李旭東,曹 雷,張建成

(1.華北電力大學(xué),河北保定 071003;2.唐山供電公司,河北唐山 063000)

光纜自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)在唐山供電公司的應(yīng)用

李旭東1,2,曹 雷1,張建成1

(1.華北電力大學(xué),河北保定 071003;2.唐山供電公司,河北唐山 063000)

介紹了光纜線路自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的組成、功能、特點(diǎn)及其在唐山供電公司的應(yīng)用。

光纜線路;自動(dòng)監(jiān)測(cè);OTDR

0 引言

電力系統(tǒng)光通信的應(yīng)用一直都走在國(guó)內(nèi)專用通信網(wǎng)的前列,光纜的總公里數(shù)僅次于公用通信網(wǎng),已達(dá)到數(shù)百萬公里。通過最近幾年對(duì)全球數(shù)百個(gè)傳輸網(wǎng)絡(luò)的故障分析,可以得到一個(gè)結(jié)論:在所有的傳輸事故中,一半以上是以光纜為主的傳輸介質(zhì)故障所導(dǎo)致,光纜是影響網(wǎng)絡(luò)安全性的主要因素。隨著電力系統(tǒng)光纜數(shù)量的迅猛增加,以及早期建立的光纜線路逐漸老化,導(dǎo)致光纜線路故障次數(shù)不斷增加,光纜的維護(hù)與管理問題也日漸突出。目前電力系統(tǒng)光纜網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行和管理中遇到的一些問題若不妥善解決,將影響光纜網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行水平,影響光纜網(wǎng)絡(luò)發(fā)揮其應(yīng)有的效益[1-2],從而影響光纜網(wǎng)絡(luò)的進(jìn)一步發(fā)展。

1 系統(tǒng)總體功能及結(jié)構(gòu)

本工程旨在建立唐山電網(wǎng)通信光纜自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)對(duì)主干光纜的運(yùn)行狀態(tài)、光纜中斷、光設(shè)備異常等情況的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè),實(shí)現(xiàn)故障及時(shí)報(bào)警、光纜斷點(diǎn)的準(zhǔn)確定位等,并結(jié)合地理信息系統(tǒng)(GIS)技術(shù),實(shí)現(xiàn)故障管理自動(dòng)化,以及光纜線路等物理資源和用戶電路邏輯資源的管理。通過與各SDH設(shè)備網(wǎng)管系統(tǒng)的互聯(lián),實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)資源的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)綜合管理,系統(tǒng)能夠完整地構(gòu)建電力通信光纜網(wǎng)絡(luò)資源圖、數(shù)據(jù)庫(kù)等,為光纜的運(yùn)行、資源的調(diào)度及使用提供全面的技術(shù)支持。[3-4]

本工程建立的通信光纜自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)技術(shù)特點(diǎn)如下:

(1)考慮到采用在線監(jiān)測(cè)方式成本較高,結(jié)合唐山地區(qū)的實(shí)際情況,工程光纜監(jiān)測(cè)系統(tǒng)采用備纖離線監(jiān)測(cè)方式。

(2)光纜自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)能對(duì)光纖通信網(wǎng)中任意一條光纜進(jìn)行光功率監(jiān)測(cè)和自動(dòng)掃描,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)光纜運(yùn)行狀態(tài)的監(jiān)視和對(duì)信號(hào)傳輸指標(biāo)的測(cè)量,及時(shí)準(zhǔn)確地發(fā)出相應(yīng)級(jí)別的故障告警,并在各級(jí)監(jiān)測(cè)中心的監(jiān)測(cè)主機(jī)發(fā)出聲光報(bào)警,在電子地圖上顯示出故障點(diǎn)的線路位置,為及時(shí)地排除光纜線路故障提供準(zhǔn)確的信息。

(3)各監(jiān)測(cè)站(MS)通過OTDR對(duì)備用芯離線打光定期測(cè)試對(duì)整個(gè)光通信網(wǎng)進(jìn)行掃描,并可在需要的時(shí)候通過手工操作對(duì)選定的纖芯打光進(jìn)行點(diǎn)名測(cè)試。

(4)通過監(jiān)測(cè)中心光傳輸設(shè)備網(wǎng)管告警信息,或者在線光功率監(jiān)測(cè)模塊監(jiān)測(cè)告警信息聯(lián)動(dòng)觸發(fā)監(jiān)測(cè)站(MS)OTDR打光測(cè)試方式,實(shí)現(xiàn)對(duì)告警光纜段進(jìn)行掃描并定位故障,使系統(tǒng)具備主動(dòng)測(cè)試和被動(dòng)測(cè)試結(jié)合的功能。

(5)系統(tǒng)采用分布式計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),擴(kuò)容靈活、方便;軟件可根據(jù)用戶的要求增減不同的功能模塊;數(shù)據(jù)雙向傳輸,實(shí)現(xiàn)了上級(jí)、下級(jí)、同級(jí)系統(tǒng)的互聯(lián)和信息共享。

唐山電網(wǎng)通信光纜自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示。

2 本期實(shí)施方案

2.1 通調(diào)中心站

光纜監(jiān)測(cè)系統(tǒng)監(jiān)控中心站設(shè)在唐山局通信調(diào)度機(jī)房,在唐山局通信傳輸機(jī)房、220 kV賈安子、河?xùn)|、車軸山、宋家營(yíng)、趙店子、雷莊、興城、遵化等變電站建立監(jiān)測(cè)站,監(jiān)測(cè)站與中心站之間則通過通信監(jiān)測(cè)局域網(wǎng)通道(目前已運(yùn)行)構(gòu)成光纜自動(dòng)監(jiān)測(cè)管理網(wǎng)絡(luò)。中心站配置相應(yīng)的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)服務(wù)器、前置機(jī)、監(jiān)測(cè)管理軟件等組成監(jiān)測(cè)中心站。

圖1 唐山局光纜監(jiān)測(cè)系統(tǒng)拓?fù)鋱D

配置網(wǎng)絡(luò)設(shè)備,在數(shù)據(jù)服務(wù)器、工作站上安裝相應(yīng)系統(tǒng)平臺(tái)軟件,建立以LAN為結(jié)構(gòu)的光纜監(jiān)測(cè)中心站,搭建起系統(tǒng)平臺(tái),提供各種人性化的人機(jī)界面完成系統(tǒng)功能主體。在今后的使用過程中,可根據(jù)光纜建設(shè)狀況不斷增加系統(tǒng)功能模塊和數(shù)據(jù),使系統(tǒng)功能日漸豐富,保證系統(tǒng)連續(xù)運(yùn)行。

2.2 RTU監(jiān)測(cè)站

光纜監(jiān)測(cè)站是本系統(tǒng)的核心,通過安裝的ODTR,光開關(guān)等光纜監(jiān)測(cè)設(shè)備達(dá)到對(duì)整個(gè)光纜傳輸系統(tǒng)的監(jiān)控。根據(jù)監(jiān)測(cè)中心的要求或授權(quán)用戶在RTU的操作,可完成纖芯的測(cè)試、數(shù)據(jù)采集和初級(jí)分析工作,經(jīng)過通信網(wǎng)絡(luò)與監(jiān)測(cè)中心數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器進(jìn)行通信。

根據(jù)唐山供電公司主干光纜網(wǎng)結(jié)構(gòu)的實(shí)際情況,本期工程布置9個(gè)RTU監(jiān)測(cè)分站單元,分別為(唐山局)通信傳輸機(jī)房、220 kV賈安子、河?xùn)|、車軸山、宋家營(yíng)、趙店子、雷莊、興城、遵化等變電站。

為了保證監(jiān)測(cè)系統(tǒng)不影響原光纖通信系統(tǒng),同時(shí)盡量減少監(jiān)測(cè)路由上的衰減并增大測(cè)試距離,對(duì)唐山局所屬的唐山2賈安子、河?xùn)|2洼里、物資2苑南、物資2河沿莊等無空閑纖芯的光纜段利用波分復(fù)用設(shè)備,實(shí)現(xiàn)光纜的在線監(jiān)測(cè)方式,其示意圖如圖2所示。

圖2 在線監(jiān)測(cè)方式示意圖

2.3 系統(tǒng)實(shí)時(shí)告警監(jiān)測(cè)功能

本期工程結(jié)合中心站端已有多套傳輸網(wǎng)管系統(tǒng)的實(shí)際情況,光纜監(jiān)測(cè)系統(tǒng)采用網(wǎng)管系統(tǒng)互聯(lián)來實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)光纜網(wǎng)絡(luò)的方案。ECM2FOMS光纜監(jiān)測(cè)系統(tǒng)支持采用采集傳輸網(wǎng)管告警信息實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)實(shí)時(shí)告警功能。監(jiān)測(cè)系統(tǒng)收集傳輸網(wǎng)管的實(shí)時(shí)信號(hào),并加以分析、過濾和集中,按照接口協(xié)議把有用的告警信號(hào)轉(zhuǎn)換成監(jiān)測(cè)系統(tǒng)接收的格式,實(shí)現(xiàn)與監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的互連互動(dòng),實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)告警功能[5]。

2.3.1 接口實(shí)現(xiàn)

光纜監(jiān)測(cè)系統(tǒng)與傳輸網(wǎng)管系統(tǒng)采用Corba接口。網(wǎng)管側(cè)采用北向接口,光纜監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)采集側(cè)采用Corba接口適配器完成無縫對(duì)接。

2.3.2 告警聯(lián)動(dòng)實(shí)現(xiàn)

傳輸網(wǎng)管與 ECM 2FOM S光纜監(jiān)測(cè)系統(tǒng)互連接口之間插入接口轉(zhuǎn)換器。接口轉(zhuǎn)換器包括信號(hào)接收模塊、元語轉(zhuǎn)換模塊、過濾及路由對(duì)應(yīng)模塊、協(xié)議轉(zhuǎn)換模塊。其結(jié)構(gòu)如圖3所示。

圖3 光纜監(jiān)測(cè)系統(tǒng)與傳輸網(wǎng)管接口連接

2.4 各班組終端監(jiān)測(cè)功能

在監(jiān)控班配置計(jì)算機(jī)一臺(tái),實(shí)現(xiàn)終端數(shù)據(jù)瀏覽功能。其他班組同樣接入光纜監(jiān)測(cè)系統(tǒng),配置客戶端軟件即可實(shí)現(xiàn)終端數(shù)據(jù)瀏覽功能。

3 結(jié)論

此系統(tǒng)運(yùn)行一年來多次及時(shí)發(fā)現(xiàn)光纜故障和隱患,對(duì)縮短光纜的故障處理時(shí)間、降低光纜阻斷的發(fā)生率起到了重要的作用。光纜線路自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)為光纜線路維護(hù)部門提供了一種先進(jìn)的維護(hù)手段,使電力通信光纜維護(hù)部門由被動(dòng)地接受光設(shè)備網(wǎng)管系統(tǒng)的告警信息變?yōu)橹鲃?dòng)掌握光纜傳輸特性,為光通信網(wǎng)優(yōu)質(zhì)、高效、安全、穩(wěn)定地運(yùn)行提供了可靠保障。

[1] 方東.光纜線路監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的原理及應(yīng)用[J].電信技術(shù), 2002(1):46-49.

[2] 陳榮華.光纜線路自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的原理及應(yīng)用[J].江西教育學(xué)院學(xué)報(bào),2008,29(3):22-24.

[3] 丁柱衛(wèi),秦思彤.光纜線路自動(dòng)監(jiān)測(cè)及管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].電力科學(xué)與工程,2008,24(10):41-44.

[4] 王勇.光纜線路自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的應(yīng)用[J].電信工程技術(shù)與標(biāo)準(zhǔn)化,2006(10):14-16.

[5] 李立高.光纜通信工程[M].北京:人民郵電出版社, 2004:29-36.

(責(zé)任編校:李聰明)

Application of Optical Fiber Cable Automatic M on itoring System in Tangshan Power Supply Com pany

LIXu-dong1,2,CAO Lei1,ZHANG Jian-cheng1

(1.North China Electic Power University,Baoding 071003,China;2.Tangshan Power Supply Company,Tangshan 063000,China)

This paper introduces the composition,functions,characteristics,and application of OAMS in Tangshan Power Supply Company.

optical fiber cable line;automatic aonitoring;OTDR

TN 913.33

A

1672-349X(2010)06-0049-02

2010-07-20

李旭東(1971-),男,高級(jí)工程師,工程碩士,主要研究方向?yàn)殡姎庠O(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)與故障診斷。