一种通讯光缆线路的光路放大站的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种通讯光缆线路的光路放大站，包括：光通讯系统，所述光通讯系统用于对通讯光缆线路中光通讯信号进行信号放大；与所述光通讯系统连接的供电装置，所述供电装置用于为所述光通讯系统提供直流工作电压；温度控制装置，所述温度控制装置用于保持所述光通讯系统以及供电装置处于设定的工作温度。可知，本申请所述技术方案，通过所述光通讯系统对光通讯信号进行放大，以便于光通讯信号的远距离传输，并设置有温度控制装置用于调控所述光通讯系统以及所述供电装置的工作温度，使得所述光通讯系统与所述供电装置能够稳定工作，保证放大后的光通讯信号的稳定性。可见，所述光放大站能够实现光通讯信号的远距离的稳定传输。
【专利说明】一种通讯光缆线路的光路放大站
【技术领域】
[0001]本发明涉及电力设备供电【技术领域】，更具体地说，涉及一种通讯光缆线路的光路放大站。
【背景技术】
[0002]特高压输电线路，具有传输距离远，跨省份、跨区域传输，电压高的特点，是目前国家在电网建设中的重点之一。由于我国中西部地区集中了大量的煤炭和水电资源，电源点大多设置在中西部地区，负荷点则主要集中在东部和沿海发达地区，这种电力能源自西向东输送的方式，导致了特高压长距离输电线路成为主流。在我国，特高压是指±800千伏及以上的直流电和1000千伏及以上交流电的电压等级。
[0003]输电线路需要配置与其地线并行的通信光缆线路用于控制输电线路的电力调度。但是，即使利用投资高昂的拉曼、遥泵等技术也无法实现动辄上千公里的通信光缆线路中信号的传输。
[0004]因此，如何实现特高压输电线路电力传输时，其通信光缆线路中光通讯信号的远距离的稳定传输是供电系统设计中的一个亟待解决的问题。
【发明内容】
[0005]为解决上述技术问题，本发明提供一种通讯光缆线路的光路放大站，所述光路放大站可实现光通讯信号的远距离的稳定传输。
[0006]为实现上述目的，本发明提供如下技术方案:
[0007]一种通讯光缆线路的光路放大站，该光路放大站包括:
[0008]光通讯系统，所述光通讯系统用于对通讯光缆线路中光通讯信号进行信号放大；
[0009]与所述光通讯系统连接的供电装置，所述供电装置用于为所述光通讯系统提供直流工作电压；
[0010]温度控制装置，所述温度控制装置用于保持所述光通讯系统以及供电装置处于设定的工作温度。
[0011 ] 优选的，在所述光路放大站中，所述供电装置为第一蓄电池组，
[0012]其中，所述第一蓄电池组包括:多个蓄电池；以及用于均衡所述蓄电池电量的电池管理系统。
[0013]优选的，在所述光路放大站中，还包括:
[0014]与所述第一蓄电池组连接，用于为所述第一蓄电池组进行充电的光伏设备。
[0015]优选的，在所述光路放大站中，还包括:
[0016]第二蓄电池组，所述第二蓄电池组与所述第一蓄电池组相同，所述第二蓄电池组在所述第一蓄电池组充电或是发生故障时为所述光通讯系统提供工作电压。
[0017]优选的，在所述光路放大站中，所述电池管理系统包括:
[0018]与所述蓄电池连接的采集装置，所述采集装置用于采集各个蓄电池的电压、电流、充放电次数以及工作温度的采集装置；
[0019]与所述采集装置连接的控制器，所述控制器根据所述蓄电池的电压、电流、充放电次数以及工作温度计算各个蓄电池的剩余容量以及蓄电池的平均电压、平均剩余容量；
[0020]与所述控制器连接的比较器，所述比较器将所述蓄电池的电压、剩余容量与平均电压、平均剩余容量对应比较，当所述第一蓄电池组中存在电压或剩余容量与对应的平均值不相同的蓄电池时，所述比较器输出开关驱动信号；
[0021]与所述比较器连接的开关矩阵电路，所述开关矩阵电路根据所述开关驱动信号在所述第一蓄电池组中任意两个蓄电池之间设置均衡电路，使得所述蓄电池之间进行电量转移，均衡所述蓄电池的电量。
[0022]优选的，在所述光路放大站中，所述均衡电路包括:
[0023]充放电回路，所述充放电回路输入端用于连接高电量的蓄电池，输出端用于连接低电量的蓄电池，均衡所述高电量的蓄电池与所述低电量的蓄电池的电量。
[0024]优选的，在所述光路放大站中，还包括:
[0025]用于显示各个蓄电池的电压、电流、温度和剩余容量的显示设备。
[0026]优选的，在所述光路放大站中，所述温度控制装置包括:
[0027]用于放置所述光通讯系统以及供电装置的控制室；
[0028]设置在所述控制室内的温度传感器，所述温度传感器用于采集所述控制室内的温度f目息;
[0029]根据所述温度信息对所述控制室进行温度调节的调温装置。
[0030]优选的，在所述光路放大站中，所述光通讯系统为光纤放大器。
[0031]优选的，在所述光路放大站中，所述工作温度为20°C _45°C，包括端点值。
[0032]从上述技术方案可以看出，本发明所提供的通讯光缆线路的光路放大站包括:光通讯系统，所述光通讯系统用于对通讯光缆线路中光通讯信号进行信号放大；与所述光通讯系统连接的供电装置，所述供电装置用于为所述光通讯系统提供直流工作电压；温度控制装置，所述温度控制装置用于保持所述光通讯系统以及供电装置处于设定的工作温度。可知，本申请所述技术方案，通过所述光通讯系统对光通讯信号进行放大，以便于光通讯信号的远距离传输，并设置有温度控制装置用于调控所述光通讯系统以及所述供电装置的工作温度，使得所述光通讯系统与所述供电装置能够稳定工作，保证放大后的光通讯信号的稳定性。可见，所述光放大站能够实现光通讯信号的远距离的稳定传输。
【专利附图】
【附图说明】
[0033]为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0034]图1为本发明实施例一提供的一种通讯光缆线路的光路放大站的结构示意图；
[0035]图2为本发明实施例二提供的一种通讯光缆线路的光路放大站的结构示意图；
[0036]图3为本发明实施例二提供的一种电池管理系统的结构示意图。【具体实施方式】
[0037]下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0038]实施例一
[0039]图1为本申请实施例提供的一种通讯光缆线路的光路放大站的结构示意图。
[0040]如图1所示，所述光路放大站包括:光通讯系统1，供电装置2以及温度控制装置
3。所述光通讯系统I用于对通讯光缆线路中光通讯信号进行信号放大，以便于所述光通讯信号能够进行远距离传送。所述供电装置2用于为所述光通讯系统I提供直流工作电压。
[0041]其中，所述温度控制装置包括:用于放置所述光通讯系统以及供电装置的控制室；设置在所述控制室内的温度传感器，所述温度传感器用于采集所述控制室内的温度信息；根据所述温度信息对所述控制室进行温度调节的调温装置。
[0042]所述光通讯系统I以及供电装置2设置在所述控制室内，所述温度控制装置3通过控制所述控制室内的温度保持所述光通讯系统I以及供电装置2处于设定的工作温度。
[0043]所述光通讯系统I为光纤放大器。为了对所述光路放大站的工作状态进行检测，还可以在光纤放大器的工作电路中设置光电转换装置以及无线信号发射装置。通过所述光电装换装置将放大前的光通讯信号以及放大后的光通讯信号转换为对应的电信号，并通过所述无线信号发射装置或是通讯线缆将所述电信号发射给塔下的控制终端，以便检测所述光路放大站的工作状态。
[0044]供电装置2与光通讯系统I工作时均伴随着热量散发，所以，在非高严寒地带，主要需要通过所述温度控制装置3进行降温处理，避免控制室内温度过高，此时，所述调温装置为制冷装置即可。
[0045]当由于供电装置2与光通讯系统I散热导致控制室内温度高于预设工作温度时，通过所述制冷装置对控制室进行降温处理，当控制室内的温度在设定的工作温度时，关闭制冷装置，停止制冷，以节省电量。所述温度控制装置3可以以供电装置2作为电压源。
[0046]当所述光路放大站用于严寒地区时，所述温度控制装置包括:制冷装置以及制热装置，制冷装置在控制室内温度高于预设工作温度时进行降温，制热装置在控制室内温度低于预设工作温度时进行升温。
[0047]在本实施例中，所述工作温度为20°C _45°C，包括端点值，在该温度范围内，所述光通讯系统I以及供电装置2能够稳定工作，从而可以保证放大后的光通讯信号的稳定。
[0048]为了更加直观的进行数据检测，所述光路放大站还包括:与所述控制终端连接，显示各个蓄电池的电压、电流、温度和剩余容量的显示设备。所述显示设备还可以用于显示蓄电池的平均电压、平均剩余容量以及放大前、放大后光通讯信号的电信号。
[0049]虽然，通过在特高压输电线路的变电站中设置光纤传输中继站能够实现光通讯信号的远距离传输，但是，需要对特高压输电网络、线路路径等进行大幅度改造，且额外占据变电站空间，成本较高，且对电网安全稳定运行造成不利影响。
[0050]本实施例所述光路放大站的温度控制装置3用于固定在特高压输电线路的铁塔上，这样无需在电站内设置光纤传输中继站，即可实现光通讯信号的远距离传送，节省了空间，成本较低，且保证了电网安全稳定运行。
[0051]实施例二
[0052]基于实施例一，本实施例提供了另一种通讯光缆线路的光路放大站，参考图2，为了使得所述光路放大站可以长期持续工作，所述供电装置2为蓄电池组2a，所述光路放大站还包括:用于为所述蓄电池组2a进行充电的光伏设备4。
[0053]其中，所述蓄电池组2a包括:多个蓄电池，通过调整所述多个蓄电池的串并状态以及个数使得所述蓄电池组2a能够输出额定的工作电压；用于均衡所述蓄电池电量的电池管理系统，通过所述电池管理系统，减小蓄电池之间的电量差值，以使得蓄电池组2a的输出电压稳定，保证光通讯系统I的工作稳定，进而保证放大后的光通讯信号的稳定。
[0054]参考图3，所述电池管理系统包括:控制器6 ;与控制器6连接的采集装置5 ;与控制器6连接的比较器7 ;与控制器6连接的开关矩阵电路8。
[0055]采集装置5的输入端用于连接各个蓄电池，用于采集各个蓄电池的电压、电流、充放电次数以及工作温度。所述采集装置包括:用于测量蓄电池的电压、电流以及充放电次数的蓄电池充放电测试仪；用于测量蓄电池工作温度的温度传感器。蓄电池充放电测试仪具有报警功能，当蓄电池发生重发点故障时，会想控制终端发送报警信号，以便进行故障检修。
[0056]在本实施例中，优选的，可直接采用温度传感器测量蓄电池工作温度。
[0057]控制器6根据所述采集装置采集的各个蓄电池的电压、电流、充放电次数以及工作温度计算各个蓄电池的剩余容量(State of Charge,简称S0C)以及蓄电池的平均电压、平均剩余容量。根据所述电压、电流、充放电次数以及蓄电池的已知各蓄电池的已知参数，通过电池剩余容量的计算方法计算各个蓄电池的剩余容量，并根据各个蓄电池的剩余容量、连接关系以及个数蓄电池的平均剩余容量。根据各个蓄电池的电压以及连接关系以及个数，求出蓄电池的平均电压。
[0058]其中，控制器6通过无线发射装置或是通讯线缆将各个蓄电池的电压、电流、充放电次数、工作温度以及蓄电池的平均电压及平均剩余容量发送给光路放大站位于塔下的控制终端，以便于检测蓄电池组工作状态，判断各蓄电池是否工作正常。可以设置于光路放大站的控制终端连接的报警装置，当控制终端检测出蓄电池组中存在故障蓄电池时，驱动所述报警装置进行报警，以便及时进行维修。
[0059]比较器7将所述蓄电池的电压、剩余容量与第一蓄电池组的平均电压、平均剩余容量对应比较，当所述第一蓄电池组中存在电压或剩余容量与对应的平均值不相同的蓄电池时，所述比较器输出开关驱动信号。蓄电池的电压或剩余容量均可表征蓄电池的电量多少。
[0060]比较器7在控制器6内读取各个蓄电池的电压以及剩余容量，并将蓄电池的电压与平均电压比较，或将蓄电池的剩余容量与平均剩余容量比较，确定平均电压或剩余容量与对应平均值不同的蓄电池，从而输出开关驱动信号。
[0061]开关矩阵电路8根据所述开关驱动信号在蓄电池组任意两个电池之间设置均衡电路，使得蓄电池之间进行电量转移，均衡各个蓄电池的电量。所述均衡电路包括:充放电回路，所述充放电回路输入端用于连接高电量的蓄电池，输出端用于连接低电量的蓄电池，均衡所述高电量的蓄电池与所述低电量的蓄电池的电量。[0062]通过所述开关驱动信号控制所述开关矩阵内的开关使得高电量的蓄电池对低电量的蓄电池进行充电。可以是多个蓄电池对一个蓄电池进行充电，也可以是一个蓄电池对多个蓄电池进行充电，也可以是一个蓄电池对一个蓄电池进行充电，根据高电量蓄电池的个数以及低电量的蓄电池的个数确定充电时的连接关系。
[0063]其中，所述高电量的蓄电池为电压或是剩余容量大于对应平均值的蓄电池，所述低电量的蓄电池为电压或是剩余容量相遇对应平均值的蓄电池。
[0064]通过均衡各个蓄电池的电量可以减小高电量的蓄电池与低电量的蓄电池电量的差值，使得各个蓄电池的电量均匀性好，一方面，可以使得蓄电池组具有较为稳定的电压输出，保证光通讯系统的稳定工作，另一方面，能够延长蓄电池的使用寿命。
[0065]在本实施例中，所述蓄电池组2a为多个锂离子电池构成的锂离子蓄电池组，所述锂离子电池组包括:2并16串的锂离子电池组模块(包括两个电池串，每个电池串由16个锂离子电池)，提供48V的输出电压、40AH电池容量。每个锂离子电池的额定输出电压为
3.2V,电池容量为20AH。
[0066]为了使得所述光路放大站在所述蓄电池组2a充电或是发生故障时，所述光通讯系统I能够正常工作，所述光路放大站还包括辅助蓄电池组2b。所述辅助蓄电池组2b与所述蓄电池组2a完全相同。可通过开关电路控制蓄电池组2b与光通讯系统I之间的导通状态以及所述蓄电池组2a与光通讯系统I之间的导通状态，使得任何时候均只有一个蓄电池组为所述光通讯系统供电。
[0067]同样，通过开关电路控制两个电池组之间的导通状态，当电池电量低于设定阈值时通过所述光伏设备4进行充电。
[0068]本实施例所述技术方案中，利用清洁的太阳能能源解决光放大站的供电独立，且所述光伏设备4同样设置用于设置在特高压输电线路的铁塔上，无需额外占用空间，减少土地利用，相比于在变电站中设置光纤传输中继站的方式，成本低，安全可靠性高。
[0069]对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
【权利要求】
1.一种通讯光缆线路的光路放大站，其特征在于，包括: 光通讯系统，所述光通讯系统用于对通讯光缆线路中光通讯信号进行信号放大；与所述光通讯系统连接的供电装置，所述供电装置用于为所述光通讯系统提供直流工作电压； 温度控制装置，所述温度控制装置用于保持所述光通讯系统以及供电装置处于设定的工作温度。
2.根据权利要求1所述的光路放大站，其特征在于，所述供电装置为第一蓄电池组， 其中，所述第一蓄电池组包括:多个蓄电池；以及用于均衡所述蓄电池电量的电池管理系统。
3.根据权利要求2所述的光路放大站，其特征在于，还包括: 与所述第一蓄电池组连接，用于为所述第一蓄电池组进行充电的光伏设备。
4.根据权利要求3所述的光路放大站，其特征在于，还包括: 第二蓄电池组，所述第二蓄电池组与所述第一蓄电池组相同，所述第二蓄电池组在所述第一蓄电池组充电或是发生故障时为所述光通讯系统提供工作电压。
5.根据权利要求2所述的光路放大站，其特征在于，所述电池管理系统包括: 与所述蓄电池连接的采集装置，所述采集装置用于采集各个蓄电池的电压、电流、充放电次数以及工作温度的采集装置； 与所述采集装置连接的控制器，所述控制器根据所述蓄电池的电压、电流、充放电次数以及工作温度计算各个蓄电池的剩余容量以及蓄电池的平均电压、平均剩余容量； 与所述控制器连接的比较器，所述比较器将所述蓄电池的电压、剩余容量与平均电压、平均剩余容量对应比较，当所述第一蓄电池组中存在电压或剩余容量与对应的平均值不相同的蓄电池时，所述比较器输出开关驱动信号； 与所述比较器连接的开关矩阵电路，所述开关矩阵电路根据所述开关驱动信号在所述第一蓄电池组中任意两个蓄电池之间设置均衡电路，使得所述蓄电池之间进行电量转移，均衡所述蓄电池的电量。
6.根据权利要求5所述的光路放大站，其特征在于，所述均衡电路包括: 充放电回路，所述充放电回路输入端用于连接高电量的蓄电池，输出端用于连接低电量的蓄电池，均衡所述高电量的蓄电池与所述低电量的蓄电池的电量。
7.根据权利要求5所述的光路放大站，其特征在于，还包括: 用于显示各个蓄电池的电压、电流、温度和剩余容量的显示设备。
8.根据权利要求1所述的光路放大站，其特征在于，所述温度控制装置包括: 用于放置所述光通讯系统以及供电装置的控制室； 设置在所述控制室内的温度传感器，所述温度传感器用于采集所述控制室内的温度信息； 根据所述温度信息对所述控制室进行温度调节的调温装置。
9.根据权利要求1所述的光路放大站，其特征在于，所述光通讯系统为光纤放大器。
10.根据权利要求1所述的光路放大站，其特征在于，所述工作温度为20°C_45°C，包括端点值。
【文档编号】H04B10/291GK103532630SQ201310533758
【公开日】2014年1月22日 申请日期:2013年10月31日 优先权日:2013年10月31日
【发明者】汪静, 郑百祥, 乔立贤 申请人:国家电网公司, 北京国电通网络技术有限公司, 北京中电飞华通信股份有限公司