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中圖分類號:TN93 文獻標識碼:A 文章編號:1672-3791(2012)05(c)-0039-01
1 建設光纜自動監測系統的必要性
光纜自動監測系統的提出,主要是針對現階段光纜應用的不斷增長以及各種故障問題的日益突出。該系統能夠對光纜線路進行實時、動態的監測、管理和維護,并通過故障快速定位、縮小故障歷時和及時故障隱患排除等,有效地提高了光纜日常維護及管理工作的效率和可控性,從而使原本被動的光纜維護轉變為主動維護,進一步降低了企業運行維護成本。
1.1 有助于確保光纜安全、高效、穩定運行
目前,隨著我國光纜通信的發展速度越來越快,光纜通信工程也隨之不斷增多,大量新技術的應用使得傳輸系統的容量也越來越大。由于光纜本身的通信容量非常大,而且故障的查找及維修也較為困難,一旦出現光纜線路故障極有可能導致系統長時間阻斷,這樣不僅會影響用戶的正常使用,同時也會給企業帶來巨大的損失。而光纜自動監測系統能夠及時、準確地對線路中的故障進行定位,并以最快的速度進行維修,有效地確保了光纜的安全、高效、穩定運行。
1.2 有利于提高經濟效益
光纜自動監測系統最主要的作用是能夠有效地預防線路阻斷或是全阻故障的發生,通過實時監測可以發現光纜中可能出現的故障征兆,并在其未形成嚴重故障前及時解決處理。系統可對光纜線路中某些緩慢變化的情況進行監測,如光纜接頭盒進水等,這對于防止尚無防水防潮性能的接頭盒發生故障是極其重要的。同時,系統還可以縮小故障歷時,從而有效降低了經濟損失。通過對光纜容易發生阻斷的地點進行實時監測,可以為搶修提供及時準確的信息,這樣不僅使光纜故障歷時縮短,而且還降低了各種難以預防的風險給光纜通信帶來的損失。
2 光纜自動監測系統的設計與測試
2.1 光纜自動監測系統的設計
(1)系統的總體結構框架。本系統是由監測中心、監測站以及通信網絡三部分構成。通常情況下,一個監測中心能夠對個多監測站進行管理和控制,以此來達到分散測量、集中管理的目的。監測中心與監測站之間主要是通過網絡連接實現通信。這兩個部分既相互關聯,又相對獨立,當通信中斷時,監測站能夠按照預先配置的數據獨立完成測試。其中每個部分所負責完成的功能均不相同,各部分的具體功能如下:①監測中心。這部分的主要功能是負責對本管區內的監測站進行管理;②監測站。一般按照管區可將監測站分為市級和縣級兩類,具體負責對網絡中的光纜進行監測,并對整個網絡的運行狀況實施監控,可將告警及時傳給監測中心;③通信網絡。即數據傳輸通道,其主要作用是將中心與監測站之間進行連接,借此來實現數據傳輸。
(2)各部分的具體設計。①監測中心。該部分一般采用的是主備用方式,主要由GIS服務器、控制器、路由器、網絡適配器、集線器、顯示器、MODEM、打印機以及一些相關軟件等構成;②監測站。該部分通常都是安裝在傳輸機房中的機架內,其具體負責對光纜進行遠程自動監測,主要由網絡適配器、濾光器、路由器、程控光開關、MODEM、波分復用器和告警監測、控制、OTDR、電源等模塊以及相關軟件構成;③通信網絡。該部分能夠實現中心與各站之間的數據交換,從而達到遠程管理的目的。本系統支持多種類型的通信線路。
(3)系統軟件結構。本系統軟件的結構采用的是面向對象的設計,并按照模塊的方式構成,其中各個模塊均以獨立的形式存在,單個模塊的升級或變更不會對其它模塊造成影響。其具有性能控制、安全管理、備份以及容錯等能力。根據軟件的具體功能可將其分為以下三層:①監測數據采集層。該層主要負責完成光纜光功率的實時采集和OTDR測試,處理之后的數據信息通過通信網絡回傳給監測中心;②數據處理層。主要負責實現各類數據的存儲備份、分析處理、通信調度以及系統告警等功能;③應用層。負責為用戶提供操作及維護工具,該層采用的是模塊化結構,其中主要應用了以下技術:GIS故障定位、實時監測、性能統計、曲線分析、對外接口以及告警等等。
(4)軟件特點。本系統采用的軟件具有以下特點:便于維護、良好的開放性、模塊修改方便簡單、易于升級。
2.2 系統測試
(1)軟件測試。目前針對光纜自動檢測系統軟件的常用測試方法主要有以下兩種:①黑盒測試。該測試方法又被稱之為數據驅動測試或功能測試。其最大的優點是無論系統采用的是何種軟件程序,它都是從客戶的角度出發,并按照產品所要實現的功能及預先設計好的規格等內容,來檢驗產品是否符合用戶要求。在具體測試的過程中,測試者僅需要在軟件程序的接口上進行測試即可,它只檢查程序功能是否與使用說明書中的有關規定相符。利用該方法進行測試能夠發現如下問題:應具備的功能是否有遺漏或是不正確、各種性能是否與用戶的要求相符、人機界面是否美觀正確、接受到的輸入數據是否正確、產出的輸出信息結果是否準確等;②白盒測試。又稱邏輯驅動測試或是結構測試。該方法主要是從設計開發者的角度進行測試。具體是指已知產品的內部工作流程,然后檢測其內部動作是否與預定的工作要求相符,這種方法所關心的是軟件程序的使用,而并不注重軟件的功能。
(2)性能測試。①點名測試。首先,由監測中心發出指定的點名測試口令,然后對數據傳輸的過程及其分析結果進行觀察,如果測試結果的回傳率能夠達到100%則表示合格;②周期測試。可將每條光纜的測試周期設定為24h,并進行10次反復測試,如果在這一周期內,測試回傳率能夠達到100%即為合格;③故障告警測試。可采用人工測試法對故障告警進行測試,具體做法為在監測系統的范圍內,選擇一條備用的光纜,通過人為彎曲的方式造成其衰耗增加,如果系統能夠及時準確發現故障,則表示合格。
3 結語
總而言之,隨著光纜的覆蓋范圍越來越廣,其運行的安全性和可靠性也受到人們越來越多的關注,為了進一步確保光纜的穩定運行,光纜自動監測系統的建設已經勢在必行。這不僅能夠保障用戶的正常使用,而且還能夠降低運行維護成本,從而為企業帶來巨大的經濟效益和社會效益。
參考文獻
[1] 郭平元.光纜自動監測系統在城域網設計中的初探[J].內蒙古科技與經濟,2009(11).
[2] 李平.基于GIS的光纜自動監測系統探討[C].中國電機工程學會電力通信專業委員會第七屆學術會議論文集,2008(11).
關鍵詞: 光纜;監測;原理
中圖分類號TN913 文獻標識碼A 文章編號 1674-6708(2011)53-0176-02
隨著通信技術的興起和不斷的發展,大量的通信設備在通信網絡中廣泛的使用,這些設備的制式種類紛繁蕪雜,給管理工作帶來了極大的困難。在這些設備中,光纜作為一種優秀的通信信號傳輸通道具有其它介質所無法比擬的優點,如信息容量達、傳輸密度高、安全性高等,這使得光纜在通信領域得到十分廣泛的使用,在通信網絡中扮演著十分重要的作用,是當之無愧的通信網絡的大動脈。這使得光纜的安全性和穩定性十分的重要,一旦光纜出現故障將會導致十分嚴重的后果。光纜的使用已經有了很長的一段時間,隨著時間的延長很多早年鋪設的光纜開始老化,發生故障的概率不斷的增加。出現故障的時候采用傳統的維修方式很難及時的定位故障的位置,維修周期十分的長,造成通信網絡長時間無法恢復。在這種情況下,對通信光纜進行實時的監控與維護就是十分必要了。這樣可以對于光纜的性能進行實時的檢測和管理,一旦發現出現問題可以在問題造成大范圍的影響之前采取相應的措施,從而保證其傳輸的通暢,提高光纜維修效率,降低維護時間。
1 光纜監測系統原理
能夠自動對光纜線路進行實時在線監控,對光纜線路的性能狀態進行動態的檢測,并及時的發出故障警告的自動化系統被稱為光纜監測系統簡稱FOMS。在各個檢測站上安裝光時域反射儀,該儀器是整個光纜監測系統發揮作用的關鍵所在。光時域反射儀對光纜線路中不同時間和距離上的測試波長的背向散射光的分布曲線的變化對光纜線路的傳輸性能進行及時的掌握,這樣一旦光纜出現斷裂或者是其他形式的各種故障,都能被該儀器及時的發現,并及時發出告警。
整個光纜檢測系統通過多個光纜檢測路由對光時域反射儀所收集的信號進行加載,而系統中本身存在著一個完備的數據庫,該數據庫記錄著光纜正常運行的相關參數和數據,這樣通過和各個檢測站的光時域反射儀收集到的數據進行比對,看其是否存在不一致的地方,從而對光纜線路的運行狀態進行相應的判斷,同時相關的數據反饋給上一級的監測中心。光纜監測系統監測光端機收光功率,如果光端機的收光功率出現異常,光纜監測系統將根據異常的原因發出相應的警報,隨后光時域反射儀被啟動進行探測。這樣再結合全球衛星定位系統和地理信息系統的協助,對光纜出現故障的位置進行準確的定位,故障的地點將被顯示在監控中心。
2 系統實時監測的實現
光纜監測系統最大的優點是能夠實現對光纜狀態的實時監測,在發現光纜存在異常的時候系統能夠及時的發出警告,常見的警告以及解決方案如下:
1)光功率在線監測
將光傳輸設備的工作光,利用分光器進行分離,使之和警報模塊相連,這樣工作光的狀態就被監測,通過工作光的狀態來及時的掌握光纜的工作狀態,這樣一旦光纜出現問題的時候能夠被及時的發現。科學合理的設置每個檢測通道的光的功率值,一旦光線出現異常就會導致光功率的下降,當光功率低于這個值得時候就會發出警報,同時光時域反射儀被啟動對該條光纜進行檢測,從而有效的對故障進行定位。
2)光端機告警監測
光纜在發出異常的時候產生的告警信號通過系統上集成的告警采集模塊進行收集,告警采集模塊對收集到的告警信號進行初步的分析判斷,將無關的信息清理掉,激活光時域反射儀對相應的光纜進行檢測,以便及時的發現問題。
3)光功率備纖監測
對于備用光纖可以利用光功率告警模塊進行離線檢測,從而對光功率進行實時的監測,發現問題及時發出警告。由于備用光纖本身沒有信號源,為了能夠向備用光線發出光信號可以將一個光源設置在監測路由的末端,然后在測試的一端進行光功率的檢測。
4)各種監測方式的比較
在告警反映實時性上,光功率的在線監測和備纖監測方式要優于利用光端機告警的監測方式。從系統的可靠性方面來看,采用備纖進行光功率實時監測的系統由于不介入通信設備與線路,因此其系統可靠性最高;采用在線光纖進行光功率實時監測的系統由于和通信光源共用同一纖芯,并且引入了波分復用器和濾光器等器件,使得整個系統的可靠性有所降低;而利用光端機告警的監測方式由于光端機會有誤告警,會導致測試系統常被激活測試,其系統可靠性差。
從實施方面來看,光功率的備纖監測方式只需在發端增加一個光源,而對原有的光纖通信設備和光纖連線方式不需要做大的改造,實施復雜度最小。光功率的在線監測方式則需要引入一系列光器件,對原有的光纖通信設備和光纖連線方式需要做大的改造,實施復雜度大;光端機告警的監測方式則需要增加光端機告警信號采集接口,實施復雜度較大。綜合網管告警監測方式需要網管系統提供相應的接口,需要編寫協議轉換程序。
3 結論
光纜監測系統融合了網絡通信技術、光學測量技術、地理信息系統以及全球衛星定位系統等技術,對光纜中光纖傳輸衰耗特性變化及光纖阻斷故障實現遠程分布式實時、在線的自動監測。采用TCP/ IP 進行系統互連,符合全國電信管理網的要求。引入光纜線路監測系統,不影響在用的光傳輸系統的傳輸性能。今后,隨著信息技術的發展和電力系統對高速數據業務、圖像業務的迫切需求以及高速因特網、多媒體視像等寬帶業務的接入,電力系統的光纖傳輸網將會繼續得到持續快速發展。光通信技術的發展,將使光纖傳輸信息的能力越來越大,單位時間的線路阻斷會造成更大損失。因此,光纜線路監測的重要性將更加突出。如何進一步提高光纖通信的可靠性,如何更及時有效地對光纜線路實施監控與管理,準確地捕捉故障征兆,防止線路阻塞,已經成為人們關心的問題,因此也使光纜監測系統成為電力通信市場的一個新亮點,而得到空前的發展。
參考文獻
[1]電信總局.本地網光纜線路監測系統技術要求[M].北京:人民郵電出版社,2000.
【關鍵詞】智能技術;監測系統;通信傳輸;光纖
光纜網絡的發展使得目前的維護力量和人工水平難以適應,由于信息化建設水平的提高,光纜網絡的作用越來越重要。光纖傳輸需要大容量的帶寬,其監測系統在光電技術、計算機與通信技術的集成基礎上,具有動態實時檢測、定期自動檢測,系統能自動判斷故障原因,使得人員及時處理故障,觀察光纖的劣化程度而進行相應的維護。
一、光纜監測系統簡述
所謂光纜監測系統,就是通過對光纜進行監測,進而做出光纜運行是否正常的判斷;當出現不正常情況時,就會進行報警,并進行相應的測試,以準確定位故障發生點。隨著現代信息技術和通信事業的發展,光纜監測技術的水平和手段得到提高和完善,已經由最初的肉眼監測發展到現今的監測結果更精確的電子化自動監測。所謂電子自動化監測是指運用自動化監測系統,實施對光纜線路傳輸質量的監測。跟傳統的肉眼監測相比,電子自動化監測具有高效、準確的優點。
光纜監測系統實施的流程分為3個部分:信息采集、匯總與分析信息數據、評價與診斷設備的運行情況。(1)如果沒有信息采集,就不能進行光纜信息監測。信息采集是指獲取信息,讓檢測員了解監測對象處于什么樣的狀態。(2)如果對收集起來的數據不進行匯總和分析,就失去了收集數據的作用,無法揭示數據反映的現象,無法揭示內在的規律,監測很難實施。(3)評價與診斷設備運行的情況。因為監測是最基本的維護行為,維護的最終目標是能夠進行評價和診斷。
二、光纜監測系統的結構和功能
1、監測系統組成結構
光纜監測系統主要由監測中心、RTU遠端檢測站和操作終端3部分組成。其中,遠端監測站主要包括光時域反射儀OTDR、光功率監測OPM單元以及光開關OSW等硬件設備,分為監控單元和測試單元,前者主要負責對光纜信息進行監控,后者主要是對光纜運行狀態進行測試。處于光纜監測系統的控制中心地位的是監測中心站,主要包括監測網管系統和服務器兩部分,主要作用是根據接收到的管功率監測單元的相關警報,向光時域反射儀以及光開關發送測試及切換等相關命令,并根據反饋回來的測試結果加以分析,做出判斷,準確定位故障點。操作終端也就是監測客戶端,即用戶對整個系統的操作終端,包括PC終端以及相應軟件兩部分,主要是為用戶進行線路維護、查找故障點提供便利條件。
2、監測系統功能
(1)多項測試功能。包括點名測試、定期測試、障礙告警測試。點名測試是指監測員選擇和遙控遠端監測站對某段光纜進行快速及時測試。定期測試是指遠端監測站根據遠程裝置裝的相關測試性能如測試參數、測試起始時刻和測試周期的設置要求,對光纜線路中的光纖實施周期自動測試。當所監測的光纜線路發生故障時,或分析過濾或接受的光功率比門限值要低或與所監測的光纜連接網管系統提供報警信號并判斷出光纜線路出現障礙的時候,監測員就要啟動遠端監控站來對光纖進行監測,并對測試數據進行回傳。
(2)配置。配置系統中有設備的地址、名稱和注釋信息,需要配置光纖線路的起始和方位;可以選用列表或圖形來表示配置數據和對象的相關特征;具有檢查功能以及對數據進行檢索、查詢和打印的功能。配置的一致是指,監測系統能檢查本地和遠端數據相應數據是否一致,在此基礎上會顯示出相對應的信息。
(3)光纜監測系統能夠通過實時、遠程和在線的方式對新增加的遠端監控站設備進行監測。新增的RTU可以按照設定的周期傳報需要監測的光纜的運行狀況數據。如果被檢測線路出現故障,遠端監控站能及時準確地報告故障發生的地點,并及時傳到監測中心。
(4)RTU。RTU負責管理監測站的TSC操作,GIS里的圖形,可以進行縮小、放大、漫游、整圖和選擇的操作。
三、光纜監測系統在信息傳輸中的監測方式
當前,光纜網絡在通信傳輸中的實現通過3種方式來完成:OTDR定位監測方式、監測光功率方式、OTDR定位監測與光功率監測相結合的方式。
(1)OTDR定位。可以通過在線監測和備纖監測。在線監測是監測業務纖。利用光波分開WDM,然后將OTDR發出的光傳到業務纖上。測試光的波長是傳到業務纖沒有使用的窗口上。如,某根光纖上有1450nm的窗口來傳輸業務纖數據,它可以通過1300nm的OTDR,在發出端對WDM進行復用,這樣就使得這條光纖同一時間負荷兩種光波,這兩種光波波長不一樣,到了接收端,WDM將會將這兩種光波分開。備纖監測的原理是光尾纖從OSW引出,接到ODF,在此完成與備纖的連接。這種光纜監測系統只監測備纖,這樣系統的價格就比較低。
(2)光功率監測是利用兩個監測站進行的,在這兩個站中心設立獨立的光源,檢測站內設置光功率的檢測模式,并設置報警門限。若光功率消耗超過了報警門限,就會產生報警信號,刺激啟動測試,進而確定故障信息。
[關鍵詞] 監測系統; 通信傳輸; 光纖
現代信息全球化的推動,突飛猛進的信息化建設,使光纜信息通信技術在信息化建設中占有越來越重要的地位。承擔著整個通信網絡九成以上通信業務的光纖傳輸網,不僅有超大的容量,也逐漸成為通信網絡的關鍵結構部分。
1光纜監測系統簡述
所謂光纜監測系統,就是通過對光纜進行監測,進而做出光纜運行是否正常的判斷;當出現不正常情況時,就會進行報警,并進行相應的測試,以準確定位故障發生點。隨著現代信息技術和通信事業的發展,光纜監測技術的水平和手段得到提高和完善,已經由最初的肉眼監測發展到現今的監測結果更精確的電子化自動監測。所謂電子自動化監測是指運用自動化監測系統,實施對光纜線路傳輸質量的監測。跟傳統的肉眼監測相比,電子自動化監測具有高效、準確的優點。
光纜監測系統實施的流程分為3個部分:信息采集、匯總與分析信息數據、評價與診斷設備的運行情況。(1)如果沒有信息采集,就不能進行光纜信息監測。信息采集是指獲取信息,讓檢測員了解監測對象處于什么樣的狀態。(2)如果對收集起來的數據不進行匯總和分析,就失去了收集數據的作用,無法揭示數據反映的現象,無法揭示內在的規律,監測很難實施。(3)評價與診斷設備運行的情況。因為監測是最基本的維護行為,維護的最終目標是能夠進行評價和診斷。
2光纜監測系統的結構和功能
2.1監測系統組成結構
光纜監測系統主要由監測中心、rtu遠端檢測站和操作終端3部分組成。其中,遠端監測站主要包括光時域反射儀otdr、光功率監測opm單元以及光開關osw等硬件設備,分為監控單元和測試單元,前者主要負責對光纜信息進行監控,后者主要是對光纜運行狀態進行測試。處于光纜監測系統的控制中心地位的是監測中心站,主要包括監測網管系統和服務器兩部分,主要作用是根據接收到的管功率監測單元的相關警報,向光時域反射儀以及光開關發送測試及切換等相關命令,并根據反饋回來的測試結果加以分析,做出判斷,準確定位故障點。操作終端也就是監測客戶端,即用戶對整個系統的操作終端,包括pc終端以及相應軟件兩部分,主要是為用戶進行線路維護、查找故障點提供便利條件。
2.2監測系統功能
(1) 多項測試功能。包括點名測試、定期測試、障礙告警測試。點名測試是指監測員選擇和遙控遠端監測站對某段光纜進行快速及時測試。定期測試是指遠端監測站根據遠程裝置裝的相關測試性能如測試參數、測試起始時刻和測試周期的設置要求,對光纜線路中的光纖實施周期自動測試。當所監測的光纜線路發生故障時,或分析過濾或接受的光功率比門限值要低或與所監測的光纜連接網管系統提供報警信號并判斷出光纜線路出現障礙的時候,監測員就要啟動遠端監控站來對光纖進行監測,并對測試數據進行回傳。
(2) 配置。配置系統中有設備的地址、名稱和注釋信息,需要配置光纖線路的起始和方位;可以選用列表或圖形來表示配置數據和對象的相關特征;具有檢查功能以及對數據進行檢索、查詢和打印的功能。配置的一致性功能是指,監測系統能檢查本地和遠端數據相應數據是否一致,在此基礎上會顯示出相對應的信息。
(3) 光纜監測系統能夠通過實時、遠程和在線的方式對新增加的遠端監控站設備進行監測。新增的rtu可以按照設定的周期傳報需要監測的光纜的運行狀況數據。如果被檢測線路出現故障,遠端監控站能及時準確地報告故障發生的地點,并及時傳到監測中心。
(4) rtu。rtu負責管理監測站的tsc操作,gis里的圖形,可以進行縮小、放大、漫游、整圖和選擇的操作。
3光纜監測系統在信息傳輸中的監測方式
當前,光纜網絡在通信傳輸中的實現通過3種方式來完成:otdr定位監測方式、監測光功率方式、otdr定位監測與光功率監測相結合的方式。
(1) otdr定位。可以通過在線監測和備纖監測。在線監測是監測業務纖。利用光波分開wdm,然后將otdr發出的光傳到業務纖上。測試光的波長是傳到業務纖沒有使用的窗口上。如,某根光纖上有1 450nm的窗口來傳輸業務纖數據,它可以通過1 300nm的otdr,在發出端對wdm進行復用,這樣就使得這條光纖同一時間負荷兩種光波,這兩種光波波長不一樣,到了接收端,wdm將會將這兩種光波分開。備纖監測的原理是光尾纖從osw引出,接到odf,在此完成與備纖的連接。這種光纜監測系統只監測備纖,這樣系統的價格就比較低。
(2) 光功率監測是利用兩個監測站進行的,在這兩個站中心設立獨立的光源,檢測站內設置光功率的檢測模式,并設置報警門限。若光功率消耗超過了報警門限,就會產生報警信號,刺激啟動測試,進而確定故障信息。
(3) 兩者結合。兩者是指otdr和光功率,這樣就可以利用二者的優點,互補操作監測系統,完成信息傳輸功能。
4結論
光纜網絡的快速發展速度使得現時的維護力量和人工水平難以適應,這對傳統的維護和搶修方式提出挑戰。這就需要采用最新的科學技術對監測系統信息傳輸進行管理,以動態的方式觀察光纖的傳輸性能,準確判斷故障的地點和時間,保障通信信息有效傳輸。
主要參考文獻
[1] 趙子巖,劉建明,等. 電力通信網光纜監測系統的規劃與設計[j]. 電網技術,2007(3).
【關鍵詞】光纜線路自動檢測系統方案
隨著通信網絡的日益發展和逐漸成熟,通信設備在應對不同要求的情況下出現了各種性能的增加,這就使的整個通信網絡管理維護工作變得更加復雜和繁瑣。因為光纜通信傳輸系統對光纜特性的監控不予支持,在實際的工作中盡管光纜通信傳輸有很好的保護倒換功能和良好的網絡管理,但在線路出現故障的情況時常發生。因此,在只用設備本身的監測系統以不足以保證光纜傳輸線路高速、大容量的順利傳輸,需要結合光纜線路自動監控系統來協助對其進行信息化控制和管理。本文主要通過介紹自動化系統監測原理以及對我國某種光纜線路的分析,講解如何實現監測系統自動化的方案。
一、光纜線路自動檢測系統
(1)光纜線路自動監測系統含義。光纜線路的自動監控系統的英文縮寫是OAMS,是電信管理網中分屬于傳輸管理域中的一個子網。這種自動化監測系統是發現故障和光纜路線的重要技術手段。科學利用計算機系統和光纖通信測量技術為主,實現對光纜線路的質量和運行做自動化的監測測試工作。
(2)光纜線路系統組成。系統結構組成。在光纜線路的自動化管理系統結構組成中運用了多種分級式的結構模式,有利于在擴張和減載方面進行靈活處理。監測中心、監測站和通信網絡組成了整個監測系統。其中,監測中心的主要職責是對自己管理區的監測站進行管理和應用。管理控制的命令通過服務器傳送到各個不同的監測站中去。監測站的功能是光纖網中需要被監測的光纖做統一監測工作,將光纖網的運行情況進行詳細的監控和管理并隨時做好警報準備,來通知路面上的監測中心。通信網絡的作用是實現中心站和RTU之間的實時通信,確保測試命令和監控的數據能夠及時傳達。
中心站的數據服務器是專門用來管理光纜監測系統的操作用戶資料,所用使用的光盤信息資料,傳輸配置資料,每日檢測數據,設備管理信息等資料的儲存數據庫,在整個系統結構中有著非常重要的作用。工作站能夠有效地為用戶提供直接使用的光纜監測系統,通過將所有的界面設置為客戶的方式來方便用戶的使用。利用程序進行光纜檢監測、處理故障問題、統計數據以及系統管理,實現多臺共同運行,促進數據資源共享服務。
二、自動檢測原理
對分布在光纜線路中的大量采集點的光器件和光纖傳輸中數據的分析和研究,是光纜線路自動監測系統的主要職能。在光功率、光脈沖背向散射的過程中,將信息傳遞給各級的監測中心和監測站,對這些監測的數據進行科學的分析和研究,尋找問題的解決辦法,做好對整個運行系統的維護和修護工作,確保系統能夠正常的運行和管理。
在結合了計算機通信、網絡技術以及光學測量技術的情況下,再將地理信息系統和衛星系統有效的結合起來,確保光纜線路自動系統的安全、高效的開展工作。同時對光纜線路的定位提供可靠的保證,當光纖的傳輸損耗特性和光纖阻斷發生故障的時候提供遠程監控的手段來解決遇到的問題。并且不對光輸系統的傳輸性能和現實服務產生影響,保證維護和服務同時開展。
三、監控系統的實際運用
針對不同的檢測對象采取的監測系統也不相同,針對在實際的運用中的情況可以通過不同的方面來闡述,按照情況可以將檢測系統分成兩種情況。一種是對光纜金屬護套對地絕緣電阻的測試,一種是對光纖后散系數的測試。下面就這兩種不同的監測系統進行詳細的分析和研究。
(1)光纜護套對地絕緣電阻自動監控系統
光學纖維束是光纜的核心成分。在光束的外層用來鋁置的套管來保護,最外層是用塑料制成的外殼來包裝的。一般情況下,都是將光纜埋在地下來實現長距離的運輸。因為收到地下環境的影響,導致光纜外殼發生破損而影響了信號的傳輸強度。地下的水分含量較多,一旦發生光纜進水的情況將直接影響到信號的質量。在這方面就需要對大地的絕緣電阻值是否下降來進行檢測,通過檢測的數值可以判定其是否出現外殼破損的情況。維修人員通過這一技術的運用,簡單、快捷的找到出現問題的地方,進行對其做維修處理。相比傳統的檢測方式,花費大量的時間來尋找問題發生的地方,這項科學技術節省了很多時間和精力,提高了光纜維護的效率,降低了維修的成本。對整個光電纜的檢測系統的完善具有一定的推動作用。
此系統的優勢在于當光纜外殼出現破損時可以及時發出警報信號,方便維修工作及時的開展,對需要的數據能夠進行自動的采集和整理,系統設備相對簡單,同時能夠對出現故障的地方準確定位,大大提高了檢修的效率。因為任何系統的有缺點都是并存的,在具體的使用過程中也存在一些不利的地方,由于我國在對光纜填埋施工時,外層金屬的保護層會對地絕緣電阻方面產生較大的影響,因此在使用之前必須對其使用標準做嚴格地規定,這樣的工作流程就無形中增加了前期工作總量。其次,對前站安裝傳感器的過程中,因為需要將接頭盒打開,這項操作對電纜線路來說存在很大的危險性。最后,此系統的傳輸和測試方式都是通過將電纜埋在底下來進行的,對于在空中架線的模式不能利用。
通過對這種監測系統在實際中的運用分析,可以發現目前光纜線路的大體工程已經基本完工,如果有需要改造的地方則要耗費巨大的工程,相對來說改造難度比較大,因此,這種光纜護套的地絕緣電阻自動監控系統不適用于目前的形勢發展。
(2)光纖自動監測系統
利用光纖后散射曲線的遠端測試方式完成光纜線路的自動監測的過程就是光纖自動系統的工作模式。這種高端的自動檢測系統已將運用在運營商的一些光纜干線上。在目前所敘述的光纜監測系統就是指這種監測系統。監測中心和檢測站組成了光纜自動監測系統,其中監測中心又包含了總檢測中心和省監測中心以及區監測中心。這種系統的工作原理是對分光路器所截取得光傳輸網絡發、發信端進行光功率的測量。通過對光功率的檢測發現故障出現的狀態和位置。當確定故障以后就會立刻啟動相應的程序來對這一故障測試。按照不同的情況將采用不同的監測方式。技術科學的進步也帶領著光纖自動化系統不斷完善和進步。這種自動系統被廣泛的運用在全國各個地方的線路維護工作中,對推動我國的電纜修護工作起到了一定的積極作用,同時因為技術的欠缺還存在某些方面的不足。
1、光纖監測系統在實際中的運用過程中可以將預警信息分成三種方式,下面就從這個方面來闡述其存在的不足。其一,AIU的使用過程會將系統百分之三的光功率分流掉,這樣就造成了富裕度較小的地方運行出現問題。其二,在使用架告警信號時,因為不能準確定位機架中具體的部位,使得系統認識錯誤而發出錯誤的告警信號,從而影響判斷。其三,不同廠家的數據格式存在差異,較難統一。
2、系統介入耗損的的原因,因為是在特定的操作系統中運行,對系收光功率有影響。與之前講述的自動監測系統相比,沒有迅速倒換的功能,即不能解決倒換光路和通信恢復的功能。監測光纖的數目相對較少,在光纜發生非全阻礙時,阻斷光纖不屬于監測的光纖,因此監測系統不會對其發出告警的提示信號。這樣就會對整個故障的判斷存在一定的誤差,影響了最后的維修工作,無形中增加了對其投入的成本和精力。
四、光纜線路檢測系統的發展趨勢
光纜線路的自動監測系統對實現光纜的監視、故障定位、維修率都起著非常重要的作用,在遇到故障問題時能夠及時的發現并作出預警反應。這樣能有效預防故障的發生。對維護工作的進一步開展起到很大的推動作用,目前使用光纜系統已經發展成為一個專有的計算機網絡系統,通過這樣形式的轉化,在信息的承載能力上和網絡結構上都能接受很好的處理和應用。在擁有這樣好的網絡支持平臺下應該充分的發揮光纖電纜的作用和價值,避免引起不必要的浪費。將其全部的功效都科學。合理的運用出來,為提高其利用率作出貢獻。
在將光纜自動監控系統的計算機網絡平臺的價值利用出來,就必須實現巡檢系統的完善和報表系統的更新,以及各個辦公系統和光纜地理系統進行全面的建設,實現所用使用的信息資源共享和溝通交流工作,在設備硬件上就不需要投入太多的資金而產生重復浪費。我國電信部門也對系統建立這樣的自動檢測有一個全面的參與過程,在考慮是否運用到長距離運輸的過程中建立合理的管理網絡平臺,運用系統將每日的維護工作落到實處,實現從前人工管理向計算機網絡管理的平臺邁進。確保光電纜的正常運行。
將設備的監測管理和線路的檢測管理科學的結合起來,有利于推動光纜通信和電纜線路自動監測系統的發展和進步,隨著日后科技的發展,這將是未來的發展趨勢,全面推動信息化的快速發展。
五、結束語
通過對光纜線路自動化監測系統的整體描述和分析,對于光纖通信網絡中的任何故障都能作出準確的定位和及時報警處理。將監測的結果通過電子圖的方式顯示出來,方便維修的工作人員能及時的對問題進行處理。在日趨競爭的通信市場中,擁有大容量的優勢已不足以面對激烈的競爭,需要在更為核心的質量服務上做出創新和改革,為實現每個用戶的信息通暢而作出努力,光纖傳輸系統裝備就是未來發展的方向,對網絡通信監測系統改革有很大的推動作用。
參考文獻
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關鍵詞:光纜;監測系統;通信傳輸;自動化監測
當前,各個國家都在通過信息化的建設來提高其發展水平,而人們在生產與生活過程中也越來越離不開信息化技術。通信技術是現代化社會發展中的一項先進的技術,它主要是通過光纜進行信號的傳輸。隨著社會的發展,通信網絡大多都是通過光纖傳輸網而進行工作的,因為光纜能夠承載超大的信號容量。但是在實際工作中,由于受到外界各種條件的限制,光纜傳輸過程中極容易出現故障,導致通信信號無法正常的傳輸,因此我們需要建立一個光纜監測系統來對信號的傳輸進行全方位的監控,及時檢測并解決其中存在的故障,從而保證通信信號的傳輸質量。
一、光纜監測系統概述
光纜監測系統也就是針對信號傳輸的光纜進行監測的一個系統,通過該系統可以對光纜的傳輸進行有效的辨別:如果光纜傳輸出現不正常運行,那么監測系統的報警器就會發出響聲,并對其中不正常的傳輸點進行合理的測試,確定故障點,再由相關人員對其隔離并解決問題。目前,信息化技術以及通信事業正在不斷的發展,光纜監測系統也在實踐中不斷完善,已經從過去的肉眼監測轉變到當今高精度的電子自動化檢測,提高了其監測系統的技術水平。所謂電子自動化監測也就是人們采用自動化監測系統來對光纜線路進行有效的傳輸,從而保證其傳輸質量。相對于過去的肉眼監測而言,這種監測系統具有更大的優越性,能夠更為準確的監測到其中的故障問題。
在通信信號傳輸的過程中,光纜檢測系統的工作流程可以分為三個步驟,第一是對信息的采集;第二是需要對采集的數據進行歸納與分類,并對其進行全面的分析;第三是根據這些分析后的信息進行判斷,從而保證信號傳輸的質量。在整個過程中,對于信息的采集也就是時檢測人員了解光纜的運行情況,如果不能夠對其中的信息進行采集,那么光纜監測也就無法正常工作;對于采集回來的數據我們必須要對其進行合理的分析,這樣才能夠透過信息看到光纜運行的本質情況,如果不對其進行全面的分析,那么檢測人員就無法真正了解其運行的真實情況,監測系統也就無法正常監測;通過分析后的數據來對設備的運行情況進行評價,以保證信號的傳輸質量。對于設備的評價與診斷是監測系統的最基本功能。
二、光纜監測系統的組成結構與使用功能
1、光纜監測系統的組成結構
在光纜監測系統中,其組成結構可以分為三個部分,即監測中心、遠端檢測站以及操作終端。其中,遠端檢測站中由光時域反射儀、光功率監測單位以及光開關等設備組成,可以分為監控單位以及測試單位兩個部分,監控單位主要是對光纜傳輸的信息進行全方面的監控;而測試單位也就是對光纜傳輸信號的過程進行一定的測試。監測中心站是光纜監測系統的中心,其中由監測網管系統以及服務器兩個設備構成,它們的主要作用是根據接收到的管功率監測單元的相關警報,向光時域反射儀以及光開關發送測試及切換等相關命令,并根據反饋回來的測試結果加以分析,做出判斷,準確定位故障點。操作終端也就是監測客戶端,即用戶對整個系統的操作終端,包括PC終端以及相應軟件兩部分,主要是為用戶進行線路維護、查找故障點提供便利條件。
1.1 監測系統功能
(1)多項測試功能。包括點名測試、定期測試、障礙告警測試。點名測試是指監測員選擇和遙控遠端監測站對某段光纜進行快速及時測試。定期測試是指遠端監測站根據遠程裝置裝的相關測試性能如測試參數、測試起始時刻和測試周期的設置要求,對光纜線路中的光纖實施周期自動測試。當所監測的光纜線路發生故障時,或分析過濾或接受的光功率比門限值要低或與所監測的光纜連接網管系統提供報警信號并判斷出光纜線路出現障礙的時候,監測員就要啟動遠端監控站來對光纖進行監測,并對測試數據進行回傳。
(1)配置。配置系統中有設備的地址、名稱和注釋信息,需要配置光纖線路的起始和方位;可以選用列表或圖形來表示配置數據和對象的相關特征;具有檢查功能以及對數據進行檢索、查詢和打印的功能。配置的一致是指,監測系統能檢查本地和遠端數據相應數據是否一致,在此基礎上會顯示出相對應的信息。
(3)光纜監測系統能夠通過實時、遠程和在線的方式對新增加的遠端監控站設備進行監測。新增的RTU可以按照設定的周期傳報需要監測的光纜的運行狀況數據。如果被檢測線路出現故障,遠端監控站能及時準確地報告故障發生的地點,并及時傳到監測中心。
(4)RTU。RTU英文全稱 Remote Terminal Unit,中文全稱為遠程終端控制系統。RUT具有的特點是:1、通訊距離較長;2、用于各種惡劣的工業現場;3、模塊結構化設計,便于擴展;4、在具有遙信、遙測、遙控領域的水利,電力調度,市政調度等行業廣泛使用。
RTU負責管理監測站的TSC操作,GIS里的圖形,可以進行縮小、放大、漫游、整圖和選擇的操作。
三、光纜監測系統在信息傳輸中的監測方式
當前,光纜網絡在通信傳輸中的實現通過3種方式來完成:OTDR定位監測方式、監測光功率方式、OTDR定位監測與光功率監測相結合的方式。
(1)OTDR定位。可以通過在線監測和備纖監測。在線監測是監測業務纖。利用光波分開WDM,然后將OTDR發出的光傳到業務纖上。測試光的波長是傳到業務纖沒有使用的窗口上。如,某根光纖上有1450nM的窗口來傳輸業務纖數據,它可以通過1300nM的OTDR,在發出端對WDM進行復用,這樣就使得這條光纖同一時間負荷兩種光波,這兩種光波波長不一樣,到了接收端,WDM將會將這兩種光波分開。備纖監測的原理是光尾纖從OSW引出,接到ODF,在此完成與備纖的連接。這種光纜監測系統只監測備纖,這樣系統的價格就比較低。
(2)光功率監測是利用兩個監測站進行的,在這兩個站中心設立獨立的光源,檢測站內設置光功率的檢測模式,并設置報警門限。若光功率消耗超過了報警門限,就會產生報警信號,刺激啟動測試,進而確定故障信息。
(3)兩者結合。兩者是指OTDR和光功率,這樣就可以利用二者的優點,互補操作監測系統,完成信息傳輸功能。
結論
光纜網絡的快速發展速度使得現時的維護力量和人工水平難以適應,這對傳統的維護和搶修方式提出挑戰。這就需要采用最新的科學技術對監測系統信息傳輸進行管理,以動態的方式觀察光纖的傳輸性能,準確判斷故障的地點和時間,保障通信信息有效傳輸。
參考文獻
[1]趙子巖,劉建明,等.電力通信網光纜監測系統的規劃與設計[J].電網技術,1007(3).
【關鍵詞】光纜監測;OTDR;故障定位
1余杭電力光纜監測系統建設背景
目前余杭電力通信光纜線路已超過650km,由光纜組成的光纖通信系統已經覆蓋余杭所有變電站、供電營業所和生產單位,光纜作為信息傳輸的高速公路,目前承載著大量重要電力系統業務:調度電話、調度自動化、電力信息網、圖像監控和視頻會議等等。但是,由于種種原因,在余杭電力光纜的運行維護和管理中存在著一些問題,這些問題影響光纜作用和價值的發揮,給余杭電力通信人員的日常管理帶來了不少麻煩。
2余杭電力光纜運行中存在的問題
2.1光纜故障不能及時發現
光纜故障對光通信系統的影響是非常嚴重的,可能導致光纖通信系統的中斷,甚至可能導致電力線路停運。及時發現光纜故障,對于迅速排除故障、降低故障帶來的影響非常重要。而目前余杭電力通信光纜故障是依靠光纖設備告警或通信站點退出來來發現的,而這些條件混雜著許多非光纜因素,導致光纜故障不能及時發現。
2.2光纜故障不能快速準確定位
目前,余杭電力光纜故障定位的主要方法是依靠人工操作OTDR和結合圖紙資料現場巡視查找故障點。因圖紙資料不準確、線路長度與光學長度相對誤差和地標參數不一致等原因會造成位置判斷的誤差,導致故障點不能快速且準確的定位,擴大了故障對通信系統(網絡)恢復時間,甚至影響電網安全穩定運行。
2.3光纜線路資源管理方法落后
余杭電力光纜資源量大而復雜,包括光纜、路徑、光配和接頭盒等部分,每一部分又包含著許多內容。目前光纜線路的運行維護和管理工作量非常大,包括對上述資源的分配、使用、運行、查詢和修改等,仍然使用電力表格和AUTOCAD圖紙方式,資源管理方法落后。
3余杭光纜監測系統建設方案
3.1建設思路
建立光纜網絡綜合監測管理系統中心站,實現系統的主體功能;實現對光纜進行自動監測功能,實現對光纜的實時自動監視、自動告警、自動光纖測試、故障自動分析、電子地圖故障定位等功能;建立地理信息為基礎的圖形化的光纜傳輸網地理信息管理人機界面;建立系統數據庫,存儲網絡、線路、光纜、設備及所在的人井、電桿分布信息;實現各種管理應用功能模塊功能。
3.2總體方案
3.2.1光纜監測系統基本內容
根據余杭電力光纜實際分布情況,選擇中心站和勾莊監測站這兩個分支較多的主要站點作為RTU監測站,在這兩個RTU監測站配置了RTU主機、OTDR(光時域反射儀)、光開關設備來實現對各個方向的光纜纖芯監測功能,其他監測子站通過跳纖來連通監測路由。同時在余杭局大樓建立光纜監測系統的中心站,配置光纜監測服務器、客戶終端。局大樓、勾莊變監測站的RTU將采集到的光纜實時運行信息,通過網絡通道,送到局大樓的光纜監測中心站服務器內,服務器完成數據分析后再將后臺信息傳送到監測客戶端進行數據顯示。
3.2.2監測方式
為了保證監測不影響原光纖通信系統,同時盡量減少監測路由上的衰減,增大測試距離,本次工程多數采用離線的監測方式,即利用各段光纜的備用纖芯進行離線監測,各光纜端的備纖在光纖配線架上通過光跳線相聯。
3.2.3告警聯動方案
余杭光纜監測系統支持采用采集傳輸網管告警信息實現系統實時告警功能。利用華為傳輸網管的實時信號,監測系統收集所有這些信號,并加以分析、過濾和集中,把有用的告警信號轉換成監測系統現提供的接口協議,實現與監測系統的互連互動,實現實時告警功能。
3.3技術架構
整個系統分為三層:數據存儲層、邏輯處理層和界面層。數據存儲層主要負責系統中各種靜態資源數據、實時運行信息、以及系統信息的存儲;界面層面向用戶提供各種功能界面;而邏輯處理層則負責各種邏輯業務的處理,實現系統的主要業務功能,如告警監測、故障分析、資源調度方案設計等功能。系統的數據庫平臺采用標準的數據庫。系統的中間層的應用服務器構建在J2EE平臺之上,能夠在不同的操作平臺上運行。
3.4系統功能
3.4.1告警智能分析
系統可以與其它系統互聯,例如綜合網管系統、網元管理系統等。當傳輸網管系統接受到光通信告警時,觸發RTU對相應光纖進行測試判斷故障原因(設備、纜),實現故障智能分析智能。
3.4.2線纜數據管理
系統具有完備的光纖纜線資料管理功能,對于每一條纜線基本資料都有詳細的紀錄,例如纜線基本資料,纜線中的芯線資料,與光通訊有關的相關屬性,上架信息,轉接信息,均能提供最詳細的紀錄。同時配合地圖,能夠顯示光纜的路由情況。
3.4.3告警實時反映
系統實時顯示所有RTU上報的告警信息,提供當前告警、歷史告警的數據查詢功能。
3.4.4OTDR測試數據與地理圖的結合
OTDR測試的結果能把一個測試鏈路(link)中間所有的事件點(Event)信息分析收集起來,并且所有的點都可以對應到地理圖形的相應位置。
3.4.5測試方式
系統能夠對所測光纖進行點名測試、周期測試,告警測試、RTU仿真測試,結合地理圖形能進行故障的定位。
3.4.6基于GIS的圖形化技術
圖形化技術為資源管理、告警監測系統提供了良好的界面顯示和交互操作環境,本項目中,將充分利用圖形化技術,提供直觀、方面的用戶管理和操作界面,方便用戶對本系統的使用,提高系統的實用性,便于系統的推廣應用。
4光纜監測系統建設效益分析
4.1避免故障
通過周期性測試,光纜監測系統對每條光纜線路的光學性能一目了然,一旦劣化指標超過門限值,啟動預警機制,從而可以早期發現故障,從而避免故障的發生。
4.2縮短故障
光纜系統受到外部影響而產生的突發性故障是不可避免的,例如人為施工造成光纜中斷。光纜監測系統的采用,大大縮短了發現斷纖故障的時間,最大程度地縮短故障反應時間,從而縮短實際故障中斷時間,降低因光纜故障而帶來的損失。
4.3提高科學管理水平
光纜監測系統建設,使光纜資源的計算機管理水平得到極大的提高。原有光交接箱、熔接盒等纜線資料未能與監控系統整合在一個平臺之上,一旦故障發生,原有的纜線資料由于分布式管理。不利于通信調度人員的故障處理和緊急電路調配。現有的系統及光纜監測和纜線資料于一體,兩者信息互動,提高了通信人員的反應能力。
5結束語
余杭電力光纜監測系統的建設,有效提高了余杭電力通信光纜管理水平、縮短了余杭電力通信光纜中斷時間、降低了因光纜故障給電網帶來的影響,有力保障了余杭電網安全穩定運行。
參考文獻:
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[關鍵詞] 監測系統; 通信傳輸; 光纖
現代信息全球化的推動,突飛猛進的信息化建設,使光纜信息通信技術在信息化建設中占有越來越重要的地位。承擔著整個通信網絡九成以上通信業務的光纖傳輸網,不僅有超大的容量,也逐漸成為通信網絡的關鍵結構部分。
1光纜監測系統簡述
所謂光纜監測系統,就是通過對光纜進行監測,進而做出光纜運行是否正常的判斷;當出現不正常情況時,就會進行報警,并進行相應的測試,以準確定位故障發生點。隨著現代信息技術和通信事業的發展,光纜監測技術的水平和手段得到提高和完善,已經由最初的肉眼監測發展到現今的監測結果更精確的電子化自動監測。所謂電子自動化監測是指運用自動化監測系統,實施對光纜線路傳輸質量的監測。跟傳統的肉眼監測相比,電子自動化監測具有高效、準確的優點。
光纜監測系統實施的流程分為3個部分:信息采集、匯總與分析信息數據、評價與診斷設備的運行情況。(1)如果沒有信息采集,就不能進行光纜信息監測。信息采集是指獲取信息,讓檢測員了解監測對象處于什么樣的狀態。(2)如果對收集起來的數據不進行匯總和分析,就失去了收集數據的作用,無法揭示數據反映的現象,無法揭示內在的規律,監測很難實施。(3)評價與診斷設備運行的情況。因為監測是最基本的維護行為,維護的最終目標是能夠進行評價和診斷。
2光纜監測系統的結構和功能
2.1監測系統組成結構
光纜監測系統主要由監測中心、RTU遠端檢測站和操作終端3部分組成。其中,遠端監測站主要包括光時域反射儀OTDR、光功率監測OPM單元以及光開關OSW等硬件設備,分為監控單元和測試單元,前者主要負責對光纜信息進行監控,后者主要是對光纜運行狀態進行測試。處于光纜監測系統的控制中心地位的是監測中心站,主要包括監測網管系統和服務器兩部分,主要作用是根據接收到的管功率監測單元的相關警報,向光時域反射儀以及光開關發送測試及切換等相關命令,并根據反饋回來的測試結果加以分析,做出判斷,準確定位故障點。操作終端也就是監測客戶端,即用戶對整個系統的操作終端,包括PC終端以及相應軟件兩部分,主要是為用戶進行線路維護、查找故障點提供便利條件。
2.2監測系統功能
(1) 多項測試功能。包括點名測試、定期測試、障礙告警測試。點名測試是指監測員選擇和遙控遠端監測站對某段光纜進行快速及時測試。定期測試是指遠端監測站根據遠程裝置裝的相關測試性能如測試參數、測試起始時刻和測試周期的設置要求,對光纜線路中的光纖實施周期自動測試。當所監測的光纜線路發生故障時,或分析過濾或接受的光功率比門限值要低或與所監測的光纜連接網管系統提供報警信號并判斷出光纜線路出現障礙的時候,監測員就要啟動遠端監控站來對光纖進行監測,并對測試數據進行回傳。
(2) 配置。配置系統中有設備的地址、名稱和注釋信息,需要配置光纖線路的起始和方位;可以選用列表或圖形來表示配置數據和對象的相關特征;具有檢查功能以及對數據進行檢索、查詢和打印的功能。配置的一致性功能是指,監測系統能檢查本地和遠端數據相應數據是否一致,在此基礎上會顯示出相對應的信息。
(3) 光纜監測系統能夠通過實時、遠程和在線的方式對新增加的遠端監控站設備進行監測。新增的RTU可以按照設定的周期傳報需要監測的光纜的運行狀況數據。如果被檢測線路出現故障,遠端監控站能及時準確地報告故障發生的地點,并及時傳到監測中心。
(4) RTU。RTU負責管理監測站的TSC操作,GIS里的圖形,可以進行縮小、放大、漫游、整圖和選擇的操作。
3光纜監測系統在信息傳輸中的監測方式
當前,光纜網絡在通信傳輸中的實現通過3種方式來完成:OTDR定位監測方式、監測光功率方式、OTDR定位監測與光功率監測相結合的方式。
(1) OTDR定位。可以通過在線監測和備纖監測。在線監測是監測業務纖。利用光波分開WDM,然后將OTDR發出的光傳到業務纖上。測試光的波長是傳到業務纖沒有使用的窗口上。如,某根光纖上有1 450nm的窗口來傳輸業務纖數據,它可以通過1 300nm的OTDR,在發出端對WDM進行復用,這樣就使得這條光纖同一時間負荷兩種光波,這兩種光波波長不一樣,到了接收端,WDM將會將這兩種光波分開。備纖監測的原理是光尾纖從OSW引出,接到ODF,在此完成與備纖的連接。這種光纜監測系統只監測備纖,這樣系統的價格就比較低。
(2) 光功率監測是利用兩個監測站進行的,在這兩個站中心設立獨立的光源,檢測站內設置光功率的檢測模式,并設置報警門限。若光功率消耗超過了報警門限,就會產生報警信號,刺激啟動測試,進而確定故障信息。
(3) 兩者結合。兩者是指OTDR和光功率,這樣就可以利用二者的優點,互補操作監測系統,完成信息傳輸功能。
4結論
光纜網絡的快速發展速度使得現時的維護力量和人工水平難以適應,這對傳統的維護和搶修方式提出挑戰。這就需要采用最新的科學技術對監測系統信息傳輸進行管理,以動態的方式觀察光纖的傳輸性能,準確判斷故障的地點和時間,保障通信信息有效傳輸。
主要參考文獻
[1] 趙子巖,劉建明,等. 電力通信網光纜監測系統的規劃與設計[J]. 電網技術,2007(3).
關鍵詞: 光纜傳輸;自動監測系統;應用
中圖分類號:U285.16 文獻標識碼:A 文章編號:1006-4311(2013)16-0203-02
0 引言
目前,光纜傳輸技術隨著光電子、計算機和微電子技術的快速發展,也在飛速的發展著。雖然把塑料外護和加強芯等保護手段應用到了光纜的保護上,但是由于玻璃制造通常只有125cm的外經,導致了光纖會出現自然老化、人為以及接頭盒進水等事故,發生了光纜傳輸系統的故障。以前主要依靠人工手段進行光纜網路的維護,但是,隨著計算機發展技術的提高,為了確保光纜傳輸的可靠性,光纜傳輸的維護也要暢通。目前,光纜系統進行傳輸監測主要依靠計算機。
1 光纜自動傳輸監測系統的重要技術
1.1 光纖通信系統
當今通信網技術中三大支柱之一是通信光纖的技術,具有耗損比較低、頻帶比較寬、較強保密性、較強抗干擾性和豐富的光纖原材料等特點,組成光纜通信系統主要有光纖、光源、光接收機和光發送機四個部分。為了傳輸容量的擴大、中繼距離的延長、成本的降低以及光纖寬帶潛力的發揮,不斷出現了新的光纖通信技術,如:高速光纖網技術、光孤子及模塊化通信技術等。加快發展光通信技術向寬帶業務快速發展是為了滿足寬帶業務發展速度的需要,及需求方向以及IP業務轉移速度。
1.2 測試光纖特性傳輸技術
光纜判斷傳輸系統是否發生故障以及發生的原因是通過光纜傳輸特性來進行測試的。在日常維護光纜傳輸系統時,通常測試光纜的傳輸特性使用OTDR。它對接頭耗損、故障、光線長度和故障等準確位置,測量范圍利用了光時域反射原理決定了儀器測量的距離能力,衡量OTDR性能的重要指標是光纖特性傳輸技術。
1.3 網絡技術
在1990年中期發展了網絡技術,它通過資源的協作和共享,整合了計算機、存儲資源、數據資源、知識資源、網絡以及傳感器等,為人類獲取信息和資源的使用發揮了作用。網絡中的關鍵技術是結點網絡、寬帶系統、管理資源和可視化工具。根據網絡跨度可分為廣域、局域以及城域網,交換方式可分為分組、電路以及報文交換網。
2 光纜監測傳輸自動系統的設計
利用通信技術、計算機以及光纖特性可以測量光纜傳輸自動檢測系統。實施信息收集、存儲、信息處理以及實時監測等自動化的檢測系統,不對現有的傳輸系統造成影響和干擾的同時,又具備了多項功能,其中主要包括:測試點名、綜合信息分析、定期測試和遠程維護等。本文對光纜傳輸自動監測系統的設計主要從以下五個方面進行了分析。
2.1 光纜傳輸系統網絡總體架構
省級、市級和現場監測中心組成了光纜傳輸網絡。相互之間主要通過數據通信和公共電話交換網絡進行備份。通過網絡軟件Windows Server微機服務的運行,省級監測中心和區域監測中心構成了局域網,采用了SQL Sever作為網絡數據庫,Windows軟件運行的模塊化集成、容易維護的局域網組成了現場監測站;而網絡間的設備是由省級監測中心、區域監測中心和現場監測中心,通過路由器進行連接的。
2.2 光纜傳輸系統中監測中心的組成
服務器、數字多媒體語音設備以及工作站等組成了監測中心,顯示列表或者圖形的形式來配置對象是監控中心的配置功能;根據能夠以列表形式告警信息的要求,包括歷史告警和當前告警顯示故障管理功能;能自動保存數據、記錄用戶進行的每一次登陸和操作、定期對病毒進行消除等,來對管理安全功能進行顯示;資源光纖管理、故障情況以及監測系統的生成設備相應的報表是顯示報表功能的要求。
2.3 光纜傳輸系統中現場監測站的組成
光纜傳輸網絡自動檢測系統的重要組成部分之一就是現場監測站。主要安裝在標準的傳輸機房機架內的現場監測站使用與光纜線路的遠程遙控、無人值守和自動監測。現場檢測部分在光纜傳輸系統中是非常重要的,現場監測站的組成主要由遠程光纖測試單元和告警光功率采集單元組成,光功能告警功能和故障定位功能,通過監測中心的管理來實現。為了保證系統在出現故障時能夠自動復位,要求現場監測站具有自動復位和自檢功能的設備以及能單獨檢測的現場監測站所有模塊,便于更換和維護。
2.4 光纜傳輸系統中設計現場監測測試單元
2.4.1 設計測試模塊。在適當的測量范圍進行設計測試模塊,系統測量保證了精度,必須要留有4-6db的測試余量來滿足光纜隨著時間增大耗損的測量要求。
2.4.2 設計遠程測試單元主控盤的組成。微機控制、以太網適配器和硬盤的集中組成了遠程測試單元的主控盤,對顯示口和通訊接口有了串行外界的功能。主控盤滿足的要求是可靠、安全和便于維修,功能具體要有事件提供的告警、芯線的告警、電源、通訊等狀態的指示,為了低功率消耗技術和睡眠模式的提供,控制使用面板要隨時查詢控制系統參數。
2.4.3 同步調制解調器、路由器以及異步調解器組成了通信模塊,主用和備用的通信方式主要采用了路由器的技術,如采用DDN方式用于主用通信,采用PSTN方式用于備用通信。
2.4.4 給處理器進行供電主要采用了兩組獨立電源,對供電起到穩定性的電源模塊,由于供電不足所引起的系統損壞,可以對電路進行保護設計,同時設計了交直流的電源對檢測系統不斷地供電。
2.5 監測方式設計
從光端機告警、光功率在線和備纖監測的考慮進行檢測方式的設計。通過光功率采集分光器實現光功率在線監測,采用告警采集模塊收集光傳輸設備故障產生的信息,進行光端告警檢測,對備用光纖進行備纖監測,要利用光功率告警模塊,進而監測光功率實現的實時告警。
3 數據網絡傳輸的實現
3.1 設計網絡的具體目標
計算機網絡部分的設計在光纜傳輸網絡自動監測系統中是整個網絡設計系統的設計核心。數據傳輸網絡的要求是開放、先進、標準、可靠和升級簡單等。通過數據傳輸網絡設計要達到完善的信息網絡保障安全、豐富的網絡服務、高性能的應用桌面支持和共享資源等目標。
3.2 選擇網絡類型
在滿足監測網絡安全、靈活、先進和可靠的前提下,設計數據傳輸網絡主體應該以廣域網,分支應該以局域網,節省了系統硬件和網絡資源。
3.3 網絡設備的要求和選擇
網絡管理能力隨著智能化網絡專用設備的普遍使用有了逐步的提高,網絡容錯技術與網絡抗干擾能力也更加成熟及不斷提升,作為一種網絡應用層的互連設備,網絡設備分為兩種選擇路由器的方式,即:動態路由和靜態路由。動態路由一般使用在比較大的網絡規模、網絡拓撲結構比較復雜的網絡里;而在比較小的網絡規模,網絡拓撲比較固定的網絡中一般使用靜態路由。在服務端,監測站和地級監測中心選用T-1496的TAINT,同步調制解調器選擇DT-128的TAINET。
3.4 申請和選擇傳輸手段
把DCN網絡接入到光纜檢測系統以后,對維護工作量起到了減少的作用,對設備投資起到了節約的作用。但是當有比較遠的距離DCN結點、比較多的設備型號時,協調的任務就需要很大。同時,把DCN網絡接入到光纜監測系統要具體分析DCN節點、監測中心和監測站之間的距離。
3.5 采用網絡主要的協議
在網絡監測系統中,因為不同的生產計算機廠家不同的網絡協議、結構體系和規程,采用國際標準化組織提出的開放系統互連基本參考模型的OSI協議。在OST協議的分層結構中,傳送層、物理層、網絡層、數據鏈路層、會話層、表示層以及應用層等組成網絡結構。服務層是上層,服務提供者為下一層,一個特定層服務于上一層。
4 綜述光纜傳輸自動監測系統的方案
對光纜傳輸自行檢測系統的網絡結構是以分組專線設計的,并且適用了電話網進行沒有分組專線條件的現場檢測站進行聯絡。在省監測中心,分組專線兩條
以及電話線四條設計配置;在區域監測中心,分組專線一條和電話線兩條設計配置;為保證通信的可靠性,對于具備分組條件的監測站配置分組專線一條和電話線一條。采用Cisco2610作為省監測中心的路由器,同時配置數據線兩條和同步接口兩個。采用Cisco1720作為現場檢測站和區域監測中心的路由器,同時配置廣域口兩個和局域口一個。
5 總結
在計算機處理能力和網絡結構上,光纜傳輸自動監測系統能夠承載很多的處理信息事務,為了避免重復硬件投資,還可以進行共享和報表系統、辦公自動系統現有應用系統的信息。把光纜監測技術和計算機網絡系統進行完美的融合,使光纜通信系統的維護體制得到了完善。光纜通信系統的維護效率也得到了提高,在社會效益和經濟效益上都具有顯著的意義。
參考文獻:
[1]李洪海,王洪寶.光纖特性監測方式的改進[J].通信管理與技術,2007(06).