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摘要：目前，光缆故障是电力通信传输网的安全运行的主要威胁，采用OLP 装置可以有效提高网络的安全性。文章简要介绍了OLP的技术原理和主要功能，详细分析了在使用中应重点考虑因装置本身特点以及和光缆路由变化带来的多种影响因素。结合电力通信传输网络现状，分析了光纤线路自动切换装置在电力通信中的实际应用及意义。
关键词：光纤线路自动切换保护装置 电力通信应用
光纤通信已经成为电力通信的主要方式， 网络规模不断扩大， 应用业务不断增加， 特别是大量数据业务，对传输系统带宽需求提出了更高的要求，对其安全性和可靠性的要求也越来越高。伴随着电网的快速发展，光缆线路里程不断增加，可用光缆路由越来越多，但电力光缆线路故障日渐增多，特别是调度大楼周边普缆外破频繁，光缆故障已经成为影响光传输系统可靠性的重要因素， 且光缆抢修时间较长，如何保障电力通信网在一条光缆甚至两条光缆中断情况下，发挥光缆资源优势，快速恢复受影响的传输系统，以提高整个电力通信网的生存性。采用针对光纤路由、与光设备兼容问题小、组网容易、投资少的光纤线路自动保护切换装置（Optical fiber line auto switch protection， OLP）不失为一种好的解决方法。
1概述
光纤自动切换保护系统是一个独立于通信传输系统，完全建立在光缆物理链路上的自动监测保护系统。当工作光纤损耗增大导致通信质量下降或工作光纤发生阻断时，系统能够实时自动地将光通信传输系统从工作光纤切换至备用光纤，恢复通信，实现光缆线路的同步切换保护，从而大大提高光缆线路的可用性，增强通信系统的可靠性，保证服务质量。
目前，OLP 技术在公网上使用广泛，电力通信中应用较少。虽然电力通信传输网普遍使用了自愈环网，但只能有一段发生故障，如果有2段以上发生故障，就无法实现自愈。而有时抢修故障段时，往往另一段也出现问题。因此给一些故障易发地段、光纤线路不太可靠的重要光路加上OLP保护，可以保证传输网可靠运行。
2宜春电力应用方案
2.1应用目标
宜春电力通信信息传输是成星形的通信方式，地区 5个县（区），5 个220kV变，25个110kV变各种电力信息都需要传输到宜春地调，这就决定了宜春地调仅有的3条出城光缆的通信异常重要。
2.1.1 原通信方式
宜春地调与市区主要变电站袁州变等利用2个方向的出局光缆形成光通道保护环，确保通信不中断。但如果出现1 条光缆中断的情况下，通信网络安全性大大降低，这样一旦另一个方向出现光缆中断时就会造成大量业务通信中断。
2.1.2 新通信方式
考虑到城区普缆易受外力破坏，出局光缆每个方向通常建设多条，从不同的弱电井、不同的路径到达同一个地点，因此采用光纤线路自动切换保护系统 （ OLP ），能有效利用 2 根光缆，当主用光缆中断时可倒换到另一条光缆上运行，通信系统可靠性不降低。
本应用采用武汉光迅科技股份有限公司光线路自动切换保护器。利用这些设备和冗余光纤线路，构建光缆保护网络，对线路实行1+1或1：1方式的线路保护，从而满足电力通信对电路保障可用率指标的要求。
2.2系统应用可实现功能：
1）自动切换功能：主线路光纤阻断，自动切换至备线路，保证通信业务无阻断;
2）检修调度功能：在主线路正常的情况下，可由网管或设备面板发出指令调度切换工作路由，保证通信业务无中断;
3）主备纤插损监测功能：可实时监测主用和备用路由的线路插损状况，并根据设定的告警门限告警提示。
4）掉电、上电保持功能：切换盘掉电或上电，不影响主备用路由的切换状态，保证系统正常工作;并具备热插拔功能。
5）网管功能：
设备管理：实现对切换设备进行分类、配置、控制
实时监控：实现对OLP设备状态和路由线路状况的实时监控
告警管理：实时对切换设备的告警收集、报警、确认
性能管理：可按用户设定的时间间隔收集设备运行状态的数据
安全管理：用户及其权限管理
日志管理：记录系统事件
拓扑显示：实现设备分布及状态的拓扑显示
2.3项目应用对在用设备的影响分析
2.3.1倒换时间
1+1 保护方式倒换时间≤25ms，1∶1 保护方式倒换时间≤50ms，当 OLP应用于 SDH 电路保护时，由于SDH本身也具有保护倒换，当主用路由中断时，可能会出现SDH设备先倒换，OLP系统后发生倒换的情况，当OLP系统倒换至备用路由后，中断光路恢复，SDH系统会再次发生倒换，有可能会引起部分业务出现瞬断。因此在应用于SDH电路时，应尽量采用倒换时间较短的1 +1 保护方式， 使OLP系统先进行保护倒换。
2.3.2 备用路由的电平冗余度
切换设备介入后设备本身对业务光信号完全透明，在光端机发射端和配对的接收端之间引入附加损耗最大为3dB，在设计时保证接收机的接收功率在合适的接受范围，并预留足够的富裕度，不会影响在用设备的可靠运行。
2.3.3 备用路由引入的色散等问题
引入的偏振相关损耗（PDL）<0.1dB，对在用设备的光信号无影响。
引入的偏振模色散（PMD）<0.05ps，对10Gb/s或10Gb/s以下的在用设备正常工作无影响。
引入的色度色散（CD）<0.5ps/nm，对10Gb/s或10Gb/s以下的在用设备正常工作无影响。 引入的波长相关损耗（WDL）<0.2.dB（C band or L Band），对单波长和DWDM系统无影响。
传输系统增加保护系统后在备路由上可能存在色散，光功率补偿等问题。对于波分系统来说除备路由存在该问题外，主路由还可能存在由于多段光放段都介入保护设备后引起的光信噪比（OSNR）问题，同时系统接入光放大器后还可能存在波分系统的OSC信号的透明处理问题，第三方的光放大器介入后不应影响原系统的OSC信号的传输。
2.4项目应用问题解决方案。
2.4.1 SDH系统的色散和光功率问题：
如果备用路由与主用路由的光纤长度不一致，那么主备路由的色散量，衰减值可能存在差别，会引起色散补偿问题和光功率补偿问题。
SDH原系统的色散容限最初的设计较小，在备用线路上需要考虑，同时系统的发光功率和接收灵敏度也有一定限制。增加EDFA是较好的解决功率补偿，色散可采用信号转发EDFA或色散补偿模块（DCM）来可以解决。
2.4.2 DWDM系统的色散、光功率、OSC和OSNR问题：
如果备用路由与主用路由的光纤长度不一致，那么主备路由的色散量，衰减值可能存在差别，会引起色散补偿问题和光功率问题，同时会引起OSNR的下降，可能导致波分系统不能正常运行。
DWDM系统的色散问题可以通过增加色散补偿模块（DCM）解决。
DWDM系统的光功率问题可以通过增加EDFA或RFA解决。
在DWDM系统上传输的信号除了业务信号外还有用于网管的OSC信号其工作波长在光放器的放大带外，OSC信号的传输距离较长，一般为容许衰耗为40dB以上，但是也有一定限制，因此增加色散补偿模块和光放大器可能会导致OSC不能正常工作。
3 OLP光线路自动切换保护系统应用总结
光线路保护器和相应的OLPScape CS网管系统提供了一种对传输信号独立透明、安全可靠、故障恢复快速的传输线路监控保护解决方案，完全可以满足对重点干线的保障、区域故障易发线路的保障以及日常线路维护的需要。
3.1 点对点的直接的应用
目前重点线路大都运行着SDH 2.5Gbit/s、SDH 10Gbit/s或WDM/DWDM系统，主备全程光线路各由不同的路由（光纤、缆）链接而成。这些线路距离大都较长，必须在线路中引入若干中继段（光放中继或OEO中继）。对于主、备用路由较短，线路中均没有OEO中继站的线路，OLP可以直接应用于这种线路之中。
3.2 OLP-B设备在含有中继站线路中的应用
采用1：1的保护方式的OLP设备，配对后的两台OLP-B设备之间通过备用线路通信，来传送本方的状态和命令、接收对方的状态和命令。因此，如果备用线路间存在OEO中继，OLP设备传送的命令和状态就不能通过OEO中继站点到达对方接收站点，这将影响到1：1型光线路保护器正常工作。
对于备用线路中没有OEO中继站点的情况下，1：1型光线路保护器依然可以正常工作，不过此时原有的“自动返回”模式功能的实现将因为主用线路中存在OEO中继站而不能实现。因此，在这种情况下，1：1A型设备只有“自动不返回”、“强制”和“手动”三种工作模式能够正常工作。也就是说，此时操作人员只能在OLPScape CS网管软件（或前面板）上发出“自动不返回”、“强制主线路”、“强制备线路”、“手动主线路”和“手动备线路”五个命令。
至于光放中继（EDFA），EDFA的放大机理是直接对光信号进行放大，因此1：1A型设备之间用来通信联络的光信号能够通过光放中继站（EDFA），EDFA的存在与否对OLP-B的正常使用基本上没有影响。
4 光纤切换自动装置在电力通信应用的意义
1）降低线路阻断导致业务中断事故出现的概率;
2）降低线缆维护费用;
3）提高故障发现和修复速度，无需中断业务信号的传输;
4）灵活调度路由，方便线路割接和检修;
5）有助于提高线路维护绩效。
结论：
OLP是独立于任何设备、任何通信系统，完全建立在光缆物理层上的自动保护监测系统，具有高度的可靠性，即便其自身发生故障，也不会对通信网的运行产生额外的影响。其使用的灵活性、 安装部署的便利性是极具优势的，尤其是目前单纤传输的容量越来越大，性价比高，特别地可以解决电力系统中使用的WDM系统无法提供保护的难题。在电力通信网进城光缆薄弱区段使用OLP装置对提高电力通信网的通信质量和可靠性、 提高光缆线路的运行维护效率，增强电网的安全性都会产生积极的效益 ，应该大力推广使用 。
参考文献：
1.YD/T 1529 -2006，光纤线路自动切换保护装置技术条件。
2.《光线路自动切换保护系统》 技术手册 ，武汉光迅科技股份有限公司
关键词：光纤线路自动切换保护装置 电力通信应用
光纤通信已经成为电力通信的主要方式， 网络规模不断扩大， 应用业务不断增加， 特别是大量数据业务，对传输系统带宽需求提出了更高的要求，对其安全性和可靠性的要求也越来越高。伴随着电网的快速发展，光缆线路里程不断增加，可用光缆路由越来越多，但电力光缆线路故障日渐增多，特别是调度大楼周边普缆外破频繁，光缆故障已经成为影响光传输系统可靠性的重要因素， 且光缆抢修时间较长，如何保障电力通信网在一条光缆甚至两条光缆中断情况下，发挥光缆资源优势，快速恢复受影响的传输系统，以提高整个电力通信网的生存性。采用针对光纤路由、与光设备兼容问题小、组网容易、投资少的光纤线路自动保护切换装置（Optical fiber line auto switch protection， OLP）不失为一种好的解决方法。
1概述
光纤自动切换保护系统是一个独立于通信传输系统，完全建立在光缆物理链路上的自动监测保护系统。当工作光纤损耗增大导致通信质量下降或工作光纤发生阻断时，系统能够实时自动地将光通信传输系统从工作光纤切换至备用光纤，恢复通信，实现光缆线路的同步切换保护，从而大大提高光缆线路的可用性，增强通信系统的可靠性，保证服务质量。
目前，OLP 技术在公网上使用广泛，电力通信中应用较少。虽然电力通信传输网普遍使用了自愈环网，但只能有一段发生故障，如果有2段以上发生故障，就无法实现自愈。而有时抢修故障段时，往往另一段也出现问题。因此给一些故障易发地段、光纤线路不太可靠的重要光路加上OLP保护，可以保证传输网可靠运行。
2宜春电力应用方案
2.1应用目标
宜春电力通信信息传输是成星形的通信方式，地区 5个县（区），5 个220kV变，25个110kV变各种电力信息都需要传输到宜春地调，这就决定了宜春地调仅有的3条出城光缆的通信异常重要。
2.1.1 原通信方式
宜春地调与市区主要变电站袁州变等利用2个方向的出局光缆形成光通道保护环，确保通信不中断。但如果出现1 条光缆中断的情况下，通信网络安全性大大降低，这样一旦另一个方向出现光缆中断时就会造成大量业务通信中断。
2.1.2 新通信方式
考虑到城区普缆易受外力破坏，出局光缆每个方向通常建设多条，从不同的弱电井、不同的路径到达同一个地点，因此采用光纤线路自动切换保护系统 （ OLP ），能有效利用 2 根光缆，当主用光缆中断时可倒换到另一条光缆上运行，通信系统可靠性不降低。
本应用采用武汉光迅科技股份有限公司光线路自动切换保护器。利用这些设备和冗余光纤线路，构建光缆保护网络，对线路实行1+1或1：1方式的线路保护，从而满足电力通信对电路保障可用率指标的要求。
2.2系统应用可实现功能：
1）自动切换功能：主线路光纤阻断，自动切换至备线路，保证通信业务无阻断;
2）检修调度功能：在主线路正常的情况下，可由网管或设备面板发出指令调度切换工作路由，保证通信业务无中断;
3）主备纤插损监测功能：可实时监测主用和备用路由的线路插损状况，并根据设定的告警门限告警提示。
4）掉电、上电保持功能：切换盘掉电或上电，不影响主备用路由的切换状态，保证系统正常工作;并具备热插拔功能。
5）网管功能：
设备管理：实现对切换设备进行分类、配置、控制
实时监控：实现对OLP设备状态和路由线路状况的实时监控
告警管理：实时对切换设备的告警收集、报警、确认
性能管理：可按用户设定的时间间隔收集设备运行状态的数据
安全管理：用户及其权限管理
日志管理：记录系统事件
拓扑显示：实现设备分布及状态的拓扑显示
2.3项目应用对在用设备的影响分析
2.3.1倒换时间
1+1 保护方式倒换时间≤25ms，1∶1 保护方式倒换时间≤50ms，当 OLP应用于 SDH 电路保护时，由于SDH本身也具有保护倒换，当主用路由中断时，可能会出现SDH设备先倒换，OLP系统后发生倒换的情况，当OLP系统倒换至备用路由后，中断光路恢复，SDH系统会再次发生倒换，有可能会引起部分业务出现瞬断。因此在应用于SDH电路时，应尽量采用倒换时间较短的1 +1 保护方式， 使OLP系统先进行保护倒换。
2.3.2 备用路由的电平冗余度
切换设备介入后设备本身对业务光信号完全透明，在光端机发射端和配对的接收端之间引入附加损耗最大为3dB，在设计时保证接收机的接收功率在合适的接受范围，并预留足够的富裕度，不会影响在用设备的可靠运行。
2.3.3 备用路由引入的色散等问题
引入的偏振相关损耗（PDL）<0.1dB，对在用设备的光信号无影响。
引入的偏振模色散（PMD）<0.05ps，对10Gb/s或10Gb/s以下的在用设备正常工作无影响。
引入的色度色散（CD）<0.5ps/nm，对10Gb/s或10Gb/s以下的在用设备正常工作无影响。 引入的波长相关损耗（WDL）<0.2.dB（C band or L Band），对单波长和DWDM系统无影响。
传输系统增加保护系统后在备路由上可能存在色散，光功率补偿等问题。对于波分系统来说除备路由存在该问题外，主路由还可能存在由于多段光放段都介入保护设备后引起的光信噪比（OSNR）问题，同时系统接入光放大器后还可能存在波分系统的OSC信号的透明处理问题，第三方的光放大器介入后不应影响原系统的OSC信号的传输。
2.4项目应用问题解决方案。
2.4.1 SDH系统的色散和光功率问题：
如果备用路由与主用路由的光纤长度不一致，那么主备路由的色散量，衰减值可能存在差别，会引起色散补偿问题和光功率补偿问题。
SDH原系统的色散容限最初的设计较小，在备用线路上需要考虑，同时系统的发光功率和接收灵敏度也有一定限制。增加EDFA是较好的解决功率补偿，色散可采用信号转发EDFA或色散补偿模块（DCM）来可以解决。
2.4.2 DWDM系统的色散、光功率、OSC和OSNR问题：
如果备用路由与主用路由的光纤长度不一致，那么主备路由的色散量，衰减值可能存在差别，会引起色散补偿问题和光功率问题，同时会引起OSNR的下降，可能导致波分系统不能正常运行。
DWDM系统的色散问题可以通过增加色散补偿模块（DCM）解决。
DWDM系统的光功率问题可以通过增加EDFA或RFA解决。
在DWDM系统上传输的信号除了业务信号外还有用于网管的OSC信号其工作波长在光放器的放大带外，OSC信号的传输距离较长，一般为容许衰耗为40dB以上，但是也有一定限制，因此增加色散补偿模块和光放大器可能会导致OSC不能正常工作。
3 OLP光线路自动切换保护系统应用总结
光线路保护器和相应的OLPScape CS网管系统提供了一种对传输信号独立透明、安全可靠、故障恢复快速的传输线路监控保护解决方案，完全可以满足对重点干线的保障、区域故障易发线路的保障以及日常线路维护的需要。
3.1 点对点的直接的应用
目前重点线路大都运行着SDH 2.5Gbit/s、SDH 10Gbit/s或WDM/DWDM系统，主备全程光线路各由不同的路由（光纤、缆）链接而成。这些线路距离大都较长，必须在线路中引入若干中继段（光放中继或OEO中继）。对于主、备用路由较短，线路中均没有OEO中继站的线路，OLP可以直接应用于这种线路之中。
3.2 OLP-B设备在含有中继站线路中的应用
采用1：1的保护方式的OLP设备，配对后的两台OLP-B设备之间通过备用线路通信，来传送本方的状态和命令、接收对方的状态和命令。因此，如果备用线路间存在OEO中继，OLP设备传送的命令和状态就不能通过OEO中继站点到达对方接收站点，这将影响到1：1型光线路保护器正常工作。
对于备用线路中没有OEO中继站点的情况下，1：1型光线路保护器依然可以正常工作，不过此时原有的“自动返回”模式功能的实现将因为主用线路中存在OEO中继站而不能实现。因此，在这种情况下，1：1A型设备只有“自动不返回”、“强制”和“手动”三种工作模式能够正常工作。也就是说，此时操作人员只能在OLPScape CS网管软件（或前面板）上发出“自动不返回”、“强制主线路”、“强制备线路”、“手动主线路”和“手动备线路”五个命令。
至于光放中继（EDFA），EDFA的放大机理是直接对光信号进行放大，因此1：1A型设备之间用来通信联络的光信号能够通过光放中继站（EDFA），EDFA的存在与否对OLP-B的正常使用基本上没有影响。
4 光纤切换自动装置在电力通信应用的意义
1）降低线路阻断导致业务中断事故出现的概率;
2）降低线缆维护费用;
3）提高故障发现和修复速度，无需中断业务信号的传输;
4）灵活调度路由，方便线路割接和检修;
5）有助于提高线路维护绩效。
结论：
OLP是独立于任何设备、任何通信系统，完全建立在光缆物理层上的自动保护监测系统，具有高度的可靠性，即便其自身发生故障，也不会对通信网的运行产生额外的影响。其使用的灵活性、 安装部署的便利性是极具优势的，尤其是目前单纤传输的容量越来越大，性价比高，特别地可以解决电力系统中使用的WDM系统无法提供保护的难题。在电力通信网进城光缆薄弱区段使用OLP装置对提高电力通信网的通信质量和可靠性、 提高光缆线路的运行维护效率，增强电网的安全性都会产生积极的效益 ，应该大力推广使用 。
参考文献：
1.YD/T 1529 -2006，光纤线路自动切换保护装置技术条件。
2.《光线路自动切换保护系统》 技术手册 ，武汉光迅科技股份有限公司