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光纤编码在泛在电力物联网中的应用探索

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vdianwang 发表于 2022-5-8 20:22:03 | 显示全部楼层 |阅读模式 打印 上一主题 下一主题
光纤网络在泛在电力物联网中的痛点--网络层
1. 骨干传输网
  • 重资产--截止2018年,国网骨干光纤网络有150余万公里,还不包括庞大的配网光缆资产,且还以每年10万公里左右的速度持续增加;
  • 轻管理--由于光纤的不可识别特性,光纤网络处于“暗网络”、“哑资源”的“盲管”状态;

2. 有线接入网
  • 故障频发--主要是指传统的35KV以下城市配电领域的光纤网络,由于城市网络环境复杂,故障发生频次远高于骨干网络;
  • “脱管”状态--光纤网络采用属地化管理模式,极缺专职的管理人员,光纤网络基本处于“独自”运行的“脱管”状态;


光纤网络在泛在电力物联网中的痛点--终端层
1. 传感器
  • 成本--基于泛在物联网的传感应用,需要海量的各种传感器,对成本很敏感;
  • 电源--目前除了光纤类传感器外,大部分传感器都是有源的,需要现场解决供电问题;
  • 通信--所有传感器都需要通信来支撑;
  • 可维护性--传感器工作环境大多数情况下都非常恶劣,维护工作量大;
  • 电磁干扰--传感器工作环境,经常伴随有强电磁干扰

2. 本地有线通信网
  • “盲管”--终端层的光纤网络一般处于小空间/小区域范围内,对于这类小空间/小区域的多连接的光纤密集网络(例如智能变电站的过程层、间隔层与站控层之间的光纤连接网络),由于光纤的不可识别特性,同样处于“暗网络”、“哑资源”的“盲管”状态,且无有效办法应对光纤网络的故障;


光纤编码技术可以解决的问题
1. 重资产的精细化管理问题   
  • 光纤网络目前把室外光缆和室内配线分开管理,管理手段基本依靠台账和纸质标签,管理落后,甚至存在“盲管”和“脱管”问题;

2. 光纤网络的“暗网络”、“哑资源”问题
  • 光纤网络的全反射特性,导致了光纤网络运行时处于“暗网络”、“哑资源”状态,外界对其运行状态和网络架构无从了解;

3. 光纤网络的维护性问题
  • 传统的光纤网络故障维护手段基本都是基于OTDR和光功率检测技术,存在故障定位误差大、盲区多、无法对室内配线进行检测的问题;
  • 现有的光纤网络维护手段,需要投入大量的人力进行巡线、资源清理、抢修,工作环境恶劣、危险,且专职的光纤网络维护人员老龄化严重,无人接替,人才断档问题严重;

4. 传感器网络
  • 泛在电力物联网密布光纤网络和各类智能传感器,现有的基于各类电信号的海量传感器,对于不同的应用环境,均存在成本、电源、通信和可维护性的问题;


光纤编码技术的应用效果
1. 光纤网络精细化管理和商业化运营
  • 光纤网络中所有组成单元(包括光缆、尾纤、跳纤、接头盒、分光器、光开关、波分复用器、光配、珐琅盘、光接口等)均可内置光纤编码,相当于赋予光纤网络所有单元一个终身唯一的内置“数字身份证”;
  • 基于光纤编码技术可以实现光纤网络的全域、全单元、全资源的精细化资产管理,摆脱传统的台账、纸质标签管理,为光纤网络的商业化运营打下坚实的基础;

2. 光纤网络数字化全景展现--点亮光网络
  • 基于光纤编码技术可以实现光纤网络的数字化和可视化,实现端到端的全光链路运行状态的全景展现;
  • 基于数字化的光纤网络,可以实现多种上层应用,比如光缆路由缺陷分析、光纤资源分析等;

3. 提高了光纤网络可维护性
  • 光纤编码技术可以实现全光链路故障的无盲区监测,故障定位快速、准确,光链路故障定位时间缩短80%,人员减少70%,成本节约60%,极大的缓解了专职光缆运维人员短缺和庞大的光纤网络资产的矛盾;

4. 光纤编码传感网
  • 带有光纤编码的智能光纤网络,相当于密布传感器的神经网络,光纤编码即相当于神经元,这些光纤神经单元具有低成本、无需通信网络支撑、无源、免维护、和光纤同寿命的特点,可以实现对温度、湿度、应力、应变、加速度、水声、电压、电流、磁场等环境变量的监测,带有光纤编码智能光纤网络将向下一代光纤神经网络演进。






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