一种用于输电线路在线巡视的光纤通信系统

摘要

本发明公开了一种用于输电线路在线巡视的光纤通信系统，所述通信系统由光纤复合架空地线的T接引下设备和以太网无源光网络设备构成，其中：所述光纤复合架空地线的T接引下设备包括：光纤复合架空地线光电分离套管、光纤熔接头管型盒和光纤熔接盒；所述以太网无源光网络设备包括：光线路终端、每杆塔处的光网络单元和光分配网络。本发明所述通信系统，通过将光纤复合架空地线的T接引下技术与以太网无源光网络技术相结合，可以有效利用光纤通信优势构建基于每杆塔的通信通道，高速、安全、可靠、实时地传输输电线路在线巡视所需的海量监测数据。

说明书

技术领域

本发明属于电力技术领域，更具体地，涉及一种用于输电线路在线巡 视的光纤通信系统。

背景技术

电力系统输电线路日常巡视是有效保证输电线路及其设备安全的一个 重要环节。传统的巡视方式已不能满足现有的电力安全需求。为提高线路 运行维护人员的工作效率，实现输电线路状态的实时监视，采用最新技术 手段的在线式输电线巡视系统应运而生。输电线路在线巡视系统通过安装 在每杆塔上的杆塔终端、安装在线路运行管理部门处的后台监控主机以及 通信系统构成，提供输电线路及其设备的视频图像、红外热成像以及微气 象、红外感知等监测数据，以取代人工巡视。

每个杆塔处视频图像、红外热成像等海量监测数据的传输对通信系统 提出了新的要求。目前在电力通信领域采用的GPRS、CDMA、3G等无线 公网通信方式因其传输容量有限，通信质量受网络建设的影响较大，且安 全性可靠性无法满足电力系统的要求而无法承担这一重任。

光纤通信系统可以满足在线巡视系统对通信通道的需求，但现有光纤 通信技术受限于光缆在输电线路上有限开断点的影响，只能在光缆盘长的 末端进行接续和引下，无法在所有需要监视的杆塔处进行光单元引下，不 能满足输电线路在线巡视的要求。因此，需要寻找一种兼顾安全、可抗电 磁辐射影响并能够覆盖输电线路任一杆塔的高速通信通道的构建方法以满 足输电线路在线巡视系统的需求。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种用于输电线 路在线巡视的光纤通信系统，所述通信系统由光纤复合架空地线的T接引 下设备和以太网无源光网络设备构成，其中：

所述光纤复合架空地线的T接引下设备包括：光纤复合架空地线光电 分离套管、光纤熔接头管型盒和光纤熔接盒；每杆塔处的光网络单元通过 无源光网络光纤接口与无源分光器相连；杆塔处被开断的光纤复合架空地 线两端通过光纤复合架空地线光电分离套管分别分离引下，利用光纤熔接 头管型盒分别将光纤复合架空地线引出的光单元与另外的两段光单元以熔 接的方式进行连接，用于接入用户端的光单元与杆塔处无源分光器相连， 位于变电站的光纤复合架空地线的末端通过光纤熔接盒进行终接，并通过 变电站处的光纤配线架与光线路终端相连；光纤复合架空地线的T接引下 设备完成光纤复合架空地线中光单元的接续引下，每杆塔处的监测数据通 过布置于杆塔处的光网络单元接入以太网无源光网络系统；

所述以太网无源光网络设备包括：光线路终端、每杆塔处的光网络单 元和光分配网络，所述光线路终端放置于变电站，通过上联口连接到光纤 骨干网的基于同步数字体系的多业务传送节点设备，并通过无源光网络光 纤接口连接至光纤复合架空地线末端的光纤配线架；每杆塔处的光网络单 元安放于在线巡视系统位于杆塔处的测控箱体内，与杆塔终端通过以太网 口连接，其无源光网络光纤接口与无源分光器连接。

本发明所述通信系统，通过将光纤复合架空地线的T接引下技术与以 太网无源光网络技术相结合，可以有效利用光纤通信优势构建基于每杆塔 的通信通道，高速、安全、可靠、实时地传输输电线路在线巡视所需的海 量监测数据。

优选地，所述杆塔处被开断的光纤复合架空地线两端通过光纤复合架 空地线光电分离套管分别分离引下具体为：将光纤复合架空地线进行开断， 开断的两端经过光纤复合架空地线光电分离套管进行分离，均分离出光单 元，利用光纤熔接头管型盒分别将光纤复合架空地线引出的光单元与另外 的两段光单元以熔接的方式进行连接，连接后的光单元分别引下，其中无 需接入用户端的光单元利用光纤熔接盒完成熔接，需要接入用户端的光单 元通过无源分光器进行连接。

通过本发明所提供的T接引下技术可实现任意杆塔处光纤复合架空地 线的引下和接续，且无需受定缆长配盘的限制，保证每杆塔处的监测数据 都能可靠接入光纤通信网络。

优选地，所述以太网无源光网络采用单主光纤组网方案，具体为光分 配网络仅用到光纤复合架空地线中的一芯光纤，该芯光纤逐塔进行T接引 下，并接入位于每个杆塔处的无源分光器，在光纤中的光功率达不到光网 络单元设备要求时停止T接引下，每杆塔处的无源分光器逐段选择5：95、 10：90、20：80等主干插损小的分光器，逐渐缩小非均分的比例，最后过 渡到50:50均分型分光器，光线路终端放置于变电站，通过无源光网络光纤 接口连接至光纤复合架空地线末端的光纤配线架，光网络单元安放于在线 巡视系统位于每个杆塔处的测控箱体内，其无源光网络光纤接口与对应杆 塔处的无源分光器连接。

单主光纤组网方案占用的光纤复合架空地线光纤芯数少，保证接入的 光网络单元最多，在输电线路较短时可保证每杆塔处的监测数据都能可靠 接入光纤通信网络。

优选地，所述以太网无源光网络采用多主光纤组网方案，具体为光分 配网络用到光纤复合架空地线中的数芯光纤，其中第一芯光纤从变电站处 开始逐塔进行T接引下，并接入位于每个杆塔处的无源分光器，在第一芯 光纤中的光功率达不到光网络单元设备要求时，第一芯光纤停止T接引下， 第二芯光纤从此处开始逐塔进行T接引下，并接入位于每个杆塔处的无源 分光器，依次类推；光线路终端放置于变电站，通过无源光网络光纤接口 连接至光纤复合架空地线末端的光纤配线架，光网络单元安放于在线巡视 系统位于每个杆塔处的测控箱体内，其无源光网络光纤接口与对应杆塔处 的无源分光器连接。

当单主光纤组网方案中光纤光功率达不到光网络单元设备要求时需要 停止光单元的T接引下，因此在输电线路较长，沿线难以布置光线路终端 或难以对沿线光线路终端进行供能时，多主光纤组网方案可保证每杆塔处 的监测数据都能可靠接入光纤通信网络。

优选地，所述以太网无源光网络采用光线路终端级联组网方案，具体 为具体为在光纤复合架空地线两端的变电站及光纤复合架空地线沿线布置 光线路终端。光纤复合架空地线沿线布置的光线路终端向两侧覆盖光分配 网络，光分配网络用到光纤复合架空地线中的两芯光纤，其中第一芯光纤 一端接入光线路终端，另一端从光线路终端处开始进行逐塔T接引下，并 接入位于每个杆塔处的无源分光器，在光功率达不到光网络单元设备要求 时，将此芯光纤开断，第二芯光纤直接连接相邻的光线路终端，中间无需T 接引下，光网络单元安放于在线巡视系统位于每个杆塔处的测控箱体内， 其无源光网络光纤接口与对应杆塔处的无源分光器连接。

光线路终端级联方案可适应任意长度输电线路下的每杆塔处监测数据 的光纤接入。

总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，具有 以下有益效果：

1、所提供的光纤复合架空地线的T接引下技术，可避免定缆长配盘， 可实现诸如耐张塔、直线塔等任意塔处光纤复合架空地线光单元的T接引 下，有效地保证了每杆塔处的海量监测数据的物理层光纤接入通道。

2、将光纤复合架空地线的T接引下技术与以太网无源光网络技术相结 合，可以有效利用光纤通信优势构建基于每杆塔的通信通道，高速、安全、 可靠、实时地传输输电线路在线巡视所需的海量监测数据。所提供的适应 输电线路布线结构的“单主光纤”、“多主光纤”、“光线路终端级联”的以太网 无源光网络组网方式以及对应的功耗分析、无源分光器选型计算方法，可 满足输电线路在线巡视系统对通信通道的功能需求。

附图说明

图1为本发明提出的输电线路在线巡视光纤通信系统的通信层次示意 图；

图2为本发明提出的输电线路在线巡视光纤通信系统的结构示意图；

图3为本发明提出的输电线路在线巡视光纤通信系统的OPGW的T接 引下技术的原理示意图；

图4为本发明提出的输电线路在线巡视光纤通信系统的OPGW的T接 引下技术的结构示意图；

图5为本发明提出的输电线路在线巡视光纤通信系统的EPON“单主光 纤”组网方案示意图；

图6为本发明提出的输电线路在线巡视光纤通信系统的EPON“多主光 纤”组网方案示意图；

图7为本发明提出的输电线路在线巡视光纤通信系统的EPON“OLT级 联”组网方案示意图。

在所有附图中，相同的附图标记用来表示相同的元件或结构，其中：1， OPGW（Optical Fiber Composite Overhead Ground Wire，光纤复合架空地线） 光电分离套管；2，光纤熔接头管型盒；3，光纤熔接盒；4，POS（Passive Optical  Splitter，无源分光器）；5，ONU（Optical network unit，光网络单元）；6， OLT（Optical Line Terminal，光线路终端）；7，SDH（Synchronous Ditital  Hierarchy，同步数字系列）光端机；8，变电站机房；9，杆塔终端箱体； 10，熔接头盒固定夹具；11，钢绞线压接管；12，光单元；13，带塑料护 套光单元；14，光纤配线架；15，OPGW。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图 及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体 实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的 本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可 以相互组合。

本发明针对输电线路在线巡视海量监测数据，多数据接入点等特点， 提出一种基于光纤复合架空地线（OPGW，Optical Fiber Composite Overhead  Ground Wire）T接引下技术和以太网无源光网络（EPON，Ethernet Passive  Optical Network）技术相结合的光纤通信系统，从而安全可靠实时地传输输 电线路每杆塔处的海量监测数据。

如图1所示为本发明所提出的输电线路在线巡视光纤通信系统的通信 层次示意图；所述通信系统包括三个通信层次：终端接入层、监控子机层 和后台主机层，在终端接入层，每杆塔处的杆塔终端通过T接引下设备连 接至光网络单元（ONU，Optical network unit），每杆塔处的ONU与变电 处的光线路终端（OLT，Optical Line Terminal）进行通信；在监控子机层， OLT通过路由器与SDH（Synchronous Ditital Hierarchy，同步数字系列）设 备相连；在后台主机层，后台主机系统/监控中心接入SDH设备，通过电力 通信骨干网与各变电处的SDH设备相连。本发明所提供的通信系统采用此 通信层次既可保证各杆塔终端与后台主机系统的可靠通信，也可充分利用 电力系统现有通信设备。

如图2所示，为本发明所提出的输电线路在线巡视光纤通信系统的结 构示意图，所述通信系统主要由OPGW的T接引下设备和EPON设备构成。

所述OPGW的T接引下设备主要包括OPGW光电分离套管1，光纤熔 接头管型盒2，和光纤熔接盒3。

具体的，结合图2和图3所示，每杆塔处的ONU5通过无源光网络光 纤接口PON口与POS（Passive Optical Splitter，无源分光器）4相连，杆塔 处被开断的OPGW两端通过OPGW光电分离套管1分别分离引下，利用光 纤熔接头管型盒2分别将OPGW引出的光单元与另外的两段光单元以熔接 的方式进行连接，用于接入用户端的光单元与杆塔处POS4相连。位于变电 站的OPGW的末端通过光纤熔接盒3进行终接，并通过变电站处的光纤配 线架14与OLT6相连。OPGW的T接引下设备完成OPGW中光单元的接 续引下，每杆塔处的视频图像、红外热成像等监测量数据通过布置于杆塔 处的ONU接入EPON系统。

OPGW光电分离套管1的内管向内纵向开有两条开槽，分别为用于引 出OPGW的光单元的短开槽以及用于走OPGW的电线股线的长开槽， OPGW光电分离套管的外套管纵向贯通开有两个通孔，分别为光单元孔以 及套孔，外套管的光单元孔穿进引出后的光单元，外套管的套孔套住内管 具有开槽的一端。

将OPGW进行开断，开断的两端经过OPGW光电分离套管1进行分离， 均分离出光单元，利用光纤熔接头管型盒2分别将OPGW引出的光单元与 另外的两段光单元以熔接的方式进行连接，连接后的光单元分别引下，其 中无需接入用户端的光单元利用光纤熔接盒3完成熔接，需要接入用户端 的光单元通过无源分光器（POS，Passive Optical Splitter）4进行连接。POS 一般采用捆绑或螺母固定于光纤熔接盒内。利用这些设备形成的T接引下 技术可实现任意杆塔处光纤复合架空地线的引下和接续，且无需受定缆长 配盘的限制，保证每杆塔处的监测数据都能可靠接入光纤通信网络。

所述EPON设备主要包括：网络侧的光线路终端（OLT，Optical Line  Terminal）6、用户侧的ONU5和光分配网络（ODN，Optical distribution  network），ODN则由POS（Passive Optical Splitter，无源分光器）4、OPGW 光纤等组成；OLT6放置于变电站，通过上联口连接到光纤骨干网的MSTP （Multi-Service Transfer Platform，基于SDH的多业务传送平台）设备，可 以通过PON口连接至OPGW末端的光纤配线架；ONU5安放于在线巡视系 统位于杆塔处的测控箱体内，与杆塔终端通过以太网口连接，通过PON口 与POS4连接。POS（光分路器）部署在OPGW开断点附近的光纤接续盒 内。

如图3所示为本发明所提出的输电线路在线巡视光纤通信系统的 OPGW的T接引下技术的原理示意图，位于变电站机房8的OLT6通过上 联口连接到光纤骨干网的SDH光端机7，通过PON口与OPGW15末端的 光纤配线架14相连，位于每杆塔处的OPGW15被开断，开断的两端经过 OPGW光电分离套管1进行分离，均分离出光单元，利用光纤熔接头管型 盒2分别将OPGW引出的光单元与另外的两段光单元以熔接的方式进行24 芯直熔，连接后的光单元分别引下，其中无需接入用户端的23芯光单元利 用光纤熔接盒3完成直熔，需要接入用户端的光单元通过POS4进行连接， POS4另一端口与位于杆塔处的ONU5进行连接。通过本发明所提供的T 接引下技术可保证OPGW在每杆塔处的可靠方便的T接引下，从而接入各 杆塔处的监测数据。

如图4所示为本发明所提出的输电线路在线巡视光纤通信系统的 OPGW的T接引下技术的结构示意图。每杆塔处的OPGW15被开断，开断 的两端经过OPGW光电分离套管1进行分离，均分离出光单元12，利用光 纤熔接头管型盒2分别将OPGW引出的光单元与另外的两段光单元以熔接 的方式进行熔接，连接后的带塑料护套光单元13分别引下，光纤熔接头管 型盒2通过熔接头盒固定夹具10固定于OPGW的电线股线上，同时开断 并进行光单元分离后的OPGW两端电线股线通过钢绞线压接管11进行连 接。

所述EPON的组网方案可以根据OPGW空余芯数和监视范围选择合适 的EPON网络组网方案。对于线路全程下EPON通信通道的组网方案，根 据现场实际需求选取“单主光纤”、“多主光纤”、“OLT级联”等组网方式，分 别如图5、6、7所示。

通过光功率分配计算方法来规划EPON网络，选择不同模式的组网方 式。基本原理是保证线路中任意两个相互连通的设备光模块间光功率衰耗 小于总光功率预算，其计算公式可表示为：

P＝ΣX_i+ΣH_i+ΣR_i+ΣF_i+G≤P_total  （1）

其中，P为两个相互连通的设备光模块间光功率衰耗值，P_total为光功率 总预算值，由采用的光模块决定，X_i为每段光纤线路的功率衰耗，H_i为光 纤活动连接器插入衰耗总和，R_i为光纤熔接头的功率衰耗总和，F_i为光分路 器插入衰耗总和，G为EPON系统的光功率富裕度。

如图5所示为本发明所提出的输电线路在线巡视光纤通信系统工作在 “单主光纤”模式下的信息数据传输示意图，

此模式只占用一根光纤资源，分光器选型采用非均分多级级联方式， 是EPON最基本的组网方式，覆盖范围最小。其光功率计算公式如下所示。

$P_{\mathrm{zn}}=\underset{i=1}{\overset{n}{\Sigma }}{X}_i+\underset{i=1}{\overset{2}{\Sigma }}{H}_i+\underset{i=1}{\overset{2n}{\Sigma }}{R}_i+(\underset{i=1}{\overset{n-1}{\Sigma }}{F}_{\mathrm{gi}}+F_{\mathrm{zn}})+G---\left(2\right)$

$P_{\mathrm{gn}}=\underset{i=1}{\overset{n}{\Sigma }}{X}_i+\underset{i=1}{\overset{1}{\Sigma }}{H}_i+\underset{i=1}{\overset{2n+1}{\Sigma }}{R}_i+\underset{i=1}{\overset{n}{\Sigma }}{F}_{\mathrm{gi}}+G---\left(3\right)$

式中P_zn表示OLT的PON口至第n个杆塔处支路光纤ONU接口处的光 功率衰耗，P_gn表示OLT的PON口至第n个杆塔处主干光纤的光功率衰耗， X_i表示第i个线路段的光纤传输衰耗，H_i表示第i个活动连接头的插入衰耗， R_i表示第i个熔接头的插入衰耗，F_gi表示第i个分光器的主干光纤插入衰耗， F_zi表示第i个分光器的支路光纤插入衰耗，G表示光功率富裕度。

在分光器的选型上，分光比逐段选择5：95、10：90、20：80等主干 插损小的分光器，逐渐缩小非均分的比例，最后过渡到50:50均分型分光器。

如图6所示为本发明所提出的输电线路在线巡视光纤通信系统工作在 “多主光纤”模式下的信息数据传输示意图，

此模式占用多根光纤资源，如图6所示，其中第一芯主光纤从线路出 线端开始接入ONU，其余主光纤不接入分光器，仅在第一芯的光纤光功率 耗尽时第二芯主光纤才接入分光器，通过支路光纤接入ONU，依次类推。 分光器选型采用非均分多级级联方式，此种组网方式覆盖的最大范围为整 个EPON网络无分光器仅在末端带一个ONU的极端情况下光信号的传输距 离。

如图7所示为本发明所提出的输电线路在线巡视光纤通信系统工作在 “OLT级联”模式下的信息数据传输示意图，

此模式占用两根光纤资源，在线路两端及中间布置OLT，线路中间的 OLT向两侧覆盖ODN，每一侧的ODN部署情况可以看作是单主光纤组网 方式，适用于任意长度的输电线路在线巡视系统的组网。

以下为搭建本发明所提出的输电线路在线巡视光纤通信系统的一个优 选的实施方式，具体的：

假设所需监控线路为110kV高压输电线路，平均杆塔档距为300m，选 用EPON系统的光模块为PX-20+，OPGW空余光纤芯数为8芯。所采用 OLT设备的上行接收灵敏度为-30dBm，下行发射光功率最小值为2.5dBm。 所采用ONU的上行发射光功率最小值为0dBm，下行接收灵敏度为-27dBm。 光纤线路的功率衰耗为0.35dB/km，活动连接头的插入衰耗为0.5dB/个，熔 接头的插入衰耗为0.1dB。OLT至ONU距离小于5km时，光功率富裕度取 典型值1dB，大于5km小于10km时取典型值2dB，大于10km时取典型值 3dB。各型号非均分分光器插入衰耗如表1所示。

表1非均分分光器插入衰耗

第1步：停电并做好安全措施，完成施工准备后，开断OPGW线路， 安装光电分离套管，引出光单元，套上保护套管。再用光纤熔接头管型盒 套在预先准备好的引下绝缘光缆处，熔接另外一段光单元、密封光纤接续 口，灌注光缆油膏。接续后的光单元引下进入光纤接续盒中。并复原线路。

第2步：通过光功率分配计算方法来规划EPON网络，选择不同模式 的组网方式。计算公式可表示为：

P＝ΣX_i+ΣH_i+ΣR_i+ΣF_i+G≤P_total  （4）

其中，P为两个相互连通的设备光模块间光功率衰耗值，P_total为光功率 总预算值，由采用的光模块决定，X_i为每段光纤线路的功率衰耗，H_i为光 纤活动连接器插入衰耗总和，R_i为光纤熔接头的功率衰耗总和，F_i为光分路 器插入衰耗总和，G为EPON系统的光功率富裕度。

模式1：“单主光纤”组网方式

光功率计算公式如下所示。

$P_{\mathrm{zn}}=\underset{i=1}{\overset{n}{\Sigma }}{X}_i+\underset{i=1}{\overset{2}{\Sigma }}{H}_i+\underset{i=1}{\overset{2n}{\Sigma }}{R}_i+(\underset{i=1}{\overset{n-1}{\Sigma }}{F}_{\mathrm{gi}}+F_{\mathrm{zn}})+G---\left(5\right)$

$P_{\mathrm{gn}}=\underset{i=1}{\overset{n}{\Sigma }}{X}_i+\underset{i=1}{\overset{1}{\Sigma }}{H}_i+\underset{i=1}{\overset{2n+1}{\Sigma }}{R}_i+\underset{i=1}{\overset{n}{\Sigma }}{F}_{\mathrm{gi}}+G---\left(6\right)$

式中P_zn表示OLT的PON口至第n个杆塔处支路光纤ONU接口处的光 功率衰耗，P_gn表示OLT的PON口至第n个杆塔处主干光纤的光功率衰耗， X_i表示第i个线路段的光纤传输衰耗，H_i表示第i个活动连接头的插入衰耗， R_i表示第i个熔接头的插入衰耗，F_gi表示第i个分光器的主干光纤插入衰耗， F_zi表示第i个分光器的支路光纤插入衰耗，G表示光功率富裕度。

在分光器的选型上，分光比逐段选择5：95、10：90、20：80等主干 插损小的分光器，逐渐缩小非均分的比例，最后过渡到50:50均分型分光器。 第一段采用5:95非均分分光器，当第n个分光器所处的主干、支路衰耗满 足下式时，则结束第一段不再采用5:95分光比，转而采用10:90非均分分 光器。以此类推。

$\left(\begin{array}{c}\underset{i=1}{\overset{n}{\Sigma }}{X}_i+\underset{i=1}{\overset{2}{\Sigma }}{H}_i+\underset{i=1}{\overset{2n}{\Sigma }}{R}_i+(\underset{i=1}{\overset{n-1}{\Sigma }}{F}_{5g}+F_{5z})+G<P_{\mathrm{total}}<\underset{i=1}{\overset{n+1}{\Sigma }}{X}_i+\underset{i=1}{\overset{2}{\Sigma }}{H}_i+\underset{i=1}{\overset{2n+1}{\Sigma }}{R}_i+(\underset{i=1}{\overset{n}{\Sigma }}{F}_{5g}+F_{5z})+G\\ \underset{i=1}{\overset{n}{\Sigma }}{X}_i+\underset{i=1}{\overset{1}{\Sigma }}{H}_i+\underset{i=1}{\overset{2n+1}{\Sigma }}{R}_i+\underset{i=1}{\overset{n}{\Sigma }}{F}_{5g}+G<P_{\mathrm{total}}<\underset{i=1}{\overset{n+1}{\Sigma }}{X}_i+\underset{i=1}{\overset{1}{\Sigma }}{H}_i+\underset{i=1}{\overset{2n+3}{\Sigma }}{R}_i+\underset{i=1}{\overset{n+1}{\Sigma }}{F}_{5g}+G\end{array}\right)---\left(7\right)$

式中F_5g表示5:95非均分分光器的主干光纤插入衰耗，F_5z表示5:95非 均分分光器的支路光纤插入衰耗。根据光功率计算公式计算得，此110kV 高压输电线路杆塔数不超过24个时，可选用“单主光纤”组网方式。表2给 出了从OLT的PON口至各杆塔处的光功率衰耗计算值。

表2“单主光纤”OLT的PON口至各杆塔处的光功率衰耗计算值

模式2：“多主光纤”组网方式

第一芯光纤的光功率计算同单主光纤计算方式。当第一根光纤最后接 入的杆塔号n₁，则第二根光纤的光功率计算公式如下所示。

$P_{\mathrm{zn}}=\underset{i=1}{\overset{n}{\Sigma }}{X}_i+\underset{i=1}{\overset{2}{\Sigma }}{H}_i+\underset{i=1}{\overset{2n}{\Sigma }}{R}_i+(\underset{i=n_1}{\overset{n-1}{\Sigma }}{F}_{\mathrm{gi}}+F_{\mathrm{zn}})+G---\left(8\right)$

$P_{\mathrm{gn}}=\underset{i=1}{\overset{n}{\Sigma }}{X}_i+\underset{i=1}{\overset{1}{\Sigma }}{H}_i+\underset{i=1}{\overset{2n+1}{\Sigma }}{R}_i+\underset{i=n_1}{\overset{n}{\Sigma }}{F}_{\mathrm{zi}}+G---\left(9\right)$

同理可得，第二根光纤最后接入的杆塔号n₂，则第三根光纤的光功率 计算公式如下所示。以此类推。

$P_{\mathrm{zn}}=\underset{i=1}{\overset{n}{\Sigma }}{X}_i+\underset{i=1}{\overset{2}{\Sigma }}{H}_i+\underset{i=1}{\overset{2n}{\Sigma }}{R}_i+(\underset{i=n_2}{\overset{n-1}{\Sigma }}{F}_{\mathrm{gi}}+F_{\mathrm{zn}})+G---\left(10\right)$

$P_{\mathrm{gn}}=\underset{i=1}{\overset{n}{\Sigma }}{X}_i+\underset{i=1}{\overset{1}{\Sigma }}{H}_i+\underset{i=1}{\overset{2n+1}{\Sigma }}{R}_i+\underset{i=n_1}{\overset{n}{\Sigma }}{F}_{\mathrm{gi}}+G---\left(11\right)$

分光器选型参考单主光纤组网方式中的非均分多级级联方式。

通过光功率计算，对于此110kV高压输电线，2芯组网覆盖范围是37 个杆塔，表3给出了从OLT的PON口至各杆塔处的光功率衰耗计算值。第 1根光纤（1#）接入的杆塔号为1～24，第2根光纤（2#）接入的杆塔号为 25～37。同理可计算得出3芯组网覆盖范围是45个杆塔，4芯组网覆盖范围 是50个杆塔。

表3“两主光纤”OLT的PON口至各杆塔处的光功率衰耗计算值

模式3：“OLT级联”组网方式

根据模式1中的计算，相连OLT间隔48个杆塔进行布置，此110kV 高压输电线路的长度不受限制。

第3步：布置EPON网络设备。在线路出线端的变电站通信机房内布 置OLT，将ONU安放于在线巡视系统杆塔终端箱体中，分光器安置于ONU 所在杆塔的光纤接续盒中。将杆塔处引下的OPGW光单元引入至同塔上的 光纤接续盒中，经由分光器下联到终端设备箱体中的ONU。

本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已， 并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等 同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。