在电力系统应急通信中的应用刘孝先1，崔燕明1，吴维农1，谈宏量2（1.重庆电力调度通信中心，重庆400014；2.深圳市邦彦信息技术有限公司，深圳FSO摘要：在电力系统局部通信中断的情况下，为满足迅速恢复通信及野外紧急抢修等电力系统应急通信的应用，文章结合实际需求，对自由空间激光通信系统的组成、技术特点以及在电力应急通信系统中的传输带宽、机动性能和可操作性等方面的适应性做了充分的研究和分析，并通过实际产品验证了自由空间激光通信系统在电力系统应急通信中的实用价值。关键词：自由空间光通信；视距传输；应急中图分类号：TN929文献标识码：A文章编号：1002-5561(2009)01-0057-03TheapplicationofFSOinthepoweremergencycommunicationsystemLIUXiao-xian1，CUIYan-ming1，WUWei-nong1，TANHong-liang2(1.ChongqingElectricPowerDispatchingandCommunicationCenter，Chongqing400014，Abstract:Theframework,primitiveandtechnicalfeaturesofFSOisintroducedandtheapplicationframe-workinthepoweremergencycommunicationsystemisanalyzed.BasedonFSO,apracticalutilityemergencecommunicationsystemsupportingmulti-mediaconference,monitoringandcommunicationfunctionshasbeenmade.ThisshowsFSOcanbeusedinpoweremergencecommunicationtransportsysteminsomespe-cialcase.Keywords:FSO(spacefreeopticalcommunication),line-of-sight,emergencycommunication0引言FSO（Free-Space-Optical）自由空间激光通信系统光接收子系统、监控子系统、恒温除霜子系统及自动跟踪子系统组成，如图1所示。也被称作激光无线传输系统。该技术以往主要应用于2FSO系统的技术特点FSO通信系统采用激光进行数据传输，因此，与其他通信手段相比较，有其独特的技术特点，只有充分了军事通信和太空工业领域，近年来，由于技术进步和器件材料成本的不断降低，FSO通信系统开始大量地应用于民用通信。鉴于FSO通信技术的功能和特殊性，目前主要应用于短距离的宽带接入及应急通信。重庆电力公司为满足自然灾害情况下抢险救灾的需求，建立起一套有效的应急通信指挥系统，为了确保在灾害中快速实现光纤链路抢修、建立起指挥中心与现场的可视指挥通信，该系统引入了不受数据协议限制的FSO通信设备作为应急传输的一种重要手段。1FSO系统组成结构FSO通信系统主要由电源子系统、光发射子系统、收稿日期：2008-12-18．作者简介：刘孝先（1962-），男，高级工程师，从事电力系统通信及自动化管理工作。图1FSO系统设备框图◆设备固定损耗PfPf＝透镜损耗＋滤波器损耗＋设备内几何损耗。其成因是经透镜聚集后的光线不能全部进入激光探测器，因此这一损耗与激光探测器的面积有关。◆光斑面积接收端一侧的光斑面积与光发图2光接收子系统解FSO的技术特性，才能发挥设备的技术优势并加以应用。2.1传输链路余量如同微波一样，光在空气中传播也会衰减，但是两者的衰减特性却不尽相同。光受天气的影响要比微波大得多，如雨、雪、雾以及空气中的粉尘等都能对光造成较大的影响。为了确保FSO系统的正常运行，在系统设计时需要在对链路进行预筹和计算，保障FSO系统具备较大的链路储备，以减少天气变化对FSO通信系统的影响。图3光斑点示意图成正比，光斑面积＝[(L×θ)/2]2π。从上面的公式可以看出，发散角越小，光斑面积就越小，光能量就越集中，所以发散角是评价FSO系统的重要参数。图3是一个具有四组发射子系统设备的光斑示意图，阴影部分是四束光线重合的部分，也是光强度最大的区域。但是发散角也并非越小越好。在系统运行时，由于建筑物所受的热载不均衡或风速的影响，建筑物以及安装在其上的FSO设备都会产生微小摆动和偏移，因此如果发散角过小，FSO设备可能会摆动出光斑所覆盖的区域以外，从而造成系统瞬断。2.2传输链路衰减在实际应用中，除几何损耗以外，链路上的雨、雪雾、闪光等，都会造成光能量的损耗，因此，在筹划FSO系统时，要充分考虑这些因素带来的损耗。⑴闪光引起的衰减由于阳光的照射，使地面空气被加热，产生上升气流而引起气团剧烈运动，当运动的气流经过激光束时，激光束就会产生折射，这种现...