光纤通讯在三门核电分布式控制与信息系统中的应用

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1、光纤通讯在三门核电分布式控制与信息系统中的应用　　　　摘要：电站通讯网络对电站日常运行和维护起着非常重要的作用。光纤通讯因本身的抗电磁干扰、传输质量佳、传输距离长、占用空间小等优点，发展非常迅速，已经广泛应用于电力、电视、军事等各个领域，三门核电使用光纤通讯技术完成整体网络的搭建。文章首先对光纤通讯进行了介绍，并以实例说明了电站光纤通讯的具体典型应用，最后结合电站实际情况分析了光纤通讯的优势。下载论文网　　关键词：光纤通讯；OVATION网络；AP1000；分布式控制；信息系统　　中图分类号：T

2、N915文献标识码：A文章编号：1009-2374（2014）17-0032-04　　三门核电采用AP1000技术，安全级系统采用CommonQ控制平台，非安全级系统（分散控制与信息系统）采用Ovation控制平台。Ovation通讯网络作为电厂数据传输的中枢，对电站整体运行质量和能效起着非常重要的作用。Ovation通讯网络使用光纤通讯技术完成整体网络的搭建。　　本文首先对光纤通讯进行介绍，着重阐述光纤结构，光纤接头类型和光纤分类。然后对非安全级系统的光纤网络构架进行介绍，从Ovation网络

3、架构，工作站与操作台之间的光纤通讯，PLS（PlantControlSystem）电厂控制系统双控制器机柜与远程柜之间的光纤通讯，EDS（EnterpriseDataServer）企业级数据服务器光纤单工通讯四个方面介绍光纤通讯在三门核电通讯网络中的典型运用。最后本文结合电站实际情况分析光纤通讯的几大优势。　　1光纤通讯概述　　光纤结构　　目前，广泛使用的光纤通讯结构包括光发射装置，光纤，光接收装置。光发射装置的激光设备或者LED（Light-emittingDiode）发光二极管首先发射光脉冲

4、，光纤在接受到光脉冲后将其传播至光接收装置，光接收装置使用光敏元件检测光脉冲，以此完成光纤通讯。　　光纤是一种由玻璃或塑料制成的光导纤维。如图1所示，光纤的基本结构包括纤芯、包层和涂覆层。纤芯位于光纤的中心，它的主要作用是传输光信号。在纤芯外面环绕的包层折射率小于纤芯的折射率，它的主要作用是将光信号封闭在纤芯中传输。涂覆层主要作用是保护光纤不受外界作用和吸收诱发微变应力。　　图1光纤基本结构图　　光纤接头　　光纤接头是光纤的末端装置，用于把光纤接入到网络中的设备，如交换机、打印机、工作站、服务器

5、、媒介转换器（MediaConverter）等。当前光纤通讯网络中使用最多的4种接头分别为：SC（SubscriberConnector）光纤接头，ST（StraightTip）光纤接头，LC（LocalConnector）光纤接头，MT-RJ（MechanicalTransferRegisterJack）光纤接头。四种光纤接头分别运用于不同的场合，取决于网络中具体设备。相较于SC和ST光纤接头，LC和MT-RJ光纤接头运用了最新的光纤技术，拥有较小的接头尺寸，便于终端设备之间更高密度的连接。由

6、于结构的差异，单个SC、ST、LC光纤接头只能提供网络半双工通讯模式，即信号可以实现双向传输，但在同一时刻信号只能单方面传输。如要实现网络全双工模式通讯（同一时刻信号可以双向传输），SC、ST、LC光纤接头必须成套使用。与SC、ST、LC光纤接头不同，MT-RJ光纤接头将两根光纤压制入单个套圈，对齐排列，因此单个MT-RJ光纤接头可以提供网络全双工通讯模式。四种接头样式如图2所示。以上四种接头在三门核电DCIS（DistributedControlandInformationSystem）分布式

7、控制与信息系统中均有运用。　　图2光纤接头类型　　光纤分类　　按照光纤中传输的传导模数量，可以将光纤分为多模光纤和单模光纤。在一定的工作波长上，当有多个传导模在光纤中传输时，则称这种光纤为多模光纤。多模光纤的纤芯直径一般为50μm、μm，包层直径为125μm。多模光纤应用于2千米以内的光纤传输。单模光纤是只能传输一种传导模的光纤，具有比多模光纤大得多的带宽，单模光纤的纤芯直径一般为8～10μm，包层直径为125μm。单模光纤由于在纤芯上直线传输，光的反射少，在光信号经过长距离的传输后，依然能够保

8、持信号强度，应用于2千米以外的光纤传输。由于单模光纤工程造价较高，短距离的传输一般使用多模光纤。单模光纤和多模光纤信号的信号传输图如图3所示：　　图3光纤信号传输图　　2光纤通讯在DCIS系统中的典型应用　　三门核电DCIS系统简介　　三门核电DCIS系统由三大子系统构成：PLS（PlantControlSystem）电厂控制系统，DDS（DataDisplayandProcessingSystem）数据处理和显示系统，OCS（OperationandControlCentersSystem）运