光纤通信在水库安监系统中的应用

光纤通信在水库安监系统中的应用

作者：程洪波

来源：《海峡科学》2009年第04期

摘要 稳定、可靠、高速的通信网络是水库安全监控系统顺利、平稳运行的基础和保障。大坝安全监测系统、闸门监控系统、视频监视系统等应用系统构建于其上。该文着重介绍山美水库安监系统中建设光纤通信系统的必要性和重要性，以及系统结构、系统链路和系统设备选型。

关键词 光纤系统结构 链路 设备 山美水库

山美水库安监系统建设包括大坝安全监测系统、闸门监控系统、视频监视系统等，其中大坝安全监测系统需要在位于观测房的Mcu和位于调度中心的监控主机之间传输控制指令和监测数据；闸门监控系统需要在位于闸控室的现地监控单元和位于调度中心的闸门监控主机之间传输控制指令和监测数据；视频监视系统需要将视频信号从监视点的摄像机传输至位于调度中心的监视主机，同时需要在监视主机与摄像机之间传输控制信号；调度中心的计算机局域网需要和山美大厦(管理处)的计算机局域网互联。实现数据共享。为保证系统的通信质量，避免重复建设。便于系统维护，需建设一套完善的通信系统，为上述系统提供通信信道。 1 设计原则

大坝安全监测系统中，观测房位于大坝左坝头，监测主机位于调度中心；视频监视系统中，摄像头分别位于主坝、副坝、放水洞、溢洪道，监视主机位于调度中心，摄像机分布范围广，最远的摄像头距离监控主机2000m；闸门监控系统中，现地监控单元位于溢洪道的闸控室。监控主机位于调度中心。把这几个系统以及调度中心和山美大厦两个局域网互联综合起来考虑，如采用通信电缆，数据、视频信号传输质量得不到保证，还需采取防雷措施。避免感应雷通过通信电缆对设备造成损坏；而采用光纤把各个系统的通信部分融合在一起，可以解决电磁干扰、地环干扰和雷电破坏的难题，大大提高了数据通信的可靠性、安全性和保密性。因此应建立一套光纤通信系统，为各个系统提供通信服务。

2 光纤通信系统结构 2.1光纤系统结构(见图1)

龙源期刊网 http://www.qikan.com.cn

2.2站点分布

光纤通信系统共设四个站点，分别位于山美大厦、调度中心、观测房、闸控室，山美大厦至调度中心距离为22.5km，调度中心至观测房距离为2000m，观测房至闸控室距离为400m。 3 光纤链路

光纤链路将覆盖所有站点，芯数分配考虑系统的备用，特别是山美大厦至调度中心之间备用芯数较多，以备将来其他项目使用。 3.1光纤通信系统

光纤通信系统在山美大厦设置一台光纤收发器；在调度中心设置一台8路视频+2路双向数据光端机、一台16路视频+2路双向数据光端机和一台光纤收发器；在观测房设置一台8路视频+2路双向数据光端机；在闸控室设置一台16路视频+2路双向数据光端机。 山美大厦和调度中心的一对光纤收发器用于将两地的局域网互联。

观测房和调度中心的一对8路视频+2路双向数据光端机为视频监视系统提供6路视频信道，用于传输主坝、副坝、放水洞的视频信号，1路双向数据信道，用于对上述位置的摄像机进行控制；为大坝安全监测系统提供1路双向数据信道，用于传输监测指令和监测数据。 闸控室和调度中心的一对16路视频+2路双向数据光端机为视频监视系统提供10路视频信道，用于闸门、闸控室、溢洪道上下游的视频信号，1路双向数据信道，用于对上述位置的摄像机进行控制；为闸门控制系统提供1路双向数据信道，用于传输控制指令和监测数据。 3.2光纤通讯系统设备配置

光纤通讯系统的主要设备：8路视频+2路双向数据光端机；16路视频+2路双向数据光端机；以太网光纤收发器：8芯和4芯重铠光缆；RS232／485转换器；光纤终端盒；法兰盘；光纤跳线；机柜和墙柜。 4 光纤通讯系统设备选型 4.1光缆

为保证系统的稳定运行和将来的扩容，采用传输距离远、带宽宽的单模光缆。考虑到光缆走线是直线地埋，因此选用重铠光缆长飞YOFC，产品的生产厂家为武汉长飞。长飞公司是目前中国最大的通信光纤光缆制造厂家之一，其光缆采用的是A级纤芯，可提供更高的带宽和传输质量。

龙源期刊网 http://www.qikan.com.cn

4.2光纤接续器件

光纤接续器件选择台湾FOCI产品。台湾FOCI是美国Luminent的下级子公司。光纤连接器件均获得国家信息产业部电信设备进网许可证。 4.3RS232／485转换器

RS232／485转换器采用常州新创数据通信技术有限公司的485IF9。该产品全双工或半双工通用，15KV静电保护，内置一次、二次防雷击保护器，高速光电隔离，支持远程通信(大于1.2Km)多机通信(128节点)，速率可达115.2Kbps。 4.4光纤收发器

以太网光纤收发器采用常州新创数据通信技术有限公司的单模光纤收发器FLANS03。该产品的传输距离可达50公里，提供一个光纤接口，一个局域网RJ45电接口，传输速率为10／100M。

4.5视频光端机

视频光端机采用常州新创数据通信技术有限公司的8路视频+2路双向数据光端机CV8103ST／R和16路视频+2路双向数据光端机CAV0103ST／R，这两种产品均采用国际最先进的数码视频及千兆光纤高速传输技术，将8路(或16路)视频及2路数据等信号在双芯光纤上无失真、高质量传输。采用全数字无压缩技术，因此能支持任何高分辨率运动、静止图像无失真传输；克服了常规的模拟调频、调相、调幅光端机多路信号同传时交调干扰严重、容易受环境干扰影响、传输质量低劣、长期工作稳定性差等致命缺点。CV8103ST／R光端机可同时提供多路视频、数据在光纤上传输，大大节省了设备投资成本，提高了光缆利用率。 5 结语