時間：2023-03-21 17:15:02
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下一代網(wǎng)絡（NGN）引發(fā)了許多的觀點和爭論。有的專家預言，不管下一代網(wǎng)絡如何發(fā)展，一定將要達到三個世界，即服務層面上的IP世界、傳送層面上的光的世界和接入層面上的無線世界。下一代傳送網(wǎng)要求更高的速率、更大的容量，這非光纖網(wǎng)莫屬，但高速骨干傳輸?shù)陌l(fā)展也對光纖提出了新的要求。
（1）擴大單一波長的傳輸容量
目前，單一波長的傳輸容量已達到40Gbit/s，并已開始進行160Gbit/s的研究。40Gbit/s以上傳輸對光纖的PMD將提出一定的要求，2002年的ITU-TSG15會議上，美國已提出對40Gbit/s系統(tǒng)引入一個新的光纖類別（G.655.C）的提議，并建議對其PMD傳輸中的一些問題進行深入探討，也許不久的將來就會出現(xiàn)一種專門的40Gbit/s光纖類型。
（2）實現(xiàn)超長距離傳輸
無中繼傳輸是骨干傳輸網(wǎng)的理想，目前有的公司已能夠采用色散齊理技術，實現(xiàn)2000～5000km的無電中繼傳輸。有的公司正進一步改善光纖指標，采用拉曼光放大技術，可以更大地延長光傳輸?shù)木嚯x。
（3）適應DWDM技術的運用
目前32×2.5Gbit/sDWDM系統(tǒng)已經(jīng)運用，64×2.5Gbit/s及32×10Gbit/s系統(tǒng)已在開發(fā)并取得很好的進展。DWDM系統(tǒng)的大量使用，對光纖的非線性指標提出了更高的要求。ITU-T對光纖的非線性屬性及測試方法的標準（G.650.2）最近也已完成，當光纖的非線性測試指標明確之后，對光纖的有效面積將會提出相應指標，特別是對G.655光纖的非線性特性會有進一步改善的要求。
1.2光纖標準的細分促進了光纖的準確應用
2000年世界電信標準大會批準將原G.652光纖重新分為G.652.A、G.652.8和G.652.C3類光纖；將G.655光纖重新分為G.655.A和G.655.B兩類光纖。這種光纖標準的細分促進了光纖的準確使用，細化標準的同時也提高了一些光纖的指標要求（如有些光纖幾何參數(shù)的容差變小），明確了對不同的網(wǎng)絡層次和不同的傳輸系統(tǒng)中使用的光纖的不同指標要求（如PMD值的規(guī)定），并提出了一些新的指標概念（如“色散縱向均勻性”等），對合理使用光纖取得了很好的作用。所有這些建議的修改、子建議的出現(xiàn)及新子建議的起草，都意味著光纖分類及指標、測試方法有某些改進，或有重要的提升；都標志著要求光纖質量的提高或運用方向上的調(diào)整，是值得注意的光纖技術新動向。
1.3新型光纖在不斷出現(xiàn)
為了適應市場的需要，光纖的技術指標在不斷改進，各種新型光纖在不斷涌現(xiàn)，同時各大公司正加緊開發(fā)新品種。
（1）用于長途通信的新型大容量長距離光纖
主要是一些大有效面積、低色散維護的新型G.655光纖，其PMD值極低，可以使現(xiàn)有傳輸系統(tǒng)的容量方便地升級至10～40Gbit/s，并便于在光纖上采用分布式拉曼效應放大，使光信號的傳輸距離大大延長。如康寧公司推出的PureModePM系列新型光纖利用了偏振傳輸和復合包層，用于10Gbit/s以上的DWDM系統(tǒng)中，據(jù)稱很適合于拉曼放大器的開發(fā)與應用。Alcatelcable推出的TeralightUltra光纖，據(jù)介紹已有傳輸100km長度以上單信道40Gbit／s、總容量10.2Tbit／s的記錄。還有一些公司開發(fā)負色散大有效面積的光纖，提高了非線性指標的要求，并簡化了色散補償?shù)姆桨?，在長距離無再生的傳輸中表現(xiàn)出很好的性能，在海底光纜的長距離通信中效果也很好。
（2）用于城域網(wǎng)通信的新型低水峰光纖
城域網(wǎng)設計中需要考慮簡化設備和降低成本，還需要考慮非波分復用技術（CWDM）應用的可能性。低水峰光纖在1360～1460nm的延伸波段使帶寬被大大擴展，使CWDM系統(tǒng)被極大地優(yōu)化，增大了傳輸信道、增長了傳輸距離。一些城域網(wǎng)的設計可能不僅要求光纖的水峰低，還要求光纖具有負色散值，一方面可以抵消光源光器件的正色散，另一方面可以組合運用這種負色散光纖與G.652光纖或G.655標準光纖，利用它來做色散補償，從而避免復雜的色散補償設計，節(jié)約成本。如果將來在城域網(wǎng)光纖中采用拉曼放大技術，這種網(wǎng)絡也將具有明顯的優(yōu)勢。但是畢竟城域網(wǎng)的規(guī)范還不是很成熟，所以城域網(wǎng)光纖的規(guī)格將會隨著城域網(wǎng)模式的變化而不斷變化。
（3）用于局域網(wǎng)的新型多模光纖
由于局域網(wǎng)和用戶駐地網(wǎng)的高速發(fā)展，大量的綜合布線系統(tǒng)也采用了多模光纖來代替數(shù)字電纜，因此多模光纖的市場份額會逐漸加大。之所以選用多模光纖，是因為局域網(wǎng)傳輸距離較短，雖然多模光纖比單模光纖價格貴50％～100％，但是它所配套的光器件可選用發(fā)光二極管，價格則比激光管便宜很多，而且多模光纖有較大的芯徑與數(shù)值孔徑，容易連接與耦合，相應的連接器、耦合器等元器件價格也低得多。ITU-T至今未接受62.5/125μm型多模光纖標準，但由于局域網(wǎng)發(fā)展的需要，它仍然得到了廣泛使用。而ITU-T推薦的G.651光纖，即50/125μm的標準型多模光纖，其芯徑較小、耦合與連接相應困難一些，雖然在部分歐洲國家和日本有一些應用，但在北美及歐洲大多數(shù)國家很少采用。針對這些問題，目前有的公司已進行了改進，研制出新型的5O/125μm光纖漸變型（G1）光纖，區(qū)別于傳統(tǒng)的50/125μm光纖纖芯的梯度折射率分布，它將帶寬的正態(tài)分布進行了調(diào)整，以配合850nm和1300nm兩個窗口的運用，這種改進可能會為50/125pm光纖在局域網(wǎng)運用找到新的市場。
（4）前途未卜的空芯光纖
據(jù)報道，美國一些公司及大學研究所正在開發(fā)一種新的空芯光纖，即光是在光纖的空氣夠傳輸。從理論上講，這種光纖沒有纖芯，減小了衰耗，增長了通信距離，防止了色散導致的干擾現(xiàn)象，可以支持更多的波段，并且它允許較強的光功率注入，預計其通信能力可達到目前光纖的100倍。歐洲和日本的一些業(yè)界人士也十分關注這一技術的發(fā)展，越來越多的研究證明空芯光纖似有可能。如果真能實用，就能解決現(xiàn)有光纖系統(tǒng)長距離傳輸?shù)膯栴}，并大大降低光通信的成本。但是，這種光纖使用起來還會遇到許多棘手的問題，比如光纖的穩(wěn)定性、側壓性能及彎曲損耗的增大等。因此，對于這種光纖的現(xiàn)場使用還需做進一步的探討。
2光纜技術的發(fā)展特點
2.1光網(wǎng)絡的發(fā)展使得光纜的新結構不斷涌現(xiàn)
光纜的結構總是隨著光網(wǎng)絡的發(fā)展、使用環(huán)境的要求而發(fā)展的。新一代的全光網(wǎng)絡要求光纜提供更寬的帶寬、容納更多的波長、傳送更高的速率、便于安裝維護、使用壽命更長等。近年來，光纜結構的發(fā)展可歸納為以下一些特點。
1）光纜結構根據(jù)使用的網(wǎng)絡環(huán)境有了明確的光纖類型的選擇，如干線網(wǎng)光纖、城域網(wǎng)光纖、接入網(wǎng)光纖、局域網(wǎng)光纖等，這決定了大范圍內(nèi)光纜光纖傳輸特性的要求，具體運用的條件還有可依據(jù)的細分的標準及指標；
2）光纜結構除考慮光纜使用環(huán)境條件以外，越來越多的與其施工方法、維護方法有關，必須統(tǒng)一考慮，配套設計；
3）光纜新材料的出現(xiàn)，促進了光纜結構的改進，如干式阻水料、納米材料、阻燃材料等的采用，使光纜性能有明顯改進。
不同的場合和不同的要求造成了光纜的多結構的發(fā)展趨勢，新的光纜結構以及在現(xiàn)有結構上不斷改進的各種結構也在不斷涌現(xiàn)，出現(xiàn)了如下一些類型。
·“干纜芯”式光纜：所謂“干纜芯”即區(qū)別于常用的填充管型的光纜纜芯。這種纜的阻水功能主要靠阻水帶、阻水紗和涂層組合來完成，其防水性能、滲水性能都與傳統(tǒng)的光纜相同，但它具有生產(chǎn)、運輸、施工和維護上的一些優(yōu)點。首先是方便，因為阻水材料不含粘性脂類，操作使用比較方便安全；其次，干式光纜重量輕、易接續(xù)、易搬運，設備投資小、成本低，生產(chǎn)使用中也顯得干凈衛(wèi)生，在長期使用中還可減少纜芯中各種元件之間的相對移動。特別是在接入網(wǎng)室內(nèi)纜和用戶纜中，好處更加明顯。
·生態(tài)光纜：一些公司從環(huán)境保護及阻燃性能的要求出發(fā)，開發(fā)了生態(tài)光纜，應用于室內(nèi)、樓房及家庭。現(xiàn)有光纜中使用的一些材料已不符合環(huán)保的要求，如PVC燃燒時會放出有毒性氣體，光纜穩(wěn)定劑中有時含鉛，都是對人體及環(huán)境有害的。2001年ITU-T已通過了一項L45建議——“使電信網(wǎng)外部設備對環(huán)境的影響最小化”建議，通過對光纜、電纜光器件及電桿等基于壽命周期怦估（LifeCycleAnalysis，LCA）的方法來確定產(chǎn)品對環(huán)境的影響。由于環(huán)境因素正日益受到重視，對通信外部設備，特別是光纜產(chǎn)品規(guī)定這樣的指標已提到日程上來，如果不在材料和工藝上下功夫就難以達到環(huán)保的要求。因此已有不少公司針對此類問題開發(fā)了一些新材料，如對室內(nèi)用纜，開發(fā)了含有阻燃添加劑的聚酞胺化合物，以及無鹵性阻燃塑料等?！ず５坠饫|：海底光纜近年來有根快的發(fā)展，它要求長距離、低衰減的傳輸，而且要適應海底的環(huán)境，對抗水壓、抗氣損、抗拉伸、抗沖擊的要求都特別嚴格。
·淺水光纜（MarinizedTerrestrailCable，MTC）：淺水光纜是區(qū)別于海底光纜而提出來的另一類結構的水下光纜，適合于在海岸邊上、淺水中安裝，無需中繼、通信距離比較短的水下（如島嶼間、沿海岸邊上的城市）敷設使用。這種光纜區(qū)別于海底光纜的環(huán)境，需要的光纖數(shù)不多（中等），但要求結構簡單、成本較低，易于安裝和運輸，便于修復和維護。ITU-T在2001年提出了ITU-TG.972定義下的淺水光纜建議，為建設類似的水下光纜提供了一組規(guī)范，隨后也有可能形成相應的國際標準。
·微型光纜：為了配合氣壓安裝（或水壓安裝）施工系統(tǒng)的運用，各種微型的光纜結構已在設計和使用中。對于氣壓安裝的微型光纜，要求光纜與管道之間有一定的系數(shù)，光纜重量要準確，具有一定的硬度等。這種微型光纜和自動安裝的方式是未來接入網(wǎng)，特別是用戶駐地網(wǎng)絡中綜合布線系統(tǒng)很有潛力的一種方式，如在智能建筑中運用的智能管道中就非常適合這種安裝。
·采用了納米材料的光纜：近來，一些廠商已開發(fā)出納米光纖涂料、納米光纖油膏、納米護套用聚乙烯（PE）及光纖護套管用納米PBT等材料。采用納米材料的光纜，利用了納米材料所具有的許多優(yōu)異性能，對光纜的抗機械沖擊性能、阻水、阻氣性都有一定的改善，并可延長光纜的使用壽命。目前此類材料尚處于試用階段。
·全介質自承式光纜（ADSS）：全介質光纜對防止電磁影響及防雷電都有優(yōu)良的特性，而且重量輕、外徑小，架空使用非常方便，在電力通信網(wǎng)中已得到大量的應用。預計2000～2005年，每年電力部門對ADSS光纜需求約15000km。ADSS同時也是電信部門在對抗電磁干擾及雷暴日高的敷設環(huán)境中一種很好的光纜類型的選擇。在今后一段時間內(nèi)，如何在滿足要求的前提下，盡量減小ADSS光纜的外徑，減輕光纜的重量，提高其耐電壓性能是ADSS光纜研究改進的課題。
·架空地線光纜（OPGW）：OPGW已出現(xiàn)了很長一段時間，近年來一直在改進和提高之中。OPGW的光纖單元中采用PBT，于套管外面再加上一層不銹鋼管，有的還在塑料套管與不銹鋼管之間加上一層熱塑膠，不銹鋼管用激光焊接長度可達數(shù)十公里，光纖在這樣的多層保護管中得到了充分的機械保護。預計從現(xiàn)在到2005年，OPGW光纜的需求將會逐年上升，每年增加約2500km，到2005年預計可達到20000km。當然對OPGW光纖的防雷問題一直是業(yè)界十分關注的問題，也應配合具體環(huán)境和使用條件加以考慮，使之得到充分保護。
2.2光纜的自動維護、適時監(jiān)測系統(tǒng)已逐漸完善，可保證大容量高速率的光纜不中斷傳輸
光纜的維護對于保證網(wǎng)絡的可靠性是十分重要。在已開通的光網(wǎng)絡中，光纜的維護和監(jiān)測應該是在不中斷通信的前提下進行的，一般通過監(jiān)測空閑光纖（暗光纖）的方式來檢測在用光纖的狀態(tài)，更有效的方式是直接監(jiān)測正在通信的光纖。雖然ITU-T長時間收集和討論了國際上的最新資料，于1996年了L.25光纜網(wǎng)絡維護的建議書，對光纜的預防性維護和故障后維護規(guī)定了詳細的維護范圍和功能，但已經(jīng)不能滿足當前的需要，目前最新的建議是2001年12月IUT-TSG16會議通過的“光纜網(wǎng)絡的維護監(jiān)測系統(tǒng)”（L.40建議）。為了進一步縮短檢測及修復時間，美國朗訊公司曾提出了新一代光纖測試及監(jiān)控系統(tǒng)，能在1s內(nèi)發(fā)出故障告警，3min內(nèi)找到故障點，且工作人員可以遙控操作，據(jù)稱該系統(tǒng)還將開發(fā)有故障預測及對斷纖（纜）的快速反應能力。日本、意大利等國電信企業(yè)也提出了一些系統(tǒng)方案。
·日本NTT方案：在局內(nèi)運用光纖選擇器與系統(tǒng)的測試設備和傳輸設備相連形成了一種可對光纖狀況進行實時監(jiān)測的系統(tǒng)，保證有用信號在通過光纖選擇器測試證明良好的光纖上傳輸，對有故障的光纖可以預選監(jiān)測出來及時傳送到維護中心進行適當處理，避免不良狀況進入有用的光傳輸信道，從而起到在運行中對整個光通信系統(tǒng)的支撐作用；在局外通過水敏傳感器裝置可監(jiān)測外部設備光纜線路接頭盒浸水的位置，水敏傳感器安裝在空閑的光纖上，水敏傳感器中裝有吸水性膨脹物，當水滲人接頭盒時，吸水性物質會膨脹使得接頭盒中的光纖受力，也就是使得這一空閑光纖彎曲，從而使光纖的損耗增加，在監(jiān)測中心的OTDR上就會反映出來·意大利的方案：此方案是一種綜合處理的新型連續(xù)光纜監(jiān)測系統(tǒng)。主要特點是將光纜網(wǎng)絡、光纖及光纜護套的監(jiān)測綜合在一起，既利用了OTDR系統(tǒng)周期性地對光纖的衰減進行監(jiān)測，發(fā)現(xiàn)有衰減變化即發(fā)出警報，并進行故障定位，同時也能連續(xù)監(jiān)測光纜護套的完整性，包括護套對地絕緣電阻的監(jiān)測，發(fā)現(xiàn)問題（如護套進水等）即馬上告警，達到更全面地預告故障發(fā)生的目的。
比較日本和意大利電信部門提出的光纜維護支撐系統(tǒng)的方案可見：日本方案在OTDR自動適時測試光纖的基礎上，加入了光纖選擇器，在外線上裝設水敏傳感器并進行護套監(jiān)測，形成了一套較完整的自動維護、支撐系統(tǒng)，真正做到不中斷光通信的維護。意大利的方案中除監(jiān)測光纖性能以外，還考慮了護套絕緣電阻的自動監(jiān)測。由此兩例可以看出全自動的光纜維護應是一種發(fā)展方向。
3通信電纜的發(fā)展特點
3.1寬帶的HYA通信電纜需要更好地為數(shù)字通信新業(yè)務服務
原有的電纜網(wǎng)絡雖然可以支持一些數(shù)字新業(yè)務，但是在實際使用中并不是特別理想，在通信距離、速率及質量上仍有一定的限制。對于新的網(wǎng)絡當然是以光纖為主，對于光纖所不能達到的地方或因各種原因仍然要新建電纜網(wǎng)絡的地區(qū)，應該考慮新型寬帶結構的HYA電纜（銅芯聚乙烯絕緣綜合護套市內(nèi)通信電纜），以便更能符合新業(yè)務發(fā)展的需要。一些公司對現(xiàn)有的電纜高頻特性作了測試，他們得到的結論是所研究的電纜（即現(xiàn)有的HYA市話電纜）不能達到5類電纜的技術要求，戶外電纜要實現(xiàn)j類電纜的特性，必須通過特殊的設計和制造來達到。但在20MHz以下，所有電纜都顯示出充分適宜的傳輸性能。
美國已在1997年制定了用于寬帶的對絞通信電纜標準（ANSI/ICEAS-98-688-1997及S-99-689-1997），包括非填充和填充兩種型式。傳輸頻寬已擴展到100MHz，可供數(shù)字網(wǎng)絡使用。IEC對此問題也進行過較長時間的討論，2001年，IEC62255-1文件“用于高比特頻率數(shù)字接入電信網(wǎng)絡的多對數(shù)電纜”提出了0.4～個0.8mm線徑、1～150對、最高頻率30MHz等指標的建議，此建議的提出也許會為這種電纜開辟一個新的空間，我國也開始了這方面的探討和研制，并正在建立相應的標準。
3.2超5類及6類電纜將替代5類電纜成為布線系統(tǒng)發(fā)展的超蟄
隨著智能化大樓、智能化建筑小區(qū)對寬帶布線的要求愈來愈高，超5類和6類電纜己逐漸成為布線系統(tǒng)中的主流。超5類電纜與5類電纜的頻帶都是100MHz，但其具有雙向通信的能力，用戶可以同時收發(fā)寬帶信息。因此超5類電纜比5類電纜在電阻不平衡性、絕緣電阻、對地電容不平衡性、傳輸速度等指標上都有提高，并且增加了近端串音衰減功率和等電平遠端串音功率等一些指標，因此在工藝和結構上要做一定的改進才能達到。6類電纜在超5類的基礎上，又提高了傳輸頻帶，達到250MHz，其相應的指標也有較大的提高。同時，6類電纜要求不但有嚴格的工藝，而且不少廠商在結構上也有一定的改進和創(chuàng)新，如采用泡沫皮絕緣芯線或皮泡皮絕緣芯線、骨架式結構隔離線對等都改善了電纜的高頻特性。
3.3物理發(fā)泡射頻同軸電纜及漏泄同軸電纜將具有較好的發(fā)展前景
由于移動通信的高速發(fā)展，無線電基路用物理發(fā)泡射頻同軸電纜，特別是超柔形結構的室內(nèi)電纜、路由連結電纜都有了較大的市場需求。同時，隨著移動通信信號覆蓋面的不斷擴大，基站站數(shù)的增多，以及邊緣地區(qū)（電梯、地鐵、地下建筑、高層建筑室內(nèi)等用戶）對移動信號的要求不斷提高，預計這類電纜將會有較好的發(fā)展前景。但對電纜指標的要求（如駐波比、屏蔽衰耗等要求）已明顯提高，要求電纜的工藝及結構應不斷改進，以與之適應。
4光纖光纜及通信電纜技術與產(chǎn)業(yè)發(fā)展中幾個值得思考的問題
4.1積極創(chuàng)新開發(fā)具有自主知識產(chǎn)權的新技術
雖然這幾年來，我國光纜電纜技術有很大發(fā)展，有一些具有自主知識產(chǎn)權的技術已在發(fā)揮作用，但是應該看到這種比例仍是很小的，國內(nèi)有近200家光纖光纜廠，但大多產(chǎn)品單一，沒有自主的知識產(chǎn)權，技術含量較低，競爭力不強。有資料統(tǒng)計，1997～1999年國內(nèi)企業(yè)申請光通信專利的有132件，其中光纖38件，光纜只有19件，而同期外國公司在中國申請光通信專利達550件，其中光纖光纜37件。還有資料報道：從1997年以來，國內(nèi)光通信核心技術專利是90件，我國自主申請的只有9件，僅占10％。實際上我國的光纖光纜技術應該說與國際水平己差距下大，因此我們作為世界第二的光纜大國，應該把開發(fā)具有自主知識產(chǎn)權的技術作為我們工作的重中之重，爭取創(chuàng)造更多的光纖光纜專利。4.2開發(fā)具有先進技術水平、與使用環(huán)境、施工技術相配套的新產(chǎn)品
電信網(wǎng)絡在不斷發(fā)展的同時也對光纜電纜產(chǎn)品不斷提出新的要求。不難發(fā)現(xiàn)，光纜的結構越來越依賴于使用的環(huán)境條件及施工的具體要求，在海底光纜、淺水光纜、ADSS及OPGW光纜的開發(fā)中，會對這一點有深刻的體會。而今后光纜建設的重點將會隨著接入網(wǎng)、用戶駐地網(wǎng)的建設不斷展開，新一代的光纜結構和施工技術也會基于如微型光纜、吹入或漂浮安裝及迷你型微管或小管系統(tǒng)的全套技術而有一系列新的變化，以便有限的敷設空間得到充分、靈活的利用。這當中也包含了若干光纜設計、制造工藝、光纖光纜材料、施工安裝方面的新的技術課題。一些國家或公司已取得了一些經(jīng)驗，正逐漸形成新的系統(tǒng)技術專利。我國的用戶眾多，接入網(wǎng)和用戶駐地網(wǎng)具有很多的特色，對接入光纜也會有更多的要求，為我們研究和創(chuàng)新接入網(wǎng)和用戶駐地網(wǎng)光纜結構提供了很好的機會。應該說，多數(shù)光纜技術我們是跟在國外最新技術的后面，雖然緊跟了先進技術，但自我創(chuàng)新的成份太少。今后應當在這方面下些功夫，走自己的創(chuàng)新之路。在有中國特色的接入網(wǎng)及用戶駐地網(wǎng)中多采用一些有中國特色的光電纜產(chǎn)品。
4.3利用已有設備與技術,改善HYA市話電纜的相應特性,為數(shù)字業(yè)務提供更好的服務
對于已經(jīng)敷設的銅電纜，我們只能在現(xiàn)有條件下盡量利用其特性開通數(shù)字新業(yè)務。而現(xiàn)有的HYA電纜，雖然亦可開通ADSL等一些新業(yè)務，但是容量有限，當ADSL數(shù)量增大到一定限度后還是會出現(xiàn)干擾問題，而且還會影響以前開通的業(yè)務。因此，對新敷設的銅電纜，希望能提出一些新的寬帶指標要求，為將來開通更多更好的新業(yè)務作好準備?，F(xiàn)有的市話電纜生產(chǎn)廠商應深入研究自身的生產(chǎn)工藝，在不改變（或不大改變）生產(chǎn)設備的情況下，認真設計和精心制造，把現(xiàn)有電纜的技術水平提高一個檔次，以提供更寬頻帶的電纜，為更多更好地開拓數(shù)字新業(yè)務提供高質量的通道。
4.4改進光纜電纜的施工和維護方法
目前，為了適應城市施工的特點，國際上較重視不挖溝的方式施工光、電纜，采用小地溝或微地溝技術安裝光纜，同時對光纜網(wǎng)進行自動監(jiān)測，保證光纜網(wǎng)絡不中斷通信維護。與此相適應的是需要開發(fā)相應的元器件、工具和設備，并且要在體制上作一些改進與之相適應。ITU對NH開發(fā)光纜用浸水傳感器、光纖自動測試時的光纖選擇器以及美國提出的1s告警、3min內(nèi)定位的指標及意大利提出的光纖纖芯與光纜護套指標綜合監(jiān)測等方案都十分重視。在現(xiàn)代化的光網(wǎng)絡中，這些方式已經(jīng)起到明顯的作用。由此可見，為了保證光纜網(wǎng)絡工作的可靠性，在施工和維護中降低成本、節(jié)省勞力、節(jié)省時間，逐步推廣新的施工方法，逐步完善光纜網(wǎng)絡的自動監(jiān)測維護系統(tǒng)和提高光纜網(wǎng)絡的不中斷維護水平已勢在必行。
4.5冷靜地審視當前電信市場的發(fā)展，促進光纖光纜和通信電纜產(chǎn)業(yè)的發(fā)展
2001年下半年以來，光纖光纜需求下降，這當然與世界電信行業(yè)的整體下滑以及寬帶網(wǎng)絡泡沫的破滅有很大關系，但更多的則是受到從1999年下半年起由于光纖緊缺而各大公司擴產(chǎn)過多的影響。據(jù)資料介紹，在2000年，全球光纖廠商的投資額達到26億美元，為1999年的6倍，按推算到2002年全球光纖的產(chǎn)能將達到1.65～1.75億光纖公里，遠遠超過了實際需求。加上當前電信基礎建設的不景氣，光纖過剩的現(xiàn)象不可避免。
下一代網(wǎng)絡（NGN）引發(fā)了許多的觀點和爭論。有的專家預言，不管下一代網(wǎng)絡如何發(fā)展，一定將要達到三個世界，即服務層面上的IP世界、傳送層面上的光的世界和接入層面上的無線世界。下一代傳送網(wǎng)要求更高的速率、更大的容量，這非光纖網(wǎng)莫屬，但高速骨干傳輸?shù)陌l(fā)展也對光纖提出了新的要求。
（1）擴大單一波長的傳輸容量
目前，單一波長的傳輸容量已達到40Gbit/s，并已開始進行160Gbit/s的研究。40Gbit/s以上傳輸對光纖的PMD將提出一定的要求，2002年的ITU-TSG15會議上，美國已提出對40Gbit/s系統(tǒng)引入一個新的光纖類別（G.655.C）的提議，并建議對其PMD傳輸中的一些問題進行深入探討，也許不久的將來就會出現(xiàn)一種專門的40Gbit/s光纖類型。
（2）實現(xiàn)超長距離傳輸
無中繼傳輸是骨干傳輸網(wǎng)的理想，目前有的公司已能夠采用色散齊理技術，實現(xiàn)2000～5000km的無電中繼傳輸。有的公司正進一步改善光纖指標，采用拉曼光放大技術，可以更大地延長光傳輸?shù)木嚯x。
（3）適應DWDM技術的運用
目前32×2.5Gbit/sDWDM系統(tǒng)已經(jīng)運用，64×2.5Gbit/s及32×10Gbit/s系統(tǒng)已在開發(fā)并取得很好的進展。DWDM系統(tǒng)的大量使用，對光纖的非線性指標提出了更高的要求。ITU-T對光纖的非線性屬性及測試方法的標準（G.650.2）最近也已完成，當光纖的非線性測試指標明確之后，對光纖的有效面積將會提出相應指標，特別是對G.655光纖的非線性特性會有進一步改善的要求。
1.2光纖標準的細分促進了光纖的準確應用
2000年世界電信標準大會批準將原G.652光纖重新分為G.652.A、G.652.8和G.652.C3類光纖；將G.655光纖重新分為G.655.A和G.655.B兩類光纖。這種光纖標準的細分促進了光纖的準確使用，細化標準的同時也提高了一些光纖的指標要求（如有些光纖幾何參數(shù)的容差變?。?，明確了對不同的網(wǎng)絡層次和不同的傳輸系統(tǒng)中使用的光纖的不同指標要求（如PMD值的規(guī)定），并提出了一些新的指標概念（如“色散縱向均勻性”等），對合理使用光纖取得了很好的作用。所有這些建議的修改、子建議的出現(xiàn)及新子建議的起草，都意味著光纖分類及指標、測試方法有某些改進，或有重要的提升；都標志著要求光纖質量的提高或運用方向上的調(diào)整，是值得注意的光纖技術新動向。
1.3新型光纖在不斷出現(xiàn)
為了適應市場的需要，光纖的技術指標在不斷改進，各種新型光纖在不斷涌現(xiàn)，同時各大公司正加緊開發(fā)新品種。
（1）用于長途通信的新型大容量長距離光纖
主要是一些大有效面積、低色散維護的新型G.655光纖，其PMD值極低，可以使現(xiàn)有傳輸系統(tǒng)的容量方便地升級至10～40Gbit/s，并便于在光纖上采用分布式拉曼效應放大，使光信號的傳輸距離大大延長。如康寧公司推出的PureModePM系列新型光纖利用了偏振傳輸和復合包層，用于10Gbit/s以上的DWDM系統(tǒng)中，據(jù)稱很適合于拉曼放大器的開發(fā)與應用。Alcatelcable推出的TeralightUltra光纖，據(jù)介紹已有傳輸100km長度以上單信道40Gbit／s、總容量10.2Tbit／s的記錄。還有一些公司開發(fā)負色散大有效面積的光纖，提高了非線性指標的要求，并簡化了色散補償?shù)姆桨?，在長距離無再生的傳輸中表現(xiàn)出很好的性能，在海底光纜的長距離通信中效果也很好。
（2）用于城域網(wǎng)通信的新型低水峰光纖
城域網(wǎng)設計中需要考慮簡化設備和降低成本，還需要考慮非波分復用技術（CWDM）應用的可能性。低水峰光纖在1360～1460nm的延伸波段使帶寬被大大擴展，使CWDM系統(tǒng)被極大地優(yōu)化，增大了傳輸信道、增長了傳輸距離。一些城域網(wǎng)的設計可能不僅要求光纖的水峰低，還要求光纖具有負色散值，一方面可以抵消光源光器件的正色散，另一方面可以組合運用這種負色散光纖與G.652光纖或G.655標準光纖，利用它來做色散補償，從而避免復雜的色散補償設計，節(jié)約成本。如果將來在城域網(wǎng)光纖中采用拉曼放大技術，這種網(wǎng)絡也將具有明顯的優(yōu)勢。但是畢竟城域網(wǎng)的規(guī)范還不是很成熟，所以城域網(wǎng)光纖的規(guī)格將會隨著城域網(wǎng)模式的變化而不斷變化。
（3）用于局域網(wǎng)的新型多模光纖
由于局域網(wǎng)和用戶駐地網(wǎng)的高速發(fā)展，大量的綜合布線系統(tǒng)也采用了多模光纖來代替數(shù)字電纜，因此多模光纖的市場份額會逐漸加大。之所以選用多模光纖，是因為局域網(wǎng)傳輸距離較短，雖然多模光纖比單模光纖價格貴50％～100％，但是它所配套的光器件可選用發(fā)光二極管，價格則比激光管便宜很多，而且多模光纖有較大的芯徑與數(shù)值孔徑，容易連接與耦合，相應的連接器、耦合器等元器件價格也低得多。ITU-T至今未接受62.5/125μm型多模光纖標準，但由于局域網(wǎng)發(fā)展的需要，它仍然得到了廣泛使用。而ITU-T推薦的G.651光纖，即50/125μm的標準型多模光纖，其芯徑較小、耦合與連接相應困難一些，雖然在部分歐洲國家和日本有一些應用，但在北美及歐洲大多數(shù)國家很少采用。針對這些問題，目前有的公司已進行了改進，研制出新型的5O/125μm光纖漸變型（G1）光纖，區(qū)別于傳統(tǒng)的50/125μm光纖纖芯的梯度折射率分布，它將帶寬的正態(tài)分布進行了調(diào)整，以配合850nm和1300nm兩個窗口的運用，這種改進可能會為50/125pm光纖在局域網(wǎng)運用找到新的市場。
（4）前途未卜的空芯光纖
據(jù)報道，美國一些公司及大學研究所正在開發(fā)一種新的空芯光纖，即光是在光纖的空氣夠傳輸。從理論上講，這種光纖沒有纖芯，減小了衰耗，增長了通信距離，防止了色散導致的干擾現(xiàn)象，可以支持更多的波段，并且它允許較強的光功率注入，預計其通信能力可達到目前光纖的100倍。歐洲和日本的一些業(yè)界人士也十分關注這一技術的發(fā)展，越來越多的研究證明空芯光纖似有可能。如果真能實用，就能解決現(xiàn)有光纖系統(tǒng)長距離傳輸?shù)膯栴}，并大大降低光通信的成本。但是，這種光纖使用起來還會遇到許多棘手的問題，比如光纖的穩(wěn)定性、側壓性能及彎曲損耗的增大等。因此，對于這種光纖的現(xiàn)場使用還需做進一步的探討。
2光纜技術的發(fā)展特點
2.1光網(wǎng)絡的發(fā)展使得光纜的新結構不斷涌現(xiàn)
光纜的結構總是隨著光網(wǎng)絡的發(fā)展、使用環(huán)境的要求而發(fā)展的。新一代的全光網(wǎng)絡要求光纜提供更寬的帶寬、容納更多的波長、傳送更高的速率、便于安裝維護、使用壽命更長等。近年來，光纜結構的發(fā)展可歸納為以下一些特點。
1）光纜結構根據(jù)使用的網(wǎng)絡環(huán)境有了明確的光纖類型的選擇，如干線網(wǎng)光纖、城域網(wǎng)光纖、接入網(wǎng)光纖、局域網(wǎng)光纖等，這決定了大范圍內(nèi)光纜光纖傳輸特性的要求，具體運用的條件還有可依據(jù)的細分的標準及指標；
2）光纜結構除考慮光纜使用環(huán)境條件以外，越來越多的與其施工方法、維護方法有關，必須統(tǒng)一考慮，配套設計；
3）光纜新材料的出現(xiàn)，促進了光纜結構的改進，如干式阻水料、納米材料、阻燃材料等的采用，使光纜性能有明顯改進。
不同的場合和不同的要求造成了光纜的多結構的發(fā)展趨勢，新的光纜結構以及在現(xiàn)有結構上不斷改進的各種結構也在不斷涌現(xiàn)，出現(xiàn)了如下一些類型。
·“干纜芯”式光纜：所謂“干纜芯”即區(qū)別于常用的填充管型的光纜纜芯。這種纜的阻水功能主要靠阻水帶、阻水紗和涂層組合來完成，其防水性能、滲水性能都與傳統(tǒng)的光纜相同，但它具有生產(chǎn)、運輸、施工和維護上的一些優(yōu)點。首先是方便，因為阻水材料不含粘性脂類，操作使用比較方便安全；其次，干式光纜重量輕、易接續(xù)、易搬運，設備投資小、成本低，生產(chǎn)使用中也顯得干凈衛(wèi)生，在長期使用中還可減少纜芯中各種元件之間的相對移動。特別是在接入網(wǎng)室內(nèi)纜和用戶纜中，好處更加明顯。
·生態(tài)光纜：一些公司從環(huán)境保護及阻燃性能的要求出發(fā)，開發(fā)了生態(tài)光纜，應用于室內(nèi)、樓房及家庭?，F(xiàn)有光纜中使用的一些材料已不符合環(huán)保的要求，如PVC燃燒時會放出有毒性氣體，光纜穩(wěn)定劑中有時含鉛，都是對人體及環(huán)境有害的。2001年ITU-T已通過了一項L45建議——“使電信網(wǎng)外部設備對環(huán)境的影響最小化”建議，通過對光纜、電纜光器件及電桿等基于壽命周期怦估（LifeCycleAnalysis，LCA）的方法來確定產(chǎn)品對環(huán)境的影響。由于環(huán)境因素正日益受到重視，對通信外部設備，特別是光纜產(chǎn)品規(guī)定這樣的指標已提到日程上來，如果不在材料和工藝上下功夫就難以達到環(huán)保的要求。因此已有不少公司針對此類問題開發(fā)了一些新材料，如對室內(nèi)用纜，開發(fā)了含有阻燃添加劑的聚酞胺化合物，以及無鹵性阻燃塑料等。
·海底光纜：海底光纜近年來有根快的發(fā)展，它要求長距離、低衰減的傳輸，而且要適應海底的環(huán)境，對抗水壓、抗氣損、抗拉伸、抗沖擊的要求都特別嚴格。
·淺水光纜（MarinizedTerrestrailCable，MTC）：淺水光纜是區(qū)別于海底光纜而提出來的另一類結構的水下光纜，適合于在海岸邊上、淺水中安裝，無需中繼、通信距離比較短的水下（如島嶼間、沿海岸邊上的城市）敷設使用。這種光纜區(qū)別于海底光纜的環(huán)境，需要的光纖數(shù)不多（中等），但要求結構簡單、成本較低，易于安裝和運輸，便于修復和維護。ITU-T在2001年提出了ITU-TG.972定義下的淺水光纜建議，為建設類似的水下光纜提供了一組規(guī)范，隨后也有可能形成相應的國際標準。
·微型光纜：為了配合氣壓安裝（或水壓安裝）施工系統(tǒng)的運用，各種微型的光纜結構已在設計和使用中。對于氣壓安裝的微型光纜，要求光纜與管道之間有一定的系數(shù)，光纜重量要準確，具有一定的硬度等。這種微型光纜和自動安裝的方式是未來接入網(wǎng)，特別是用戶駐地網(wǎng)絡中綜合布線系統(tǒng)很有潛力的一種方式，如在智能建筑中運用的智能管道中就非常適合這種安裝。
·采用了納米材料的光纜：近來，一些廠商已開發(fā)出納米光纖涂料、納米光纖油膏、納米護套用聚乙烯（PE）及光纖護套管用納米PBT等材料。采用納米材料的光纜，利用了納米材料所具有的許多優(yōu)異性能，對光纜的抗機械沖擊性能、阻水、阻氣性都有一定的改善，并可延長光纜的使用壽命。目前此類材料尚處于試用階段。
·全介質自承式光纜（ADSS）：全介質光纜對防止電磁影響及防雷電都有優(yōu)良的特性，而且重量輕、外徑小，架空使用非常方便，在電力通信網(wǎng)中已得到大量的應用。預計2000～2005年，每年電力部門對ADSS光纜需求約15000km。ADSS同時也是電信部門在對抗電磁干擾及雷暴日高的敷設環(huán)境中一種很好的光纜類型的選擇。在今后一段時間內(nèi)，如何在滿足要求的前提下，盡量減小ADSS光纜的外徑，減輕光纜的重量，提高其耐電壓性能是ADSS光纜研究改進的課題。
·架空地線光纜（OPGW）：OPGW已出現(xiàn)了很長一段時間，近年來一直在改進和提高之中。OPGW的光纖單元中采用PBT，于套管外面再加上一層不銹鋼管，有的還在塑料套管與不銹鋼管之間加上一層熱塑膠，不銹鋼管用激光焊接長度可達數(shù)十公里，光纖在這樣的多層保護管中得到了充分的機械保護。預計從現(xiàn)在到2005年，OPGW光纜的需求將會逐年上升，每年增加約2500km，到2005年預計可達到20000km。當然對OPGW光纖的防雷問題一直是業(yè)界十分關注的問題，也應配合具體環(huán)境和使用條件加以考慮，使之得到充分保護。
2.2光纜的自動維護、適時監(jiān)測系統(tǒng)已逐漸完善，可保證大容量高速率的光纜不中斷傳輸
光纜的維護對于保證網(wǎng)絡的可靠性是十分重要。在已開通的光網(wǎng)絡中，光纜的維護和監(jiān)測應該是在不中斷通信的前提下進行的，一般通過監(jiān)測空閑光纖（暗光纖）的方式來檢測在用光纖的狀態(tài)，更有效的方式是直接監(jiān)測正在通信的光纖。雖然ITU-T長時間收集和討論了國際上的最新資料，于1996年了L.25光纜網(wǎng)絡維護的建議書，對光纜的預防性維護和故障后維護規(guī)定了詳細的維護范圍和功能，但已經(jīng)不能滿足當前的需要，目前最新的建議是2001年12月IUT-TSG16會議通過的“光纜網(wǎng)絡的維護監(jiān)測系統(tǒng)”（L.40建議）。為了進一步縮短檢測及修復時間，美國朗訊公司曾提出了新一代光纖測試及監(jiān)控系統(tǒng)，能在1s內(nèi)發(fā)出故障告警，3min內(nèi)找到故障點，且工作人員可以遙控操作，據(jù)稱該系統(tǒng)還將開發(fā)有故障預測及對斷纖（纜）的快速反應能力。日本、意大利等國電信企業(yè)也提出了一些系統(tǒng)方案。
·日本NTT方案：在局內(nèi)運用光纖選擇器與系統(tǒng)的測試設備和傳輸設備相連形成了一種可對光纖狀況進行實時監(jiān)測的系統(tǒng)，保證有用信號在通過光纖選擇器測試證明良好的光纖上傳輸，對有故障的光纖可以預選監(jiān)測出來及時傳送到維護中心進行適當處理，避免不良狀況進入有用的光傳輸信道，從而起到在運行中對整個光通信系統(tǒng)的支撐作用；在局外通過水敏傳感器裝置可監(jiān)測外部設備光纜線路接頭盒浸水的位置，水敏傳感器安裝在空閑的光纖上，水敏傳感器中裝有吸水性膨脹物，當水滲人接頭盒時，吸水性物質會膨脹使得接頭盒中的光纖受力，也就是使得這一空閑光纖彎曲，從而使光纖的損耗增加，在監(jiān)測中心的OTDR上就會反映出來。
·意大利的方案：此方案是一種綜合處理的新型連續(xù)光纜監(jiān)測系統(tǒng)。主要特點是將光纜網(wǎng)絡、光纖及光纜護套的監(jiān)測綜合在一起，既利用了OTDR系統(tǒng)周期性地對光纖的衰減進行監(jiān)測，發(fā)現(xiàn)有衰減變化即發(fā)出警報，并進行故障定位，同時也能連續(xù)監(jiān)測光纜護套的完整性，包括護套對地絕緣電阻的監(jiān)測，發(fā)現(xiàn)問題（如護套進水等）即馬上告警，達到更全面地預告故障發(fā)生的目的。
比較日本和意大利電信部門提出的光纜維護支撐系統(tǒng)的方案可見：日本方案在OTDR自動適時測試光纖的基礎上，加入了光纖選擇器，在外線上裝設水敏傳感器并進行護套監(jiān)測，形成了一套較完整的自動維護、支撐系統(tǒng)，真正做到不中斷光通信的維護。意大利的方案中除監(jiān)測光纖性能以外，還考慮了護套絕緣電阻的自動監(jiān)測。由此兩例可以看出全自動的光纜維護應是一種發(fā)展方向。
3通信電纜的發(fā)展特點
3.1寬帶的HYA通信電纜需要更好地為數(shù)字通信新業(yè)務服務
原有的電纜網(wǎng)絡雖然可以支持一些數(shù)字新業(yè)務，但是在實際使用中并不是特別理想，在通信距離、速率及質量上仍有一定的限制。對于新的網(wǎng)絡當然是以光纖為主，對于光纖所不能達到的地方或因各種原因仍然要新建電纜網(wǎng)絡的地區(qū)，應該考慮新型寬帶結構的HYA電纜（銅芯聚乙烯絕緣綜合護套市內(nèi)通信電纜），以便更能符合新業(yè)務發(fā)展的需要。一些公司對現(xiàn)有的電纜高頻特性作了測試，他們得到的結論是所研究的電纜（即現(xiàn)有的HYA市話電纜）不能達到5類電纜的技術要求，戶外電纜要實現(xiàn)j類電纜的特性，必須通過特殊的設計和制造來達到。但在20MHz以下，所有電纜都顯示出充分適宜的傳輸性能。
美國已在1997年制定了用于寬帶的對絞通信電纜標準（ANSI/ICEAS-98-688-1997及S-99-689-1997），包括非填充和填充兩種型式。傳輸頻寬已擴展到100MHz，可供數(shù)字網(wǎng)絡使用。IEC對此問題也進行過較長時間的討論，2001年，IEC62255-1文件“用于高比特頻率數(shù)字接入電信網(wǎng)絡的多對數(shù)電纜”提出了0.4～個0.8mm線徑、1～150對、最高頻率30MHz等指標的建議，此建議的提出也許會為這種電纜開辟一個新的空間，我國也開始了這方面的探討和研制，并正在建立相應的標準。
3.2超5類及6類電纜將替代5類電纜成為布線系統(tǒng)發(fā)展的超蟄
隨著智能化大樓、智能化建筑小區(qū)對寬帶布線的要求愈來愈高，超5類和6類電纜己逐漸成為布線系統(tǒng)中的主流。超5類電纜與5類電纜的頻帶都是100MHz，但其具有雙向通信的能力，用戶可以同時收發(fā)寬帶信息。因此超5類電纜比5類電纜在電阻不平衡性、絕緣電阻、對地電容不平衡性、傳輸速度等指標上都有提高，并且增加了近端串音衰減功率和等電平遠端串音功率等一些指標，因此在工藝和結構上要做一定的改進才能達到。6類電纜在超5類的基礎上，又提高了傳輸頻帶，達到250MHz，其相應的指標也有較大的提高。同時，6類電纜要求不但有嚴格的工藝，而且不少廠商在結構上也有一定的改進和創(chuàng)新，如采用泡沫皮絕緣芯線或皮泡皮絕緣芯線、骨架式結構隔離線對等都改善了電纜的高頻特性。
3.3物理發(fā)泡射頻同軸電纜及漏泄同軸電纜將具有較好的發(fā)展前景
由于移動通信的高速發(fā)展，無線電基路用物理發(fā)泡射頻同軸電纜，特別是超柔形結構的室內(nèi)電纜、路由連結電纜都有了較大的市場需求。同時，隨著移動通信信號覆蓋面的不斷擴大，基站站數(shù)的增多，以及邊緣地區(qū)（電梯、地鐵、地下建筑、高層建筑室內(nèi)等用戶）對移動信號的要求不斷提高，預計這類電纜將會有較好的發(fā)展前景。但對電纜指標的要求（如駐波比、屏蔽衰耗等要求）已明顯提高，要求電纜的工藝及結構應不斷改進，以與之適應。
4光纖光纜及通信電纜技術與產(chǎn)業(yè)發(fā)展中幾個值得思考的問題
4.1積極創(chuàng)新開發(fā)具有自主知識產(chǎn)權的新技術
雖然這幾年來，我國光纜電纜技術有很大發(fā)展，有一些具有自主知識產(chǎn)權的技術已在發(fā)揮作用，但是應該看到這種比例仍是很小的，國內(nèi)有近200家光纖光纜廠，但大多產(chǎn)品單一，沒有自主的知識產(chǎn)權，技術含量較低，競爭力不強。有資料統(tǒng)計，1997～1999年國內(nèi)企業(yè)申請光通信專利的有132件，其中光纖38件，光纜只有19件，而同期外國公司在中國申請光通信專利達550件，其中光纖光纜37件。還有資料報道：從1997年以來，國內(nèi)光通信核心技術專利是90件，我國自主申請的只有9件，僅占10％。實際上我國的光纖光纜技術應該說與國際水平己差距下大，因此我們作為世界第二的光纜大國，應該把開發(fā)具有自主知識產(chǎn)權的技術作為我們工作的重中之重，爭取創(chuàng)造更多的光纖光纜專利。
4.2開發(fā)具有先進技術水平、與使用環(huán)境、施工技術相配套的新產(chǎn)品
電信網(wǎng)絡在不斷發(fā)展的同時也對光纜電纜產(chǎn)品不斷提出新的要求。不難發(fā)現(xiàn)，光纜的結構越來越依賴于使用的環(huán)境條件及施工的具體要求，在海底光纜、淺水光纜、ADSS及OPGW光纜的開發(fā)中，會對這一點有深刻的體會。而今后光纜建設的重點將會隨著接入網(wǎng)、用戶駐地網(wǎng)的建設不斷展開，新一代的光纜結構和施工技術也會基于如微型光纜、吹入或漂浮安裝及迷你型微管或小管系統(tǒng)的全套技術而有一系列新的變化，以便有限的敷設空間得到充分、靈活的利用。這當中也包含了若干光纜設計、制造工藝、光纖光纜材料、施工安裝方面的新的技術課題。一些國家或公司已取得了一些經(jīng)驗，正逐漸形成新的系統(tǒng)技術專利。我國的用戶眾多，接入網(wǎng)和用戶駐地網(wǎng)具有很多的特色，對接入光纜也會有更多的要求，為我們研究和創(chuàng)新接入網(wǎng)和用戶駐地網(wǎng)光纜結構提供了很好的機會。應該說，多數(shù)光纜技術我們是跟在國外最新技術的后面，雖然緊跟了先進技術，但自我創(chuàng)新的成份太少。今后應當在這方面下些功夫，走自己的創(chuàng)新之路。在有中國特色的接入網(wǎng)及用戶駐地網(wǎng)中多采用一些有中國特色的光電纜產(chǎn)品。
4.3利用已有設備與技術,改善HYA市話電纜的相應特性,為數(shù)字業(yè)務提供更好的服務
對于已經(jīng)敷設的銅電纜，我們只能在現(xiàn)有條件下盡量利用其特性開通數(shù)字新業(yè)務。而現(xiàn)有的HYA電纜，雖然亦可開通ADSL等一些新業(yè)務，但是容量有限，當ADSL數(shù)量增大到一定限度后還是會出現(xiàn)干擾問題，而且還會影響以前開通的業(yè)務。因此，對新敷設的銅電纜，希望能提出一些新的寬帶指標要求，為將來開通更多更好的新業(yè)務作好準備?，F(xiàn)有的市話電纜生產(chǎn)廠商應深入研究自身的生產(chǎn)工藝，在不改變（或不大改變）生產(chǎn)設備的情況下，認真設計和精心制造，把現(xiàn)有電纜的技術水平提高一個檔次，以提供更寬頻帶的電纜，為更多更好地開拓數(shù)字新業(yè)務提供高質量的通道。
4.4改進光纜電纜的施工和維護方法
目前，為了適應城市施工的特點，國際上較重視不挖溝的方式施工光、電纜，采用小地溝或微地溝技術安裝光纜，同時對光纜網(wǎng)進行自動監(jiān)測，保證光纜網(wǎng)絡不中斷通信維護。與此相適應的是需要開發(fā)相應的元器件、工具和設備，并且要在體制上作一些改進與之相適應。ITU對NH開發(fā)光纜用浸水傳感器、光纖自動測試時的光纖選擇器以及美國提出的1s告警、3min內(nèi)定位的指標及意大利提出的光纖纖芯與光纜護套指標綜合監(jiān)測等方案都十分重視。在現(xiàn)代化的光網(wǎng)絡中，這些方式已經(jīng)起到明顯的作用。由此可見，為了保證光纜網(wǎng)絡工作的可靠性，在施工和維護中降低成本、節(jié)省勞力、節(jié)省時間，逐步推廣新的施工方法，逐步完善光纜網(wǎng)絡的自動監(jiān)測維護系統(tǒng)和提高光纜網(wǎng)絡的不中斷維護水平已勢在必行。
4.5冷靜地審視當前電信市場的發(fā)展，促進光纖光纜和通信電纜產(chǎn)業(yè)的發(fā)展
2001年下半年以來，光纖光纜需求下降，這當然與世界電信行業(yè)的整體下滑以及寬帶網(wǎng)絡泡沫的破滅有很大關系，但更多的則是受到從1999年下半年起由于光纖緊缺而各大公司擴產(chǎn)過多的影響。據(jù)資料介紹，在2000年，全球光纖廠商的投資額達到26億美元，為1999年的6倍，按推算到2002年全球光纖的產(chǎn)能將達到1.65～1.75億光纖公里，遠遠超過了實際需求。加上當前電信基礎建設的不景氣，光纖過剩的現(xiàn)象不可避免。
光纖光纜及通信電纜的市場走勢雖然受到國際經(jīng)濟大形勢發(fā)展的影響，特別是與整個電信行業(yè)的發(fā)展有密切的關系，但應看到，在擠出了網(wǎng)絡泡沫的水份之后，隨著光纖網(wǎng)絡從骨干網(wǎng)的擴建到接入網(wǎng)、城域網(wǎng)的擴散以及向用戶駐地網(wǎng)的不斷延伸，光纖光纜及寬帶數(shù)字電纜的市場必將增長。據(jù)KMI預計，2003年世界光纖市場將開始有較大的增長，而到2004年的市場規(guī)模將超過敷設量最高的2000年。
計算機工業(yè)界很多人士引以為自豪的是計算機技術的快速發(fā)展，同時，數(shù)據(jù)通信速率也在快速發(fā)展，最終，在計算機能力和通信能力的競賽過程中，通信贏了。數(shù)據(jù)通信傳輸速率的快速發(fā)展更是讓人難以想象，這樣的發(fā)展速度要依靠光纖作為傳輸媒介的問世。光纖技術現(xiàn)已相對成熟，下面就光纖的優(yōu)點和業(yè)務上的需求來研究一下光纖的發(fā)展趨勢。
一、光纖優(yōu)點
1。頻帶寬
頻帶的寬窄代表傳輸容量的大小。載波的頻率越高，可以傳輸信號的頻帶寬度就越大。目前，采用先進的相干光通信可以在30000GHz范圍內(nèi)安排2000個光載波，進行波分復用，可以容納上百萬個頻道。
2．重量輕
因為光纖非常細，單模光纖芯線直徑一般為4um～10um，外徑也只有125um，。論文格式。比標準同軸電纜的直徑47mm要小得多，加上光纖是玻璃纖維，比重小，使它具有直徑小、重量輕的特點，安裝十分方便。
3．抗干擾能力強
因為光纖的基本成分是石英，只傳光，不導電，不受電磁場的作用，故光纖傳輸對電磁干擾、工業(yè)干擾有很強的抵御能力。因此，在光纖中傳輸?shù)男盘柌灰妆桓`聽，因而利于保密。
4．保真度高
因為光纖傳輸一般不需要中繼放大，不會因為放大引人新的非線性失真。只要激光器的線性好，就可高保真地傳輸電視信號。
5．工作性能可靠
一個系統(tǒng)的可靠性與組成該系統(tǒng)的設備數(shù)量有關。設備越多，發(fā)生故障的機會越大。因為光纖系統(tǒng)包含的設備數(shù)量少(不像電纜系統(tǒng)那樣需要幾十個放大器)，可靠性自然也就高，故一個設計良好、正確安裝調(diào)試的光纖系統(tǒng)的工作性能是非?？煽康?。
6．成本不斷下降
目前，有人提出了新摩爾定律，也叫做光學定律（Optical Law）。該定律指出，光纖傳輸信息的帶寬，每6個月增加1倍，而價格降低1倍。光通信技術的發(fā)展，為Internet寬帶技術的發(fā)展奠定了非常好的基礎。這就為大型有線電視系統(tǒng)采用光纖傳輸方式掃清了最后一個障礙。由于制作光纖的材料(石英)來源十分豐富，隨著技術的進步，成本還會進一步降低；而電纜所需的銅原料有限，價格會越來越高。顯然，今后光纖傳輸將占絕對優(yōu)勢，成為建立全省、以至全國有線電視網(wǎng)的最主要傳輸手段。
7．損耗低
在同軸電纜組成的系統(tǒng)中，最好的電纜在傳輸800MHz信號時，每公里的損耗都在40dB以上。相比之下，光導纖維的損耗則要小得多，傳輸1、31um的光，每公里損耗在0．35dB以下若傳輸1．55um的光，每公里損耗更小，可達0．2dB以下。這就比同軸電纜的功率損耗要小一億倍，使其能傳輸?shù)木嚯x要遠得多。此外，光纖傳輸損耗還有兩個特點，一是在全部有線電視頻道內(nèi)具有相同的損耗，不需要像電纜干線那樣必須引人均衡器進行均衡；二是其損耗幾乎不隨溫度而變，不用擔心因環(huán)境溫度變化而造成干線電平的波動。
二、業(yè)務上的需求和市場的競爭
伴隨著計算機的廣泛應用，計算機網(wǎng)絡數(shù)目在不斷的增加，Internet用戶數(shù)量也在不斷增加，使得通信容量不斷的加大，因此，數(shù)據(jù)通信的帶寬要求顯得更加重要。目前，為了解決數(shù)據(jù)能夠在主干網(wǎng)絡中順利的傳輸，在通信介質方面，對于主干網(wǎng)絡都采用了光纖作為傳輸媒介。光纖作為主干網(wǎng)絡的傳輸媒介，解決了主干線路數(shù)據(jù)負載問題，使得數(shù)據(jù)能夠順利傳輸。光纖在主干網(wǎng)絡中取代了傳統(tǒng)的銅線介質，但“最后一英里”問題上,還沒有完全的普及光纖，這就造成本地回路成為主干網(wǎng)絡的瓶頸。隨著3G網(wǎng)絡的不斷發(fā)展，用戶“最后一英里”問題應該盡快解決。目前，采用的接入方式有：FTTH、FTTB、FTTC。
相關數(shù)據(jù)表明，2002年至2006年，我國寬帶上網(wǎng)用戶比例由9%上升到52%。寬帶用戶成為大多數(shù)，這標志著我國互聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)進入寬帶時代。寬帶接入已經(jīng)成為固網(wǎng)運營商增長的第一驅動力。而寬帶業(yè)務的需求必然刺激相關寬帶技術的發(fā)展和應用，光纖具有近似于無限的帶寬，端到端的全光網(wǎng)絡是寬帶接入的最終解決方案。隨著光纖接入成本不斷下降、銅纜接入網(wǎng)運維成本的攀升，運營商網(wǎng)絡將向以寬帶為特征的下一代網(wǎng)轉型。論文格式。隨著今后更多高帶寬業(yè)務的出現(xiàn)，F(xiàn)TTH上馬也是大勢所趨。論文格式。
正是基于這種共識，各固網(wǎng)運營商在鋪網(wǎng)時都遵循光進銅退的準則，將投資重心轉向光纖接入網(wǎng)。新建商業(yè)樓宇與住宅區(qū)原則上采用光纖覆蓋，控制銅纜投資。FTTH已經(jīng)從實驗室中走出，真正貼近普通用戶，迎來了快速增長的新時期。
近年來，中國信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速，通信領域的發(fā)展也是呈現(xiàn)出一片欣欣向榮之勢，進入3G的通信時代已經(jīng)成為歷史的必然，通過近二十年孜孜不倦的研究，移動網(wǎng)絡通信在我國的范圍覆蓋已經(jīng)非常廣泛，而通信質量也有了相當大的提高，同時業(yè)務品種也呈現(xiàn)出多元化發(fā)展，通信部門的服務質量也有了很大的提高。
網(wǎng)絡通信的發(fā)展趨勢，要求我們核心網(wǎng)必須進行非常廣泛的2/3G網(wǎng)絡的融合與改造，為了跟上信息產(chǎn)業(yè)的時展趨勢，我國在網(wǎng)絡通信的各個方面都必須有更與時俱進的要求，在提高通信安全、通信穩(wěn)定、通信可靠等領域有著更細化的發(fā)展規(guī)劃。在網(wǎng)絡通信的發(fā)展趨勢中，監(jiān)理的作用有了更加突出和明顯的作用。由于監(jiān)理在網(wǎng)絡通信發(fā)展中具有重大作用，本論文主要對網(wǎng)絡設備安裝方面和網(wǎng)絡設備調(diào)測方面進行了一定的探索和討論。
1 網(wǎng)絡通信設備安裝方面的監(jiān)理
1.1 網(wǎng)絡電纜的槽道以及走道的安裝應該嚴格按照施工圖的具體要求，位置應該符合規(guī)定，水平走道的位置應該跟列架平行或者垂直。而垂直走道的位置則必須和地面呈90度的直角相交，絕不可以出現(xiàn)傾斜的情況。走道和吊架的設計安裝則應牢固并且整齊不雜亂，和地面呈90度角，保持垂直。電纜走道經(jīng)過障礙物特別是墻洞以及樓板孔的時候，必須安裝子口予以保護。網(wǎng)絡電纜安裝結束后，應該用蓋子或者板子完全封閉住洞口部分，蓋板以及子口的材質必須是阻燃的，網(wǎng)絡電纜表皮顏色應該跟周圍環(huán)境的主色調(diào)是一樣的。在墻體周圍進行雙邊或者單邊網(wǎng)絡電纜安裝時，墻體上的支撐物必須牢固并且距離間隔均勻。走道走向保持一致，槽道必須垂直牢固，槽道列間理論上應該平行。
1.2 網(wǎng)絡通信設備機柜和機架要進行正確的安裝，按照安裝工程設計的具體要求來，正確的安裝機臺，位置正確，臺列規(guī)整，鄰近機臺盡量靠攏，機臺邊緣部分則呈直線分布，臺面之間應該水平，臺面銜接的地方不可以出現(xiàn)高低不平的情況。還必須按照抗震的需要進行加固。
1.3 布放安裝電纜的各個方面必須符合施工圖的具體要求，電纜排放必須整齊，并且沒有損傷的情況出現(xiàn)。用戶、信號、電源的電纜和中繼電纜按照要求要分開布放；直流電和交流電的饋電電纜，也要分離開來進行布放。在活動的地板下進行電纜布放的時候則要盡量順直，杜絕凌亂現(xiàn)象，不得堵住通道影響送風，盡量不要出現(xiàn)電纜的交差現(xiàn)象。
1.4 機房內(nèi)部直流電源線安裝路由和安裝路數(shù)還有布放的具置則必須按照設計要求。電源線中間不能有接頭，安裝好電源線以后末端特別是剖頭的地方必須進行絕緣物封頭的處理。直流電源線必須接觸良好，接續(xù)部位牢靠，交流電源線特別是用于系統(tǒng)交換的部分必須設有保護裝置，并且保護裝置必須是接地的。應該按照施工圖的需要來進行電源線規(guī)格的選擇，同樣，保險絲的選擇也應符合容量要求。
1.5 光纖和網(wǎng)線的安裝應該擺放整齊并進行綁扎處理，出孔線和線槽應該按照要求對應。中繼電纜要求平直走線，特別是E1信號系統(tǒng)的走線，必須按照施工圖的要求在DDF架上進行成端。為了便于分辨，應該打印各種不同的標簽并且黏貼到相應的位置。
2 網(wǎng)絡通信軟件調(diào)測項目工程
為了使網(wǎng)絡通信設備達到預期效果并進行正常使用的目的，在施工工程中監(jiān)理需要按照下面幾條原則。
2.1 安全第一
無論什么時候安全都是第一位的，網(wǎng)絡通信項目投資的規(guī)模很大，施工周期也比較長，對于技術的要求也很高。網(wǎng)絡通信項目使用的年限比較長，是和地區(qū)通信直接掛鉤的，并且有著不小的風險性，必須安全生產(chǎn)，盡量避免通信事故，強調(diào)安全是第一位的。
2.2 必須堅持原則，按照計劃進行施工
調(diào)研之前，局方的主管、廠家調(diào)測督導人員，以及監(jiān)理人員協(xié)調(diào)商議出具體的各個方面的完善施工計劃，并安排好施工的日期，提前制定好每個具體步驟的計劃并成文，經(jīng)三方批準后便可以進行具體的施工，而建立協(xié)助人員則要在施工過程中申請網(wǎng)絡資源：相應的信令點碼、具體的LSTP電路、詳細的時鐘電路和網(wǎng)絡計費端口的具體分配等，做好資源的統(tǒng)計和錄入，最終用于電路的申請和調(diào)測。
2.3 制定好具體的預防措施和應急措施的預案
具體的設備通電前，必須要經(jīng)過督促調(diào)測的工程師的確認，主要檢測是否具備條件，具體的測試儀器是否已經(jīng)到位并且可以應用。設備運行所需要的濕度、溫度以及管理的條件機房是否真的已經(jīng)具備。三方主管應該了解和解決網(wǎng)絡調(diào)測過程中所遇到的問題，如果三方主管沒有辦法解決，則必須盡快聯(lián)系具體的廠家進行協(xié)調(diào)替換，并向局方的工程項目的主管匯報出現(xiàn)的問題以及具體的工作情況。
在項目最后的分割交接的過程中，必須盡快的和局方的此工程項目的主管進行溝通，以便確定具體的時間，對于割接方案則需要施工單位和廠家共同準備，三方對于此方案的可行性進行細致認真的審核，并且提出合理的要求和建議。分割交接的時候則必須按照此前方案的具體步驟來進行，若是未成功或者出現(xiàn)一時沒有辦法解決的問題時，應該按照具體的協(xié)定解決，或者恢復以前的通信網(wǎng)絡進行運行。
3 結束語
我國的通信事業(yè)經(jīng)過近二十年的發(fā)展，通信網(wǎng)絡建設的工程監(jiān)理理念也獲得了通信行業(yè)的認可，而網(wǎng)絡通信工程的建立是為了滿足人們?nèi)找嬖鲩L的物質文化需求，主要是溝通和信息的追求，滿足人們的精神需要，網(wǎng)絡通信工程的監(jiān)理從根本意義上來說是以網(wǎng)絡為核心，理念和其他行業(yè)的監(jiān)理是不同的，模式也不一樣，網(wǎng)絡通信必須做好監(jiān)理工作，這個網(wǎng)絡安全和通信的整體質量是直接國購的，必須嚴格要求，仔細施工，確保能夠達到網(wǎng)絡工程的要求，更好地服務于廣大人民群眾。
參考文獻
[1]魏時哲. 淺談監(jiān)理在移動通信核心網(wǎng)工程建設中的作用[J]. 甘肅科技，2012（12）.
一、引言
在大鄭線新立屯至通遼西區(qū)間增建第二線工程中,有相鄰的甲、乙、丙三個站,由于增建二線,乙站拆除,甲乙兩站相距12.2km,乙丙兩站相距13.4km,甲站出站1km處上下行線各有一座長約500m的隧道,此1km內(nèi)有較大曲線和路塹。因乙站車站臺拆除,致使甲、丙兩站間的無線列調(diào)電話通信出現(xiàn)弱、盲區(qū),目前解決明區(qū)間弱場的方式主要有布放中繼臺及布放光纖直放站兩種,前者造價較低,但由于空間波不易控制,后者需要鋪設光纖,適合站間距離長,同時造價相對較大,為解決弱、盲區(qū)通信問題,針對本工程實際情況,設計中明區(qū)間采用異頻中繼,隧道內(nèi)采用無漏纜隧道中繼器及特制平板天線的方案,設備選用華通時空通信技術有限公司的產(chǎn)品?，F(xiàn)將工程有關情況簡介如下。
二、系統(tǒng)組成
本無線列調(diào)系統(tǒng)為450mhz-c制式,弱場異頻中繼頻率為150mhz。
(一)明區(qū)間弱場中繼設備
明區(qū)間弱場中繼設備由wjj-11型首臺中繼器和wjj-12型尾臺中繼器組成,首臺設在丙車站,尾臺設在弱場區(qū)邊緣的原乙站,通過首尾中繼器的中繼及無線轉發(fā)功能,實現(xiàn)車站臺與弱場區(qū)機車臺的通信。wwW.lw881.com車站呼叫機車:站臺將呼叫機車的114.8hz信令調(diào)制到f1發(fā)射(f1為457.7mhz),首臺收f1解調(diào)出114.8hz再調(diào)制到f2發(fā)射(f2為151.7mhz。),尾臺收f2解調(diào)出114.8hz再調(diào)制到f1發(fā)射,車臺收f1解調(diào)出114.8hz后顯示被呼叫并發(fā)415hz回鈴信號,經(jīng)相應操作,雙方通話。機車呼叫車站:為上述反向流程,呼叫車站信令為123hz。
(二)隧道內(nèi)盲區(qū)中繼設備
wjs系列中繼器是解決無漏纜隧道內(nèi)通信的專用設備,它由wjs-1型洞口中繼器、wjs-2型洞內(nèi)中繼器、平板天線、連接洞內(nèi)中繼器和平板天線的功分器、syv-50-9射頻電纜和連接兩中繼器的中頻隔離器、yzw2x4.0控制電纜組成。其中控制電纜內(nèi)既傳輸中繼器所需的220v交流電源又傳輸含有呼控信令的中頻455khz,兩者通過中頻隔離器分開。隧道較短時洞內(nèi)可不設中繼器,較長時可設2臺以上中繼器,1臺中繼器可帶多達5個平板天線。洞口中繼器設在洞口中繼房內(nèi),洞內(nèi)中繼器設在隧道內(nèi)適當?shù)攸c的避車洞內(nèi),平板天線貼裝在洞壁上部,控制電纜、射頻電纜及功分器等設在洞壁上。其通信過程如下,車站呼叫機車:站臺將呼叫機車的114.8hz信令調(diào)制到f1發(fā)射,洞口中繼器收f1后解調(diào)出含有114.8hz信令的中頻455khz,中頻經(jīng)控制電纜傳至洞內(nèi)各中繼器再調(diào)制到f1經(jīng)射頻電纜及功分器傳至平板天線發(fā)射,機車收f1解調(diào)出114.8hz后顯示被呼叫并發(fā)415hz回鈴信號,經(jīng)相應操作,雙方通話。機車呼叫車站:為上述反向流程,呼叫車站信令為123hz。車站經(jīng)首尾中繼器與隧道內(nèi)機車的通信與上述類似。
三、設備配置
由于乙站拆除,在乙站新設wjj-12型尾臺中繼器一套,丙站除原車站臺外另設wjj-11型首臺中繼器,甲站原車站臺不變;上行線隧道的甲站側洞口設wjs-1型中繼器一套,負責甲站車站臺與上行線隧道內(nèi)機車臺的通信中繼。因隧道較短,隧道內(nèi)未設洞內(nèi)中繼器,僅設平板天線3個、功分器2個,同時設相應的射頻電纜及中繼電纜;下行線隧道洞內(nèi)設備與下行線隧道類似,下行側洞口設wjs-1型中繼器一套,乙站設尾臺中繼器一套,丙站設首臺中繼器一套,下行線隧道內(nèi)機車臺經(jīng)洞口中繼器、拆除乙站新設的尾臺中繼器、丙站首臺中繼器與丙站車站臺間的通信。
四、頻率選定和場強 計算
根據(jù)tb/t3052-2002規(guī)定,450mhz頻段c制式頻率選457.700mhz,異頻中繼頻率選151.700mhz。450mhz頻段機車臺接收機輸入電平中值設計值取28dbμv(其中,電臺最小可用電平10dbμv,起伏量11.5dbμv,儲備量6.5dbμv)。因無線列調(diào)的場強計算范圍內(nèi)地球曲率的影響并不顯著,故用平面大地公式近似計算。
1.450mhz:接收點入口電平:v入=p1-l1+g1-l0-f+g2-l2。式中:p1為發(fā)射功率5w(144dbμv);l1為發(fā)射饋線損耗6dbμv;g1為發(fā)射天線增益13dbμv;l0為自由空間傳輸衰減;f為衰減修正因子;g2為接收天線增益0dbμv;l2為接收饋線損耗3dbμv。
自由空間傳輸衰減:l0=22+20lgd+20lgf。式中:d為收、發(fā)天線間距離(km);f為載頻頻率(mhz);l0=22+20lg13.4+20lg450=97.6dbμv。
平面大地傳播時衰減修正因子:f=22+20lgh1.h2.f/d=22+20lg25x4.8x
450/13400=34.1dbμv。
機車距車站13.4km時:v入=144-6+13-97.6-34.1+0-3=16.3dbμ。v不滿足28dbμv的要求,但可以達到中繼器的工作開門電平。
2.隧道內(nèi)平板天線發(fā)射電平:(洞內(nèi)中繼器輸出電平144dbμv[5w],射頻電纜衰耗0.05db/m,平板天線間距160m,增益1dbμv,功分器主路衰耗3db,支路衰耗3-25db可調(diào)。)最遠處天線發(fā)射電平:p=144-0.05×540-3×2+1=112dbμv,由遠至近調(diào)整功分器支路衰耗為12db、24db,則天線發(fā)射電平為112dbμv。因隧道內(nèi)電波傳播受列車、洞壁構造、隧道截面及曲線等因素影響很大,工程中應據(jù)實測場強調(diào)整天線間距、功分器支路衰耗及中繼器輸出電平,使場強滿足要求。
五、設備安裝
丙站新建運轉室,車站臺及首臺中繼器設在的25米鐵塔上,天線塔設10ω防雷地線,電臺所需交流電源由通信機械室接引;拆除乙站利用原20米鐵塔,尾臺中繼器設在無人值守的中繼房內(nèi),電源采用太陽能供電。隧道口的洞口中繼器設在無人值守的區(qū)間中繼房內(nèi),電源采用太陽能供電。區(qū)間中繼房應特別注意高頻避雷器、系統(tǒng)工作地線及天線塔防雷地線的良好設置,以確保設備安全運行。隧道頻電纜掛設在洞壁上部的掛鉤上,平板天線及功分器設在洞壁頂部。平板天線間的距離160m左右,施工時根據(jù)隧道內(nèi)場強實測情況進行調(diào)整。功分器主路衰耗3db,支路衰耗3-25db可調(diào),愈靠近中繼器的支路衰耗愈大,使各天線的輸出電平基本一致。
六、小結
一、智能綜合監(jiān)控系統(tǒng)的設計思路
智能監(jiān)控系統(tǒng)主要對電纜隧道中的電纜設備和其他輔助設備的狀態(tài)進行實時監(jiān)控，本文介紹的智能監(jiān)控系統(tǒng)，基于虛擬現(xiàn)實技術和電纜隧道監(jiān)控技術于一身，是一種虛擬現(xiàn)實的綜合監(jiān)控平臺。電纜隧道綜合監(jiān)控系統(tǒng)結構如下圖1所示：
從圖1中可以看出，智能綜合監(jiān)控系統(tǒng)，主要由一級監(jiān)控平臺通過路由器和網(wǎng)絡交換機互聯(lián)，網(wǎng)絡交換機包括多狀態(tài)綜合監(jiān)控主機、視頻編碼器以及應急通信主機三個模塊，具體的功能模塊有隧道環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)、水泵及水位監(jiān)測系統(tǒng)、風機監(jiān)控系統(tǒng)、電纜接地電流監(jiān)測系統(tǒng)、井蓋狀態(tài)及遠程開啟系統(tǒng)、進出門禁系統(tǒng)、視頻監(jiān)控系統(tǒng)以及應急通信及人員定位系統(tǒng)。下面就對主要功能模塊進行分析：
1、隧道環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)。隧道環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)，主要是對隧道內(nèi)CO、H2S、CH有毒有害氣體進行監(jiān)測，同時也對隧道內(nèi)的氧氣含量和濕度進行有效監(jiān)測，最大限度地確保工作人員的人身安全。
2、水泵及水位監(jiān)測系統(tǒng)。水泵及水位監(jiān)測系統(tǒng)主要是對電纜隧道內(nèi)集水坑水位進行有效監(jiān)控，當水位超過預設值時將會啟動遠程警報，并且傳送一個無源干接點信號至遠程狀態(tài)檢測單元。隧道維護人員通過該信號確定水泵是否正常排水，并且采取相P應急措施。
3、電纜接地電流監(jiān)測系統(tǒng)。電纜接地電流監(jiān)測系統(tǒng)由接地電流采集器、超限接地電流采集器、雙模CT電流互感器等設備組成。由于高壓電纜在長期工作狀態(tài)下會產(chǎn)生電場，電纜絕緣在足夠強的電場作用下會局部放電，輕微放電對電力設備的影響較小，絕緣強度下降較慢，但是強烈的局部放電會使絕緣快速下降，影響電網(wǎng)安全運行。
4、井蓋狀態(tài)及遠程開啟系統(tǒng)。井蓋狀態(tài)及遠程開啟系統(tǒng)由井蓋電子鎖、玻璃鋼人井內(nèi)蓋等設備組成。隧道井蓋大都于地面，經(jīng)常遭到惡意破壞或者盜取，因此，通過安裝該系統(tǒng)，一旦發(fā)現(xiàn)井蓋遭到人為破壞，將會啟動遠程警報。
5、視頻監(jiān)控系統(tǒng)。視頻監(jiān)控系統(tǒng)主要由攝像頭、視頻光端機以及視頻編碼器組成。在電纜隧道中攝像頭安裝在一些重點部位和隧道與地面出入口的連接處，能夠有效的對隧道內(nèi)電纜運行狀態(tài)進行全方位監(jiān)控。
二、智能綜合監(jiān)控技術的應用及發(fā)展評價
在電網(wǎng)系統(tǒng)中，電纜是重要的電能傳輸設備。伴隨著城市化進程的快速發(fā)展，電纜隧道已經(jīng)逐步取代了部分架空線路，尤其是在一線、二線發(fā)達城市中，電纜隧道在輸電設備中所占的比重越來越大。由于人們?nèi)粘９ぷ骱蜕铍x不開電能，電纜運行狀態(tài)直接影響著城市輸電網(wǎng)絡的安全與經(jīng)濟運行，再加上傳統(tǒng)的架空線路已經(jīng)不能滿足電網(wǎng)發(fā)展的需要，因此，轉變電纜隧道管理模式，針對電纜隧道開發(fā)配套的智能監(jiān)控系統(tǒng)是未來發(fā)展的主要方向?；诨ヂ?lián)網(wǎng)技術的智能綜合監(jiān)控系統(tǒng)，可以在虛擬環(huán)境下的信息展示、狀態(tài)可視化仿真表達、分析操作輔助引導方面有廣闊的應用前景?；谔摂M現(xiàn)實技術的電力隧道監(jiān)控平臺，可有效對工作范圍內(nèi)的運行狀態(tài)、環(huán)境、溫濕度等參數(shù)進行實時監(jiān)控，對故障信息、預警參數(shù)、環(huán)境信息及運行狀態(tài)進行綜合管理。
結論：綜上所述，電纜隧道是未來城市電力發(fā)展的主要方向，尤其是在一些一線城市，由于人口密集，城市用地緊張，電纜隧道已經(jīng)大量普及，并且配套的智能監(jiān)控技術也有了較為純熟的發(fā)展。在長期實踐中證明，智能綜合監(jiān)控系統(tǒng)不僅可以降低電纜運行過程中人員巡視的工作量，而且對電纜隧道內(nèi)設備的運行狀態(tài)以及安全隱患可以進行有效監(jiān)控，有效的做到及時發(fā)現(xiàn)問題并快速的解決問題，最大限度的確保電網(wǎng)安全運行。
參 考 文 獻
1管線綜合布置的一般原則及各類管道特性
(2)為了減少管線檢修及施工時對交通的影響，管線應盡量布置在人行道或非機動車道下，并平行于道路中心線布置；
(3)根據(jù)管線所輸送的介質性質分類布置，以減少管線問的相互干擾，
(4)管線豎向布置時，其調(diào)整原則是：壓力管讓重力管，小管讓大管，支管讓干管，易彎管讓難彎管；
(5)各種管線的危險性由大到小依次為：煤氣管道、生活污水管道、雨水管道、電力電纜、給水管道、通信信號電纜；
(6)各種管道的可塑性由大到小依次為：通信信號電纜、電力電纜、給水管道、煤氣管道、生活污水管道、雨水管道。
根據(jù)《城市工程管線綜合規(guī)劃規(guī)范》的要求，工程管線布置在道路下，從道路紅線向道路中心線方向平行布置的次序宜為：電力管、通信信號管、煤氣管、給水管、雨水管、污水管；工程管線在庭院內(nèi)，由建筑紅線向外依次平行布置的次序為：電力管、通信信號管、污水管、煤氣管、給水管。
2某住宅小區(qū)設計構思
在某住宅小區(qū)的5類地下管線中，對小區(qū)運行安全最為直接的是排水管；對小區(qū)運行安全潛在危險大的是煤氣管；對小區(qū)今后發(fā)展影響最大的是通信信號管。因此，確定設計方案的重點是排水管、煤氣管和通信信號管。
2．1體制排水管設計
首先是排水體制的選擇，設計采用雨污分流制，為今后城市污水的集中處理提供條件；其次是小區(qū)豎向設計與排水出口方向的協(xié)調(diào)，如果小區(qū)的豎向分區(qū)與排水總出口不一致，客觀上將造成小區(qū)不合理的逆向排水。
2．2煤氣管的施工安全設計
由于煤氣具有可爆炸性和劇毒性的特點，設計的關鍵在于如何確保煤氣管的施工安全和運行安全。在布置時，煤氣管不宜在污水管和電力電纜旁邊，以免煤氣泄漏后遇沼氣或電火花而引起爆炸。
2．3通信信號管設計
隨著現(xiàn)代通訊技術的迅猛發(fā)展，遠程安全系統(tǒng)的完善和電腦網(wǎng)絡進入家庭，均與通信信號管的建設密不可分，在設計時主要考慮遠期的可發(fā)展性，適當預留發(fā)展空間。
2．4消防系統(tǒng)管線設計
因水消防系統(tǒng)一般是獨立的消防給水系統(tǒng)，絕大部分時間管網(wǎng)內(nèi)的水處于靜止狀態(tài)。我國目前消防管網(wǎng)大部分采用鋼管，而不流動的水易孳生厭氧菌，其對鋼管會產(chǎn)生生化腐蝕，這種腐蝕多為點蝕，對鋼管的破壞性極大。因此把消防管網(wǎng)設計成流動狀態(tài)是很有必要的，這一點很容易被設計人員所忽視，應引起足夠的重視。把消防水設計成流動狀態(tài)，當消防系統(tǒng)較小時不難做到，而對消防系統(tǒng)供水范圍較大時就有一定的難度，但至少應將消防主管內(nèi)的水設計咸流動狀態(tài)。為保證消防管網(wǎng)內(nèi)水量的相對穩(wěn)定，要求系統(tǒng)內(nèi)的回流水應進入消防水池，不應為減少回流管的設計而將該部分水作它用，更不能就近排放?；亓魉勘M可能少，能保證管網(wǎng)內(nèi)的水處于流動狀態(tài)即可，避免回流量過大而影響消防時的水量和增加平時穩(wěn)壓泵的運行功率。
3某住宅小區(qū)管線綜合平面布置
在某住宅小區(qū)中，主干道寬為1Om，車道寬7m，人行道寬15m，宅問道路寬為2．5m，住宅房前屋后的綠化帶寬為2．5～3．5m。以下以北梯戶型為例，門棟入口方向朝北，衛(wèi)生問和廚房布置在北面。
3．1庭院內(nèi)管線綜合平面布置
3．11污水管設計
根據(jù)住宅的平面布置以及GBJ15-88《建筑給水排水設計規(guī)范》的要求，化糞池距建筑物的凈距宜《5m，且化糞池及其污水管布置在宅間道路遠離住宅的一側為宜。若將化糞池和污水管布置在宅間道路下，需考慮化糞池承受通過汽車的荷載，每座造價將增加近2000元，與延長幾米污水管的造價相比，顯然前者在經(jīng)濟上不劃算i若讓給水管和煤氣管穿越化糞池，也將增加施工難度和工程造價，故設計時考慮將污水管布置在宅問道路遠離住宅的一側。
3．1．2煤氣管的安全設計
煤氣管通常采用PE管，在附近管道施工開挖時，煤氣管容易遭受意外損傷，危及煤氣管的運行安全。設計時，將煤氣管布置在屋后的綠化帶中，既減少了外部荷載的影響，又避免了管道與房屋一側的施工干擾，能較好地保證煤氣管的安全。
3．1．3通信信號管設計
由于現(xiàn)代通訊技術發(fā)展迅速，今后必然會有擴容施工，為了減少施工對道路的破壞及對居民生活的影響，設計將通信信號管布置在宅問道路的綠化帶中。
3．1．4給水管和電力電纜
給水管和電力電纜相對變化較小，可一次性施工到位。給水管布置在宅問道路下；考慮到電力電纜的可彎性較大，將其布置在遠離住宅的另一側綠化帶中。
3．15消防管線設計
裝置及罐區(qū)防火堤外四周消防管線應環(huán)形布置，如裝置內(nèi)有消防通道，則沿消防通道也應布置消防管線并與裝置四周管線環(huán)形連接。當幾個占地面積較少的裝置在一起時，為減少管線敷設，可將這幾個裝置作為整體在其四周環(huán)狀布置管線，必要時采用支管引入裝置的形式補充設置消防設施。環(huán)狀管網(wǎng)應用閥門分成若干獨立管段，每個管段上消防設施的布置不應超過5個。消防管網(wǎng)可與企業(yè)生產(chǎn)水管網(wǎng)設置連通管，連通管上設置止回閥，保證消防管內(nèi)的水不流向生產(chǎn)水管網(wǎng)。綜合上述情況，設計庭院內(nèi)管線綜合平面布置由住宅一側依次向外調(diào)整為：煤氣管、通信信號管、給水管、污水管、電力管。具體布置見圖1。
3-2主干道下管線綜合平面布置
在設計時，考慮將可燃易燃及損壞時對房屋基礎有危害的管道盡量遠離建筑布置：對埋設較深的管道也布置距建筑物遠一些。為了減少外部荷載對煤氣管的影響，設計將煤氣管布置在-N人行道下；雨水管和污水管的管徑較大且埋設較深，將其布置在道路中間，電力電纜布置在另一側人行道下，通信信號管布置在靠近電力電纜一側的車行道下。具體布置見圖2。
4管線綜合豎向設計
由于污水管和雨水管屬于重力式排水，其調(diào)節(jié)余量小，且排水管管徑較大，占用的空間也較多，因而豎向設計時應處理好排水管的高程。在排水條件許可的條件下，適當?shù)亟档陀晁艿穆裆?，使其管頂覆土達到1～1．2m，有利于管線交叉時其他小管徑的管道從雨水管的上方穿越，從而減少建設投資并為日后管線的維修提供方便。
1 電力防盜報警系統(tǒng)
電力防盜報警系統(tǒng)的保護對象一般有電纜、變壓器等，特別是戶外人煙稀少的地段更是防護的重點。由于電力線路是線網(wǎng)狀布設， 防護的地段十分分散，涉及的地理范圍比較廣泛，地形、環(huán)境復雜多樣，因此需要分地段設置多個探測器時刻監(jiān)測電力線路的運行狀況。目前，常見的電力防盜報警系統(tǒng)均采用多個前端探測器對應一個監(jiān)控中心的多對一模式，并且普遍采用無線報警網(wǎng)絡。如果系統(tǒng)使用無線電磁波通信方式，因為電磁波傳播距離是比較有限的，所以監(jiān)控主機與各分機的安裝距離不宜太遠，系統(tǒng)的規(guī)模有限，不利于系統(tǒng)的擴容。隨著GSM和GPRS技術的成熟以及在各個領域的使用，提升了系統(tǒng)監(jiān)控能力和擴大了其布防范圍。
2 電力防盜報警系統(tǒng)的常用檢測原理
早期在電力防盜方面只能采用比較簡單且沒有較高技術含量的專職人員巡檢和被動防御的方法。
被動防御法則各式各樣，如下拉鋼絞線防盜法。它是在電力輸電線路桿塔附近的電纜上搭接一定長度的裸露導線，垂下的裸露導線由于帶有同輸電線路同樣的電壓而迫使偷盜分子無法靠近電纜。隨著偷盜分子的摸索，很多時候根本不需要靠近電纜，如站在地面就能切割電力線路，所以它擁有明顯的缺陷。
隨著電子技術的發(fā)展應用，使用先進的電子儀器替代以前工作人員巡檢或被動防御是必然的趨勢。目前電子儀器檢測技術方法眾多，其中的電氣參數(shù)監(jiān)測方法主要有電壓電流檢測法、電容探測法、微波感應探測法、電力線載波通信法等。
2.1 電壓電流檢測法 電壓電流檢測法就是通過檢測電纜是否帶電判斷電纜是否被盜割的一種方法。這種方法簡單可靠，但只適用于長期通電的電纜。監(jiān)測電力線路是否帶電的檢測電路可以根據(jù)實際情況進行設計，實施方案應以安全、可靠、經(jīng)濟為原則。根據(jù)實際情況，采用電壓電流檢測法，當電力線路被盜剪時，檢測點就會失電報警。檢測電纜是否帶電的電路多種多樣，實施方案針對不同的系統(tǒng)與實際情況而有所不同。
2.2 電容探測法 電容探測法是利用一對終端短路的空置電力線路，始端接于報警器的多諧振蕩器上，當電力線路正常時，振蕩器不起振，沒有信號輸出；當電力線路被切割時，由于兩固定平行導線間電容為定值，不同切割位置使得空置電力線路形成的電容容量大小和振蕩器輸出的信號頻率也不同，利用單片機對輸出的方波脈沖進行計算，可準確測知被切割方位。將該平行導線間形成的電容接入到由555時基芯片所組成的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器中，由單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的工作原理可知單穩(wěn)態(tài)時間：T=1.1RC，式中R固定電阻；C農(nóng)用電網(wǎng)線路線間的電容。當線路未被盜割時，C為一定常數(shù)C0，從而也為一固定值T0；一旦線路被盜割，發(fā)生變化，隨之也發(fā)生變化。因此，只要隨時監(jiān)測值，并與固定值T0進行比較，就能發(fā)現(xiàn)電力線路是否被盜，并且可以推斷出盜割的位置。
2.3 微波感應探測法 微波感應探測法是利用微波感應原理，感應有效范圍內(nèi)的物體并取得信號，進而告知監(jiān)控人員可能發(fā)生盜竊的桿塔或線路的具體信息，同時進行現(xiàn)場語音警示。
微波感應器又稱為微波雷達，是利用電磁波的多普勒原理設計而成的。由于任何電磁波都具有反射特性，所以當微波感應器輻射出的一定頻率的電磁波碰到阻攔物時，就會有一部分電磁波被反射回來。如果阻攔物是靜止的，反射波的波長就是恒定的；如果阻擋物向波源運動，則反射波的波長比波源的波長短；如果阻擋物向遠離波源的方向運動，則反射波的波長比波源的波長要長。波長的變化意味著頻率的變化，微波感應器基于此原理，通過感應反射波的變化來判斷有無運動物體逼近或遠離波源。
微波感應法與電纜沒有直接接觸，并不判斷電纜是否斷電，而是將該裝置安放在桿塔上，通過微波方式檢測桿塔周圍有效區(qū)域內(nèi)是否有運動的物體。它是一種間接的判斷方法，因此該設備不適合安裝在人或動物活動頻繁的區(qū)域，以免發(fā)生誤報。
2.4 電力線載波通信法 利用電力線路載波通訊監(jiān)測電力線路是否被盜，是在被測電力線路上加載檢測載波信號，一旦電力線路被盜剪，信號傳輸中斷，報警器接收不到信號就會報警。
電力線載波通信法既是一種通訊方式也是一種檢測方式，它的檢測媒介是現(xiàn)有的電力線網(wǎng)絡，因此不需要額外增加通訊媒介，成本的節(jié)省是可觀的；由于電力線不傳遞其他信息，因此可以獨享檢測通道做到實時監(jiān)視控制。電力線載波通訊法安裝簡便隨意、偵測方法隱蔽，而且不論電纜是否帶電均能監(jiān)測，因而具有其他方法無法比擬的優(yōu)點。
3 電力防盜報警系統(tǒng)通信方式
從國內(nèi)外對電力防盜報警系統(tǒng)的研究來看，應用比較廣泛的通信方式主要有有線通信、無線通信以及電力線載波通訊等。
電話線通信已被電力部門廣泛應用于SCADA和繼電保護中。電話線利用電話網(wǎng)的現(xiàn)有資源，可以達到較高的波特率，而且容易實現(xiàn)雙向通信。但是，它難覆蓋眾多區(qū)域，在野外架設電話線很容易遭到偷盜分子的破壞。
無線電通信是指利用無線電波傳播信息的通信方式，可以用于傳送電報、電話、傳真、廣播和電視等。無線電波傳播時易受環(huán)境干擾，傳輸距離有限。對于分布廣泛的電力線路，需要防護點數(shù)量大而且比較分散，很難完全覆蓋。
全球移動通信系統(tǒng)是一個歐洲標準，但是卻取得了全球性的成功。基于GSM技術的電力線路防盜報警系統(tǒng)是將現(xiàn)代計算機技術和公共移動通訊網(wǎng)絡技術合為一體的一種新型監(jiān)控報警系統(tǒng)。系統(tǒng)的中心點為監(jiān)控指揮中心，由計算機網(wǎng)絡、數(shù)據(jù)庫和GSM短信平臺組成。當監(jiān)控中心收到各個監(jiān)控點上傳的信息和數(shù)據(jù)，就把它們存人數(shù)據(jù)庫并分發(fā)給相應的監(jiān)控計算機，以實現(xiàn)對各個監(jiān)控點監(jiān)視的目的；同時，監(jiān)控中心可以響應監(jiān)控計算機發(fā)出的控制信息，并且把這些信息通過GSM網(wǎng)絡發(fā)送到相應的監(jiān)控點上，從而達到對監(jiān)控點設備進行控制的目的。監(jiān)控中心與監(jiān)控點通過GSM短信平臺實現(xiàn)彼此間的通信。當有報警信息需要發(fā)送時，與傳感器連接的短信平臺立即通過GSM網(wǎng)絡發(fā)送短信給監(jiān)控中心短信平臺和值班人員手機；當與GSM通信機連接的短信平臺收到短信，就通過串口向監(jiān)控指揮中心工作的計算機發(fā)出相關命令。計算機收到命令后，迅速對其進行處理，然后通過GSM網(wǎng)絡返回控制信息，交待處理結果。
通用分組無線電業(yè)務被設計來提供比GSM電路交換數(shù)據(jù)業(yè)務具有更高速率的分組交換數(shù)據(jù)業(yè)務。GPRS一般應用于需要傳輸大量數(shù)據(jù)的通信業(yè)務中，GPRS通信的特點是永久在線，業(yè)務按流量計費。如果信號不好，那么按流量計費無疑是昂貴的，在此情況下可以采用GSM的點對點數(shù)據(jù)傳輸方式。
參考文獻
[1]楊賢輝.基于電力線載波的電力電纜防盜系統(tǒng)研究.華北電力大學碩士學位論文.2007:1~27.
一、透地通信技術概述
地下環(huán)境中，電磁干擾大，信道容量小，安裝作業(yè)難度大。因此提供一種透地深度大、抗干擾能力強、信道容量大、安裝較容易的透地通信技術極具實用價值。
早期用于礦井環(huán)境的通信技術為有線電話，另一種技術名為“漏泄饋源”（leaky feeder），都需要通過貫穿礦井的有線電纜實現(xiàn)通信。但有線方式存在電源和傳輸電纜極易被切斷的危險，同時電纜必須經(jīng)常隨井下開采面的推進而移動或延伸，隨著電纜長度的增加，每隔一段距離需要對信號進行中繼放大，成本很高。
到二十世紀初，開始研究采用甚低頻電磁波的無線電透地傳輸機制。早期的無線電透地通信系統(tǒng)僅能實現(xiàn)單向語音通信，干擾噪聲大，信道容量低，并且需要配置非常大的環(huán)形天線。隨著通信技術的迅速發(fā)展，透地通信技術在提高通信可靠性方面取得進步，實現(xiàn)了雙向通信功能，裝置的尺寸也進一步縮小，逐漸開發(fā)出成熟的產(chǎn)品。其中以澳大利亞Mine Site Technologies公司的PED系統(tǒng)、美國Transtek公司的TeleMag系統(tǒng)、加拿大Vital Alert公司的Canary系統(tǒng)為代表。
基于彈性波和磁導的透地通信技術是近年來興起的新技術。
基于彈性波的透地通信技術是新的透地通信技術。相對于甚低頻電磁波，彈性波在大地中的傳輸距離較遠，不需要大尺寸天線。彈性波在傳輸過程中由大地信道的特性決定的多徑效應是影響透地通信系統(tǒng)性能的主要因素。通信技術中的CDMA、OFDM、RAKE接收等技術可以很好地解決多徑傳輸帶來的問題，因此根據(jù)彈性波的特性選取適合甚低頻彈性波調(diào)制的參數(shù)或信道編碼方式，是這類透地通信技術的研究重點。
磁導透地通信技術以磁場為載體傳輸信號，通過產(chǎn)生交變磁場，經(jīng)由鐵芯之類的導磁介質將交變磁場傳輸至遠端，實現(xiàn)信息的傳遞。在挖掘隧道、井下作業(yè)等場景下，原本就建設有一些由導磁材料構成的構件，例如鐵軌，深井鉆探頭等，利用這些構件，可以在不額外增加成本的條件下，增加通信鏈路。這些構件的安裝位置、人員接觸條件等因素使得不適于利用這些構件來進行導電通信，而磁導通信卻不受限于這些條件?；诖艑У耐傅赝ㄐ诺闹饕獑栴}在于導磁介質在通信傳輸過程中引入的噪聲和干擾較大，因此去噪和抑制干擾是這項技術的主要研究方向。（圖1）
從技術細節(jié)來看，各個方向各有特點。增加穿透距離的研究起步相對較早，近年來呈逐漸下降態(tài)勢，這是因為基于目前的傳輸介質和傳輸方式，穿透距離已達極限。而另一較早開展研究的方向，即天線形狀及小型化方面，一直保持著不低的申請量，這是因為大規(guī)模集成電路的集成化程度在不斷提高，而且材料工藝也在不斷改進，因此天線參數(shù)以及芯片尺寸仍有進一步改進的余地。隨著我國工業(yè)化水平的提高及對礦產(chǎn)資源需求的不斷增大，近年來透地通信技術的工業(yè)應用呈熱點態(tài)勢，中國企業(yè)和研究院校對透地通信技術在相關行業(yè)的應用方面的研究加大了投入。此外，在降噪、降低干擾、增加信道容量方面，申請量保持平穩(wěn)，可以預見的是，伴隨著通信技術的快速發(fā)展，這些方面仍有進一步改進的空間。
二、透地通信技術領域的專利申請分析
2.1透地通信技術領域專利申請量趨勢分析
透地通信技術領域的專利申請量在1980年以前很少，此后持續(xù)增長，自2005年后，專利申請量快速增長，并維持在一個較高水平。
專利產(chǎn)出數(shù)量反映了一個國家擁有的原創(chuàng)專利數(shù)量，原創(chuàng)專利越多，說明該國在該技術領域的研發(fā)能力越強，技術越先進。
圖2的統(tǒng)計分析結果顯示，美國的申請量最大。美國很早就開始透地通信技術領域的研究，技術實力強大，早期由軍方部門推動研究，近年來美國的多家公司已研發(fā)出多型民用產(chǎn)品，我國也有引進。冷戰(zhàn)期間，俄羅斯（前蘇聯(lián)）為與美國對抗，在透地通信技術方面也開展了一些研究，但近期缺乏進展。歐洲與日本的申請量比較平穩(wěn)。
2.2 透地通信技術領域中國專利申請分析
中國自2006年后在該領域的專利申請量增長迅速，這與我國近年來對礦產(chǎn)資源的需求大幅度增加以及礦井事故多發(fā)有緊密聯(lián)系。
對在華申請人進行統(tǒng)計分析，約47%的申請來自企業(yè)，約42%的申請來自科研院校，來自個人的申請占11%。在華申請人沒有代表性的申請人，僅山東科技大學、哈爾濱工程大學和普拉德研究及發(fā)展公司相對較多。
以上情況均可以印證，我國在透地通信技術領域的起步較晚，相關專利技術還處于科研階段，但企業(yè)的研發(fā)熱情很高，且隨著我國的經(jīng)濟發(fā)展，今后對于礦產(chǎn)資源的需求會進一步增大，因此透地通信技術在我國有很大的市場應用前景，專利申請量必將持續(xù)快速增加。
參 考 文 獻
[1]霍振龍. 透地通信系統(tǒng)的現(xiàn)狀和主流技術分析. 工況自動化. 2013，9
[2]郝建軍，王鳳瑛. 彈性波透地通信分層大地信道的多徑特性. 煤炭學報. 2012，4
[3]張君. 超長波透地通信信道建模及弱信號檢測算法研究. 哈爾濱工業(yè)大學碩士學位論文. 2012，6
一、光纖技術發(fā)展的特點
1.網(wǎng)絡的發(fā)展對光纖提出新的要求
(1)擴大單一波長的傳輸容量。目前，單一波長的傳輸容量已達到40Gbit/s，并進行160Gbit/s的研究。40Gbit/s以上傳輸對光纖的PMD提出一定要求。(2)實現(xiàn)超長距離傳輸。論文百事通無中繼傳輸是骨干傳輸網(wǎng)的理想，目前一些公司已采用色散齊理技術，實現(xiàn)2000-5000km的無電中繼傳輸；有的采用拉曼光放大技術，更大地延長光傳輸距離。(3)適應DWDM技術的運用。目前運用32×2.5Gbit/sDWDM系統(tǒng)，該系統(tǒng)對光纖的非線性指標提出了更高要求；ITU-T對光纖的非線性屬性及測試方法的標準(G.650.2)已完成，對光纖的有效面積提出相應指標，對G.655光纖的非線性特性會有改善。
2.新型光纖產(chǎn)品的不斷出現(xiàn)
(1)用于長途通信的新型大容量長距離光纖。康寧公司推出的PureModePM系列新型光纖，利用了偏振傳輸和復合包層，用于10Gbit/s以上的DWDM系統(tǒng)中，很適合于拉曼放大器的開發(fā)與應用。Alcatelcable推出的TeralightUltra光纖，已有傳輸100km長度以上單信道40Gbit/s、總容量10.2Tbit/s的記錄。一些公司開發(fā)負色散大有效面積的光纖，提高了非線性指標的要求，簡化了色散補償方案，在長距離無再生傳輸和海底光纜長距離通信中效果很好。
(2)用于城域網(wǎng)通信的新型低水峰光纖。在城域網(wǎng)設計中，要考慮簡化設備、降低成本和非波分復用技術應用的可能性。低水峰光纖在1360-1460nm的延伸波段使帶寬被大大擴展，使CWDM系統(tǒng)被優(yōu)化，增大了傳輸信道、增長了傳輸距離。一些城域網(wǎng)設計，要求光纖的水峰低和具有負色散值，可抵消光源光器件的正色散，可組合運用這種負色散光纖與G.652光纖或G.655標準光纖，利用它來做色散補償，避免色散補償設計，節(jié)約成本。
(3)用于局域網(wǎng)的新型多模光纖。隨著局域網(wǎng)、用戶住地網(wǎng)的高速發(fā)展，大量綜合布線系統(tǒng)采用多模光纖代替數(shù)字電纜，多模光纖市場份額逐漸加大。選用多模光纖，是因為局域網(wǎng)傳輸距離較短，雖然多模光纖比單模光纖價格貴50%-100%，但它所配套的光器件可選用發(fā)光二極管，價格比激光管便宜，且多模光纖有較大的芯徑與數(shù)值孔徑，易連接與耦合，相應的連接器、耦合器等元器件價格也低。ITU-T至今未接受62.5/125μm型多模光纖標準，因局域網(wǎng)發(fā)展的需要，它仍然得到了廣泛使用。而ITU-T推薦的G.651光纖，即50/125μm的標準型多模光纖，其芯徑較小、耦合與連接困難一些。針對此問題，有的公司進行了改進，研制出新型的5O/125μm光纖漸變型(G1)光纖，區(qū)別于傳統(tǒng)的50/125μm光纖纖芯的梯度折射率分布，將帶寬的正態(tài)分布進行了調(diào)整，以配合850nm和1300nm兩個窗口的運用。
3.光纜技術發(fā)展的特點
(1)光纜結構使用網(wǎng)絡環(huán)境有明確的光纖類型選擇，如干線網(wǎng)光纖、城域網(wǎng)光纖等，這決定了大范圍內(nèi)光纜光纖傳輸特性的要求，具體運用的條件，還有可依據(jù)的細分的標準及指標。(2)光纜結構除考慮光纜使用環(huán)境條件外，與其施工和維護方法有關，必須統(tǒng)一考慮，配套設計。(3)光纜新材料的出現(xiàn)，促進了光纜結構改進，如干式阻水料、納米材料、“干纜芯”式、生態(tài)光纜、海底和淺水光纜、微型光纜、全介質自承式光纜、架空地線光纜等的采用，使光纜性能有明顯改進。
二、光纖光纜技術發(fā)展值得思考的問題
1.積極創(chuàng)新開發(fā)具有自主知識產(chǎn)權的新技術。1997年以來，國內(nèi)光通信核心技術專利是90件，自主申請的有9件。作為世界第二光纜大國，應該把開發(fā)具有自主知識產(chǎn)權的技術，作為工作的重中之重，爭取創(chuàng)造更多的光纖光纜專利。
2.開發(fā)具有先進技術水平、與使用環(huán)境、施工技術相配套的新產(chǎn)品。光纜的結構依賴于使用的環(huán)境條件和施工的具體要求，今后，光纜建設的重點將會隨著接入網(wǎng)、用戶住地網(wǎng)的建設不斷展開，新一代的光纜結構和施工技術會基于，如微型光纜、吹入或漂浮安裝，及迷你型微管或小管系統(tǒng)的全套技術，有一系列新的變化，充分利用有限的敷設空間。目前我國創(chuàng)新的成份太少，在接入網(wǎng)、用戶住地網(wǎng)中，多采用一些國產(chǎn)的光電纜產(chǎn)品。
中圖分類號TM7 文獻標識碼A 文章編號 1674-6708（2013）103-0235-02
1電力電纜在線監(jiān)測技術
電力電纜檢測技術是電力電纜狀態(tài)評估的基礎，國外在此方面起步較早，始于上個世紀中期，開始主要是定期試驗維修，即離線檢測。到七十年代，隨著電子技術、傳感器技術、信息處理技術和的網(wǎng)絡通信技術發(fā)展，才使得電力電纜的在線監(jiān)測技術取得較大的突破，并逐步進入實用化階段，而隨后的數(shù)字技術的出現(xiàn)，使電力電纜的監(jiān)測上了一個新的臺階。我國的電力電纜檢測技術始于上世紀八十年代，雖然起步有點晚，但在不斷發(fā)展和進步的同時也取得一些研究成果，如1989年，我國自主研制出第一臺電力電纜故障檢測儀。
為了避免事故發(fā)生，使煤礦能夠安全生產(chǎn)，電力部門會對有關部門進行電纜預防性試驗。預防性試驗分為非破壞性試驗和破壞性試驗兩種。非破壞性試驗是在不會破壞電纜絕緣前提下或較低的電壓下進行的相關試驗，通過電纜表現(xiàn)出來的各種特性間接判斷電纜的絕緣狀況；破壞性試驗也稱絕緣耐壓試驗，絕緣耐壓試驗通過現(xiàn)場模擬各種實際電壓以考驗其絕緣水平，此試驗對電纜本身具有不可逆轉的破壞性。
實踐經(jīng)驗表明，預防性試驗對電力設備的安全運行起著至關重要的作用。但傳統(tǒng)的預防性試驗有著固有的缺陷，因為預防性試驗需要停電檢測，而許多重要設備又不允許輕易停電，況且停電后的設備狀態(tài)與運行中的狀態(tài)相比具有較大的差異，這也大大影響了判斷準度。除此之外，周期性的停電檢查不僅需要耗費大量的人力物力，而且由于不能實時在線監(jiān)測，也不能保證電纜在檢修間隔期不出現(xiàn)故障。因此，十分有必要大力發(fā)展電纜在線監(jiān)測技術。目前，國內(nèi)外正在積極探索的幾種在線監(jiān)測方法主要有諧波分量法 、直流成分法、介質損耗tgδ、交流疊加法、接地電流法、直流疊加法、局部放電法。
本論文以礦用高壓電纜為研究對象，根據(jù)一定的篩選原則對礦用高壓電纜在線監(jiān)測系統(tǒng)進行構建，能有效提高系統(tǒng)預警的準確性和可信性。
2 礦用高壓電纜在線監(jiān)測系統(tǒng)總體框架
本設計將礦用高壓電纜的監(jiān)測系統(tǒng)分為監(jiān)測子站、傳輸網(wǎng)絡和監(jiān)控中心三大部分，單個監(jiān)測子站就可以獨立完成數(shù)據(jù)采集、處理、存儲、現(xiàn)場報警顯示等功能，是整個系統(tǒng)的核心。其中，數(shù)據(jù)采集量應包括一系列參數(shù)（電壓、負荷電流、接地電流、局部放電溫濕度等），但由于條件限制，本系統(tǒng)僅選擇了溫度參量，若需采集其他數(shù)據(jù)，可直接在微處理器單元上開發(fā)接口，并增加相應的硬件電路和控制程序即可。
2.1 監(jiān)測子站設計
我們采用如下方案來完成監(jiān)測子站系統(tǒng)設計，首先選用DS18B20數(shù)字溫度傳感器采集溫度數(shù)據(jù)，MSP430F149單片機作為微處理器；然后由處理器對采集的信號按特定的算法做深度挖掘和分析處理；最后，微處理器根據(jù)數(shù)據(jù)處理結果一方面對現(xiàn)場情況進行數(shù)據(jù)存儲、顯示或現(xiàn)場報警顯示，另一方面將評估結論傳送給無線通信網(wǎng)絡，由監(jiān)控中心接收。
2.2 系統(tǒng)軟件設計
本設計將系統(tǒng)的軟件設計分為監(jiān)控中心運行管理程序和監(jiān)測子站控制程序兩大部分。監(jiān)控中心運行管理程序負責整個系統(tǒng)的管理、運行和維護，該程序運行在監(jiān)控中心的上位機上。本設計將該程序分為主界面層和應用層兩大部分：主界面層為一個操作面板，可控制一些操作命令的發(fā)送，也可用于數(shù)據(jù)顯示；應用層主要包括系統(tǒng)設置和調(diào)試、數(shù)據(jù)查詢等。
監(jiān)控中心的作用是接收來自監(jiān)測子站的所有結論性數(shù)據(jù)，使工作人員可以實時了解整個系統(tǒng)的運行狀況。首先是由監(jiān)控中心的工作人員發(fā)出啟動命令，系統(tǒng)便開始完成初始化工作，主要包括無線通信網(wǎng)絡的初始化，數(shù)據(jù)檢測系統(tǒng)初始化，數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)初始化等；初始化工作完成后，工作人員可發(fā)送操作指令，操作指令通過無線傳感網(wǎng)絡傳送到各個監(jiān)測子站；監(jiān)測子站收到命令后，便開始運行監(jiān)測子站控制程序，最后再由無線網(wǎng)絡將程序運行結果返回至監(jiān)控中心。
監(jiān)測子站控制程序主要作用是完成一個監(jiān)測點的數(shù)據(jù)檢測，數(shù)據(jù)處理，現(xiàn)場報警顯示等工作。另外，監(jiān)測子站作為無線傳感網(wǎng)絡的一個無線終端，還負責將程序運行結果通過無線網(wǎng)絡傳送至監(jiān)控中心。
監(jiān)測子站作為整個系統(tǒng)的核心，需要完成數(shù)據(jù)采集，數(shù)據(jù)傳輸，數(shù)據(jù)處理，算法實現(xiàn)等所有工作，所以監(jiān)測子站的控制程序在本系統(tǒng)中地位十分重要。按照模塊化的設計要求，本設計將監(jiān)測子站的控制程序分為五大部分，主要由數(shù)據(jù)采集模塊（接收溫度數(shù)據(jù)采集命令，然后檢測電纜表皮的溫度數(shù)據(jù)）、數(shù)據(jù)處理模塊、數(shù)據(jù)存儲模塊、結果顯示模塊、數(shù)據(jù)通信模塊等組成。
3 結論與展望
本文實現(xiàn)了礦用高壓電纜在線監(jiān)測系統(tǒng)的設計，包括總體框架和監(jiān)測子站的軟硬件設計。但由于條件限制，本系統(tǒng)僅選擇了溫度參量，若需采集其他數(shù)據(jù)，可直接在微處理器單元上開發(fā)接口，并增加相應的硬件電路和控制程序即可。由于篇幅限制，本文僅僅給出了礦用高壓電纜在線監(jiān)測系統(tǒng)的設計方案，并未給出對收集到的數(shù)據(jù)的處理方法，按照目前我們的研究結果，對收集到的數(shù)據(jù)進行灰關聯(lián)分析會比較有效果，在以后的研究中，我們會從這一方面著手。
參考文獻
[1]張海龍.110～220KV XLPE電纜絕緣在線監(jiān)測技術研究[D].武漢： 武漢大學，2009.
[2]李闖.損耗電流諧波分量測試系統(tǒng)的研制[D].黑龍江： 哈爾濱理工大學，2010.
