蘇曉明

[摘要]研究光纜監(jiān)控技術(shù)在通信網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用，并分析光纜監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的組成和特點(diǎn)，供同行參考。

[關(guān)鍵詞]通信網(wǎng)絡(luò) 光纜監(jiān)控 結(jié)構(gòu) 特點(diǎn)

中圖分類號(hào)：TN91文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1671－7597（2009）0120035－01

一、引言

光纜作為光纖通信的載體，各種光纜故障是影響光纖通信系統(tǒng)正常運(yùn)行及電力系統(tǒng)自動(dòng)穩(wěn)控裝置的主要問(wèn)題。光纜監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的研發(fā)目的是針對(duì)單位光纜網(wǎng)絡(luò)的各個(gè)層面，重點(diǎn)放在對(duì)光纜網(wǎng)絡(luò)的故障自動(dòng)監(jiān)測(cè)、自動(dòng)定位和對(duì)光纜、線路等物理資源和用戶電路等邏輯資源的管理。結(jié)合地理信息系統(tǒng)技術(shù)(GIS)，系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)故障管理自動(dòng)化、資源的網(wǎng)絡(luò)組織優(yōu)化，為決策和經(jīng)營(yíng)部門提供定量的分析數(shù)據(jù)及圖表，通過(guò)與單位各專業(yè)網(wǎng)管系統(tǒng)的互聯(lián)，變系統(tǒng)非實(shí)時(shí)靜態(tài)資源管理為實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)的網(wǎng)絡(luò)資源綜合管理，系統(tǒng)完整地構(gòu)建了光纜網(wǎng)絡(luò)資源的圖紙、數(shù)據(jù)庫(kù)，為光纜的運(yùn)行、資源的調(diào)度及公司其它業(yè)務(wù)部門的使用提供了全面的支撐。

二、遵循的原則

1．嚴(yán)格執(zhí)行電力通信網(wǎng)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。

2．必須在公司通信網(wǎng)管系統(tǒng)的基礎(chǔ)上開(kāi)發(fā)光纜監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。

3．監(jiān)測(cè)實(shí)施方案以公司光纖骨干網(wǎng)光纜路由圖為依據(jù)，首先滿足監(jiān)測(cè)公司各段骨干網(wǎng)光纜的要求，同時(shí)兼顧監(jiān)測(cè)各端支線光纜。

4．監(jiān)測(cè)實(shí)施方式：為了保證監(jiān)測(cè)不影響原光纖通信系統(tǒng)，同時(shí)盡量減少監(jiān)測(cè)路由上的衰減，增大測(cè)試距離；建議采用在線監(jiān)測(cè)、離線測(cè)試的方式，即利用各段光纜的備用纖芯進(jìn)行離線測(cè)試。充分利用公司已有的綜合通信網(wǎng)管對(duì)現(xiàn)有光端機(jī)的實(shí)時(shí)監(jiān)控告警，一旦光端機(jī)發(fā)生光信號(hào)丟失告警，即啟動(dòng)光纜監(jiān)測(cè)OTDR，進(jìn)行在線監(jiān)測(cè)。

5．通信設(shè)備配置原則：由于監(jiān)測(cè)中心需要管理多臺(tái)遠(yuǎn)端終端，為滿足故障告警與監(jiān)測(cè)的實(shí)時(shí)性，建議主通信采用IP通信網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)。系統(tǒng)通信架構(gòu)建立在TCP/IP的基礎(chǔ)之上。

光通信系統(tǒng)的發(fā)展及光纜光纖網(wǎng)日益復(fù)雜而產(chǎn)生的一個(gè)新興專業(yè)，目前在電力通信行業(yè)中光纜光纖的監(jiān)測(cè)剛剛起步，為了適應(yīng)公司通信系統(tǒng)中對(duì)光纜光纖監(jiān)測(cè)的需求，依托在通信網(wǎng)管系統(tǒng)、光纜網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測(cè)管理和系統(tǒng)集成方面的先進(jìn)技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)光通信網(wǎng)絡(luò)從底層光纜到高層通信業(yè)務(wù)的統(tǒng)一管理。迅速實(shí)現(xiàn)通信網(wǎng)絡(luò)管理的自動(dòng)化和現(xiàn)代化。

三、光纜監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的組成和功能

（一）光纜監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的組成

光纜自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)采用一級(jí)管理結(jié)構(gòu)，分別設(shè)立監(jiān)測(cè)中心、RTU監(jiān)測(cè)站、OSU監(jiān)測(cè)站。配置數(shù)據(jù)服務(wù)器、工作站、網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)、通信終端等設(shè)備架構(gòu)系統(tǒng)中心站，開(kāi)發(fā)功能模塊軟件，完成系統(tǒng)功能主體。

（二）光纜自動(dòng)監(jiān)測(cè)管理系統(tǒng)基本功能

1．監(jiān)測(cè)系統(tǒng)功能

監(jiān)測(cè)系統(tǒng)功能如下：（1）告警監(jiān)測(cè)功能：快速、準(zhǔn)確、定點(diǎn)告警，壓縮故障率，在光纜網(wǎng)絡(luò)發(fā)生故障時(shí)，確定故障光纜段落、測(cè)出故障點(diǎn)精確位置，向監(jiān)控中心報(bào)警的任務(wù)；（2）周期測(cè)試功能：掌握光纜特性變化、預(yù)防光纜故障，對(duì)光纜網(wǎng)光纖特性長(zhǎng)期、定時(shí)的自動(dòng)監(jiān)測(cè)，以及對(duì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)分類統(tǒng)計(jì)、分析，可以發(fā)現(xiàn)光纜的纜、段、纖、接頭的衰耗劣化趨勢(shì)，捕捉光纜故障的征兆；（3）點(diǎn)名測(cè)試功能：隨時(shí)通過(guò)人機(jī)操作選擇任意光纜段進(jìn)行即時(shí)點(diǎn)名測(cè)試，可即時(shí)發(fā)現(xiàn)光纜段的光纖特性變化，迅速掌握故障光纜段的各類故障信息和當(dāng)前光纖狀態(tài)的曲線分析；監(jiān)控中心人員通過(guò)中心客戶端軟件進(jìn)行點(diǎn)名測(cè)試操作；（4）模擬告警測(cè)試功能：監(jiān)測(cè)中心人員可根據(jù)需要不定期地選擇并發(fā)模擬告警指令，監(jiān)測(cè)站的告警監(jiān)測(cè)模塊應(yīng)發(fā)出模擬的告警信號(hào)，并立即進(jìn)行模擬被監(jiān)測(cè)光纜線路發(fā)生障礙狀態(tài)時(shí)的測(cè)試；（5）監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)自動(dòng)分析、統(tǒng)計(jì)功能：自動(dòng)分析（全程衰耗、分段衰耗、接頭衰耗和長(zhǎng)度衰耗），自動(dòng)判決（當(dāng)超過(guò)設(shè)置的門限值時(shí)，分級(jí)告警）；（6）監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)自動(dòng)傳報(bào)、備份功能：監(jiān)測(cè)站向中心監(jiān)測(cè)通過(guò)自動(dòng)傳報(bào)告警和監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，監(jiān)測(cè)中心對(duì)監(jiān)測(cè)站能自動(dòng)備份所有監(jiān)控參數(shù)數(shù)據(jù)庫(kù)。

2．系統(tǒng)管理功能

告警故障管理功能：（1）有告警應(yīng)有可聞、可視（圖形和文本）告警指示；（2）應(yīng)能夠以列表的形式顯示當(dāng)前告警事件和歷史告警事件，并可對(duì)告警、事件進(jìn)行分類管理；（3）歷史告警故障管理，能對(duì)故障進(jìn)行靈活的查詢和分析，對(duì)故障性質(zhì)統(tǒng)計(jì)，形成統(tǒng)計(jì)報(bào)表；（4）能對(duì)故障按線路、光纜、路由、電路等統(tǒng)計(jì)月報(bào)表。

監(jiān)測(cè)中心功能：（1）能夠不定期地進(jìn)行監(jiān)測(cè)站的點(diǎn)名測(cè)試；（2）當(dāng)監(jiān)測(cè)中心收到告警信號(hào)后，能啟動(dòng)監(jiān)測(cè)站對(duì)告警光纖進(jìn)行測(cè)試，在收到監(jiān)測(cè)站回傳的故障曲線數(shù)據(jù)文件后，完成故障分析報(bào)告，判明故障點(diǎn)的位置和故障點(diǎn)離前、后地標(biāo)的位置，并在電子地圖上顯示故障位置，同時(shí)記錄故障發(fā)生的時(shí)間。

監(jiān)測(cè)站功能：（1）能根據(jù)遠(yuǎn)程下達(dá)的控制功能指令，自動(dòng)地進(jìn)行周期測(cè)試，以及按人工指令實(shí)時(shí)地進(jìn)行點(diǎn)名測(cè)試，測(cè)試項(xiàng)目如下：光纖通道的全程傳輸損耗及其光纖的光學(xué)長(zhǎng)度，光纖接頭的損耗，兩接頭點(diǎn)之間的光纖衰減系數(shù)；（2）數(shù)據(jù)文件回傳功能：人工指令狀態(tài)下的點(diǎn)名測(cè)試完畢后，立即將測(cè)得的曲線數(shù)據(jù)文件回傳至命令發(fā)出者：在定期測(cè)試完畢后，立即將測(cè)得的曲線數(shù)據(jù)文件回傳，測(cè)試類別的優(yōu)先順序依次為點(diǎn)名測(cè)試周期測(cè)試；（3）定期自檢功能：RTU對(duì)其所配置的各有源實(shí)體進(jìn)行狀況檢測(cè)，當(dāng)檢測(cè)未通過(guò)時(shí)，立即向監(jiān)測(cè)中心傳報(bào)該失常的有源實(shí)體，定期間隔由配置設(shè)定；（4）當(dāng)故障消失時(shí)，應(yīng)向監(jiān)測(cè)中心上報(bào)，以消除相應(yīng)的告警信息。

四、光纜監(jiān)測(cè)系統(tǒng)技術(shù)特點(diǎn)

1．光纜監(jiān)測(cè)系統(tǒng)將GIS、監(jiān)控、資源管理三大領(lǐng)域有效，有機(jī)得結(jié)合，使得該系統(tǒng)成為第一個(gè)真正意義上的光纖管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了管理和監(jiān)測(cè)，控制的聯(lián)動(dòng)處理。

2．光纜監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中，海量數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)優(yōu)化技術(shù)（地圖數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)分析存儲(chǔ)，光纖端口等應(yīng)用數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)分析存儲(chǔ)等），快速樹(shù)查詢算法的采用（快速路由查找，網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋭?dòng)態(tài)生成等），大大提高了系統(tǒng)的響應(yīng)速度。

3．領(lǐng)先的高靈敏度，低噪聲光功率采集技術(shù)，使得OCSS光纜監(jiān)控系統(tǒng)的光采集靈敏度達(dá)到0.1DB。

4．真正的路由搜索技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)光纜網(wǎng)絡(luò)中光路由的從光發(fā)射到光接收整個(gè)路由的全程搜索。

5．智能化的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浞治黾夹g(shù)，使得系統(tǒng)能夠根據(jù)光纜網(wǎng)絡(luò)的變化實(shí)時(shí)生成光纜網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D形，極大的方便了使用者的決策。

五、結(jié)語(yǔ)

光纜監(jiān)測(cè)系統(tǒng)和相關(guān)技術(shù)的應(yīng)用研究，解決了目前電力通信管理過(guò)程中光纖通道業(yè)務(wù)的管理和光纜實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)監(jiān)視的問(wèn)題。該系統(tǒng)的建立對(duì)電網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行和電網(wǎng)事故的深入分析，起到促進(jìn)作用。

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