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光电工程论文(合集7篇)

时间:2023-01-16 22:27:22
光电工程论文

光电工程论文第1篇

教材的选择应符合我院专业培养的要求并且应具有光电工程的专业特色,针对后续专业课程如“光电检测技术”、“光学测量”、“自动控制原理”等要求学生具备一定的检测技术方面的知识,再加上我院学生整体上电路方面的知识相对薄弱的特点,经过更换几次教材,最后我们选定的是自编的《传感与检测原理》。根据教学大纲32个课时的要求,我们对教学内容做了如下调整:适当控制光电传感器的学时,避免与光电检测技术课程重复的内容(如光电导、光生伏特器件等),结合专业特色,增加一些新型的传感器的介绍比如红外探测器、图像传感器、智能传感器等。一方面使光电学院的学生能够及时了解当下热门传感器的发展动态,其能达到的性能指标,以及一些新型的传感器的发展,紧跟时展,为学生在以后的毕业设计奠定一定的检测技术方面的基础,对专业知识的完善起到一定的辅助作用。结合专业特点,突出知识体系的重点和难点,特别是针对光电学院的学生以后做毕业论文或工作中可能会遇到的传感器(如光纤传感器、霍尔传感器等)做重点详细的介绍。

二、教学方法的改革探索

按照课程大纲的要求,在讲授过程中,分别介绍了应变式、电容式、电感式、压电式、霍尔式、光纤、CCD、温度传感器等一些经典传感器的基本原理、特性、测量电路及其应用。各种传感器章节相对独立,可以适当地调整讲授的顺序。传感器的讲授基本遵循从组成结构、工作原理、分类、等效电路、特性参数到应用这一思路。另外结合较常见的被测量,教师适当地总结归纳常用的传感器的使用要点及其选择依据,如都是测量位移的传感器,应变式传感器、电容式传感器或电感式传感器在使用的时候区别在哪;又比如都是做开关,电容式传感器和电感式传感器在原理上是否有区别,等等。以前我校的教学模式是以课堂讲授为主,根据教学内容开设少量的验证性试验。这种教学模式过于注重原理的分析,学生只是机械化地记住了传感器的一些基本概念和工作原理,但是当要解决实际问题时却感觉无从下手,缺乏对传感器的直观认识,甚至有学生体会不到传感器的实际应用价值。鉴于此,我们有必要对传统的教学模式进行探讨,通过教学方法、教学模式的改革让学生切身感受到将“传感与检测技术”的知识学以致用的快乐,实现传统教学方法所未能达到的效果。

1.调动学生的积极性,激发学生学习的兴趣。

教学方法改革的一个关键问题就是如何吸引学生的注意力,培养学生对课程的学习兴趣。在《传感器与检测原理》课程的教学过程中,我们通过平时生活中比较常见的现象来引出相应的教学内容,如通过对吊扇和空调的对比,举出温度传感器的作用;又如教室里的自动感应灯、审讯室的监听设备、家用的电磁炉都是怎样工作的;又如医学上的进步:X照影技术、内窥镜手术等如何实施;机器人如何识别周围环境;最新研制的无人驾驶汽车怎么实现在高速路上的行驶;等等。通过分析吊扇和空调工作原理的区别,引出传感器的重要性。这些实例大大激发了学生的学习兴趣,使学生认识到了学习该课程的重要性,为学生学习该课程后续内容作了准备。

2.充分运用现代教学手段合理使用教具。

传感与检测技术课程的特点是原理多,公式复杂,推理较多。在传统以往的教学中,教师在黑板画原理图或组成图时,一方面图形较为复杂占用很多时间,另一方面图形缺乏立体感,无法形象地描述检测过程,无法激发学生的学习热情。因此在教学过程中,我们通过运用多媒体,让传感器参与的控制/检测系统的过程和结果比较形象化、立体化,让学生对其工作原理有了感性的认识;通过PPT,学生了解了各种不同类型传感器的形状,对传感器有了比较直观的印象。多媒体课件的引入充分激发了学生的学习兴趣,活跃了课堂气氛,使学生对检测系统有了比较全面的认识。

3.教学与实验相结合。

为加强学生的动手能力、创新意识并促进学生对课堂知识的消化吸收,我们设置了相应的实验环节。通过实验学生自己动手接触各种不同类型传感器并搭建其相应的检测系统,一方面通过实验来验证原理,加强对基本定义的理解,另一方面增强了学生的测试技能、动手能力及实际问题的分析能力。

4.教学与科研相结合。

重视教学和科研的结合提高了学生的学习兴趣并拓展了学生的知识面,比如在讲霍尔传感器时,结合实际科研,采用霍尔传感器来定位,通过实际检测系统,对霍尔传感器的应用,包括霍尔元件的电路处理等进行介绍说明,加深学生对霍尔效应和对霍尔传感器工作原理的理解。又比方说,要设计一个测温系统,我们根据不同的测量温度和精度要求会选用不同的温度传感器。又比方结合我校光学工程的特色,在他们比较熟悉的光学类的科研项目中,通过具体的项目介绍各种不同光电类传感器的选取依据,包括不同类型的光源的选取。通过传感与检测原理知识在实际科研中的应用,学生可以更了解传感与检测原理课程学习的重要性。这种模式使学生认识到了传感与检测技术在科研中的重要性,并激发了学生学习的热情。

5.教学与生活、社会需求相结合。

目前,部分同学缺乏对课程学习的兴趣,不了解对本课程学习的意思,光学工程专业部分同学甚至认为跟他们以后的工作、研究方向没有关系,缺乏上课的积极性,不能很好地集中注意力。再加上枯燥理论的学习让他们很难集中精神听课,因此,在课程的讲授中最为重要的就是如何培养学生的学习兴趣,激发他们对本课程的学习热情。在知识点的讲授过程中,根据专业方向的不同,要有侧重点,通过一些热门的话题或他们比较感兴趣的话题引出知识点,如在介绍一种传感器的时候,通过列举一些现实生活中较常见的现象或者仪器,比如在介绍应变式传感器的时候,首先向学生介绍他们较为熟悉的电子秤重计的工作原理等,在介绍电感式传感器时可以先给大家介绍窃听器、拾音器等他们比较感兴趣的设备和比较感兴趣的话题。让学生比较直观地了解不同传感器的工作原理以及它的应用,让学生认识到,传感器在我们平时生活中随处可见,提高其学习的积极性。

三、结语

光电工程论文第2篇

关键词:光电专业;本科毕业论文;工程教育专业认证;工程应用

中图分类号:G642.41 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2016)34-0194-02

目前,我国开设工科专业的本科高校有1047所,占本科高校总数的91.5%;高校共开设工科本科专业14085个,占全国本科专业点总数的32%。从2005年起我国开始开展工程教育专业认证试点,组织开展相关专业领域的认证工作,在学生、培养目标、毕业要求、持续改进、课程体系、师资队伍和支持条件等7个方面与国际标准紧密对接。2013年6月19日,在韩国首尔召开的国际工程联盟大会上,《华盛顿协议》全会一致通过接纳我国为该协议签约成员,成为该协议组织第21个成员。这在一定程度上表明我国工程教育的质量得到了国际社会的认可。

毕业论文是高等工科院校非常重要的实践教学环节,是学生综合应用专业理论知识去分析、解决实际问题的实践锻炼过程,是提高教学质量的重要环节和完成人才培养计划的重要保证措施,也是大学生才华的第一次显露,最能反映出大学生的知识、能力和素质。然而随着我国高等教育进入大众化教育阶段[1],近年来,由于高校、教师和学生的重视不够,毕业论文整体呈现出质量不高、脱离实际的趋势,特别是工科毕业论文未能体现出工科特色,有的毕业论文理论性太强,未能抓住工科毕业论文要结合工程实际和工程应用背景的基本要求。

毕业论文的选题是决定毕业论文好坏的关键,毕业论文的选题要体现科学性、创新性、工程性、可行性等方面特点。本文结合江苏大学光电信息科学与工程专业特点,从毕业论文的课题来源谈谈工科类本科毕业论文的实践教学改革途径,以期提高本科毕业论文质量,进一步推进我校光电信息科学与工程本科专业工程教育认证工作。

一、结合导师科研项目选题,增强毕业论文内容的科学性、创新性

本科毕业论文的选题可以结合导师的科研项目进行[2],科研项目一般包含许多子课题,子课题之间又是相互联系相互支撑、相互渗透,它们的难易程度有所不同,可以让不同基础、不同兴趣的学生选择不同的子课题,培养学生基本的科研能力,对学生未来的学习和工作有着十分重要的意义。笔者所在系的教师都具有博士学历,大多为硕士生导师,科研项目来源丰富,有省部级、部级博士后基金、国家自然科学基金和江苏省自然科学基金以及与企业进行的合作研究项目。如国家自然科学基金“飞秒激光诱导超快超高压冲击加载下金属箔材塑性成形机理及方法”、江苏省自然科学基金“飞秒激光加工制备光子晶体光伏电池及其抗反性能研究”和企业进行的合作研究项目“用于电力光纤到户的新型弯曲不敏感光纤研究”等项目,这些项目大多面向工程应用和基础研究。近年来,我们始终坚持将自身的科研课题与本科生的毕业论文相结合,表一为我校光电信息科学与工程专业近三年毕业论文课题来源统计结果,可以看出,每年大约有29%左右毕业论文课题来自导师自己的科研项目,导师通过毕业论文有意识地培养学生的基本科研素质。实践表明,这种方法能够充分发挥指导教师和学生两方面的积极性,为圆满完成毕业论文创造了良好的条件。通过研究生的传帮带,学生从查阅资料到拟定方案,从选择设备、器件到问题的发现及解决这一系列的研究过程,对科学研究和科学实验有了更深入的认识。通过与硕士生协同研究,他们学到了解决科学问题的方法和团队协作精神,很好地培养了学生的动手实践和科研创新能力。

二、结合企业生产工程实践选题,毕业论文内容面向工程应用

问渠哪得清如许,为有源头活水来。工科类毕业论文内容要想面向工程应用,最好的措施是结合企业工程生产实践选题,采用校企联合指导模式[3]。表一所示,近三年来本专业来自企业生产实践的毕业论文选题有增大的趋势,从2013届的20.7%提高到2015届的36.1%,这主要归功于学生充分利用本专业学生的实习基地和教师通过自己与企业建立良好的科研合作关系,积极落实学生到有关企业去完成毕业论文。具有工程技术背景的企业导师结合企业生产实际问题进行毕业论文题目的拟定,这样拟定的毕业论文题目都能与企业的工程应用相结合。通过校企联合指导,学生在毕业论文期间直接参与了具体产品的设计、性能分析、优化到产品试样制作一个系列实践活动,其分析实际问题的能力、创新能力和动手实践能力等得到充分锻炼。

结合企业生产工程实践选题也是当前现实的需要。一方面,现在学生就业观也有很大改变,不再都是把国企、外企作为首要就业去向,许多学生也愿意到私营企业去。他们认为到国企、外企很可能不会到研发部门,而到私营企业可以到研发部门从事研发工作,学到很多技术和能力。私营企业很希望学生能到单位去做毕业论文,同时学生也愿意到单位完成毕业论文。通常用人单位会给予学生一定的实习费、生活费,以本专业学生去长三角和珠三角实习为例,用人单位一般会给学生每月2500元左右的实习费,基本解决了学生生活上的后顾之忧。用人单位会安排有经验的工程师担任企业导师,这样毕业论文完成后,学生和企业之间能进一步地相互了解。学生基本能胜任企业的工作,企业也对学生的综合能力有了进一步了解,为以后合理安排工作岗位和工资待遇提供了依据。另一方面,可以解决校内毕业论文题目陈旧的难题。由于近年来招生规模扩大,每位指导教师指导的毕业生数量较多,为每个学生提供不同面向工程类毕业论文题目难度较大,校企联合指导毕业论文,使这一方矛盾得以缓解。今年来我校光电类本科毕业论文从企业选题,从激光加工、镜片检测到照明设计和通信光纤结构设计等,丰富了学生的选题范围。校企联合指导学生完成工程类毕业论文课题,高校教师的实际工程能力得到提高,学校聘任企业工程技术人员为特聘教授,他们定期到学校做学术报告,结合自己成长经验将企业的经营发展、先进管理经验传授给学生,激发大学生自主创业热情,促进学生健康发展。

三、借助专业软件,使设计类毕业论文内容面向工程应用

工欲善其事,必先利其器。近年来,本专业开设的课程中涉及的专业软件有CODE V、Rsoft、LightTools、Optiwave、TracePro、Matlab、Labview等。这些专业软件有效地衔接了本专业的基础专业知识和工程实践应用。通过专业软件的学习,提高学生分析问题、解决问题的能力,为顺利完成毕业论文提供了强有力的工具。相比于需要借助于一些大型实验设备来完成的毕业论文,软件设计类起点低,时间上灵活自动,不受场地等物理条件的限制,使学生能更快地完成课题目标。近年来,本专业借助专业设计软件完成的毕业论文内容主要有LED照明灯具的设计,光伏电池表面减发结构设计,光波导结构设计,光子晶体光纤结构设计,相机、手机以及显微镜的镜头设计等。本专业教师在专业软件的使用上经验丰富[4],设计内容有着自己的特色,面向于工程实际应用,因此,也受到本专业学生的青睐。表一中可以看出,近三年来,借助于专业软件完成的设计类的毕业论文平均选题率大概在30%左右。

四、结束语

本专业近年来结合导师科研项目、企业生产工程实践和专业设计软件进行本科毕业论文选题。总体而言,毕业论文能体现出科学性、创新性、工程性、可行性,但也存在近10%的毕业论文未能体现工科毕业论文要结合工程实际和工程应用背景的基本要求,这也要求我们在以后的毕业论文课题确定上要克服困难,推进我校光电信息科学与工程本科专业的工程教育认证工作。

参考文献:

[1]吕秋丰,李湘祁.提高本科毕业论文质量的改革与实践[J].广州化工,2013,41(10):241-242.

[2]吴功德,王晓丽,郭瑞雪.本科毕业设计与科研项目相结合的探讨[J].价值工程,2012,(26):253-254.

光电工程论文第3篇

光缆数字化电视的运用对传统的电视节目传输来说是一场巨大改革。光缆数字电视走入寻常百姓家,丰富了业余生活,为广大市民了解外面世界、知晓国内变化打开了一扇窗。但是,数字电视光缆工程并不完美,也有一些问题存在。

1.1施工技术人员漏洞在光缆施工过程,要制定明确施工标准、注重专门的管理与保养,这就需要配备专业施工人员来完成这项工作。虽然光缆本身就含有加强筋和固定填充物来进行保护,但是这些保护能起到作用得依靠技术人员正确、科学安装。因此,配备合格的技术人员,避免安装失误是数字电视光缆工程实施的重要一步。

1.2安装技术难度大随着经济的快速发展,高楼大厦如雨后春笋一般遍地而生。光缆数字电视走入家家户户,安装就成了必不可少的重要环节。光接收机将光信号转换为射频信号,从而进入分配。由于光接收机比较敏感,易受到外界自然环境的影响,所以对它保护就要格外小心。问题来了,光接收机主要位置在光节点处,而光节点主要安装在小区楼头,受到的影响最大。安装技术的难度系数又上升一级别,安装时往往事倍功半。

2设计准备

与传统电视相比,数字电视是高速度与宽带相结合的产物,具有局域网、城域网、广播电视等多种业务,净显高科技、高知识化。因此,做好设计前充分准备是继续光缆工程的基础,决定着施工质量和网络建设质量。首先分析潜在用户数量,满足其需求,根据范围大小,入口布局,合理设置分前端,保证网络安全。接着考虑分站点、光缆交接区、用户需求等因素选择光缆芯数。最后选择短直、安全可靠、稳定的光缆线路,尽量避免设在曲折、复杂、治安混乱的场所。

3施工方式

光缆按敷设标准划分为:直埋、架空、地下埋设。在制定好光线路由、芯数多少、长度后,要选择合适的光缆接头位置。直埋时选择地势平坦的位置;架空时选择线杆,有利于熔接和维护;地下埋设时,仔细检查内井管道情况,提高安全系数。

3.1直埋施工直埋挖掘深沟时,深度一般控制在1.2m以内,沟要呈直线,沟底尽量平坦,填土前仔细检查光缆放置位置是否准确。直埋时要注意2个关键步骤:第一填土时不能一次性填满,要先覆盖20cm的细土,等到气压稳定后再填土固定。第二填土时不要把一些石头、砖块等硬物混在泥土中,以免砸到内置光缆。最后,在埋光缆处用水泥桩做标记,间隔大概200m到300m,便于日后的检查维修。直埋施工并不无可挑剔,有一个致命的弱点。虽然实施光缆直埋工程的初期成本较小,但相应的安全系数、可靠系数也随着较小,容易发生故障。

3.2架空施工在架空光缆施工中,如何减少光缆移动是首要考虑的事情。受到风力、光缆自重、温度湿度的影响,光缆容易发生移动,进而传输性能变差。所以,要延长光缆使用时间,就要选择十分稳定牢固的杆线。为了避免光缆拖地、下垂现象,要在光缆上线处加引导设置、做好三方四方固定拉线,这样才能延长光缆寿命。与此同时,要必须安装防雷装置,每隔10~15根进行防雷接地,目的是保护架空线路设备和维护人员。市外架空光缆与电力线的水平距离应大于电力线杆高度,目的是防止线路下垂,避免触电事故的发生。

3.3地下直埋施工地下直埋主要是以管道的方式进行的。为了避免管道被老鼠之类的动物咬坏,管道主要用铠装类,更加结实牢固。首先应检查管道占用情况,清洗管道,安放塑料子管,并放入牵引线。接着使得穿孔器和光缆连接。最后通过人工一个一个向回牵引,使得光缆受力不超过规定范围,牵引力不大于120kg。地下直埋一定要注意:第一计算好布线长度,预留长度控制在2km以内,不能过长,容易引起安全事故;第二布线时一定要从中间向两边牵引,把光缆绑在固定托架上;第三必须安装顺引装置,使得光缆引入、引出时不拖地。比较三者施工方式,地下直埋光缆最为安全,受自然因素影响较小,便于线路正常运行和管理保养。

4结语

光电工程论文第4篇

光伏电站工程项目进度保障体系的构建是掌控项目进度管理主动权,确保工程如期完工的重要环节之一。在本工程中,项目经理对进度计划负直接责任,其他管理人员负连带责任。总进度计划经审批合格后,需要对其进行细化处理,即编制各个阶段的进度计划,并在进入施工阶段后,由施工总承包商按三级网络计划对项目进度计划进行管理。由于工程项目进度管理本身属于一项综合性较强的系统工程,其中涉及多方面的因素,如技术、质检、安检、资源等等,为此,必须按照项目总进度和各个阶段的进度计划,制定科学合理、切实可行的进度保障措施,确保工程项目如期完成。

2进度控制的主要措施

2.1管理措施。可在工程中采用关键路线法,以此来表示出具体的工作顺序和彼此之间的依赖关系,将分散且复杂的数据加工整理成项目管理所需的有用信息,便于管理人员进行资源配置。此外,还可构建起一套完善的监测、分析、调整反馈系统,通过对计划与实际进度之间的比较分析,实现对进度目标的动态、连续控制。

2.2组织措施。构建完善的项目管理组织体系,成立以项目经理为核心,监理工程师为成员的进度管理领导小组;设置专人对工程项目进度计划的执行情况进行跟踪,一经发现进度偏差,及时采取有效的措施进行纠正;可由项目经理牵头,以周为单位,定期组织召开工程协调会,对进度偏差产生的原因进行分析,并确定其影响程度,对总进度计划进行调整。

2.3技术与经济措施。通过新技术、新材料、新工艺的运用,并对各个工序之间的逻辑关系进行优化调整,以此来缩短工作持续时间;可在工程项目实施阶段,采取一些合理的奖惩手段,并科学编制与工程项目进度计划相适应的资金和物资计划,借此来控制光伏电站工程进度。

3进度控制要点

3.1设计阶段

在该阶段,进度控制的最终目标是按质按量按时提供施工图等设计资料,并进一步明确关键工序及线路,对工程设计进度进行动态的控制,定期对设计进度加以了解,并与编制的设计进度计划进行对比,若是存在偏差,则应及时查明原因,采取措施进行调整。首先,应当对设计进度目标进行分解,根据性质和工作量对人员进行合理配置。其次,在设计过程中,不仅要确保设计质量,而且还要兼顾施工的可行性和方便性,这有助于加快施工进度。再次,尽可能减少不必要的设计变更,避免出现重大的设计变更。

3.2施工阶段

在该阶段项目管理人员应当对施工承包商编制的施工进度计划进行严格审查,并督促其对进度目标进行分解,同时要对施工承包商的进度情况进行追踪,分析其进度计划的发展趋势,若是发现存在延期的可能,则应当指令承包商采取有效的措施加以解决处理。针对本工程的特点,决定在施工阶段采取如下措施对工期进行控制:加快工程施工前期各种手续的办理速度,并按照工程需要备足应交款项;由于本工程的工期要求比较紧,加之分项工程较多,所以决定采取分批开工、陆续交付使用的方式进行施工建设,以此来实现施工进度目标;通过严格的合同管理及相应条款,对进度计划形成强有力的保证;对承包商的施工进度计划进行严格审查。

4结语

光电工程论文第5篇

关键词:光纤通信光缆架设建设方案

2000年开始,隆尧县供电局分三期沿电力线路架设ADSS光缆(无金属自承式光缆),根据电网结构建立起两个SDH双环自愈光纤环网。目前光纤通信承担着全局行政电话、调度电话、调度自动化、计算机联网、图象监视、远程抄表等信息传输任务,有效地解决了困扰多年的通信质量和容量问题,为县级供电企业的现代化建设和创一流工作奠定了可靠基础。

1光纤通信现状

第一期工程称西环网(如图1所示),2000年底竣工,投资147.62万元,架设光缆60km,包含14个站点(含主站),实现双环自愈。第二期工程称东环网(如图1所示),2001年竣工,投资155万元,架设光缆50.73km,包含8个站点(含主站)。以上两期工程均采用ADSS光缆,沿35kV及以上电力线路架设,除隆尧站至柳行站为东、西两环和邢台市局共用通道采用18芯光缆外,其它均采用8芯光缆,两环中心站均设在县局,在县局实现数据交换。目前全县17座局属变电所、12个供电所及东局、西局、北局均实现光纤通信。

2农网改造时建光纤通信

农网改造时建光纤通信也称第三期工程。投资80万元,架设ADSS光缆38km。分别为:①华龙站-莲子站-白寨站工程,沿35kV线路架设,为新建莲子站提供光纤通道,同时使东环网实现双环自愈。②冯村站通信工程。由于冯村站与隆尧35kV主网不相连,因此沿10kV线路架设光缆,该工程为冯村站、尹村供电所提供通道,信息量大,因此设计接入西环网(如图1所示,利用光纤将冯村站点串入主网)。③南位所通信工程。沿10kV线路架设光缆,该工程为南位供电所提供通道,信息量小,因此设计"T"接接入西环网。

3光缆架设计算

(1)配盘。根据电力线长度以4km左右分段,光缆耐张尽可能设在线路转角处,以减少耐张金具的使用数量。配盘长度L计算如下:

L=1.03L线+L熔接1+L熔接2

式中L线-该光缆耐张段电力线路长度,1.03为光缆弧垂系数

L熔接1、L熔接2-光缆线路(或进站)熔接预留长度,35kV杆塔取15m,110kV杆塔取20m,进站熔接预留

长度为终端杆塔至通信机房的长度

图1光纤通信环网

(2)耐张金具。耐张金具数量N耐张计算如下:

N耐张=2×(N配盘+N转角)

式中N配盘-该电力线路光缆配盘数

N转角-全程每个光缆耐张段间大于15°转角的个数,但不含既是光缆耐张又是线路转角的点

(3)悬挂金具。悬挂金具数量N悬挂计算如下:

N悬挂=N总数-N耐张/2-1

式中N总数-该电力线路杆塔总数

4建设方案

在进行系统工程设计时,应首先编制近期及远期通信发展规划,根据整个通信网的特点和组成方式、设备类型及数量,提出较为合理的系统工程设计,最主要的是整个系统传输性能要满足要求。

(1)光路。本通信网为光纤双环自愈环网,设备采用GK-G04、GK-G04ASDH光端机。光端机配置:县局中心站采用双TM配置64×2MGK-G04光端机,站均采用8×2M双光口GK-G04A光端机。复接后的光纤线路速率为标准的STM-1信号155.520Mb/s,每个环网最大传输容量为64个2.048Mb/s异源数字信号(合1920话路)。现已开通21个2Mb/s端口。环网拓扑如图2所示。

图2光纤双环自愈环网拓朴图

方案的特点:①灵活的复接结构,支持多种支路接口。不同比特率的信号都是一次复接成155M的信号,支路接口为电接口,也可以是光分支。例如,水饭所、东良所、牛桥所及待建的南位所通信工程均采用"T"接方式,既能满足环网要求又不占用物理光缆纤芯,如图2所示。②采用光纤双环自愈的组网方式,可对各ADM节点开放业务,当环内的任一节点发生故障,可保证全部业务通信不中断。③兼容性:所有节点设备的光接口板、电接口板、支路板、公务板、电源板相同,各种节点设备的单元背板也相同。④先进的维护手段。可进行两位站号的公务电话联络,具有完备的网络管理功能,可监测到各节点的所有告警,对支路的上下及方向进行配置,统计、打印系统的误码信息。

(2)PCM终端设备。终端设备采用V2020型智能PCM基群设备,县局中心站和站采用一对一方式,配置双E1端口。具有多种用户接口,包括二线、四线音频接口、E/M接口和数据接口(V.24、V.35、G703)及10-BaseT以太网接口,可实现与各种交换机、话机及数据终端设备的连接,完成话音、数据及视频图象等信息传输任务。

(3)网管:网管安装在县局通信机房。该系统是一个Windows应用程序,可实现对全部设备的网络维护和管理,亦可实时监测网络和设备的运行情况。

(4)所有站点均配置标准机架、配备UPS提供不间断220V交流电源,经转换输出直流供电,以保证通信设备的可靠运行。

5系统规划和设想

(1)县城配电自动化系统2001年底投入运行,各开关的FTU部分和公用配变的TTU均采用光纤实现与县局主站的通信,光纤均采用8芯普通光缆沿10kV主干线架设。

(2)新建变电所。根据站点的重要性的地理位置,确定采用环入或"T"接方式接入系统。

(3)与省电力公司光纤通信网链接。省电力公司投资的王段220kV站--隆尧220kV站光纤通信设计在近几年内竣工投运,届时隆尧供电局即可很方便的与省电力公司联网,实现数据共享。

光电工程论文第6篇

关键词:光纤通信光缆架设建设方案

2000年开始,隆尧县供电局分三期沿电力线路架设ADSS光缆(无金属自承式光缆),根据电网结构建立起两个SDH双环自愈光纤环网。目前光纤通信承担着全局行政电话、调度电话、调度自动化、计算机联网、图象监视、远程抄表等信息传输任务,有效地解决了困扰多年的通信质量和容量问题,为县级供电企业的现代化建设和创一流工作奠定了可靠基础。

1光纤通信现状

第一期工程称西环网(如图1所示),2000年底竣工,投资147.62万元,架设光缆60km,包含14个站点(含主站),实现双环自愈。第二期工程称东环网(如图1所示),2001年竣工,投资155万元,架设光缆50.73km,包含8个站点(含主站)。以上两期工程均采用ADSS光缆,沿35kV及以上电力线路架设,除隆尧站至柳行站为东、西两环和邢台市局共用通道采用18芯光缆外,其它均采用8芯光缆,两环中心站均设在县局,在县局实现数据交换。目前全县17座局属变电所、12个供电所及东局、西局、北局均实现光纤通信。

2农网改造时建光纤通信

农网改造时建光纤通信也称第三期工程。投资80万元,架设ADSS光缆38km。分别为:①华龙站-莲子站-白寨站工程,沿35kV线路架设,为新建莲子站提供光纤通道,同时使东环网实现双环自愈。②冯村站通信工程。由于冯村站与隆尧35kV主网不相连,因此沿10kV线路架设光缆,该工程为冯村站、尹村供电所提供通道,信息量大,因此设计接入西环网(如图1所示,利用光纤将冯村站点串入主网)。③南位所通信工程。沿10kV线路架设光缆,该工程为南位供电所提供通道,信息量小,因此设计"T"接接入西环网。

3光缆架设计算

(1)配盘。根据电力线长度以4km左右分段,光缆耐张尽可能设在线路转角处,以减少耐张金具的使用数量。配盘长度L计算如下:

L=1.03L线+L熔接1+L熔接2

式中L线-该光缆耐张段电力线路长度,1.03为光缆弧垂系数

L熔接1、L熔接2-光缆线路(或进站)熔接预留长度,35kV杆塔取15m,110kV杆塔取20m,进站熔接预留

长度为终端杆塔至通信机房的长度

(2)耐张金具。耐张金具数量N耐张计算如下:

N耐张=2×(N配盘+N转角)

式中N配盘-该电力线路光缆配盘数

N转角-全程每个光缆耐张段间大于15°转角的个数,但不含既是光缆耐张又是线路转角的点

(3)悬挂金具。悬挂金具数量N悬挂计算如下:

N悬挂=N总数-N耐张/2-1

式中N总数-该电力线路杆塔总数

4建设方案

在进行系统工程设计时,应首先编制近期及远期通信发展规划,根据整个通信网的特点和组成方式、设备类型及数量,提出较为合理的系统工程设计,最主要的是整个系统传输性能要满足要求。

(1)光路。本通信网为光纤双环自愈环网,设备采用GK-G04、GK-G04ASDH光端机。光端机配置:县局中心站采用双TM配置64×2MGK-G04光端机,站均采用8×2M双光口GK-G04A光端机。复接后的光纤线路速率为标准的STM-1信号155.520Mb/s,每个环网最大传输容量为64个2.048Mb/s异源数字信号(合1920话路)。现已开通21个2Mb/s端口。环网拓扑如图2所示。

图2光纤双环自愈环网拓朴图

方案的特点:①灵活的复接结构,支持多种支路接口。不同比特率的信号都是一次复接成155M的信号,支路接口为电接口,也可以是光分支。例如,水饭所、东良所、牛桥所及待建的南位所通信工程均采用"T"接方式,既能满足环网要求又不占用物理光缆纤芯,如图2所示。②采用光纤双环自愈的组网方式,可对各ADM节点开放业务,当环内的任一节点发生故障,可保证全部业务通信不中断。③兼容性:所有节点设备的光接口板、电接口板、支路板、公务板、电源板相同,各种节点设备的单元背板也相同。④先进的维护手段。可进行两位站号的公务电话联络,具有完备的网络管理功能,可监测到各节点的所有告警,对支路的上下及方向进行配置,统计、打印系统的误码信息。

(2)PCM终端设备。终端设备采用V2020型智能PCM基群设备,县局中心站和站采用一对一方式,配置双E1端口。具有多种用户接口,包括二线、四线音频接口、E/M接口和数据接口(V.24、V.35、G703)及10-BaseT以太网接口,可实现与各种交换机、话机及数据终端设备的连接,完成话音、数据及视频图象等信息传输任务。

(3)网管:网管安装在县局通信机房。该系统是一个Windows应用程序,可实现对全部设备的网络维护和管理,亦可实时监测网络和设备的运行情况。

(4)所有站点均配置标准机架、配备UPS提供不间断220V交流电源,经转换输出直流供电,以保证通信设备的可靠运行。

5系统规划和设想

(1)县城配电自动化系统2001年底投入运行,各开关的FTU部分和公用配变的TTU均采用光纤实现与县局主站的通信,光纤均采用8芯普通光缆沿10kV主干线架设。

(2)新建变电所。根据站点的重要性的地理位置,确定采用环入或"T"接方式接入系统。

(3)与省电力公司光纤通信网链接。省电力公司投资的王段220kV站--隆尧220kV站光纤通信设计在近几年内竣工投运,届时隆尧供电局即可很方便的与省电力公司联网,实现数据共享。

光电工程论文第7篇

光纤通信技术之所以获得如此高的评价,其原因在于它所拥有的卓越特点:一是通信距离远,传输信息量大。在光纤这种特殊材质的媒介中,光波传输的损耗极其微小,在没有中继设施的状态下可以传输上百公里,而且信息传输量极其巨大。二是抗电磁干扰能力强,光纤通信具有无线电通信所不具备的抗电磁干扰能力,能够有效保障信号传输质量。三是易于施工和运输。由于光纤体积小,重量轻,对于施工敷设和运输储存都很方便。四是光纤的主要成分是玻璃纤维,使用光纤通信技术可以节约大量的有色金属,有利于环境保护。五是光纤使用寿命长,从而降低光纤通信的维护要求和成本。

2光纤通信技术在电力系统中的应用

随着经济的发展,电网规模不断扩大。当前电力传输正向着大容量和长距离方向高速发展。电力企业不断加强电力通信传输网络的研究力度,以期尽可能地保障信息传输安全和通信网络的高效运行,降低投资成本,提高经济效益。和其他公共通信网络相比,电力系统的通信系统有着突出的特点,业务总量巨大,业务单体容量偏小,信息传递可靠性要求极高,杆路资源丰富等。在使用光纤技术组建电力系统通信网络时必须从电力通信自身的实际特点出发,尽可能地运用已有的优势的基础开展通信网络建设工作。现阶段电力系统通信网络中常见的通信光缆有三种类型,分别是架空地线复合光缆(OPGW)、无金属自撑式光缆(ADSS)、金属自撑式架空光缆(AD-Lash)。

2.1架空地线复合光缆

架空地线复合光缆简称OPGW(OpticalFiberVompositeOver-headGroundWire),该种光缆是专门为电力系统通信而设计开发的,同时具有通信光缆和普通地线两种特性。架空地线复合光缆具有三层结构,由外至内分别是铝线、钢芯和光纤。三层结构采取不同的方式进行组合,从而使OPGW分为层绞式、中心束管式、骨架式3种类型。它具有通信容量大、抗强电干扰能力强、温度特性好、导电性能佳、机械强度高、安全可靠等特点。以该种光缆架设的架空地线复合光缆通信通道能够有效节约光缆工程对空间和土地的占用。目前架空地线复合光缆普遍应用于110kV以上高压线路中。

2.2无金属自承式架空光缆

无金属自承式架空光缆以芳纶纤维为抗张元件。芳纶纤维是一种极具弹性的轻质高强度纤维,同时还具有较好的防弹能力和负膨胀系数。芳纶纤维是通过松套层绞填充方式进行套装而成,里层还有PE内护套、高强度、耐电痕护套等,从而具有很强的整体抗电腐蚀能力。另外,无金属加强材料的使用,使纤维对于雷电和高温等恶劣环境有很强的防护能力,电力线运行可靠性好。无金属自承式架空光缆一般与高压电力线路同塔架设,在电力系统中应用较多。

2.3金属自承式架空光缆

金属自承式架空光缆由多模或单模光纤、搞模量塑料、防水化合物、金属加强芯、涂塑钢铝待、钢绞线和聚乙烯护套组成。防水化合物能有效提高光缆的耐水解性,聚乙烯护套降低了光缆与其他接触物体的摩擦,便于安装施工,同时给光缆提供了良好的抗紫外线辐射能力。

3电力系统光纤通信组网技术

光纤通信组网方式是影响光纤传输速率的最主要因素。科学高效的通信组网方式对于对信息传输速度要求很高的电力系统通信网络来说至关重要。当前,在电力系统通信中常用的组网方式是SDH技术、OTN技术、PTN技术和EPON技术有机结合的方式。

3.1SDH技术

同步数字体系(SynchronousDigitalHierarchy,SDH)是一种综合信息传送网络,以网管系统为操作中枢,具有复接、线路传输及交换多种功能。在同步数字体系中,不同速度的数位信号具有不同的等级,通过标准的复用方法和映射方法,将低等级的SDH信号复用为高等级的,实现了网络传输的同步,使局部网络与核心网之间的接入问题获得有效缓解,大幅提高了网络带宽的利用率。同时,SDH系统自我保护能力较好,能够适应电力通信复杂苛刻的使用环境。

3.2OTN技术

OTN(OpticalTransmissionNet,光传送网)结合了ASON与DWDM两种技术的特点,不仅充分发挥了原有DWDM(DenseWavelengthDivisionMultiplexing,密集波分复用)技术的优势,并在此基础之上赋予组网和电路调度工作灵活多变的特性。作为针对SDH与WDM网络的缺陷所开发出来的新型光传输技术,OTN全面继承了SDH和WDM网络的优点,不仅具有WDM网络超大容量的带宽,更具有SDH网络的运行管理性。同时,它还具有路由功能与信令功能,能够为业务提供更为安全的保护策略和更高的传输效率。OTN的传送带宽大颗粒业务最为突出,从而受到广大用户欢迎,发展空间极为广大。从现在电力通信的集中管理模式来看,未来电力通信网业务传输特点主要是汇聚,各地区供电局汇聚大量IP业务至省公司可采用OTN方式承载。

3.3PTN技术

PTN(分组传送网,PacketTransportNetwork)最主要的特征是针对分组业务流量的突发性和统计复用传送的要求在底层光传输媒质和IP业务之间设置一个层面,以分组业务为主,其他多种业务为辅开展工作,从而在保证光传输原有特点的基础上有效降低整体成本。它所具有的光传输特点包括高可用性和可靠性、高效的带宽管理机制和流量工程、便捷的OAM和网管、可扩展、较高的安全性等。数据业务是PTN的发展重点,可以实现数据业务的无缝对接,具有高效的带宽管理机制和流量工程。

3.4EPON技术

EPON是一种采用点到多点结构的单纤双向光接入网络。它综合了千兆以太网技术与无源光网络(PON)的特点,具有树型、星型、总线型等拓扑结构等多种拓扑结构,可以划分为网络侧的光线路终端(OLT)、用户侧的光网络单元(ONU)和光分配网络(ODN)三个部分。随着电网智能化程度的提高,配网自动化趋势日渐明显。针对配电终端分布分散、通信节点数量众多、单个节点的通信数据量小,数据实时性要求和配电网停电区故障处理能力的要求高的特点,E-PON采取无源光网络机制,有效应对上述问题,保障通信质量。另外,使用EPON技术,可以提高配网自动化水平,从而提高整个配电系统的管理水平和工作效率,进一步保障供电安全和供电质量。

4结束语