gis技术在电力通信光缆故障定位系统的应用

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1、GIS技术在电力通信光缆故障定位系统的应用国网四川省电力公司内江供电公司四川省内江市641100摘要：近年来光纤通信在电力通信中得到了广泛应用，但受各方面因素的影响，电力通信光缆发生故障的情况频繁出现，直接影响电力通信IM络的可靠性和稳定性，通过引入GIS技术，对电力通信光缆故障定位系统起到了良好的效果。关键字：GIS技术；电力通信光缆；故障近年来，随着电网建设规模的不断发展，电力通信光缆线路的建设规模也逐步扩大，满足了电网生产运行对通信可靠性及传输容量H益增长的需求，同时带动了社会经济的快速发展。将GIS技术有效地运用到电力通信光缆故障定位系统中，为科学管理光缆线路信息提供了新的探索方式

2、。1GIS应用于电力通信光缆故障定位的必要性1.1光缆故障点检测对电力通信光缆运行维护的重要性众所周知，光缆是电力通信正常运行的基础，光缆具有通信容量大、传输距离长、受电磁干扰影响低、没有电磁漏洞、体积较小、重量较轻、保密性能较好等诸多优点，而且适用范围广，无论是中、小的容量系统，还是大或超大的传输系统都可以通过光缆传输数字或模拟信号，鉴于光缆的诸多优点，它已经成为电力通信传输的主要方式，因此，对于光缆的维护工作，各相关企业和部门也尤为重视。电力通信光缆基木都是通过随一次线路架空或者地埋的方式进行敷设的，大部分都穿越了大山、大河等，所以其涉及的环境往往较为复杂，而光缆较脆的物理特性也要求必

3、须有良好的光缆维护。此外，由于通信光缆上承载有大量的生产业务（保护、安全自动装置、调度数据网、调度电话等）和管理业务（信息内外网、办公系统、电视电话会议、行政电话等），一旦光缆出现故障，将对这些业务造成影响，如果不能及时定位和处理故障，其后果是难以估量的。因此，对光缆故障点的检测是光缆运行维护工作的重中之重。1.2GIS系统在光缆故障判断中适用的可行性GIS系统是时代发展的产物，是高新技术的重要体现，它孕育于高速发展的计算机技术，而且己经在多个领域的砬用中较为成熟，比如交通线路、城市底线管道、资料管理等等，在光缆维护工作中，.其弥补了传统人工维护工作效率低、准确率低、工作程序繁杂等弊端。因

4、此，GIS系统在技术运用上有较为成熟的案例参考，这就为其在光缆故障判断应用中奠定了坚实的技术基拙。2.通信光缆故障检测光吋域计反射计（OTDR）是测量光纤线路损耗、接续点损耗，光纤长度和进行光纤断点探测等仪器。OTDR是利用光纤中背向散射光的强度具奋一定规律的原理来进行测量的。光纤的背向散射是由瑞利散射和菲涅耳反射引起的。光在传输过程中由于传输介质折射率的变化，引起菲涅耳反射，这种反射常发生在接续点、接续器接头和光纤断点等形成的端面。其原理是从激光发生器发出的光脉冲经定向耦合器送往待测光纤。从光纤冋到光源侧的背向光经定向耦合器，由光检波器检测、放大，并经A/D变换后送入微处理器处理，得到待

5、测光纤各项性能指标，并予以存储和显7K。在实际应用中，如果光缆存在断裂等故障，就可以通过从OTDR输出的测试曲线图，得到该故障的位置。如下式：d=Ct/2n,式中d为发射端到背向光反射端的距离，C为光在真空中的传播速度，t为光信号从发射端发射后经由背向光反射端反射冋发射端所需的吋间，n为光缆的折射率。3.定位算法的实现在实际应用中，OTDR测量点一般是固定的，发生故障时都从该固定点检测光缆，从而得到故障点到该测量点的距离。利用OTDR和GIS进行光缆故障的定位的基本原理是：首先利用OTDR从系统默认的到检测点到故障点距离Df,再将Df与光缆节点属性信息表中的“节点距检测点距离”字段比较，得

6、到一个由两个节点A、B确定最小区间，故障点就在该区间之中；然后由该区间的边界节点的“1D号”字段利用GIS系统的基本功能一属性查图功能得到A、B的坐标。由下式计算故障点坐标:因此，由前所述可以得到整个定位算法的流程，如下所示：输入OTDR得到的故障距离Df→打开“光缆节点”属性表使用对分查找法查故障点对应最小区间所对应的两个光缆节点A和B→根据属性查图得到A、B坐标和距离测量点距离(XA,YB),(XB,YB)和DA,DB→计算故障点坐标(Xf,丫f)。在上面流程图中，由于对于光缆固定节点而言，在建立光缆固定节点信息属性表中，可以按照“节点距检测点距离”的由小

7、到大的顺序对光缆固定节点信息表中的记录进行捧序，在实际意义上，节点按“节点距检测点距离”小到大的顺序，就是节点按照距检测点由近及远地排列，这是和实际情况相吻合的。而要在已经排好序的一系列节点中，找到由两节点确定的包含故障点最小区间，实际上就是将故障点的距离值Df与以上有序节点序列重新排序的过程。因此，可以使用对分查找法得到包含故障点最小区间所对应的两个光缆节点。2.基于GIS的通信光缆故障定位GIS系统即地理信息系统，建