gis技術(shù)在電力通信光纜故障定位系統(tǒng)的應(yīng)用

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1、GIS技術(shù)在電力通信光纜故障定位系統(tǒng)的應(yīng)用國網(wǎng)四川省電力公司內(nèi)江供電公司四川省內(nèi)江市641100摘要：近年來光纖通信在電力通信中得到了廣泛應(yīng)用，但受各方面因素的影響，電力通信光纜發(fā)生故障的情況頻繁出現(xiàn)，直接影響電力通信IM絡(luò)的可靠性和穩(wěn)定性，通過引入GIS技術(shù)，對電力通信光纜故障定位系統(tǒng)起到了良好的效果。關(guān)鍵字：GIS技術(shù)；電力通信光纜；故障近年來，隨著電網(wǎng)建設(shè)規(guī)模的不斷發(fā)展，電力通信光纜線路的建設(shè)規(guī)模也逐步擴(kuò)大，滿足了電網(wǎng)生產(chǎn)運(yùn)行對通信可靠性及傳輸容量H益增長的需求，同時帶動了社會經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展。將GIS技術(shù)有效地運(yùn)用到電力通信光纜故障定位系統(tǒng)中，為科學(xué)管理光纜線路信息提供了新的探索方式

2、。1GIS應(yīng)用于電力通信光纜故障定位的必要性1.1光纜故障點檢測對電力通信光纜運(yùn)行維護(hù)的重要性眾所周知，光纜是電力通信正常運(yùn)行的基礎(chǔ)，光纜具有通信容量大、傳輸距離長、受電磁干擾影響低、沒有電磁漏洞、體積較小、重量較輕、保密性能較好等諸多優(yōu)點，而且適用范圍廣，無論是中、小的容量系統(tǒng)，還是大或超大的傳輸系統(tǒng)都可以通過光纜傳輸數(shù)字或模擬信號，鑒于光纜的諸多優(yōu)點，它已經(jīng)成為電力通信傳輸?shù)闹饕绞?，因此，對于光纜的維護(hù)工作，各相關(guān)企業(yè)和部門也尤為重視。電力通信光纜基木都是通過隨一次線路架空或者地埋的方式進(jìn)行敷設(shè)的，大部分都穿越了大山、大河等，所以其涉及的環(huán)境往往較為復(fù)雜，而光纜較脆的物理特性也要求必

3、須有良好的光纜維護(hù)。此外，由于通信光纜上承載有大量的生產(chǎn)業(yè)務(wù)（保護(hù)、安全自動裝置、調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)、調(diào)度電話等）和管理業(yè)務(wù)（信息內(nèi)外網(wǎng)、辦公系統(tǒng)、電視電話會議、行政電話等），一旦光纜出現(xiàn)故障，將對這些業(yè)務(wù)造成影響，如果不能及時定位和處理故障，其后果是難以估量的。因此，對光纜故障點的檢測是光纜運(yùn)行維護(hù)工作的重中之重。1.2GIS系統(tǒng)在光纜故障判斷中適用的可行性GIS系統(tǒng)是時代發(fā)展的產(chǎn)物，是高新技術(shù)的重要體現(xiàn)，它孕育于高速發(fā)展的計算機(jī)技術(shù)，而且己經(jīng)在多個領(lǐng)域的砬用中較為成熟，比如交通線路、城市底線管道、資料管理等等，在光纜維護(hù)工作中，.其彌補(bǔ)了傳統(tǒng)人工維護(hù)工作效率低、準(zhǔn)確率低、工作程序繁雜等弊端。因

4、此，GIS系統(tǒng)在技術(shù)運(yùn)用上有較為成熟的案例參考，這就為其在光纜故障判斷應(yīng)用中奠定了堅實的技術(shù)基拙。2.通信光纜故障檢測光吋域計反射計（OTDR）是測量光纖線路損耗、接續(xù)點損耗，光纖長度和進(jìn)行光纖斷點探測等儀器。OTDR是利用光纖中背向散射光的強(qiáng)度具奮一定規(guī)律的原理來進(jìn)行測量的。光纖的背向散射是由瑞利散射和菲涅耳反射引起的。光在傳輸過程中由于傳輸介質(zhì)折射率的變化，引起菲涅耳反射，這種反射常發(fā)生在接續(xù)點、接續(xù)器接頭和光纖斷點等形成的端面。其原理是從激光發(fā)生器發(fā)出的光脈沖經(jīng)定向耦合器送往待測光纖。從光纖冋到光源側(cè)的背向光經(jīng)定向耦合器，由光檢波器檢測、放大，并經(jīng)A/D變換后送入微處理器處理，得到待

5、測光纖各項性能指標(biāo)，并予以存儲和顯7K。在實際應(yīng)用中，如果光纜存在斷裂等故障，就可以通過從OTDR輸出的測試曲線圖，得到該故障的位置。如下式：d=Ct/2n,式中d為發(fā)射端到背向光反射端的距離，C為光在真空中的傳播速度，t為光信號從發(fā)射端發(fā)射后經(jīng)由背向光反射端反射冋發(fā)射端所需的吋間，n為光纜的折射率。3.定位算法的實現(xiàn)在實際應(yīng)用中，OTDR測量點一般是固定的，發(fā)生故障時都從該固定點檢測光纜，從而得到故障點到該測量點的距離。利用OTDR和GIS進(jìn)行光纜故障的定位的基本原理是：首先利用OTDR從系統(tǒng)默認(rèn)的到檢測點到故障點距離Df,再將Df與光纜節(jié)點屬性信息表中的“節(jié)點距檢測點距離”字段比較，得

6、到一個由兩個節(jié)點A、B確定最小區(qū)間，故障點就在該區(qū)間之中；然后由該區(qū)間的邊界節(jié)點的“1D號”字段利用GIS系統(tǒng)的基本功能一屬性查圖功能得到A、B的坐標(biāo)。由下式計算故障點坐標(biāo):因此，由前所述可以得到整個定位算法的流程，如下所示：輸入OTDR得到的故障距離Df→打開“光纜節(jié)點”屬性表使用對分查找法查故障點對應(yīng)最小區(qū)間所對應(yīng)的兩個光纜節(jié)點A和B→根據(jù)屬性查圖得到A、B坐標(biāo)和距離測量點距離(XA,YB),(XB,YB)和DA,DB→計算故障點坐標(biāo)(Xf,丫f)。在上面流程圖中，由于對于光纜固定節(jié)點而言，在建立光纜固定節(jié)點信息屬性表中，可以按照“節(jié)點距檢測點距離”的由小

7、到大的順序?qū)饫|固定節(jié)點信息表中的記錄進(jìn)行捧序，在實際意義上，節(jié)點按“節(jié)點距檢測點距離”小到大的順序，就是節(jié)點按照距檢測點由近及遠(yuǎn)地排列，這是和實際情況相吻合的。而要在已經(jīng)排好序的一系列節(jié)點中，找到由兩節(jié)點確定的包含故障點最小區(qū)間，實際上就是將故障點的距離值Df與以上有序節(jié)點序列重新排序的過程。因此，可以使用對分查找法得到包含故障點最小區(qū)間所對應(yīng)的兩個光纜節(jié)點。2.基于GIS的通信光纜故障定位GIS系統(tǒng)即地理信息系統(tǒng)，建