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非同型式光连接器与适配器集成组件通用产品开发
[发布时间] 2018-08-01 [点击数] 128

 

 一、成果针对问题现状(成果产生背景)
随着科技的不断进步和新材料的发展运用,光纤材料已经逐步走进了人类的生活,并不断被人们广泛应用于各个领域。光纤本身具有传播速度快、传输容量大的优点。根据电网的现有规模和未来发展方向,如今的变电站内已经逐步走向无人值班、智能化模式,因此站内的监控装置、通讯装置安装数量、传输规模、传输要求都大大提高,要全面实现“整站数据全上传,站内监控无死角”。而这些传输都要依靠光纤来实现。
现阶段存在问题有以下三个方面:
 
1、光纤连接耗时过多
由于市场上光纤接口存在多种形式,造成了同一变电站内不同厂家的设备会使用不同的光纤接口,这就给现场的调试人员带来了麻烦,每次进行组网调试之前,都需要花费大量的时间用于各调试设备之间的光纤连接工作。
由于光纤本身非常软,在使用过程中工作人员的拉拽、踩踏、弯折都会对光纤造成破坏,影响光纤的使用;其次,光纤接头处对清洁的要求非常高;而变电站的新建和改造阶段,环境一般都非常恶劣,各专业工种(如土建、电气等)交叉作业,每天有大量的施工人员进出现场,因此每天调试完成后,现场人员还要将之前的光纤恢复,以免现场的环境和周围的人员对光纤造成破坏。
2、光纤接线可靠性偏低
由于施工场地环境比较恶劣,大量的施工人员每天进出现场,大大加剧了现场连接的困难。
3、定制特殊转换头的光纤需要等待时间长
进行定制试验所需要的特殊转换头的光纤,等待时间会非常长,严重影响调试进度,对工程的每一环节的时间节点控制非常不利。
小组决定研制一种非同型式光连接器与适配器集成组件通用产品开发。作为变电站保护光通道、自动化及录波、子站、电能、交换机等光通信设备、物理链路的运维、快速处缺的实用备件和测试工具,可快速解决因光缆端口损坏引起的缺陷,并能适应快速检测各类装置光端口通讯状况。借此课题的研究,能够简化适配工作人员在调试、抢修中的步骤,提高工作效率,进一步建设公司在智能变电站相关工作中的专业性平台。
  二、成果原理说明
针对不同的光口输出头,采用一种非同型式光连接器与适配器集成组件,尤其是一种结构简单、转换灵活、即插即用、抗干扰性强、耐腐蚀、可实现FC、LC、SC、ST的任意一种型式的光连接器对接与非同型式的光端适配器,这是全新的创新设备。
1、光纤信号输入输出模块
设计出图纸、制作适配器并使用光纤插接方式,内部采用统一FC接头使得适配器内部连接完好、固定可靠,利用光功率机检查适配器信号输入模块通道。来满足适配器连接衰耗满足要求,适配器信号输入通道通畅,内外部插头型号无误、组装正确,适配器固定接口制作正确。
2、光纤信号连接
认真核实光纤型号数据,使用光功率器检查内部连接衰耗并满足现场调试要求,以确保光纤安装正确,内部光纤长度事宜,光纤接口无松动。
3、箱体模块设计制作
组装箱体使用既定材料,并按照设计图纸满足相应要求尺寸满足设计要求。以满足箱体尺寸大小以及光口分布合理。并使用防震材料不影响内部光纤连接,适配器光口具有防尘作用。箱体内部防震材料不影响内部光纤连接。
4、模拟输入输出模块
光连接器与适配器组装后进行相关的衰耗测试,并对内部光纤衰耗进行测试,以满足现场调试衰耗数据以及综合衰耗数据要求。
最终的适配器成品图
三、成果实施效果说明
1、现场使用通用组件后光纤接线成功率提升
使用新产品后,明显提升了光纤接线的可靠性,一次性接线的平均成功率有显著提升,成功率超过50%。
2、现场使用灵活多变,能够很好适应现场实际情况
在使用了光纤适配器后,节约了大量调试前光纤连接和测试时间,现场调试人员的工作效率显著提升。
根据对以上数据的分析和统计,原来在光纤连接花费的时间达到1个小时左右,而使用光纤适配器后,得到光纤接线和检测的时间大致集中在20到40分钟左右,平均时间为30.4分钟,达到原来设计要求。
3、经济效益
由于使用了新产品后,现场节约了用于调试的临时光纤。
L(米):新产品使用后能节省的光纤长度(根据各个变电站实际使用量,取平均值1500)
P(元/米):工程中使用的的光纤单价(根据工程报价单,取10)
新产品投运后半年里,共在3个站内使用,产生的经济效益为:
效益B=P*L=10*1500*3=45000元
在使用适配器后,省去购买新接头所花费的时间,使用光纤适配器设备,不仅衰耗精度提高到了0.1级,而且其便捷性得到了体现,不需要携带过多的仪器设备,就能达到数据的检测。在提高测试准确度的同时也节省下购买转换头子的费用,同时也节省了由于另外采购光纤头而带来的人员窝工等工作量的损失。
  四、成果推广前景描述
一种非同型光纤连接器与适配器集成组件设备值得全行业甚至涉及到光纤设备的各个领域中进行推广。
1、经济性:通用组件设备的使用将有效降低因需要另外购置光纤头而产生的额外费用以及人员闲置等待的窝工费。
2、实用性:通用组件设备的使用将对未来智能化变电站内大量使用光纤的现场作业带来非常多的便捷,各种光纤端口的使用以及灵活的转换将大大减少现场的施工时间,提高工作效率。达到“安全使用,灵活使用,便捷使用”。
3、大规模应用实践:随着国内建设智能电网的大量展开,涉及光纤的工作也将越来越多,通用组件的使用能在通用组件大量应用于现场作业后,现场继保调试人员的工作时间大量减少,工作效率明显提高。通用组件产品的开发有效提升了现场作业的施工质量,使得现场工程管控、质量管理有了较为明显的提升,公司也屡创新的优质工程。满足了电力工业发展的时代潮流,也顺应了智能化变电站的发展要求,使得面向用户工程的满意度得到了大幅度的提升。
  五、创新点、效果归纳及专利申请或授权情况
创新点
通用组件适配器的创新设计通过其易操作、精度高等特点,解决了市场上光纤接口存在多种形式,造成了同一变电站内不同厂家的设备会使用不同的光纤接口,这就给现场的调试人员带来了麻烦。
效果归纳
使得整体的现场调试时间大大降低,光纤接线和检测时间从原先的一个小时减少至30分钟左右。光纤一次性接线的成功率得到显著提升,超过了50%,且综合衰耗控制在0.4dB内比实施前降低了至少50%以上。
专利申请
通用组件设备已经申请了1项新型实用专利和12项外观设计专利。
 
 




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