感技术的电缆故障定位系统组成

整体系统由高压电缆放电试验系统、分布式光纤振动传感系统及综合平台软件组成,系统结构如图2所示。

系统通过分布式光纤振动传感系统监测来自于高压电缆上方的振动信号,通过振动信号来分析判断故障点的位置。当高压电缆放电试验系统对高压电缆发出高压脉冲信号时,同时会向分布式光纤振动传感系统发出一个上升沿或下降沿信号,以作标记信号。分布式光纤振动传感系统根据高压电缆放电试验主机给的脉冲同步信号进行振动信号的采集,实时监测高压电缆的振动情况,并将监测到振动信号保存到数据库中。高压电缆放电试验系统放电结束后,由综合平台对分布式光纤振动传感系统采集到的振动信号进行分析,并结合高压电缆放电试验系统放电脉冲情况,综合分析对故障点进行定位,并在软件界面是显示整段监测光缆的波形图、故障点位置。系统数据库中保存测量的振动信号和放电信号的历史数据,并绘制成报表,由用户选择查看。

该系统以高压电缆故障时所产生的震动为监测对象,可实现以下功能:

(1)实时监测电缆走廊路面施工振动位置的振动量,并根据实时监测值显示报警状态。实时监测高压电缆故障点所产生的震动情况,可对故障点进行定位,定位误差不大于±25 m;

(2)检测到电缆故障时,在界面上显示告警提示;

(3)软件界面可显示电缆的震动波形图;

(4)能与高压电缆放电试验系统通讯,接收该系统发来的上升沿或下降沿信号;

(5)各监测值的历史数据记录展示。

3试验结果

为了验证系统是否能探测到电缆的故障信号并准确定位故障信号的位置,搭建了一个测试系统。测试验证系统选取110 kV电缆300 m,在电缆上100 m、200 m和300 m位置分别模拟放电信号。用该系统来探测电缆的放电信号及其位置。

4结论

研究的基于分布式光纤振动传感原理的电缆故障定位系统可准确探测电力电缆故障为,预防因电力电缆自身老化等原因而发生故障。制止因蓄意破坏、偷盗等情况造成的输电中断,从而保障中高压电力电缆的传输安全和通畅。当电力电缆线路发生故障时自动实现预警,自动定位故障发生位置,及时通知管理人员对警情进行有效处理,从而提高对电网供电的可靠性。

参考文献:

[1]DAKIN J P.Distributed optical fiber sensors[J].SPIE,1992,1797:76-108.

[2]孙圣和,王廷云,徐颖.光纤测量与传感技术[M].哈尔滨:哈尔滨工业大学出版社,2000.

[3]IMAHAMA M,KOYAMADA Y,HOGARI K.Restorability of Rayleigh backscatter traces measured by coherent OTDR with precisely frequency controlled light source[J]. IEICE Trans Commun,2008,E9lB(4):1243-1246.

[4]王莉田,史锦珊,王玉田,等.背向散射多点分布式光纤测温系统的研究[J].仪器仪表学报,1996,17(6):639-641.

通信电缆技术论文范文6

关键词:中职通信技术专业;FTTH;光缆线路;生产性实训室

一、前言

随着现代通信技术的发展,通信技术行业正在以前所未有的速度创造着越来越多的社会经济价值。 “十二五”规划提出,要“全面提高信息化水平。推动信息化和工业化深度融合,加快经济社会各领域信息化。通信技术人才的需求热点正逐渐向网络优化、“光进铜退”线路改造和FTTH组网覆盖等方向转移,近期需要大量光缆线路施工相关技术人员。

光缆线路施工的岗位技能对从业人员的理论知识要求相对较少,而对专业实践技能和合作沟通等综合素质要求较高,这与光通信专业中等职业教育的培养目标不谋而合,培养具有实践能力高的光缆线路施工技术人员成为我们中职通信技术专业教育的当务之急。

要实现这个培养目标,除了通过理论教学让学生获取一定理论知识外,我们还要通过实际操作技能训练,达到培养技能型人才的目的。我校通信技术专业科通过下企业调研、分析人才需求,现场跟踪光缆线路工程施工全过程,遵循工学结合的原则,提出建设具有与FTTH光缆线路施工现场相近似的的光缆线路实训室,以解决通信行业大量光缆线路施工相关技术人员缺口的燃眉之急。

二、改造扩建FTTH光缆线路实训室的思路

我校原有线路实验室以电缆线路施工为主,室外场地共有:电缆管道1条,人孔2个,水泥电杆2根,H杆一个,电缆交接箱2个。目前来看,这些设备已经无法满足当前光缆线路实训的要求,所以需将原有的线路实验室改造成具有生产性和工程性的FTTH光缆线路实训室。

三、改造扩建FTTH光缆线路实训室的方案

根据“光进铜退”光缆线路改造及FTTH覆盖工作的特点,分别对我校现有线路实训室的室内场地和室外场地进行改造扩建。室外实训场所应包括一定数量的杆路、管道、人孔、和手孔以及相关设备。室内实训场所应有模拟大楼和模拟房间。此次改造的方案将原有的室外场地面积扩大,增加1条光缆管道、3个人孔、 2根水泥电杆以及新建模拟街道。室内场地增加10组模拟实训墙。改造后的实训室基本满足光骨干网特别是光接入网一系列光缆线路的敷设、线路设备安装、光纤熔接以及皮线光缆设备入户安装等岗位技能。

主要实训单元有光缆敷设、光缆交接箱安装施工、光分纤箱施工、室内综合布线、入户光缆接续及终端调测、光缆线路测试等。

1、光缆敷设

光缆敷设包括管道光缆布放和架空光缆布放。光缆敷设包括布放馈线光缆和配线光缆。着重考查学生设计能力、光缆单盘检测、光缆配盘、光缆布放、光缆接续、工具使用以及施工规范施工注意事项。

2、光缆交接箱安装施工

光缆交接箱,通常又称为街边柜,一般放置在主干光缆上,用于光缆分歧,它是一个无源设备,将大对数的光缆,通过光缆交接箱后,分为不同方向的几个小对数光缆,光缆交接箱还可以实现光缆的跳接,也可以用于测试和维护。一般,光缆交接箱是馈线光缆和配线光缆的划分点。

实训室将原有在H杆上的电缆交接箱更换成288芯的光缆交接箱。在新增管道的路边一侧新增一个576芯光交接箱。光缆交接箱施工教学重点除了光纤熔接外,整理成端尾纤、跳纤顺序、加强芯固定、标签制作粘贴规范也是非常重要的教学内容。

3、光分纤箱施工

光缆分纤箱具有光缆纤芯的终接、光纤接续保护、光缆的固定和保护跳线及光缆掏接等功能。是由箱体、内部结构件、光纤活动连接器、光分路器(可选)、及备附件组成。光缆分纤箱为架空或壁挂安装、室外型和室内型等。

光分纤箱主要有12芯、24芯成端接入制作包括箱体安装、熔接、盘纤、整理成端尾纤、跳纤顺序、标签制作粘贴规范等内容。

4、室内综合布线

室内综合布线主要设备10组实训墙作为模拟三层建筑物,每组实训墙配有3个19U小机柜和走线槽, 布线材料有: 双绞线、多模光纤、耦合器、水晶头、信息插座、PVC管、PVC槽等;测试工具有发光笔、误码仪、OTDR等。完成垂直。光缆子系统和水平光缆子系统布线等。

5、入户光缆接续及终端调测

入户光缆接续主要材料工具有:材料:光纤冷接头、皮线光纤、尾纤、光纤终端接续专用工具箱、光功率计、光纤切割刀、酒精与无尘纸;主要设备有中兴F420光猫和华为HG850光猫。主要有皮线光纤冷接头制作、用户多媒体信息箱安装和调测。

6、光缆线路测试

光缆线路测试利用光源、光功率计和光时域反射仪测试光纤损耗、光缆长度、光缆线路障碍定位等。

四、改造扩建FTTH光缆线路实训室的实践

根据光缆线路各个岗位工作技能需求,进行实训项目的设置,实训项目的设定将以岗位工作的职业技能要求为依据, 通过对每个职业技能的分析, 完成实训项目与职业能力对应表, 以此确定实训项目。

如以入户光缆工程施工为例:

1、入户光缆工程施工岗位工作技能

光缆按照在网络中的位置分为馈线光缆、配线光缆和入户线光缆。FTTH光缆类型分布图如下

目前,入户光缆工程施工主要技能是光缆接续、光分纤箱安装、皮线光缆接续和用户终端调测。因此学生必须具备光缆接头盒制作、光缆分纤箱安装制作、终端盒制作、皮线光缆安装、室内综合布线等技能。

2、岗位工作技能与实训项目对应表

五、改造扩建FTTH光缆线路实训室的体会

实训项目基本涵盖了从事光缆线路施工技术人员应具备的技能和能力,通过实训,学生可以达到从事FTTH光缆线路施工岗位基本技能——光缆接续、入户光缆施工技能以及设备安装和维护能力。

同时,为了更好的完成教学培养任务,专业实训的建设必须与企业紧密联系,一起开发实训项目, 确保实训项目与岗位技能的衔接。我校中职通信技术专业通过开展“工学结合”生产性实训,极大地提高了学生的实践经验和动手能力,使所学技能与企业技术岗位技能“零距离”,较好地满足了企业的用工需求。这对提高我专业毕业生就业率成效显著。■

参考文献

[1]中华人民共和国通信行业标准——光缆接头盒 YD/T 814-1996