一种测试智能设备光功率接收灵敏度的方法及系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明关于电力系统中的智能变电站技术领域，特别是关于智能变电站中智能设备的检测技术领域，具体的讲是一种测试智能设备光功率接收灵敏度的方法及系统。
【背景技术】
[0002]光纤中的光信号具有很好的抗电磁干扰的特性，近几年来，智能变电站中开始大量使用光纤进行通信。智能设备光纤接口的数据发送、接收的稳定性会直接影响设备的可靠性和稳定性，在相关标准中对智能变电站中智能设备光纤接口的发送、接收功率进行了明确的规定。当光纤接口的发送或接收的光功率超出标准要求时，有可能造成设备接收不到光纤链路传送的报文而造成安全隐患。所以，对智能设备光纤端口的光功率接收灵敏度进行科学测试是非常必要的。
[0003]目前，智能变电站中很多智能设备都会接收GOOSE报文，所以进行光功率接收灵敏度试验时都是使用GOOSE报文进行测试。为了防止因GOOSE报文丢失而造成错误，智能变电站中的GOOSE报文发送机制为重复快速发送机制，即在有新事件发生时按照Tl、Tl、T2、T3的时间间隔来发送报文，在无新事件发生时按照TO的时间间隔来发送GOOSE报文，智能变电站中GOOSE报文的发送机制如图1所示。现有智能设备光功率接收灵敏度测试方案一般有如下两种。
[0004]1、方案一
[0005]在光信号发生器和被测装置之间的光纤链路中串入光衰耗计，通过光信号发生器向被测装置的待测光口发送报文，连续调节光衰耗计逐渐增加光纤链路上的光衰，直到被测装置报警。此时，认为在被测光口测得的光功率即为光口的接收功率，其测试方案示意图如图2所示。
[0006]上述的智能设备光功率接收灵敏度测试方案一存在如下缺陷:
[0007](I)、通过装置报警来得到装置的光纤链路中断是不可靠的。装置告警是通过软件处理来实现的，而各设备厂家对光纤链路中断的报警阈值、判断依据、判断逻辑并不能保证完全相同，而且如果设备厂家对程序进行了特殊处理，有可能使其对光纤链路的中断告警不能完全真实地反映设备状态。所以，通过装置告警来判断光纤链路是否中断是不完全可靠的。
[0008](2)、由于使用了快速报文发送机制，短时间内发送了多针报文，如果被测光口有丢帧现象发生是不会发现的。这样测得的数据是不准确的。
[0009](3)、一些设备的光纤链路中断后，并不是立刻报警的。例如，在智能变电站相关标准中规定，智能站中的智能设备如果在2倍的报文生存时间(TTL)内没有收到报文，那么才判定光纤链路中断；所以，智能变电站中智能设备发送光纤链路告警的普遍做法是:在2倍TTL时间(一般为20秒)没有收到相应的报文并且满足其他判断逻辑后，才发告警信号。在这个过程中，如果光衰耗计是连续调节的，那么从被测装置接收不到报文到链路中断告警发生这段时间，光纤链路上的光功率已经发生了变化，这样测试得到的数据不准确。
[0010]2、方案二
[0011]在2002年3月第一期的《黑龙江通信技术》中文章《光通信传输系统维护中的几项测试》提及了一种测试光接收功率的方法。
[0012]光端机的接收灵敏度是指满足误码率BER = I X 10 11时允许光接收机的最小光功率，测试连接图如图3所示。将光端机收与发之间用尾纤连接一个衰耗值为30?40dB的光可变哀耗器，将光可变哀耗器的哀耗值预置20dB。在数字电路2M 口处用误码仪测试误码，不断增大光可变衰耗器的衰耗值，使误码仪出现告警后再略减小哀减值，使误码仪刚好不告警，并保持3分钟无告警。断开A点，用光功率计测量光发送机经过光可变衰减器输出的光功率，该数值为接收机的灵敏度。
[0013]上述的智能设备光功率接收灵敏度测试方案二除了存在方案一的三个问题，还存在以下问题，限制了该测试方法的普遍适用性:
[0014](I)、现有技术方案二只是针对2M电缆接口与光端接口相互转换的光端机进行光接收功率进行测试。
[0015](2)、该测试方法适用本装置的报文发送端口作为信号发生器，所以要求光接收端口具备接收该装置发送的报文的功能；而且如果被测试装置只有光接收端口而无发送端口则不能进行测试。这也限制了该测试方法的普遍适用性。
[0016]因此，如何对智能设备的光功率接收灵敏度进行有效精确测定是本领域亟待解决的技术难题。
【发明内容】
[0017]为了解决现有技术中对智能设备光功率接收灵敏度的测定方案存在的上述技术缺陷，本发明实施例提供了一种测试智能设备光功率接收灵敏度的方法及系统，通过光信号发生装置向被测智能设备的待测光口发送单帧GOOSE报文，要求该GOOSE报文是能够为被测装置响应的指令；然后使用光衰耗计缓慢增加光纤链路上的光衰耗，当被测智能设备刚好不能响应光信号发生装置发送的单帧指令报文时，被测智能设备待测光口接收报文时产生了丢帧，此时即达到该光口接收功率的阀值，实现了对智能设备的光功率接收灵敏度的精确测量。
[0018]本发明的目的之一是，提供一种测试智能设备光功率接收灵敏度方法，所述的方法包括:光信号发生装置通过光纤链路以及光线链路上的光衰耗计向被测的智能设备发送GOOSE报文；所述的智能设备根据所述的GOOSE报文生成电平信号；响应监测设备侦测所述的电平信号；响应监测设备根据所述的电平信号向所述的光信号发生装置发送指令信号；所述的光信号发生装置根据所述的指令信号调节所述光衰耗计的光功率；所述的光信号发生装置通过光纤链路以及调节后的光衰耗计向被测的智能设备的待测光口发送GOOSE报文；所述的响应监测设备无法侦测到电平信号时，输出警示信号；根据所述的警示信号测量所述光信号发生装置通过了光衰耗计后的光功率光功率计根据所述的警示信号测量所述光信号发生装置通过了光衰耗计后的光功率，所述的光功率即为被测的智能设备的最小光功率接收灵敏度。
[0019]在本发明的优选实施方式中，所述的方法还包括:对所述的光信号发生装置进行设置；对所述的智能设备进行设置。
[0020]在本发明的优选实施方式中，对所述的光信号发生装置进行设置包括:将所述的光信号发生装置发送的GOOSE报文设置为包括断路器跳闸指令。
[0021]在本发明的优选实施方式中，所述的光信号发生装置为数字式继电保护测试仪。
[0022]在本发明的优选实施方式中，所述的响应监视装置为模拟断路器。
[0023]本发明的目的之一是，提供一种测试智能设备光功率接收灵敏度的系统，所述的系统包括光信号发生装置、光衰耗计、响应监测设备、光功率计以及被测的智能设备；其中，所述的光信号发生装置通过光纤与所述的光衰耗计相连接；所述的光衰耗计通过光纤与被测的智能设备相连接；所述的智能设备与所述的响应监测设备相连接；所述的响应监视设备与所述的光信号发生装置相连接；所述的光功率计与所述的光衰耗计以及智能设备相连接；所述的光信号发生装置，用于通过光纤链路以及光线链路上的光衰耗计向被测的智能设备发送GOOSE报文；所述的智能设备，用于根据所述的GOOSE报文生成电平信号；所述的响应监测设备，用于侦测所述的电平信号，根据所述的电平信号向所述的光信号发生装置发送指令信号；所述的光信号发生装置，还用于根据所述的指令信号调节所述光衰耗计的光功率，通过光纤链路以及调节后的光衰耗计向被测的智能设备的待测光口发送GOOSE报文；所述的响应监测设备，还用于当其无法侦测到电平信号时，输出警示信号；所述的光功率计，用于接收所述的警示信号，根据所述的警示信号测量所述光信号发生装置通过了光衰耗计后的光功率，所述的光功率即为被测的智能设备的最小光功率接收灵敏度。
[0024]在本发明的优选实施方式中，所述的光信号发生装置发送的GOOSE报文设置为包括断路器跳闸指令。
[0025]本发明的有益效果在于，提供了一种测试智能设备光功率接收灵敏度的方法及系统，通过光信号发生装置向被测智能设备的待测光口发送单帧GOOSE报文，要求该GOOSE报文是能够为被测装置响应的指令；然后使用光衰耗计缓慢增加光纤链路上的光衰耗，当被测智能设备刚好不能响应光信号发生装置发送的单帧指令报文时，被测智能设备待测光口接收报文时产生了丢帧，此时即达到该光口接收功率的阀值，实现了对智能设备的光功率接收灵敏度的精确测量。
[0026]为让本发明的上述和其他目的、特征和优点能更