光纖應(yīng)用于CATV系統(tǒng)中，也是近年來(lái)的事情，由于大功率光發(fā)射機(jī)和高靈敏度的光接收機(jī)的研制成功，特別是易與同軸電纜系統(tǒng)接口（即兼容）的AM-VSB（調(diào)幅-殘留邊帶）傳輸系統(tǒng)研制成功，并已廣泛應(yīng)用于CATV系統(tǒng)工程中。當(dāng)前，我國(guó)已用于CATV系統(tǒng)的光纖主要是單模AM-VSB傳輸系統(tǒng)。在長(zhǎng)江三角洲、華東地區(qū)均已建立了這類系統(tǒng)，系統(tǒng)的各項(xiàng)指標(biāo)均符合要求，而且系統(tǒng)運(yùn)行良好。\r\n隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的高速發(fā)展，電力系統(tǒng)變電站等自動(dòng)化建設(shè)的發(fā)展更趨完美，特別是電力系統(tǒng)變電站等遠(yuǎn)程監(jiān)控中，廣泛應(yīng)用了最新的計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)和圖像處理等技術(shù)。
上個(gè)世紀(jì)八十年代，我國(guó)的發(fā)電廠、變電站已開始應(yīng)用視頻監(jiān)控系統(tǒng)，但由于受當(dāng)時(shí)技術(shù)的局限，只能進(jìn)行近端的現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)視，簡(jiǎn)單的報(bào)警信息傳輸，無(wú)法實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離傳輸視頻信號(hào)，對(duì)于前端現(xiàn)場(chǎng)的具體情況了解，案情事件的確認(rèn)是十分困難的，無(wú)形中降低了系統(tǒng)的安全性和穩(wěn)定性。尤其是近年來(lái)電力系統(tǒng)為提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，增強(qiáng)競(jìng)爭(zhēng)力，在變電站系統(tǒng)大量采用無(wú)人值守模式。對(duì)于電力系統(tǒng)變電站來(lái)說(shuō)，遠(yuǎn)程、實(shí)時(shí)的視頻監(jiān)控系統(tǒng)是安全運(yùn)行的必備前提條件。
光纜CATV系統(tǒng)在無(wú)人值守模式的電力系統(tǒng)變電站的遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)中應(yīng)用有如下優(yōu)點(diǎn)：
1、長(zhǎng)時(shí)間無(wú)人值守而且地理位置分布廣泛，所有的設(shè)備都均能適應(yīng)環(huán)境條件的變化。
2。無(wú)人值守變電站安裝的均是貴重重要的設(shè)備，它的工作正常與否直接關(guān)系到電力系統(tǒng)變電站整個(gè)行業(yè)的正常運(yùn)行。
3 ·整個(gè)網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)備與元器件能完全勝任高溫、高壓、高磁等物理特性的環(huán)境；
4·監(jiān)視、遙控、防盜、消防和報(bào)警聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)實(shí)施了完美的結(jié)合；
5·無(wú)人值守電力變電站安裝遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)備有良好的寬帶資源。
從二十世紀(jì)七十年代以來(lái)，光纖通信技術(shù)獲得了飛速發(fā)展，進(jìn)入從二十一世紀(jì)，光纖通信已完美在遠(yuǎn)程變電站監(jiān)控中獲得了應(yīng)用，并成為通信網(wǎng)的主要傳輸方式。光纖傳輸網(wǎng)已經(jīng)遍布全球。\r\n以下詳細(xì)介紹光纖通信視頻監(jiān)控在電力系統(tǒng)遠(yuǎn)程變電站中應(yīng)用的特點(diǎn)、信號(hào)的傳輸方式、CATV系統(tǒng)的調(diào)試......
光纜的應(yīng)用特點(diǎn)
光纜CATV系統(tǒng)在國(guó)內(nèi)外獲得了迅速的發(fā)展，它有如下的獨(dú)特優(yōu)點(diǎn)：
·頻帶寬——一根單模光纖具有1GC的帶寬，此信息容量大，如果傳輸各頻段的全部電視頻道也無(wú)問題，而且不存在均衡問題；
·傳輸損耗低——當(dāng)采用長(zhǎng)波長(zhǎng)1.3μm~1.5μm傳輸時(shí)，光纜損耗為0.2~0.5db/km，短波長(zhǎng)0.8 db/km時(shí)，衰減為3 db/km，而且光纜衰減帶寬基本上不隨周圍環(huán)境溫度變化而變化。若采用AM-VSB技術(shù)的光纜，在傳輸450MHz或550MHz時(shí)，它可以在無(wú)中繼地傳輸30~80 km或更遠(yuǎn)些；
·光纜傳輸不受環(huán)境影響——由于光纖只導(dǎo)光不導(dǎo)電，所以它不怕雷電，不必采取接地保護(hù)，更重要的是它具備抗電磁干擾和抗各類工業(yè)干擾的能力；
·光纜直徑小重量輕。單根光纖直徑為9~10μm，外徑為125μm，所以光纜的重量遠(yuǎn)比電纜輕，直徑小而且安裝方便；
·提高了系統(tǒng)的可靠性，改善了信號(hào)質(zhì)量，與同軸電纜系統(tǒng)相比，劣化信號(hào)質(zhì)量環(huán)節(jié)因素少，能使信號(hào)完美地傳輸?shù)接脩舳耍?/P>
·光纖的材料就是石英玻璃—SiO?，其材料的來(lái)源非常豐富，而且原料成本低。
光纜信號(hào)的傳輸方式
光纜CATV系統(tǒng)應(yīng)用方案基本有三種：一是光纜與同軸電纜混合方式（主干線用光纜傳輸，分配系統(tǒng)采用同軸電纜）；二是全光纜系統(tǒng)（從主干線到用戶分配系統(tǒng)全用光纜）；三是光纜HUB方式，此方式基本與二相同，所不同的是增設(shè)有中繼站，干線采用雙重星式。\r\n光纜傳輸方式有模擬傳輸方式和數(shù)字傳輸方式兩種，而模擬傳輸方式又分為AM光纜傳輸方式和FM光纜傳輸方式，以下我們將詳細(xì)介紹：
AM光纜傳輸方式
AM光纜傳輸方式是直接按副載波殘留邊帶方式組合起來(lái)的多路射頻信號(hào)去調(diào)制光源，經(jīng)光纜傳輸后的光波，再被光接收機(jī)的光檢測(cè)器還原為多路射頻信號(hào)。調(diào)幅殘留邊帶方式（AM—VSB方式）的優(yōu)點(diǎn)是簡(jiǎn)單和容量大，經(jīng)光接收機(jī)還原出來(lái)的信號(hào)可以直接通過同軸電纜送到用戶，而不必經(jīng)過任何轉(zhuǎn)換。所以，當(dāng)前國(guó)內(nèi)外光纜CATV網(wǎng)絡(luò)主要采用這種傳輸方式。這種方式對(duì)光源的要求高，由于載噪比和交互調(diào)比均高，因此光源必須具備功率大、線性好、光譜純和頻帶寬的特點(diǎn)。當(dāng)前廣泛應(yīng)用的DFB—LD（λ=1.3μm）激光器，通過一根光纜能同時(shí)傳輸幾十路電視信號(hào)，如應(yīng)用NTSC制式可傳輸60路信號(hào)，應(yīng)用PAL—D制式可傳輸46路信號(hào)，系統(tǒng)指標(biāo)均符合要求。AM光纜傳輸方式的不足之處是接收機(jī)靈敏度低（接收功率為PR≥?9dBmW），所以傳輸距離受限制。
FM光纜傳輸方式
FM光纜傳輸方式是將多路不同頻率的副載波調(diào)頻后混合起來(lái)再去調(diào)制光波的強(qiáng)度，經(jīng)光纜傳輸后的光波，先被光檢測(cè)器還原為多路調(diào)頻信號(hào)，然后分路——恢復(fù)出視頻、音頻信號(hào)。\r\n這類方式的優(yōu)點(diǎn)是接收機(jī)靈敏度高，傳輸距離遠(yuǎn)。缺點(diǎn)是調(diào)頻制式與現(xiàn)在的電視制式不兼容，必須經(jīng)過AM—VSB轉(zhuǎn)換（即AF/AM轉(zhuǎn)換），才能變成調(diào)幅射頻信號(hào)傳輸給用戶，由于調(diào)頻波占有帶寬是調(diào)幅波的四倍，所以傳輸頻帶受到限制。
數(shù)字光纜傳輸方式
數(shù)字光纜傳輸方式應(yīng)用了差分脈沖編碼調(diào)制技術(shù)，把視頻、音頻信號(hào)數(shù)字化，然后用數(shù)字信號(hào)調(diào)制光源強(qiáng)度的傳輸方式。\r\n當(dāng)前我國(guó)光纜CATV的傳輸方式，絕大多數(shù)采用AM—VSB單模光纜傳輸方式。
CATV系統(tǒng)的調(diào)試
CATV系統(tǒng)的調(diào)試，是使系統(tǒng)各部分達(dá)到各項(xiàng)電氣技術(shù)指標(biāo)和保證各部分工作狀態(tài)能正常運(yùn)行的重要手段，是CATV系統(tǒng)建設(shè)中不可缺少的重要步驟。系統(tǒng)調(diào)試的步驟是：信號(hào)系統(tǒng)調(diào)試；前端設(shè)備調(diào)試；傳輸系統(tǒng)調(diào)試；分配系統(tǒng)調(diào)試。以下詳細(xì)分析介紹。
信號(hào)系統(tǒng)調(diào)試\
這個(gè)部分主要對(duì)各種信號(hào)源實(shí)施調(diào)試，信號(hào)源的類別分別如下：\r\n接收天線的調(diào)試：在對(duì)安裝工藝檢查合格后，進(jìn)行電性能測(cè)試，將天線饋電口用場(chǎng)強(qiáng)儀專用電纜接到場(chǎng)強(qiáng)儀的輸入端進(jìn)行測(cè)試，反復(fù)調(diào)整天線方向，直到場(chǎng)強(qiáng)儀的指示最大為止。然后再檢驗(yàn)監(jiān)視器的信號(hào)質(zhì)量，常規(guī)應(yīng)該達(dá)到四級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。
衛(wèi)星信號(hào)的調(diào)試：用監(jiān)視器檢查衛(wèi)星接收器的信號(hào)質(zhì)量，應(yīng)使圖象質(zhì)量和伴音質(zhì)量均達(dá)到要求。如有問題，應(yīng)首先檢查系統(tǒng)連接線是否斷路或短路，連接頭的插頭插座接口接觸是否良好，在上述接觸在良好的狀態(tài)下，可調(diào)整接收天線方位、仰角，以致更換高頻頭、接收機(jī)或更換天線尺寸，直致信號(hào)質(zhì)量滿意。
微波信號(hào)的調(diào)試：調(diào)試方法同衛(wèi)星信號(hào)的調(diào)試。
前端設(shè)備調(diào)試
在信號(hào)系統(tǒng)調(diào)試好以后，可根據(jù)前端出口電平值（約在94~96dB）進(jìn)行調(diào)整，若達(dá)不到要求的電平值，應(yīng)檢查相關(guān)通道的器件和部件，必須使每一個(gè)通道的輸出電平均達(dá)到要求的電平值。圖象、聲音的指標(biāo)應(yīng)該達(dá)到四級(jí)以上的標(biāo)準(zhǔn)。
傳輸系統(tǒng)調(diào)試
前端出口電平調(diào)試正常后，再調(diào)試電纜系統(tǒng)的傳輸部分，從前端出來(lái)的第一個(gè)干線放大器開始，依次逐一向后進(jìn)行。如果設(shè)備與調(diào)試人員充裕，也可幾條干線同時(shí)進(jìn)行。干線放大器調(diào)試時(shí)，必須做好原始記錄——如放大器的編號(hào)、型號(hào)、輸入輸出電平值（每一頻道）、均衡量、每個(gè)放大器的接地電阻等?？梢杂秒娨暀C(jī)觀察系統(tǒng)調(diào)試的效果，圖象、聲音的指標(biāo)應(yīng)該達(dá)到四級(jí)以上的標(biāo)準(zhǔn)為合格。
分配系統(tǒng)調(diào)試
此項(xiàng)目的調(diào)試為支線放大器電平調(diào)試和用戶電平調(diào)試，分配系統(tǒng)中的放大器調(diào)試與干線放大器調(diào)試的方法基本相同，只要按設(shè)計(jì)電平調(diào)試就可以了。分配系統(tǒng)調(diào)試的大量工作在用戶電平調(diào)試，全頻道系統(tǒng)的用戶電平常規(guī)調(diào)整在60~80 dB之間，而相鄰頻道用戶電平一般控制在65±4dB，當(dāng)處于空收信號(hào)強(qiáng)或干擾信號(hào)強(qiáng)的小區(qū)住宅區(qū)，用戶電平可適當(dāng)調(diào)整在74~80 dB。
從常規(guī)的角度分析，只要分配系統(tǒng)設(shè)計(jì)合理，器件質(zhì)量合格，裝配質(zhì)量完美，用戶線連接正確，調(diào)試工作一般不會(huì)出現(xiàn)什么大問題。
后語(yǔ)
光纖控制技術(shù)應(yīng)用于CATV系統(tǒng)中是將計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、多媒體技術(shù)與監(jiān)控技術(shù)有機(jī)結(jié)合起來(lái)的一種全新控制系統(tǒng)，也是近年來(lái)發(fā)展最為迅速、應(yīng)用最為廣泛并且最具有影響力的技術(shù)之一，時(shí)代的步伐已昂然跨入輝煌的二十一世紀(jì)，這項(xiàng)技術(shù)正成為信息社會(huì)的奠基石，并以飛速的速度發(fā)展著，它不僅應(yīng)用于無(wú)人值守模式的電力系統(tǒng)變電站在遠(yuǎn)程監(jiān)控中，而且已經(jīng)滲入到社會(huì)信息網(wǎng)絡(luò)的方方面面，給人們?nèi)粘Ｉ詈凸ぷ鲙?lái)了極大的方便。\r\n
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