光电工程
光电工程范文第1篇
电晕放电是输变电系统运行中出现的主要问题之一，严重影响人身和设备安全，及时准确地检测电晕放电的位置和强弱对保证电力系统可靠运行有重要意义。传统的红外检测难以在白天使用，且可靠性低、误检率高、抗干扰能力差、响应速度慢，不能满足输变电系统的革新性发展。
紫外双光谱成像检测技术和紫外双光谱成像仪的出现解决了这一难题，该技术具备响应速度快，分辨率高，作用距离远，不受日光、雾天的干扰，可准确定位等优点，克服了红外检测的弊端，特别适用于高压电系统、高压输电线路的巡检和航拍等各种恶劣环境。
暨南大学理工学院光电工程系教授庞其昌，潜心光电工程研究，在紫外图像检测、图像处理、光谱成像检测领域作出突出贡献。据介绍，紫外光谱成像检测技术能够观察和检测到日盲紫外光信号，并将紫外图像信号转换成可见光图像信号，便于观察和测量。而紫外双光谱成像仪就是结合了紫外成像技术，图像转换和微光增强技术，CCD摄像和计算机图像叠加、处理以及平板图像显示等多种高技术开发出的新型监测仪器。该仪器不仅可以检测紫外信号的强弱、存在与否，更主要的是可以获取紫外源或被测对象的两维图像，能够观察到许多用传统光学仪器观察不到的物理、化学、生物现象；又因为其工作在日盲紫外波段，故不受日光干扰，能够在日光下检测到通常我们在白天、雾天看不到的现象和景物，如输变电线路的电晕放电等。除电晕检测外，该技术在火灾检测、公安侦破、环保监测、生物及医学研究中的测量分析、微电子及超精细检测等领域也存在广阔的应用空间。
该项目获得了2004年广东省重点项目资助，解决了紫外成像、光路和系统设计、图像融合和处理，完成了试验样机的研制，并申请获得了发明和实用新型两项专利（专利号：CN200310117583.8和ZL 03 2 25025.8）。利用该技术研制的紫外数码相机能够用于指纹与痕迹检测，已进入小批量生产；紫外双光谱检测仪也已转入实用仪器开发阶段。
此外，庞其昌还开展了光谱成像技术的研究，他借助液晶滤光器和光栅光谱仪研制了凝视式光谱成像装置和推扫式光谱成像装置，并研制成功相关实验设备，建立了实验条件较为完善的研究平台，并在此基础上开展了中药材成分分析和品质评价的研究，获得国家青年科学基金和广州市科学基金的资助。
光电工程范文第2篇
【关键词】广播电视 光缆传输 网络工程 施工
由于光纤传输在广播电视信号方面表现尤为突出，不仅传输信号质量好，而且信号足够稳定，因此我国多个省份都已经大规模采用广播电视光缆传输网，光纤已经逐步成为主流的广播电视传输媒介。正因此需求，光缆传输网络工程的施工也有更新的要求，需要我们投入更多的研究，才能适应广播电视视野的飞速发展。
一、光缆传输网络结构
光缆传输网络结构主要分为如下几种类型：
（一）星型网络。这是一种最为常见的光缆传输网络结构，呈星状排布，这种网络结构的优点是结构简明、网络构建容易、管控直观等。此种网络结构最大的特点是网络线路中有很多光分路器，这就保证了在光缆网络线路中向各个点分布的光信号均匀，反应迅速，同时，由于路数多使得信号传递范围广。
（二）树状网络。采用树状式网络可以大大节约光缆芯数，经济性强，使造价很大程度降低。树状网络也称作分级集中式网络，它的每两个节点之间都是单向无回路的，可以较容易地扩充节点。
（三）环形网络。这是一种封闭的网络结构，一般是即用分插复用器制成的环形网络结构，不易对其扩充，也正是这个特点，环形的网络在广播电视传输网中用的比较广泛，通常而言，双向的环使得数据网络利用效率高，而且环形网具有很强的自愈保护功能，使运行稳定可靠。例如我国江苏省网全部采用环形网络结构，贯穿苏南到苏北，整个网络覆盖了全省13个地级市和64和县（县级市），总长度达到1891KM。
二、光缆传输网络工程施工
（一）施工准备工作
1.施工材料以及器件的准备。施工前一般会首先进行设计计算过程，通常依照设计计算内容，可以选出质量有保障性价比高的材料，然后进行大范围大批量采购，再将所需的材料和器件储存起来以备后用。由于所选材料将会很大程度上影响工程的质量，因此所选材料还必须是通过国家广电总局文件核实后才能批准入网，一般而言，所选用的设备还需要在指定的时间内使用，也就是说，设备器材都有有效期限制，超期或者不合格的器材将被严格禁止使用，从而大大减小了出现工程质量问题的几率，规避风险。2.施工队伍的组建。由于广播电视光缆传输网络工程对施工的要求很高，因此往往优先考虑有一定资质和一定经验的或者具有较强管理能力的施工团队，这样在施工过程中会有更高的效率，避免出现不必要的损失。光缆线路中出现的施工问题对未来信号传输速度和质量影响极大，只有高水平的施工团队和精选出的优质材料才能最大程度避免施工问题的出现。
（二）施工过程中的管理。施工过程主要问题和首要问题是安全施工问题。当网络工程施工正式开始后，要将安全管理工作作为最基本的任务。完成这个工作必须需要能够对施工中可能出现的危险做出有效防治的管理人员，而且需要能够有组织整个现场的能力，有责任心，协调指挥能力强。在大致按照计划进行施工的基础上，也要灵活根据天气等因素制定临时施工计划，能够带动整个施工团队做好安全工作，增强整体安全防范意识。
（三）施工技术的选择。现在收效较好的干线网传输技术是SDH传输系统，它能保证有足够大的容量，能够到达足够远的距离，而且传输质量优秀，网络管理功能也比较健全。更关键的是个SDH设备的厂家都是兼容的，也就是说使用过程中修复容易，升级容易，使用所需资费少。远在海外的各个国家也大都采用SDH技术，因此我国广电总局也做出过明文规范，要求在广播电视干线网传输技术选择时优先考虑SDH传输技术。
（四）干线网传输波长的选择。一般省内干线网多采用1550nm的传输波长，在此窗口下的衰减值能够达到最低值，约为0.2dB/km。当传输波长减少为1310nm时，衰减值立马上升为0.35dB/km，因此为减少光缆传输网络中中继站的数目，1550nm的传输波长更为合适。采用此传输波长时，若使用EDFA放大器，则可以将信号直接放大，使无中继传输的距离增加，节约成本。同时，1550nm的传输波长可以利用波分复用的原理使光纤传输系统扩容能力大大增强。
三、施工进程与质量检测
光缆传输网络工程的施工有时间上的要求，于是必须保证一定的施工进度，但是欲速则不达，只追求速度的施工必定影响施工质量。因此必须在施工阶段积累足够经验，从能够节省时间的地方多下工夫，才能在保证进度按时完成的情况下取得良好的施工质量。因此，施工管理人员需要综合考虑诸多因素，折中考虑，才能在进度与质量之间寻求一个平衡点，使得施工达到最高效率。日常的常规检测与维护是必须坚持做的，光缆线路必须定期巡视、各关键性器件的工作性能也需要实时检测。具体操作可以再网络线路上的每个杆上都挂上牌，牌上有该组编号，这样可以提高检测效率，也可以通过统计，检测原材料的耐久度等参数。检查线路过程中的基本技术指标也会随时间的推移有所改变，因此必须定期检测光电设备，做好安全工作。
四、施工验收阶段
（一）设计文件以及规范。当施工单位竣工等待验收之前，要将设计文件和相应的技术规范放在一起再考虑，考虑SDH中的指针调整对于电视信号的影响程度。确保所选设备和光缆和不同厂家的SDH设备都能相互兼容。完成建网过程后，要对施工完成程度进行自我评估，主动发现与提出问题，及时更改、弥补之前施工中出现的过失，以达到可以接受验收的条件，并以书面的形式向建设方申请验收。
（二）传输线路的测试验收。结合抽查和巡检对施工方所建设的缆线，尤其是要对一些重点部位进行核查，确保其达到设计的技术要求和技术规范，而且还要注重保护措施等施工注意事项。
光电工程范文第3篇
山东省政府2009年在《关于加强全省企校共建工科专业工作的意见》中提出了“整体优化我省高校工科专业结构，努力构建布局合理、特色鲜明、服务经济、促进就业的山东省企校共建工科专业体系”的工作目标，指出围绕发展我省支柱产业、主导产业、优势产业，特别是建设制造业强省的主要任务，大力发展制造工程、制造自动化与测控技术、微电子制造工程、信息与通信工程、电子信息技术及仪器、光电信息工程、信息物理工程、工程物理等一批工科专业。光电信息工程专业是省政府明确要求大力发展的8个企校共建工科专业之一，我校与本专业是我省目前唯一的光电信息工程专业。光电信息工程专业融合了光学、电子学、信息科学和计算机等高新技术手段，培养能在光电信息科学与技术、光电转换工程、光电检测及光通信等光电高新技术领域从事研究、设计、开发和管理等工作的高层次应用型人才。
二、山东师范大学光电信息工程专业基本情况
山东师范大学光电工程专业是2010年教育部批准的新增本科专业，是山东省首个光电信息工程专业。本专业是在山东师范大学应用物理专业（光电信息方向）的基础上组建和演变而来的。光电工程专业将从2011年开始招生，替代本校应用物理专业光电信息方向。
本专业以优势突出的光学学科为专业依托和专业建设引领。“光学与光子器件实验室”为山东省重点实验室，设有物理学博士后科研流动站，有物理学一级学科博士点，有光学、原子与分子物理2个二级学科博士点，其中光学博士点是山东省首个光学专业的博士点；相关硕士点7个。
有一支满足本专业教学需要的教师队伍。本专业现有教师47人，其中教授18人，博士生导师9人，副教授15人，36人具有博士学位。本专业教师知识结构、年龄结构、学历结构、学缘结构、职称结构合理，教学经验丰富，科研水平高。近五年来，主持承担国家自然科学基金项目32项，973项目子课题2项，山东省自然科学基金、教育部博士点基金、山东省科技攻关和山东省中青年科学家奖励基金等省部级项目40余项，科研项目总经费1100余万元；获山东省自然科学科技奖励4项，其中山东省自然科学一等奖1项，二等奖1项，在《J.Am.Chem.Soc.》、《Appl.Phys.Lett.》、《Opt.Lett.》、《Phys.Rev.B》等国内外著名400余篇，其中被SCI收录260余篇。
已建成先进的光电信息工程本科教学专业实验室，具有实验教学体系完善。山东师范大学“光电信息工程实验实验中心”是山东省高等学校骨干学科教学实验中心，2010年建设专项经费为350万元；“光电工程实验室”是中央地方共建特色优势学科实验室，2010年专项建设经费200万元。这2项专项建设均已实施完成。光电信息实验室的水平和规模均已达到国内光电类本科实验室的一流水平，在山东省具有领先水平。
基础实验室实力雄厚。承担光电信息工程专业的基础实验是山东师范大学物理与电子科学学院的物理实验教学中心和电子电工实验教学中心，其中“物理实验教学中心”是山东省实验教学示范中心，中央与地方共建基础实验室；“电工与电子技术实验教学中心”为校级实验教学中心、中央地方共建基础实验室、山东省骨干学科实验室。这两个实验中心均为山东师范大学的优势实验中心，建设历史长，仪器设备先进，实验教学体系完善，实验室基础雄厚，为光电信息工程专业开设的物理和电子基础实验达80多个。
有优势明显的相关本科专业作支撑。物理学专业为国家特色专业和山东省品牌专业；电子信息工程专业为山东师范大学品牌专业；还有应用物理学、电子科学与技术两个工科专业。这些相关本科专业的成功经验将会给“光电信息工程专业”奠定良好的基础，使得“光电信息工程专业”实力强，起点高，在今后的建设发展中少走弯路，提高质量和效率，迅速步入高水平的工科专业行列。
山东师范大学电信息工程专业的共建企业是力诺光伏集团和山东华光光电子有限公司。其中力诺光伏集团力诺光伏集团是专业从事太阳能电池、组件及光伏发电系统的研发、制造与销售的国际化高科技、成长型集团公司。集团专注于电池片、组件、太阳能发电工程和太阳能应用产品，形成了较为完整的太阳能光伏中下游产业链。集团从德国、意大利和韩国等引进先进的自动化生产设备，并整合世界一流制造工艺和管理体系，成为由世界级管理专家和太阳能光伏发电专家组成的国际化管理和技术研发团队，并建立了部级企业技术中心、山东省工程技术研究中心和力诺光伏研究院等研发平台。在光伏电池片生产领域，集团目前建成的300MW光伏电池片项目是山东省和济南市重点项目，项目总投资18亿元，成为山东省和济南市新的产业亮点和经济增长点。
山东省光电产业的龙头企业，是国内唯一的半导体激光器（LD）和全色域发光二极管（LED）研发、生产的企业。目前企业LED产品产销量国内第二，技术达到国内领先水平；LD产品国内产销量第一，市场占有率60%以上，技术达到国际先进水平。电信息工程专业企校共建的强强联合，可以培养良好的建设平台，在积极推动企校合作办学，解决企业技术难题等方面起到示范作用。
三、山东师范大学光电信息工程专业建设情况
1、建立了以光为主，光电结合，多学科前沿交叉，与光电高新产业密切结合的专业教学体系，培养学生扎实的物理基础和光电知识，强化学生的创新能力和实践能力。针对该专业的教改项目“光电信息专业教学体系与教学规范的研究”2009年获山东省高等学校教学改革研究项目立项，“光电信息类专业方向实验教学体系与示范性实验室建设”被列为山东师范大学实验教改一类项目。开展了以提高教学质量为核心的课程体系和课堂教学建设与改革。探索了突出重点光电知识讲授和拓展学生知识结构的课堂教学实践，加强学生对光电现象和光电的认识，在教学中精炼出如双缝干涉、单缝衍射、光的偏振、光的全反射等90多个课堂演示实验项目；并建设了演示实验室向学生开放，供学生课后自主实验。
光电工程范文第4篇
关键词：光纤通信 光缆架设 建设方案
2000年开始，隆尧县供电局分三期沿电力线路架设ADSS光缆(无金属自承式光缆)，根据电网结构建立起两个SDH双环自愈光纤环网。目前光纤通信承担着全局行政电话、调度电话、调度自动化、计算机联网、图象监视、远程抄表等信息传输任务，有效地解决了困扰多年的通信质量和容量问题，为县级供电企业的现代化建设和创一流工作奠定了可靠基础。
1 光纤通信现状
第一期工程称西环网(如图1所示)，2000年底竣工，投资147.62万元，架设光缆60km，包含14个站点(含主站)，实现双环自愈。第二期工程称东环网(如图1所示)，2001年竣工，投资155万元，架设光缆50.73km，包含8个站点(含主站)。以上两期工程均采用ADSS光缆，沿35kV及以上电力线路架设，除隆尧站至柳行站为东、西两环和邢台市局共用通道采用18芯光缆外，其它均采用8芯光缆，两环中心站均设在县局，在县局实现数据交换。目前全县17座局属变电所、12个供电所及东局、西局、北局均实现光纤通信。
2 农网改造时建光纤通信
农网改造时建光纤通信也称第三期工程。投资80万元，架设ADSS光缆38km。分别为：①华龙站-莲子站-白寨站工程，沿35kV线路架设，为新建莲子站提供光纤通道，同时使东环网实现双环自愈。②冯村站通信工程。由于冯村站与隆尧35kV主网不相连，因此沿10kV线路架设光缆，该工程为冯村站、尹村供电所提供通道，信息量大，因此设计接入西环网(如图1所示，利用光纤将冯村站点串入主网)。③南位所通信工程。沿10kV线路架设光缆，该工程为南位供电所提供通道，信息量小，因此设计"T"接接入西环网。
3 光缆架设计算
(1)配盘。根据电力线长度以4km左右分段，光缆耐张尽可能设在线路转角处，以减少耐张金具的使用数量。配盘长度L计算如下：
L=1.03L线＋L熔接1＋L熔接2
式中L线-该光缆耐张段电力线路长度，1.03为光缆弧垂系数
L熔接1、L熔接2-光缆线路(或进站)熔接预留长度，35kV杆塔取15m，110kV杆塔取20m，进站熔接预留
长度为终端杆塔至通信机房的长度
图1 光纤通信环网
(2)耐张金具。耐张金具数量N耐张计算如下：
N耐张=2×(N配盘＋N转角)
式中N配盘-该电力线路光缆配盘数
N转角-全程每个光缆耐张段间大于15°转角的个数，但不含既是光缆耐张又是线路转角的点
(3)悬挂金具。悬挂金具数量N悬挂计算如下：
N悬挂=N总数－N耐张/2－1
式中N总数-该电力线路杆塔总数
4 建设方案
在进行系统工程设计时，应首先编制近期及远期通信发展规划，根据整个通信网的特点和组成方式、设备类型及数量，提出较为合理的系统工程设计，最主要的是整个系统传输性能要满足要求。
(1)光路。本通信网为光纤双环自愈环网，设备采用GK－G04、GK－G04ASDH光端机。光端机配置：县局中心站采用双TM配置64×2MGK－G04光端机，站均采用8×2M双光口GK－G04A光端机。复接后的光纤线路速率为标准的STM－1信号155.520Mb/s，每个环网最大传输容量为64个2.048Mb/s异源数字信号(合1920话路)。现已开通21个2Mb/s端口。环网拓扑如图2所示。
图2 光纤双环自愈环网拓朴图
方案的特点：①灵活的复接结构，支持多种支路接口。不同比特率的信号都是一次复接成155M的信号，支路接口为电接口，也可以是光分支。例如，水饭所、东良所、牛桥所及待建的南位所通信工程均采用"T"接方式，既能满足环网要求又不占用物理光缆纤芯，如图2所示。②采用光纤双环自愈的组网方式，可对各ADM节点开放业务，当环内的任一节点发生故障，可保证全部业务通信不中断。③兼容性：所有节点设备的光接口板、电接口板、支路板、公务板、电源板相同，各种节点设备的单元背板也相同。④先进的维护手段。可进行两位站号的公务电话联络，具有完备的网络管理功能，可监测到各节点的所有告警，对支路的上下及方向进行配置，统计、打印系统的误码信息。
(2)PCM终端设备。终端设备采用V2020型智能PCM基群设备，县局中心站和站采用一对一方式，配置双E1端口。具有多种用户接口，包括二线、四线音频接口、E/M接口和数据接口(V.24、V.35、G703)及10－BaseT以太网接口，可实现与各种交换机、话机及数据终端设备的连接，完成话音、数据及视频图象等信息传输任务。
(3)网管：网管安装在县局通信机房。该系统是一个Windows应用程序，可实现对全部设备的网络维护和管理，亦可实时监测网络和设备的运行情况。
(4)所有站点均配置标准机架、配备UPS提供不间断220V交流电源，经转换输出直流供电，以保证通信设备的可靠运行。
5 系统规划和设想
(1)县城配电自动化系统2001年底投入运行，各开关的FTU部分和公用配变的TTU均采用光纤实现与县局主站的通信，光纤均采用8芯普通光缆沿10kV主干线架设。
(2)新建变电所。根据站点的重要性的地理位置，确定采用环入或"T"接方式接入系统。
(3)与省电力公司光纤通信网链接。省电力公司投资的王段220kV站--隆尧220kV站光纤通信设计在近几年内竣工投运，届时隆尧供电局即可很方便的与省电力公司联网，实现数据共享。
光电工程范文第5篇
关键词：电力系统；光纤通信工程；组网技术
中图分类号：TM73 文献标识码：A 文章编号：1673-1131（2015）12-0206-02
电力行业最大的特点就是在任何情况下都不允许电力通信系统被切断，一旦电力通信产生故障，就会波及相当广的范围。电力通信的好坏直接影响着国家电网的正常运行和安全，它的进步和提高将直接推动电力网络安全性的提升。光纤传输信号具有较高的灵活性和可靠性，不易受到外界的影响，可以保障电力通信传输的稳定。因此，加强电力系统光纤通信工程建设是很有必要的。
1光纤通信工程在电力系统中的应用
1.1三种专用光缆
现阶段，电力通信系统中主要有三种专用的光缆，即架空地线复合光缆、金属自撑式架空光缆和无金属自承式架空光缆，这些光缆载在很大程度上维持了我国电力通信系统的正常运行。一是架空地线复合光缆。这种光缆主要是由最外层的铝线、内层的钢芯及中心的光导纤维组成，它同时具有普通地线和通信光缆的优点。一方面，架空地线复合式光缆具有抗干扰能力强、通信容量大、导电性佳的优点；另一方面，这种光缆还具备信令功能和路由功能，能够为电信业务提供安全的保护和高效率的传输。目前，许多电力公司都开始大范围地铺设架空地线复合光缆，给广大用户提供了更可靠的电力保障。二是金属自撑式架空光缆。这种光缆的结构较为复杂，需要将高模量的塑料做成内填充物，再把光纤套入其中，并且在光纤的内部还有金属制作的加强芯。这种复杂的结构使得金属自撑式架空光缆具有一般光缆无法比拟的耐水解性和耐温性，可以更好地保护内部的光纤不被破坏。三是无金属自承式架空光缆。这种光缆的抗拉强度极大，其跨距可达到一千米以上，这是因为它使用了重量轻、强度大的芳纶纤维来作为抗张元件。此外，无金属自承式架空光缆具有十分强的抗电腐蚀能力，在一些特殊的地区可以起到很好的抗腐蚀效果，对电力通信系统的完善有着重要的作用。
1.2PTN技术
PIN技术是一种以分组业务为主，其他业务为辅的传送网技术，它最为显著的特征是在IP业务和底层传输媒质之间设置了一个层面来应对分组业务流量的突发性，这种技术可以在保证光运输原有优点的基础上全面降低传输成本。PIN技术具有较高的可靠性和安全性，目前在电力行业中，数据业务的处理是PIN技术的发展重点，电力技术人员可以利用该技术进行数据业务的无缝连接，从而进行高效的流量工程建设和宽带管理工作，是电力行业的又一次技术进步。
1.3EPON技术
EPON技术可以划分成用户侧的光网络单元、网络侧的光路线终端和光分配网络三个部分。EPON技术采用点到面的结构将单纤双向光接入网络，它综合了无源光网络和千兆以太网技术的优点，有多种拓扑结构，如星型、树型和总线型。近年来，随着电力行业电网技术的日益提高，配网自动化的趋势也越发明显，而针对配电网络终端存在的单个节点通信能力低以及通信节点多而分散的问题，EPON技术是一个很好的解决办法。电力行业利用EPON技术，可以更好地采用无源光网络机制，提高配电网络区域停电区的故障处理能力，从而更好地保障电力通信的质量，提高配电网络终端的管理水平，这对电力行业的进步有着重要的意义。
2光纤通信工程在电力系统中的应用前景展望
（1）光接入网。随着我国科学技术的发展，网络领域产生了一系列翻天覆地的变化。在未来，网络将会发展成高度数字化、集成化的智能化网络系统。目前，我国正在使用的接入网仍以双绞线为主。与光纤相比，双绞线在传输质量上还存在一定的差距。因此，光接入网可以进一步加强信息传输质量，减少网络日常管理和维护的成本，建设更高效率的网络系统，使中国真正进入信息化时代。（2）新型光纤的使用。随着电力行业业务种类的不断增加，电力行业的业务数量也得到了进一步扩充，一般的单模光纤已经很难适应这种远距离、大规模和高质量的信息运输工作。因此，对新型光纤的研究和利用将成为未来电力行业的新趋势。目前，我国新型光纤的研究已经取得了长足的进步，研究人员已成功地研究出非零色散光纤和无水吸收光纤，相信随着技术的不断成熟，未来这两种新型光纤将在电力通信行业中得到更进一步的应用。（3）光联网。光联网具有超强的安全性和灵活性，这种特性使得传统网络技术中的一些缺陷得到了有效的改善。电力行业利用光联网技术，不仅可以扩大传统联网的容量，还可以使不同的信息得到更好的交接和沟通，提高网络的透明度，使网络运行变得更加灵活。另外，光联网超强的灵活性可以使网络在中断后迅速恢复连接，从而保证电力系统的正常运行，减少因电力系统破坏而产生的不利影响。在未来的发展中，光联网必将促进电力通信的发展，引导电力行业走向新的辉煌。
3结语
综上所述，基于光纤通信的种种优点，在电力系统中大力推进光纤通信已是未来技术发展的必然趋势。光纤通信的运用，不仅可以减少电力系统的维修成本，还能有效促进电力系统的维护和升级，从而为国家经济发展提供更可靠的供电保障。对于技术人员而言，要充分发挥自身的创造力和积极性，对光纤通信技术进行深入的研究，从而始终保持电力系统光纤通信工程的技术领先性。
参考文献：
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