【摘 要】為了提高光纖通信系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性，光纖在線監(jiān)測系統(tǒng)的應(yīng)用越來越普遍。光纖在線監(jiān)測系統(tǒng)更加系統(tǒng)化和自動化，能夠及時發(fā)現(xiàn)故障，判斷故障發(fā)生的位點，大大壓縮了故障持續(xù)的時間，保障光纖通信網(wǎng)的安全穩(wěn)定運行。本文旨在就主要站點的配置方法進行探討和論述。

【關(guān)鍵詞】光纖通信系統(tǒng) 光纖在線監(jiān)測 配置方法

伴隨著通信技術(shù)的快速發(fā)展，光纖逐漸成為通信系統(tǒng)的主要傳播媒介。要保障光傳輸網(wǎng)的正常運轉(zhuǎn)，對于光傳輸系統(tǒng)的維護和故障處理必須得到重視。在光纖傳輸設(shè)備大量增加的情況下，必需實現(xiàn)對光纖線路的自動監(jiān)測。設(shè)置一套能夠迅速、準確地查找故障點的監(jiān)視設(shè)備，對光纖系統(tǒng)進行定期、不定期的檢測，及時發(fā)現(xiàn)問題及時解決，來保障光纖系統(tǒng)的穩(wěn)定性，減少事故的發(fā)生，降低因系統(tǒng)光纖故障造成的經(jīng)濟損失。

光纖在線監(jiān)測系統(tǒng)由幾個模塊組成﹕測試模塊和監(jiān)視模塊及控制它們的主控模塊主要行使監(jiān)測的職責。通信模塊通過數(shù)據(jù)傳輸完成多點監(jiān)測，在管理模塊的協(xié)調(diào)下運作整個系統(tǒng)。各個模塊各行其責，實現(xiàn)光纖系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。

本文以某電業(yè)局為例探討電力網(wǎng)光纖在線監(jiān)測系統(tǒng)的模塊設(shè)計，其下屬的南崗、新鶴、供電局、鹿變、東郊、金山、伊春八個地點是光傳輸網(wǎng)中的主要站點。所有光纜中均傳輸1310nm波長的光信號。

一、測試模塊分析

（一）測試儀器的選擇。光纖是否斷裂，其性能是否發(fā)生變化，單從外觀檢察是看不出來的，需采用專用的測試儀器，現(xiàn)在普遍采用的是OTDR光時域反射儀。它是通過向被測光纖發(fā)出窄的激光脈沖并收集被測光纖的背向散射信號得到被測光纖的背向散射曲線。該背向散射曲線不僅能反映光纖的衰減常數(shù)，而且光纖中的物理接頭、熔接頭、裂縫、彎曲等可在曲線中的突變反映出來，直觀、便于分析。該儀器具有顯示屏，可顯示背向散射曲線和相關(guān)數(shù)據(jù)，并有RS232接口。我們可利用RS232接口將數(shù)據(jù)上傳至主控模塊，而主控模塊對OTDR的控制可通過在工控機插槽中插入PCL-25開出卡，將該卡的繼電器接點連至OTDR按鈕下的接線，來控制OTDR。

因為工作纖中傳輸有1310nm波長的光信號，為不影響系統(tǒng)的正常工作，OTDR應(yīng)采用1550 nm光信號，利用復用技術(shù)復用進光纖。

（二）復用技術(shù)的選擇。光路中的復用技術(shù)主要有光波分復用、副載波復用、空分復用、時分復用，碼分多址等。空分復用只能在測試備用光纖時使用。

光波分復用技術(shù)可以排除傳輸速率和電調(diào)方式的干擾，不會導致系統(tǒng)的傳輸速率或電調(diào)方式的改變，是在線光纖監(jiān)測系統(tǒng)常用的復用方式。而時分復用、副載波復用、碼分多址等技術(shù)由于受到限制因素的影響使用頻率不高。

二、監(jiān)視模塊分析

光功率分路器或具有一定光功率分配比的三端口光纖耦合器可以進行光信號的檢測。首先，測試一部分有光接收機提取的光信號，保證系統(tǒng)的正常運行。通過A/D轉(zhuǎn)換器（具備采樣保持功能）處理由光功率計測定的模擬電信號，送至單片機完成數(shù)據(jù)采集。在主控模塊命令下，在主控模塊監(jiān)測下對被采集的數(shù)據(jù)進行分析判斷。

監(jiān)視模塊方框圖為：通過分析可知，本項目該系統(tǒng)需光功率分路器8個（除局本部外各點各1個），光開關(guān)2個（局本部和南崗），PCL-25開出卡2個（控制光開關(guān)用），光功率計3個（金山、局本部和南崗），A/D轉(zhuǎn)換器3個（用于光功率計信號轉(zhuǎn)換），單片機3個（采集數(shù)據(jù)），主控機3個（與光功率計和OTDR配套，因需長期運行，所以采用工控機，其中局本部的可與管理模塊的機子并在一臺機上）。

三、通訊模塊分析

由于現(xiàn)有的局域網(wǎng)已經(jīng)覆蓋了局計算機中心，包含了八個地點。廣闊的局域網(wǎng)可以傳輸及共享主控機和管理機之間數(shù)據(jù)。因為主用通道可能發(fā)生故障，MODEM及市話線常作為備用通道，解決主用通道造成的故障問題，提供系統(tǒng)運行的可靠性。主控軟件和管理軟件遇到的問題主要由主控模塊和管理模塊解決，在工控機的配合下可以更換地完成操作。因為對VB、VC、SQL數(shù)據(jù)庫的開發(fā)還只是一種設(shè)想，還要很多問題有待解決，其功能性的描述為日后軟件的開發(fā)提供了一個憑據(jù)。

四、管理模塊分析

管理模塊應(yīng)具備以下功能：

（一）配置功能。在管理機完成各種數(shù)據(jù)的設(shè)置、修改和查詢。包括：1.各站點名稱、各站點設(shè)備及其編號（包括本系統(tǒng)設(shè)備及對應(yīng)站的光端機ODF架）。2.工程數(shù)據(jù)，包括光纜起止點，光纖芯數(shù)，光纖的色譜及編號，光纖在各站ODF架上的編號，桿塔號及各塔之間的距離，終端桿對站或局的距離。3.被監(jiān)測的各光路由數(shù)據(jù)，包括路由的組成，及與工程數(shù)據(jù)、設(shè)備數(shù)據(jù)的對應(yīng)關(guān)系。4.各站主控機與管理機間時間的同步。5.各主控機、管理機的網(wǎng)絡(luò)地址。6.設(shè)定測試周期。7.設(shè)定接收光信號的監(jiān)測門限值。8.設(shè)定各接頭損耗最大值。i）設(shè)定光纖最大衰減常數(shù)

（二）性能管理：1.通過對各功能模塊的自測以及對連接整個系統(tǒng)的局域網(wǎng)或市話網(wǎng)通信聯(lián)結(jié)的測試來完成對系統(tǒng)自身的檢測。在管理機的監(jiān)督下，各主控機可以根據(jù)自己設(shè)定的間隔時間，對其連接的設(shè)備進行定時檢測，及時發(fā)現(xiàn)故障及時報警，快速做出故障預(yù)警，這樣系統(tǒng)才能夠穩(wěn)定地運轉(zhuǎn)。2.系統(tǒng)的各組成部分經(jīng)過光傳輸系統(tǒng)的周期測試或點名測試，會得到一些數(shù)據(jù)，制成光纖性能分析報表。此報表中應(yīng)該包括各連接點、熔接點損耗、全程損耗、計算出的光纖各接頭間的衰減常數(shù)及測試曲線等數(shù)值。

（三）光傳輸系統(tǒng)故障管理：1.生成監(jiān)測門限值設(shè)置報表。2.接收光端機所在傳輸系統(tǒng)的告警信息，并將其加以顯示。3.可切除的可視可聽告警在系統(tǒng)發(fā)生主控機的告警事故后發(fā)揮著重要的作用。如果是光纖斷裂，要準確顯示并判斷光纖斷裂的具體位置，比如故障發(fā)生在哪段光纜某兩桿之間，或者顯示出光纜距其中某桿的距離。光纖的性能分析表及測試曲線可以顯示出發(fā)生故障時，光纖性能變差的情況。光端機告警的情況比較復雜，需要顯示光功率測量值更加明確故障的原因。我們要對光纖接頭的變化進行觀測，當其損耗超過定值或者過分衰減時，必須做出預(yù)警提示故障檢測。4.生成故障事件報表。

（四）安全管理。對管理機、主控機內(nèi)容的監(jiān)視、維護、設(shè)置應(yīng)進行分層授權(quán)，并建立操作日志。

五、結(jié)語

引入光纖在線監(jiān)測系統(tǒng)能夠?qū)崟r對光纖性能的變化情況進行監(jiān)測，準確反映出被測光纖的傳輸性能，發(fā)現(xiàn)故障時及時作出報警，確定故障發(fā)生的位點，縮短故障持續(xù)的時間，減少了維護人員的心里壓力，保證光纖系統(tǒng)正常、穩(wěn)定、快速運行，有利于提高通信系統(tǒng)的工作效率。