引論:我們?yōu)槟砹?3篇光纜監(jiān)測(cè)系統(tǒng)范文,供您借鑒以豐富您的創(chuàng)作。它們是您寫作時(shí)的寶貴資源,期望它們能夠激發(fā)您的創(chuàng)作靈感,讓您的文章更具深度。
篇1
Key words: remote fiber monitoring system;optical time domain reflectometer;fiber testing methods;test error
中圖分類號(hào):TP315文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1006-4311(2010)26-0153-01
0引言
光纜線路自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)是一種利用計(jì)算機(jī)和通信技術(shù)以及光纖特性測(cè)試技術(shù),對(duì)光纖傳輸網(wǎng)進(jìn)行遠(yuǎn)程分布式實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè),并將光纜線路的狀態(tài)信息集中收集、處理和存儲(chǔ)的自動(dòng)化測(cè)控系統(tǒng)。光纜線路自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)有兩種:一種是對(duì)光纜線路的金屬鋼帶或鋁帶的破損情況進(jìn)行監(jiān)測(cè);另一種是對(duì)光纜線路的纖芯進(jìn)行檢測(cè),是目前推廣使用的方法.本文僅討論后者。
1遠(yuǎn)程光纖監(jiān)測(cè)系統(tǒng)(RFTS)
RFTS是用光時(shí)域反射儀(OTDR)來(lái)監(jiān)測(cè)光纖網(wǎng)絡(luò)的一套智能型、模塊化、分布式監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。該系統(tǒng)通過(guò)遠(yuǎn)程測(cè)試單元(RTU,Remote TestUnit),在預(yù)定的時(shí)間里,對(duì)被監(jiān)測(cè)光纖網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行OTDR測(cè)量。測(cè)量結(jié)果與基準(zhǔn)測(cè)量值比較,如果偏移超過(guò)閥值,則實(shí)時(shí)告警并傳送到RFTS中心局的控制部分。由于應(yīng)用了開放式通信協(xié)議,因而易于集成在用戶的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)之中。
1.1 系統(tǒng)組成RFTS由中央監(jiān)測(cè)臺(tái)、RTU、光路測(cè)試切換裝置(OTAU)及光纖耦合模塊(FCM)四個(gè)子系統(tǒng)組成,除了FCM是被動(dòng)設(shè)備外,其它三項(xiàng)子系統(tǒng)均具有自我診斷與維護(hù)功能。
1.1.1 中央監(jiān)測(cè)臺(tái)(TSC)TSC是系統(tǒng)的操作中心,監(jiān)測(cè)各機(jī)房RTU的測(cè)試資料。通過(guò)它監(jiān)視各子系統(tǒng),也可進(jìn)一步通過(guò)連線上的RTU,針對(duì)特定光纖進(jìn)行更仔細(xì)的測(cè)試。提供FAX、傳呼機(jī)等多種告警方式。
1.1.2 遠(yuǎn)程測(cè)試單元(RTU)RTU可根據(jù)管理人員預(yù)先設(shè)定的程序或操作,24h測(cè)量光纖網(wǎng)絡(luò)品質(zhì)。RTU還配有新式的OTDR,具有高的動(dòng)態(tài)測(cè)試范圍,低的事件盲區(qū)。提供1.31、1.55、1.625μm的測(cè)試波長(zhǎng),滿足目前業(yè)界對(duì)離線測(cè)試或在線測(cè)試的需求。
1.1.3 光路測(cè)試切換裝置(OTAU)在星狀與樹狀結(jié)構(gòu)的光纖網(wǎng)絡(luò)中,OTAU可將RTU的測(cè)試信號(hào)切換到不同的受測(cè)光纖上。
1.1.4 光纖耦合模塊(FCM)FCM是在線測(cè)試應(yīng)用中的一個(gè)專用子系統(tǒng),提供受測(cè)光纖與RTU測(cè)試光波的耦合與分解,并具有高隔離度、低損失、低反射的特性。FCM采用模塊化單體設(shè)計(jì),可以內(nèi)裝不同的光分波多功能單元(WDW)和光濾波器等光纖被動(dòng)單元。
1.2 測(cè)試方法使用RFTS進(jìn)行光纖鏈路的自動(dòng)測(cè)試,主要有三種方法:第一種是暗光纖離線測(cè)試。即只測(cè)試光纜內(nèi)的空閑(備用)光纖。該方法只能監(jiān)測(cè)影響整個(gè)光纖的災(zāi)難性故障,而不提供每根工作光纖芯線的信息,不能用于一級(jí)干線。第二種是利用WDM技術(shù)對(duì)工作光纖進(jìn)行有源光纖在線測(cè)試,提供每根在用光纖的質(zhì)量和可用性信息,檢測(cè)機(jī)械應(yīng)力或化學(xué)損傷引起的緩慢惡化,并作預(yù)防性修理.該方法斷線判斷準(zhǔn)確。第三種是測(cè)試中斷業(yè)務(wù)的工作光纖。該方法僅需一臺(tái)可綜合系統(tǒng)信號(hào)和測(cè)量信號(hào)的設(shè)備(一個(gè)與波長(zhǎng)無(wú)關(guān)的耦合器或是一個(gè)光交換模塊)。業(yè)務(wù)可以通過(guò)另一個(gè)環(huán)路迂回,工作波長(zhǎng)可等于傳輸波長(zhǎng),比較適合于雙向環(huán)結(jié)構(gòu)。
1.3 RFTS與電信管理網(wǎng)(TMN)的結(jié)合ITU-T已經(jīng)規(guī)定了TMN的全球標(biāo)準(zhǔn)。光纖本身是一個(gè)完全的無(wú)源網(wǎng)元,不能直接按照TMN的含義進(jìn)行管理。為將光纖納入TMN框架,RFTS將完全綜合于一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的TMN環(huán)境中,與RTU和光纖一起構(gòu)成能被管理的網(wǎng)元。作為網(wǎng)元管理器,操縱和控制所有RTU的TSC經(jīng)Q3接口與其它的網(wǎng)絡(luò)管理機(jī)構(gòu)對(duì)話。Q3接口不僅規(guī)定通信用協(xié)議和消息,還包括管理信息庫(kù)(MIB)和與信息有關(guān)的對(duì)象結(jié)構(gòu)。
2典型的光纜自動(dòng)化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)
目前運(yùn)用最多的光纜自動(dòng)化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)是HP系列的RFTS。以下將分代論述。
2.1 RFTS100RFTS100是HP81700系列的第一代產(chǎn)品,包括一至多個(gè)OTDR、一個(gè)光交換模塊(用于多纖共享OTDR)和一臺(tái)控制用PC機(jī)。使用調(diào)制解調(diào)器通過(guò)普通電話網(wǎng)可接入幾個(gè)OTDR,故障定位快速、準(zhǔn)確,并可用作日常維護(hù)。還可通過(guò)自動(dòng)周期性測(cè)量分析長(zhǎng)期退化。
2.2 HP第二代RFTS系統(tǒng)由TSC、RTU、告警接口單元(AIU,Alarm Interface Unit)和相應(yīng)的系統(tǒng)軟件組成,采用模塊化、分布式體系結(jié)構(gòu),通過(guò)開放式通信協(xié)議可以非常方便地集成到網(wǎng)絡(luò)中。它可監(jiān)測(cè)整個(gè)光纜網(wǎng)的運(yùn)行狀態(tài),及時(shí)發(fā)現(xiàn)線路劣化趨勢(shì)并做預(yù)防性維護(hù)。作為一個(gè)網(wǎng)元管理系統(tǒng),它符合TMN架構(gòu),具備了Q3標(biāo)準(zhǔn)接口,可與其它網(wǎng)管系統(tǒng)在Q3上實(shí)現(xiàn)互聯(lián),避免了將來(lái)建設(shè)TMN的重復(fù)投資。
2.3 最新發(fā)展HP公司新一代光纜網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)Access Fiber,它以數(shù)據(jù)庫(kù)為核心,采用客戶/服務(wù)器結(jié)構(gòu),提供基于Windows NT的圖形用戶界面,是集網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃、維護(hù)和管理于一身的網(wǎng)絡(luò)信息管理系統(tǒng)。一個(gè)中心數(shù)據(jù)庫(kù)可連接多臺(tái)圖形用戶終端,便于數(shù)據(jù)共享和不同的維護(hù)需求。
3光時(shí)域反射儀(OTDR)
OTDR是RFTS不可缺少的測(cè)試設(shè)備,其精度受各種因素的影響。
3.1 OTDR的測(cè)試誤差及其原因分析OTDR通常測(cè)試的基本參數(shù)為:距離、光纖損耗、事件損耗、鏈路損耗、回波損耗和鏈路回波損耗.這里僅談距離測(cè)試。距離測(cè)試指兩點(diǎn)間的光學(xué)距離。
篇2
0 引 言
隨著光纖到戶(Fiber to the Home,F(xiàn)TTH)的大量商用,光纖鋪設(shè)的數(shù)量日益增多,光纖覆蓋的范圍日趨廣闊,其所承載的業(yè)務(wù)量不斷增大。無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)生于20世紀(jì)90年代,隨著Internet和計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅速發(fā)展,以太無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)[1?3](Ethernet Passive Optical Network,EPON)以其較高的帶寬、較強(qiáng)的抗干擾能力、較高的可靠性和較低的成本,成為各大運(yùn)營(yíng)商解決“最后一公里”問(wèn)題的最優(yōu)解決方案之一。近兩年來(lái),安徽省全面建設(shè)的信息采集項(xiàng)目中鋪設(shè)了大批量的光纜,其建設(shè)量等同于新建一個(gè)完整的光纜通信網(wǎng)絡(luò),這種高密度、廣分布、大容量、高速率的光纜網(wǎng)絡(luò),對(duì)安全性和可靠性的要求更嚴(yán)格,一旦光纖由于溫度和應(yīng)力等因素發(fā)生故障,勢(shì)必會(huì)給國(guó)家的經(jīng)濟(jì)和政治造成巨大的損失。
在傳統(tǒng)的光纜故障維護(hù)模式[4?6]下,一旦光纜線路發(fā)生故障,值班人員首先會(huì)根據(jù)告警的信息確定故障區(qū)段,然后利用光時(shí)域反射儀(Optical Time Domain Reflectometer,OTDR)在該區(qū)段進(jìn)行測(cè)量,以定位故障點(diǎn),最后通知線路維護(hù)人員進(jìn)行故障點(diǎn)搶修。這種光纜維護(hù)方式屬于被動(dòng)方式,費(fèi)時(shí)費(fèi)力,無(wú)法實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)光纜狀態(tài),無(wú)法及時(shí)地修復(fù)故障點(diǎn)。同時(shí),隨著光纖通信業(yè)務(wù)的不斷豐富,上述光纜線路隱患日漸突出,光纜線路的維護(hù)與管理形勢(shì)日益嚴(yán)峻,傳統(tǒng)的依賴人力的光纜網(wǎng)絡(luò)維護(hù)管理已無(wú)法滿足日益龐大的光纜網(wǎng)絡(luò)運(yùn)維需求[7?10]。因此,本文針對(duì)現(xiàn)有光纖運(yùn)維的不足和問(wèn)題,致力于研究光纜線路的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與管理,通過(guò)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)光纜線路的傳輸狀態(tài),及時(shí)、準(zhǔn)確地定位光纜故障,從而有效地降低光纜中斷的概率和時(shí)間。
1 EPON光纜在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)
針對(duì)安徽省電力光通信網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)及現(xiàn)有光纜監(jiān)測(cè)手段的不足,本文提出了一種基于OTDR的EPON網(wǎng)絡(luò)在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)方案。EPON在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)框圖如圖1所示。在光線路終端(Optical Line Terminal,OLT)一側(cè),WDM合波器將OLT光信號(hào)和OTDR測(cè)試信號(hào)合二為一,OLT用于透?jìng)餍盘?hào)發(fā)送端的信號(hào),OTDR作為OTDR接入網(wǎng)絡(luò)用于對(duì)網(wǎng)絡(luò)中的光路進(jìn)行檢測(cè),并對(duì)故障定位。遠(yuǎn)程測(cè)試單元發(fā)指令給光分配網(wǎng)絡(luò)(Optical Distribution Network,ODN),使其光開關(guān)切換到指定的通道,在等待一段時(shí)間后,控制OTDR發(fā)送檢測(cè)脈沖,從而檢測(cè)該通道的光路是否正常。
OTDR測(cè)試的原理如圖2所示,OTDR與ODN的多個(gè)支路通過(guò)多路光開關(guān)相連,通過(guò)光開關(guān)的切換,保證OTDR發(fā)出的光信號(hào)只能到達(dá)一個(gè)光網(wǎng)絡(luò)單元(Optical Network Unit,ONU)所在的支路。當(dāng)光波到達(dá)光纖芯尾端或者連接器時(shí),在玻璃與空氣接觸面的空隙處,折射率會(huì)出現(xiàn)突變,從而產(chǎn)生一個(gè)很強(qiáng)的反射,于是在OTDR測(cè)試曲線上形成一個(gè)波峰。雖然測(cè)試光經(jīng)過(guò)分光器后會(huì)變得很弱,但是,該反射仍然比其他位置的散射信號(hào)水平要高很多。分支光纜長(zhǎng)度的不同,會(huì)使得OTDR測(cè)試曲線在不同位置上出現(xiàn)反射峰。因此,通過(guò)判斷OTDR測(cè)試曲線在不同位置的反射峰,就可以定位ONU的不同分支光纜。當(dāng)ONU某一分支光纜發(fā)生中斷時(shí),該OTDR測(cè)試曲線的相應(yīng)反射峰會(huì)消失,于是通過(guò)觀察OTDR測(cè)試曲線,就能分辨出發(fā)生故障的ONU 分支光纜。同時(shí),OTDR收到回波信號(hào)后,可以根據(jù)回波時(shí)間測(cè)算出故障點(diǎn)與接頭的距離,從而確定故障點(diǎn)的位置。
該系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)如下:采用干路、支路分別測(cè)試,從而增加低成本OTDR模塊用于干路測(cè)試,延長(zhǎng)高精度OTDR模塊使用壽命;提供在線檢測(cè)和備用光纖這兩種檢測(cè)方式,在在線檢測(cè)的同時(shí),可同時(shí)對(duì)其他非PON線路備用纖芯進(jìn)行測(cè)試;采用尾纖型終端反射器,通過(guò)安裝不同長(zhǎng)度的尾纖,完美解決系統(tǒng)對(duì)于終端線路不同長(zhǎng)度的需求,而且工程施工方便,直接進(jìn)行替換,可做到秒級(jí)的系統(tǒng)中斷;該系統(tǒng)可獨(dú)立于網(wǎng)管實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備的本地控制,進(jìn)行基本的測(cè)試與光纜性能監(jiān)測(cè),增強(qiáng)了本地管理功能。該系統(tǒng)的建設(shè),能夠提高EPON光纜網(wǎng)運(yùn)維的自動(dòng)化水平,網(wǎng)絡(luò)故障的發(fā)現(xiàn)變被動(dòng)為主動(dòng),提高排障速度,極大地降低ODN光網(wǎng)絡(luò)維護(hù)成本,提高維護(hù)質(zhì)量和用戶感知度。
2 EPON光纜在線監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)
為了驗(yàn)證本文提出的EPON光纜在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的性能,本節(jié)詳細(xì)說(shuō)明EPON光纜在線監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)。通過(guò)將RTU設(shè)備和網(wǎng)管接入到EPON的實(shí)際應(yīng)用系統(tǒng),構(gòu)建如圖3所示的EPON在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)測(cè)試環(huán)境。遠(yuǎn)端終端單元(Remote Terminal Unit,RTU)主機(jī)相當(dāng)于OTDR,用于產(chǎn)生8路OTDR信號(hào)源,RTU從機(jī)用于產(chǎn)生OTDR的1 650波長(zhǎng)信號(hào)和EPON的PON口合波,合波信號(hào)輸出到線路的光分路器,光分路器再接ONU。RTU主機(jī)和從機(jī)都有光開關(guān),用于多路信號(hào)的輪流測(cè)試。
本節(jié)通過(guò)進(jìn)行OLT到分光器的距離測(cè)試實(shí)驗(yàn),說(shuō)明本系統(tǒng)在故障監(jiān)測(cè)定位方面的性能。從圖4的測(cè)試結(jié)果可以看出,采用OTDR儀表檢測(cè)的通信機(jī)房ODF至光纖拆遷小區(qū)分光器的距離為468 m,利用本系統(tǒng)檢測(cè)的通信機(jī)房OLT至光纖拆遷小區(qū)分光器的距離為474.93 m,除通信機(jī)房OLT至通信機(jī)房ODF的尾纖5 m,本系統(tǒng)的位置測(cè)試誤差為1.93 m,測(cè)試誤差在允許范圍±20 m內(nèi),從而驗(yàn)證了本系統(tǒng)的功能能夠滿足光纜在線監(jiān)測(cè)的要求。
3 結(jié) 語(yǔ)
根據(jù)現(xiàn)有PON網(wǎng)絡(luò)的現(xiàn)狀,本文設(shè)計(jì)了一種“高精度OTDR+光開關(guān)+合波器+光終端反射器”EPON光纜在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。該系統(tǒng)將大大提高光纜維護(hù)的效率,提高故障定位的精度和準(zhǔn)確性,具有巨大的市場(chǎng)潛在價(jià)值。該系統(tǒng)的可延展性前景廣闊,如:擴(kuò)展線路及設(shè)備保護(hù)模塊,無(wú)論線路故障或設(shè)備故障均可進(jìn)行自動(dòng)切換,節(jié)省設(shè)備投資。維護(hù)終端功能擴(kuò)展,網(wǎng)管可實(shí)時(shí)同步數(shù)據(jù)。該系統(tǒng)能指導(dǎo)維護(hù)人員迅速準(zhǔn)確到達(dá)故障點(diǎn)。而且由于采用了高精度OTDR、光纖傳感等新技術(shù),還可實(shí)現(xiàn)對(duì)光纜的溫度、應(yīng)力、震動(dòng)等性能進(jìn)行監(jiān)測(cè)。
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篇3
隨著科學(xué)技術(shù)的普及,光纜數(shù)字通信在我國(guó)的各個(gè)領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用,特別是信息化建設(shè)領(lǐng)域,可謂突飛猛進(jìn)。光纜傳輸網(wǎng)絡(luò)承擔(dān)著百分之九十的通信業(yè)務(wù),有著非常大的容量,已經(jīng)逐步發(fā)展成為通信網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵部分。而光纜通信技術(shù)在取得了突破性發(fā)展的同時(shí),也遇到了嚴(yán)峻的挑戰(zhàn),通信故障的發(fā)生率不斷提高,因此,建立健全光纜監(jiān)控系統(tǒng)在通信傳輸中的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)被提上日程。
1、光纜監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的定義
光纜監(jiān)測(cè)系統(tǒng)指通過(guò)對(duì)光纜進(jìn)行監(jiān)測(cè),判斷光纜是否正常運(yùn)行的系統(tǒng)。如果光纜運(yùn)行不正常,光纜監(jiān)測(cè)系統(tǒng)就會(huì)自動(dòng)報(bào)警,并通過(guò)相應(yīng)的測(cè)試檢測(cè)出故障發(fā)生的時(shí)間和地點(diǎn)。當(dāng)前,現(xiàn)代通信事業(yè)不斷發(fā)展,這使得光纜監(jiān)測(cè)技術(shù)的水平得到了進(jìn)一步的提高和完善,傳統(tǒng)的用肉眼監(jiān)測(cè)的方式已經(jīng)被徹底的淘汰了,如今在被廣泛應(yīng)用的是電子化的自動(dòng)監(jiān)測(cè)設(shè)備,它比傳統(tǒng)的監(jiān)測(cè)手段更加先進(jìn),檢測(cè)結(jié)果更加準(zhǔn)確。
2、光纜監(jiān)測(cè)系統(tǒng)在通信傳輸中的設(shè)計(jì)
光纜監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的一般由四個(gè)部分組成,即監(jiān)測(cè)中心、監(jiān)測(cè)站、光功率測(cè)試單元、光源。通過(guò)在遠(yuǎn)程監(jiān)控站中進(jìn)行光開關(guān)、光反射儀等的安裝,從而有效監(jiān)測(cè)光源數(shù)據(jù),然后和光時(shí)域反射儀有效配合,將信號(hào)傳入監(jiān)測(cè)中心,通過(guò)監(jiān)測(cè)中心的分析與判斷,最終實(shí)現(xiàn)對(duì)光纜的監(jiān)測(cè)。
(1)光纜監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。
光纜監(jiān)測(cè)技術(shù)集計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)、測(cè)量技術(shù)于一體,通過(guò)運(yùn)用這些技術(shù)對(duì)光纜的傳輸進(jìn)行自動(dòng)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè),并及時(shí)將監(jiān)測(cè)到的信息反饋到信息中西進(jìn)行信息處理。以此同時(shí),光纜監(jiān)測(cè)系統(tǒng)不僅不干擾正常的通信傳輸,而且能夠?qū)崿F(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)、故障自動(dòng)反饋、定期不定期監(jiān)測(cè)、遠(yuǎn)程維護(hù)等許多功能。
(2)光纜監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的功能。
光纜監(jiān)測(cè)系統(tǒng)不僅能夠?qū)ο到y(tǒng)中的設(shè)備的名稱、地址、基礎(chǔ)信息等進(jìn)行有效的配置,而且能夠檢索、瀏覽,以及下載配置信息。與此同時(shí),光纜監(jiān)測(cè)系統(tǒng)還能夠?qū)φ麄€(gè)通信傳輸工程進(jìn)行統(tǒng)一的
檢測(cè)。
(3)對(duì)遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)站進(jìn)行實(shí)時(shí)、在線的監(jiān)測(cè)。
光纜監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的遠(yuǎn)程監(jiān)控站要能夠以配置好的周期的基礎(chǔ),將實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的數(shù)據(jù)信息傳送給監(jiān)測(cè)中心。如果某段光纜線路出現(xiàn)了故障,那么遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)站可以準(zhǔn)確的確定故障發(fā)生地點(diǎn),并且能夠以最快的速度把監(jiān)測(cè)到的信息上報(bào),使故障及時(shí)得到解決。
(4)光纜監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的測(cè)試。
光纜監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的測(cè)試功能分為點(diǎn)名測(cè)試、定期測(cè)試、故障警報(bào)測(cè)試,以及備纖檢測(cè)。點(diǎn)名測(cè)試指光纜監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的檢測(cè)中心指定某一個(gè)多多個(gè)遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)站進(jìn)行測(cè)試;定期測(cè)試指的是光纜監(jiān)測(cè)系統(tǒng)配置一個(gè)監(jiān)測(cè)周期,每一個(gè)遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)站在固、定的周期里都要對(duì)光纜線路進(jìn)行必要的測(cè)試;故障警報(bào)測(cè)試指的是被監(jiān)測(cè)的光纜線路一旦出現(xiàn)故障,監(jiān)測(cè)中心要馬上通知遠(yuǎn)程監(jiān)控站進(jìn)行必要的測(cè)試,及時(shí)匯總分析數(shù)據(jù),盡可能地一次性確認(rèn)多個(gè)警報(bào)來(lái)源。備纖檢測(cè)具體指遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)站的各項(xiàng)相關(guān)波長(zhǎng)的變化能夠?yàn)楸槐O(jiān)測(cè)光纜線路的運(yùn)行狀況提供監(jiān)測(cè)的有效依據(jù)。
(5)遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)站與監(jiān)測(cè)中心互相訪問(wèn)。
在光纜監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中,監(jiān)測(cè)中心可以隨時(shí)訪問(wèn)每一個(gè)遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)站,而且任何遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)站都有彼此訪問(wèn)的權(quán)利,同時(shí),各個(gè)遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)站也有訪問(wèn)監(jiān)測(cè)中心的權(quán)利。遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)站與遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)張、遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)站與檢測(cè)中心都可以進(jìn)行相互之間的訪問(wèn),當(dāng)然,這個(gè)訪問(wèn)是通過(guò)TCP/IP
協(xié)議來(lái)實(shí)現(xiàn)的。
3、光纜監(jiān)測(cè)系統(tǒng)在通信傳輸中的實(shí)現(xiàn)
(1)光纜監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的實(shí)施流程
光纜監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的實(shí)施流程分為三個(gè)階段:信息采集;信息匯總與分析;評(píng)價(jià)診斷設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)。所謂信息采集是指通過(guò)信息的獲取,使檢測(cè)員能夠清晰地了解到通信的狀況,假如沒(méi)有信息采集的過(guò)程,那么光纜信息的監(jiān)測(cè)就無(wú)從談起。采集到的信息需要及時(shí)的進(jìn)行匯總分析,假如沒(méi)有信息匯總與分析的環(huán)節(jié),那么信息收集的意義就失去了,而且不能夠有效揭示信息反應(yīng)的現(xiàn)象與其內(nèi)在的規(guī)律。監(jiān)測(cè)是最基本的通信維護(hù)行為,評(píng)價(jià)與診斷設(shè)備的運(yùn)行情況,并采取相應(yīng)的營(yíng)救措施才是通信維護(hù)的最終目的。
(2)光纜監(jiān)測(cè)系統(tǒng)在通信傳輸中的故障解決方案
光功率在線監(jiān)測(cè)。光功率在線監(jiān)測(cè)是一種新的監(jiān)測(cè)方案,其工作原理是利用分光器將光傳輸設(shè)備中的百分之三的工作光接入到預(yù)警單元中去,然后監(jiān)測(cè)這一部分的工作光,實(shí)時(shí)掌握光纖的運(yùn)行狀態(tài),同時(shí)實(shí)時(shí)監(jiān)控光纜線路傳輸質(zhì)量的變化。如果某段光纜線路發(fā)生了斷裂、破損,這時(shí)工作光就會(huì)明顯減弱,緊接著系統(tǒng)則會(huì)接受到告警,然后發(fā)出指令,通過(guò)運(yùn)用波分復(fù)用技術(shù),使得通信光源與測(cè)試光源同時(shí)傳輸,此時(shí)的用來(lái)測(cè)試的波長(zhǎng)應(yīng)為一千六百二十五納米。
光功率備纖檢測(cè)。光功率備纖檢測(cè)指的是通過(guò)光功率的告警模塊實(shí)現(xiàn)對(duì)備用光纖的有效監(jiān)測(cè)。這種監(jiān)測(cè)方式的監(jiān)測(cè)對(duì)象是備用光纖,因此傳輸設(shè)備是不能夠進(jìn)行信號(hào)的傳輸?shù)模灰?310納米、1550納米、1625納米中任意選擇一個(gè)長(zhǎng)度的光源就可以了,然后用這樣光源發(fā)送光信號(hào),進(jìn)而檢測(cè)測(cè)試端的工作狀況。如果有異常的情況發(fā)生,光源信號(hào)同樣是會(huì)減弱的,光纜監(jiān)測(cè)系統(tǒng)一樣能夠通過(guò)光信號(hào)的信息對(duì)故障發(fā)生地作出準(zhǔn)確的判斷。
終端機(jī)告警監(jiān)測(cè)。終端機(jī)告警監(jiān)測(cè)是指使用告警設(shè)備的界面來(lái)收集光纜的故障告警信息,通過(guò)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的分析,將沒(méi)有用
的信息過(guò)濾掉,然后對(duì)有用的信息進(jìn)行分析匯總,進(jìn)而準(zhǔn)確判斷線路的故障。
(3)光纜監(jiān)測(cè)系統(tǒng)在通信傳輸中的利用價(jià)值
光纜監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)體現(xiàn)在通信傳輸?shù)拿恳粋€(gè)階段,其中以交換網(wǎng)絡(luò)處的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)為例,該處實(shí)現(xiàn)了光纜監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的有效監(jiān)測(cè),這個(gè)光纜線路的長(zhǎng)度在八千米的范圍之內(nèi),因此只要使用一個(gè)遠(yuǎn)程觀測(cè)站就可以了。該例子的遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)站設(shè)置在機(jī)房里,一共有12條需要被監(jiān)測(cè)的線路與遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)站相連接,因此,為了能夠保留一定的富余,開
關(guān)使用的是16路。這個(gè)線路圖為星型線路圖,這個(gè)線路圖上的每一個(gè)遠(yuǎn)程站點(diǎn)都必須要設(shè)立獨(dú)立的反射光源,這樣能夠有效的為光功率的測(cè)試單位提高光信號(hào)。
篇4
1. 光纜監(jiān)測(cè)系統(tǒng)簡(jiǎn)述
光纜監(jiān)測(cè)系統(tǒng),實(shí)際上就是針對(duì)光纜進(jìn)行監(jiān)測(cè)系統(tǒng),通過(guò)該系統(tǒng),能夠?qū)τ诠饫|本身是否正常進(jìn)行良好的判定。如果說(shuō)在光纜出現(xiàn)了不良情況之后,該監(jiān)測(cè)系統(tǒng)就會(huì)在這一過(guò)程中立即進(jìn)行報(bào)警,并且緊接著開始進(jìn)行相應(yīng)測(cè)試,同過(guò)該措施來(lái)確定故障發(fā)生的具置。在當(dāng)前信息技術(shù)以及通信事業(yè)逐漸發(fā)展的過(guò)程中,光纜監(jiān)測(cè)手藝以及相應(yīng)的安裝手段,都得到極大的提升和完善。并且從以往僅僅只能夠?qū)ν獠科茡p進(jìn)行監(jiān)測(cè)提升到了利用電子技術(shù)進(jìn)行監(jiān)測(cè)的地步。而光纜監(jiān)測(cè)系統(tǒng)實(shí)際上就是對(duì)于自動(dòng)化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)進(jìn)行運(yùn)用,達(dá)到對(duì)于光纜信息傳遞質(zhì)量實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的目的。和以往的落后技術(shù)相比而言,自動(dòng)化光纜監(jiān)測(cè)系統(tǒng)有著更高的運(yùn)行效益和效率。
光纜監(jiān)測(cè)系統(tǒng)是對(duì)光纜在運(yùn)行過(guò)程中的主要保證和最佳的保障方法。光纜監(jiān)測(cè)系統(tǒng)實(shí)施的流程分為3個(gè)部門:信息采集、匯總與剖析信息數(shù)據(jù)、評(píng)價(jià)與診斷設(shè)備的運(yùn)行情形。(1)若是沒(méi)有信息采集,就不能進(jìn)行光纜信息監(jiān)測(cè)。信息采集是指獲守信息,讓檢測(cè)員體味監(jiān)測(cè)對(duì)象處于什么樣的狀況。(2)若是對(duì)收集起來(lái)的數(shù)據(jù)不進(jìn)行匯總和剖析,就失蹤去了收集數(shù)據(jù)的浸染,無(wú)法揭示數(shù)據(jù)反映的現(xiàn)象,無(wú)法揭示內(nèi)在的紀(jì)律,監(jiān)測(cè)很難實(shí)施。(3)評(píng)價(jià)與診斷設(shè)備運(yùn)行的情形。因?yàn)楸O(jiān)測(cè)是最根基的維護(hù)行為,維護(hù)的最終方針是能夠進(jìn)行評(píng)價(jià)和診斷。
2. 光纜監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能
2.1監(jiān)測(cè)系統(tǒng)組成結(jié)構(gòu)
光纜監(jiān)測(cè)系統(tǒng)本身主要是通過(guò)操作終端、RTU遠(yuǎn)端監(jiān)測(cè)站、監(jiān)測(cè)中心等三個(gè)主要的部分所構(gòu)成。在這其中,遠(yuǎn)端監(jiān)測(cè)站所起到的作用就是對(duì)于光功率監(jiān)測(cè)OPM單元、羅光時(shí)域反射儀OTDR、光開關(guān)OSW等幾個(gè)部分的硬件進(jìn)行搜索,這其中主要分為兩種不同類型的單元,分別為測(cè)試單元、監(jiān)控單元,前者存在的主要目的就是對(duì)于光纜信息來(lái)進(jìn)行監(jiān)控,而后者本身則是對(duì)于光纜的具體運(yùn)行狀況進(jìn)行測(cè)試。在所有系統(tǒng)的中心,實(shí)際上就是光纜監(jiān)測(cè)系統(tǒng),在運(yùn)行的過(guò)程中,首先是對(duì)于監(jiān)測(cè)網(wǎng)管系統(tǒng)、處事器這兩個(gè)部門進(jìn)行搜羅,在搜索完成之后,首要的侵染就是嚴(yán)格的按照領(lǐng)受到的管功率監(jiān)測(cè)單元進(jìn)行警報(bào),向光時(shí)域的相應(yīng)反射儀以及光開關(guān)測(cè)試以及切換呼吁的過(guò)程中,直接依據(jù)反饋回來(lái)具體效果進(jìn)行剖析,從而如此來(lái)進(jìn)行相應(yīng)的判定,最終得到故障定位數(shù)據(jù)。
2.2監(jiān)測(cè)系統(tǒng)功能
(1) 多項(xiàng)測(cè)試功能。搜羅點(diǎn)名測(cè)試、按期測(cè)試、障礙告警測(cè)試。點(diǎn)名測(cè)試是指監(jiān)測(cè)員選擇和遙控遠(yuǎn)端監(jiān)測(cè)站對(duì)某段光纜進(jìn)行快速實(shí)時(shí)測(cè)試。按期測(cè)試是指遠(yuǎn)端監(jiān)測(cè)站按照遠(yuǎn)程裝配裝的相關(guān)測(cè)試機(jī)能如測(cè)試參數(shù)、測(cè)試肇端時(shí)刻和測(cè)試周期的設(shè)置要求,對(duì)光纜線路中的光纖實(shí)施周期自動(dòng)測(cè)試。當(dāng)所監(jiān)測(cè)的光纜線路發(fā)生故障時(shí),或剖析過(guò)濾或接管的光功率比門限值要低或與所監(jiān)測(cè)的光纜毗連網(wǎng)管系統(tǒng)供給報(bào)警旌旗燈號(hào)并判定出光纜線路呈現(xiàn)障礙的時(shí)辰,監(jiān)測(cè)員就要啟動(dòng)遠(yuǎn)端監(jiān)控站來(lái)對(duì)光纖進(jìn)行監(jiān)測(cè),并對(duì)測(cè)試數(shù)據(jù)進(jìn)行回傳。
(2) 設(shè)置裝備擺設(shè)。設(shè)置裝備擺設(shè)系統(tǒng)中有設(shè)備的地址、名稱和注釋信息,需要設(shè)置裝備擺設(shè)光纖線路的肇端和方位;可以選用列表或圖形來(lái)暗示設(shè)置裝備擺設(shè)數(shù)據(jù)和對(duì)象的相關(guān)特征;具有搜檢功能以及對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行檢索、查詢和打印的功能。設(shè)置裝備擺設(shè)的一致是指,監(jiān)測(cè)系統(tǒng)能搜檢當(dāng)?shù)睾瓦h(yuǎn)端數(shù)據(jù)響應(yīng)數(shù)據(jù)是否一致,在此基本上會(huì)顯示出相對(duì)應(yīng)的信息。
(3) 光纜監(jiān)測(cè)系統(tǒng)能夠經(jīng)由過(guò)程實(shí)時(shí)、遠(yuǎn)程和在線的體例對(duì)新增添的遠(yuǎn)端監(jiān)控站設(shè)備進(jìn)行監(jiān)測(cè)。新增的RTU可以按照設(shè)定的周期傳報(bào)需要監(jiān)測(cè)的光纜的運(yùn)行狀況數(shù)據(jù)。若是被檢測(cè)線路呈現(xiàn)故障,遠(yuǎn)端監(jiān)控站能實(shí)時(shí)切確地陳述故障發(fā)生的地址,并實(shí)時(shí)傳到監(jiān)測(cè)中心。
(4) RTU。RTU負(fù)責(zé)打點(diǎn)監(jiān)測(cè)站的TSC操作,GIS里的圖形,可以進(jìn)行縮小、放年夜、漫游、整圖和選擇的操作。
3. 光纜監(jiān)測(cè)系統(tǒng)在信息傳輸中的監(jiān)測(cè)體例
當(dāng)前,光纜收集在通信傳輸中的實(shí)現(xiàn)經(jīng)由過(guò)程3種體例來(lái)完成:OTDR定位監(jiān)測(cè)體例、監(jiān)測(cè)光功率體例、OTDR定位監(jiān)測(cè)與光功率監(jiān)測(cè)相連系的體例。
3.1 OTDR定位。可以經(jīng)由過(guò)程在線監(jiān)測(cè)和備纖監(jiān)測(cè)。在線監(jiān)測(cè)是監(jiān)測(cè)營(yíng)業(yè)纖。操作光波分隔WDM,然后將OTDR發(fā)出的光傳到營(yíng)業(yè)纖上。測(cè)試光的波長(zhǎng)是傳到營(yíng)業(yè)纖沒(méi)有使用的窗口上。如,某根光纖上有1 450nm的窗口來(lái)傳輸營(yíng)業(yè)纖數(shù)據(jù),它可以經(jīng)由過(guò)程1 300nm的OTDR,在發(fā)出端對(duì)WDM進(jìn)行復(fù)用,這樣就使得這條光纖統(tǒng)一時(shí)刻負(fù)荷兩種光波,這兩種光波波長(zhǎng)紛歧樣,到了領(lǐng)受端,WDM將會(huì)將這兩種光波分隔。備纖監(jiān)測(cè)的事理是光尾纖從OSW引出,接到ODF,在此完成與備纖的毗連。這種光纜監(jiān)測(cè)系統(tǒng)只監(jiān)測(cè)備纖,這樣系統(tǒng)的價(jià)錢就斗勁低。
3.2 光功率監(jiān)測(cè)是操作兩個(gè)監(jiān)測(cè)站進(jìn)行的,在這兩個(gè)站中心設(shè)立自力的光源,檢測(cè)站內(nèi)設(shè)置光功率的檢測(cè)模式,并設(shè)置報(bào)警門限。若光功率耗損跨越了報(bào)警門限,就會(huì)發(fā)生報(bào)警旌旗燈號(hào),刺激啟動(dòng)測(cè)試,進(jìn)而確定故障信息。
3.3 兩者連系。兩者是指OTDR和光功率,這樣就可以操作二者的利益,互補(bǔ)操作監(jiān)測(cè)系統(tǒng),完成信息傳輸功能。
4. 結(jié)論
綜上所述,光纜監(jiān)測(cè)系統(tǒng)在運(yùn)行的過(guò)程中,實(shí)際上就是對(duì)于其中所存在的各方面不利因素以及光纜信息傳輸期間所呈現(xiàn)出來(lái)的各方面內(nèi)在故障進(jìn)行監(jiān)測(cè),利用該技術(shù),能夠有效的完成排出故障的任務(wù)。在實(shí)際執(zhí)行該監(jiān)測(cè)工作的過(guò)程中,其光纜本身的技術(shù)成長(zhǎng)和維護(hù)利用以及人工水平的成長(zhǎng)有著較大的相關(guān)性。對(duì)于我國(guó)當(dāng)前的信息傳遞安全性、穩(wěn)定性、可靠性來(lái)說(shuō),有著極其重要的作用。
參考文獻(xiàn)
篇5
現(xiàn)代信息全球化的推動(dòng),突飛猛進(jìn)的信息化建設(shè),使光纜信息通信技術(shù)在信息化建設(shè)中占有越來(lái)越重要的地位。承擔(dān)著整個(gè)通信網(wǎng)絡(luò)九成以上通信業(yè)務(wù)的光纖傳輸網(wǎng),不僅有超大的容量,也逐漸成為通信網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵結(jié)構(gòu)部分。
1光纜監(jiān)測(cè)系統(tǒng)簡(jiǎn)述
所謂光纜監(jiān)測(cè)系統(tǒng),就是通過(guò)對(duì)光纜進(jìn)行監(jiān)測(cè),進(jìn)而做出光纜運(yùn)行是否正常的判斷;當(dāng)出現(xiàn)不正常情況時(shí),就會(huì)進(jìn)行報(bào)警,并進(jìn)行相應(yīng)的測(cè)試,以準(zhǔn)確定位故障發(fā)生點(diǎn)。隨著現(xiàn)代信息技術(shù)和通信事業(yè)的發(fā)展,光纜監(jiān)測(cè)技術(shù)的水平和手段得到提高和完善,已經(jīng)由最初的肉眼監(jiān)測(cè)發(fā)展到現(xiàn)今的監(jiān)測(cè)結(jié)果更精確的電子化自動(dòng)監(jiān)測(cè)。所謂電子自動(dòng)化監(jiān)測(cè)是指運(yùn)用自動(dòng)化監(jiān)測(cè)系統(tǒng),實(shí)施對(duì)光纜線路傳輸質(zhì)量的監(jiān)測(cè)。跟傳統(tǒng)的肉眼監(jiān)測(cè)相比,電子自動(dòng)化監(jiān)測(cè)具有高效、準(zhǔn)確的優(yōu)點(diǎn)。
光纜監(jiān)測(cè)系統(tǒng)實(shí)施的流程分為3個(gè)部分:信息采集、匯總與分析信息數(shù)據(jù)、評(píng)價(jià)與診斷設(shè)備的運(yùn)行情況。(1)如果沒(méi)有信息采集,就不能進(jìn)行光纜信息監(jiān)測(cè)。信息采集是指獲取信息,讓檢測(cè)員了解監(jiān)測(cè)對(duì)象處于什么樣的狀態(tài)。(2)如果對(duì)收集起來(lái)的數(shù)據(jù)不進(jìn)行匯總和分析,就失去了收集數(shù)據(jù)的作用,無(wú)法揭示數(shù)據(jù)反映的現(xiàn)象,無(wú)法揭示內(nèi)在的規(guī)律,監(jiān)測(cè)很難實(shí)施。(3)評(píng)價(jià)與診斷設(shè)備運(yùn)行的情況。因?yàn)楸O(jiān)測(cè)是最基本的維護(hù)行為,維護(hù)的最終目標(biāo)是能夠進(jìn)行評(píng)價(jià)和診斷。
2光纜監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能
2.1監(jiān)測(cè)系統(tǒng)組成結(jié)構(gòu)
光纜監(jiān)測(cè)系統(tǒng)主要由監(jiān)測(cè)中心、RTU遠(yuǎn)端檢測(cè)站和操作終端3部分組成。其中,遠(yuǎn)端監(jiān)測(cè)站主要包括光時(shí)域反射儀OTDR、光功率監(jiān)測(cè)OPM單元以及光開關(guān)OSW等硬件設(shè)備,分為監(jiān)控單元和測(cè)試單元,前者主要負(fù)責(zé)對(duì)光纜信息進(jìn)行監(jiān)控,后者主要是對(duì)光纜運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行測(cè)試。處于光纜監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的控制中心地位的是監(jiān)測(cè)中心站,主要包括監(jiān)測(cè)網(wǎng)管系統(tǒng)和服務(wù)器兩部分,主要作用是根據(jù)接收到的管功率監(jiān)測(cè)單元的相關(guān)警報(bào),向光時(shí)域反射儀以及光開關(guān)發(fā)送測(cè)試及切換等相關(guān)命令,并根據(jù)反饋回來(lái)的測(cè)試結(jié)果加以分析,做出判斷,準(zhǔn)確定位故障點(diǎn)。操作終端也就是監(jiān)測(cè)客戶端,即用戶對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的操作終端,包括PC終端以及相應(yīng)軟件兩部分,主要是為用戶進(jìn)行線路維護(hù)、查找故障點(diǎn)提供便利條件。
2.2監(jiān)測(cè)系統(tǒng)功能
(1) 多項(xiàng)測(cè)試功能。包括點(diǎn)名測(cè)試、定期測(cè)試、障礙告警測(cè)試。點(diǎn)名測(cè)試是指監(jiān)測(cè)員選擇和遙控遠(yuǎn)端監(jiān)測(cè)站對(duì)某段光纜進(jìn)行快速及時(shí)測(cè)試。定期測(cè)試是指遠(yuǎn)端監(jiān)測(cè)站根據(jù)遠(yuǎn)程裝置裝的相關(guān)測(cè)試性能如測(cè)試參數(shù)、測(cè)試起始時(shí)刻和測(cè)試周期的設(shè)置要求,對(duì)光纜線路中的光纖實(shí)施周期自動(dòng)測(cè)試。當(dāng)所監(jiān)測(cè)的光纜線路發(fā)生故障時(shí),或分析過(guò)濾或接受的光功率比門限值要低或與所監(jiān)測(cè)的光纜連接網(wǎng)管系統(tǒng)提供報(bào)警信號(hào)并判斷出光纜線路出現(xiàn)障礙的時(shí)候,監(jiān)測(cè)員就要啟動(dòng)遠(yuǎn)端監(jiān)控站來(lái)對(duì)光纖進(jìn)行監(jiān)測(cè),并對(duì)測(cè)試數(shù)據(jù)進(jìn)行回傳。
(2) 配置。配置系統(tǒng)中有設(shè)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(lái)表示配置數(shù)據(jù)和對(duì)象的相關(guān)特征;具有檢查功能以及對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行檢索、查詢和打印的功能。配置的一致性功能是指,監(jiān)測(cè)系統(tǒng)能檢查本地和遠(yuǎn)端數(shù)據(jù)相應(yīng)數(shù)據(jù)是否一致,在此基礎(chǔ)上會(huì)顯示出相對(duì)應(yīng)的信息。
(3) 光纜監(jiān)測(cè)系統(tǒng)能夠通過(guò)實(shí)時(shí)、遠(yuǎn)程和在線的方式對(duì)新增加的遠(yuǎn)端監(jiān)控站設(shè)備進(jìn)行監(jiān)測(cè)。新增的RTU可以按照設(shè)定的周期傳報(bào)需要監(jiān)測(cè)的光纜的運(yùn)行狀況數(shù)據(jù)。如果被檢測(cè)線路出現(xiàn)故障,遠(yuǎn)端監(jiān)控站能及時(shí)準(zhǔn)確地報(bào)告故障發(fā)生的地點(diǎn),并及時(shí)傳到監(jiān)測(cè)中心。
(4) RTU。RTU負(fù)責(zé)管理監(jiān)測(cè)站的TSC操作,GIS里的圖形,可以進(jìn)行縮小、放大、漫游、整圖和選擇的操作。
篇6
光纜自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)可及時(shí)監(jiān)測(cè)光纜此刻的狀態(tài),并對(duì)光纜進(jìn)行監(jiān)測(cè),如發(fā)現(xiàn)油田通信存在問(wèn)題,便會(huì)及時(shí)向工作人員報(bào)告,從而提高我國(guó)油田通信的質(zhì)量。同時(shí),該系統(tǒng)也與衛(wèi)星定位以及地理信息系統(tǒng)技術(shù)相結(jié)合,工作人員可通過(guò)該系統(tǒng)提供的資料及時(shí)定位障礙所處位置。故而,該系統(tǒng)成為各個(gè)企業(yè)應(yīng)用的主要系統(tǒng)之一,成為提高油田通信質(zhì)量的主要技術(shù)。
一、光纜自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)特點(diǎn)及其功能
(一)光纜自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)特點(diǎn)
該系統(tǒng)主要作用是自動(dòng)測(cè)試油田光纜線路的傳輸是否穩(wěn)定,并適時(shí)確定光纜運(yùn)行狀態(tài),如監(jiān)測(cè)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)光纜處于非正常狀態(tài),該系統(tǒng)便會(huì)借助OTD測(cè)試技術(shù)與以及GIS技術(shù),自行測(cè)試光纜,并確定故障發(fā)生位置,判定此時(shí)光纜通信是否處于通、斷的異常狀態(tài),并適時(shí)將可以處理的故障以及隱患消除。若系統(tǒng)無(wú)法對(duì)故障進(jìn)行處理,則會(huì)向有關(guān)工作人員發(fā)出警報(bào)。該系統(tǒng)的存在既可以縮減故障發(fā)生時(shí)間,同時(shí)也可降低光纜發(fā)生故障的概率,從而大幅提高油田通信質(zhì)量。加之該系統(tǒng)適用范圍較廣,所以可有效提高油田通信效率。
(二)系統(tǒng)功能
一旦監(jiān)測(cè)系統(tǒng)確認(rèn)光纜出現(xiàn)問(wèn)題,系統(tǒng)便會(huì)向工作人員發(fā)出警告,同時(shí)自行判定光纜所處運(yùn)行狀態(tài),并向相關(guān)工作人員提供關(guān)于故障的所有數(shù)據(jù),以便工作人員對(duì)故障進(jìn)行分析與處理。該系統(tǒng)工具有以下幾種功能:第一,點(diǎn)名測(cè)試。系統(tǒng)可利用遠(yuǎn)程特定有待測(cè)試的光纖進(jìn)行測(cè)試工作,并獲取測(cè)試結(jié)果,借此確認(rèn)光纖傳輸特點(diǎn)。第二,定期測(cè)定。工作人員可為系統(tǒng)設(shè)定監(jiān)測(cè)周期,系統(tǒng)便會(huì)在工作人員指定的時(shí)間點(diǎn)完成測(cè)試工作,并將所測(cè)得的有關(guān)數(shù)據(jù)以及分析結(jié)果存儲(chǔ)于數(shù)據(jù)庫(kù)當(dāng)中,按照所測(cè)得的結(jié)果執(zhí)行對(duì)應(yīng)的工作,了解線路的變化狀態(tài)。第三,故障報(bào)警能力。系統(tǒng)借助光功率收集或是其他報(bào)警信息收集技術(shù),獲取光纜線路發(fā)出的報(bào)警信息。收到信息之后,系統(tǒng)便會(huì)自行對(duì)光纜進(jìn)行測(cè)試,并對(duì)測(cè)試結(jié)果進(jìn)行分析,告知相關(guān)工作人員。第四,光功率警告。系統(tǒng)可及時(shí)監(jiān)測(cè)油田通信過(guò)程中,線路的損耗情況。借此了解線路當(dāng)中存在的隱患,以免線路之后出故障。
二、光纜自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)具體運(yùn)用
(一)監(jiān)控中心
油田監(jiān)控中心的工作是收集系統(tǒng)測(cè)試的數(shù)據(jù),并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。該工作環(huán)節(jié)主要依賴Ethemet以及LAN等網(wǎng)絡(luò)技術(shù)完成。該中心同MC監(jiān)控中心以及MS監(jiān)測(cè)站相連接,使得油田通信變?yōu)榭赡堋1O(jiān)控中心內(nèi)含有如下多種設(shè)備組成:控制設(shè)備、大面積顯示屏、網(wǎng)絡(luò)適配器以及GIS服務(wù)器等。其中,控制設(shè)備指服務(wù)器、工作站等設(shè)備。監(jiān)控中心主要工作是對(duì)各個(gè)監(jiān)測(cè)站進(jìn)行控制。
除對(duì)監(jiān)測(cè)站進(jìn)行控制之外,監(jiān)控中心還需構(gòu)建、管理以及維護(hù)一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)。該數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)所存儲(chǔ)的信息以光纜管理信息以及其余監(jiān)測(cè)站信息為主,同時(shí)還要儲(chǔ)存之前全部的歷史數(shù)據(jù),便于有關(guān)工作人員對(duì)光纖質(zhì)量的分析與評(píng)估。施工人員需注意,應(yīng)結(jié)合油田通信的實(shí)際需求為監(jiān)控中心設(shè)立多個(gè)通信結(jié)構(gòu),以便監(jiān)測(cè)站以及上級(jí)與下級(jí)監(jiān)測(cè)中心之間可以在網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)存在差異的狀態(tài)下交流自身所獲取的數(shù)據(jù)。不僅如此,工作人員還需建立一個(gè)適用于監(jiān)控中心同監(jiān)測(cè)站之間以及各個(gè)監(jiān)控中心之間的通信協(xié)議,從而使數(shù)據(jù)得到增強(qiáng)。如監(jiān)控中心為油田通信工作人員供應(yīng)某一個(gè)圖形用戶接口。工作人員利用這一接口,便可對(duì)光纖進(jìn)行測(cè)驗(yàn)、對(duì)遠(yuǎn)程設(shè)備進(jìn)行控制、瀏覽數(shù)據(jù)庫(kù)以及分析所獲取的曲線數(shù)據(jù)。不僅如此,監(jiān)控中心也能確定光纖或是光纜發(fā)生故障的地理位置,并在第一時(shí)間內(nèi)將所確定的位置向工作人員報(bào)告,使得有關(guān)工作人員可以在短時(shí)間內(nèi)前往故障發(fā)生位置維修光纖以及光纜。監(jiān)控中心的服務(wù)器與地區(qū)局內(nèi)的客戶端向連接,不僅可以令監(jiān)控中心具備極為強(qiáng)大的功能,同時(shí)也便于管理人員對(duì)油田通信工作實(shí)施管理以及操控,成為油田監(jiān)控中心較為理想的設(shè)計(jì)方案。除此以外,企業(yè)在應(yīng)用光纜監(jiān)測(cè)系統(tǒng)過(guò)程中,需按照共用原則分布纖芯,不得占有其余纖芯的資源。
(二)監(jiān)測(cè)站
監(jiān)測(cè)站是光纜監(jiān)測(cè)工作的執(zhí)行部分,是光纜自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的重要組成部分。該設(shè)備主要對(duì)光纜線路進(jìn)行遠(yuǎn)程自動(dòng)監(jiān)測(cè)工作,時(shí)刻監(jiān)測(cè)光纖以及光纜的損耗情況。監(jiān)測(cè)站共由以下幾類設(shè)備組成:網(wǎng)絡(luò)適配器、OTDR模塊、路由器、程控光開關(guān)設(shè)備、波分復(fù)用設(shè)備、MODEM、含有OTDR的方針應(yīng)用報(bào)警監(jiān)測(cè)模塊以及控制模塊等。監(jiān)控系統(tǒng)當(dāng)中,線路的監(jiān)測(cè)工作可分為以下兩種:在線監(jiān)測(cè)狀態(tài)以及離線監(jiān)測(cè)狀態(tài)。針對(duì)干線與傳輸系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)工作而言,應(yīng)使用在線監(jiān)測(cè)進(jìn)行管理。而針對(duì)干線備纖,應(yīng)使用離線監(jiān)測(cè)踐行管理。如此一來(lái),便可令各個(gè)監(jiān)測(cè)站及時(shí)按照遠(yuǎn)程監(jiān)控中心或是本地下達(dá)的命令進(jìn)行工作。此外,企業(yè)需定期對(duì)監(jiān)測(cè)站本身進(jìn)行監(jiān)測(cè)與維護(hù),確保監(jiān)測(cè)站處于對(duì)電路以及光纖正常監(jiān)控的狀態(tài),以免監(jiān)測(cè)站發(fā)生誤報(bào)或是發(fā)現(xiàn)異常數(shù)據(jù)而未提前預(yù)報(bào)的現(xiàn)象,進(jìn)而影響油田通信質(zhì)量,也令油田企業(yè)承受一定經(jīng)濟(jì)損失。
結(jié)束語(yǔ):
隨著油田行業(yè)以及網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)的不斷發(fā)展,企業(yè)對(duì)油田通信質(zhì)量有了更高的要求,需要油田通信更為穩(wěn)定、安全。光纜自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)能及時(shí)發(fā)現(xiàn)光纜光纖中發(fā)生的故障,并定位故障位置,向工作人員發(fā)出警告,使得工作人員維修工作的開展更為便捷,也提高了油田通信的整體質(zhì)量。為此,各企業(yè)應(yīng)熟練應(yīng)用這一技術(shù),以保證自身油田通信的質(zhì)量,提高自身經(jīng)濟(jì)效益。
參考文獻(xiàn):
篇7
光纖非常脆弱,光纜雖對(duì)內(nèi)部光纖采取了加設(shè)油膏、塑料外護(hù)套保護(hù)等措施,但在安裝、使用過(guò)程中仍易導(dǎo)致光纜傳輸系統(tǒng)發(fā)生故障,給電網(wǎng)通信企業(yè)及人們生產(chǎn)生活帶來(lái)經(jīng)濟(jì)損失,傳統(tǒng)人工維修方式原始落后,已經(jīng)無(wú)法滿足現(xiàn)階段大規(guī)模電力通信電纜優(yōu)質(zhì)、高效、安全、穩(wěn)定運(yùn)行的需要,所以光纜自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的出現(xiàn)和推廣應(yīng)用是電力通信發(fā)展的必然選擇。
1 電網(wǎng)通信光纜自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)分析
光纜自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)是利用光功率監(jiān)測(cè)在對(duì)現(xiàn)有通信系統(tǒng)和傳輸監(jiān)控設(shè)備不造成任何干擾的前提下對(duì)光纜傳輸干線進(jìn)行在線實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的方法,所以在設(shè)計(jì)的過(guò)程中為使其具有滿足光纜整體規(guī)模不斷擴(kuò)大的靈活性和擴(kuò)展性,要以模塊化的結(jié)構(gòu)方式進(jìn)行軟硬件設(shè)計(jì),系統(tǒng)自身要在不影響光纜正常傳輸?shù)那闆r下實(shí)現(xiàn)自動(dòng)診斷、修復(fù)故障和發(fā)出預(yù)警等功能,其必須具備人機(jī)對(duì)話和漢字支持的能力;另外,其要對(duì)不同位置的光纖損耗情況全面掌握,準(zhǔn)確定位光纖發(fā)生的故障;除此之外,其測(cè)量精度要滿足測(cè)試距離小于50米時(shí)測(cè)試精度為2米,大于100米時(shí)測(cè)試精度為5米,在50米至100之間時(shí)測(cè)試精度為4米,換言之,整體設(shè)計(jì)必須為滿足多種傳輸方式的廣域網(wǎng)結(jié)構(gòu)。通常情況下,電網(wǎng)通信光纜自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)是PMC、DMC、MS三級(jí)設(shè)備在分組交換網(wǎng)、公共電話交換網(wǎng)或DCN網(wǎng)連接下形成,所以其具有配置、故障管理、安全管理、報(bào)告管理、定期點(diǎn)名測(cè)試、文件回傳、應(yīng)急測(cè)試、定期自監(jiān)、故障警告等功能[1]。
2 電網(wǎng)通信光纜自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的監(jiān)視方式設(shè)計(jì)分析
OTDR測(cè)試和光功率測(cè)試是目前最常見的測(cè)試方式,前者是以光纖的光學(xué)特征變化定位故障點(diǎn),并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行點(diǎn)名和定期測(cè)試,其成本相對(duì)后者更高,而后者是利用光纖接收端在光纖傳輸特征發(fā)生變化時(shí)光功率會(huì)發(fā)生變化的客觀事實(shí)實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè),其又分為在線監(jiān)測(cè)和備纖監(jiān)測(cè)兩種方式,其分別利用在線分光器和空閑光纖實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)監(jiān)測(cè),在線監(jiān)測(cè)在分光器作用下可以將傳輸設(shè)備3%的工作光輸入警告采集模塊,警告采集模塊可以根據(jù)其內(nèi)部工作光的變化判斷光纖的傳輸特征及其不同時(shí)間段的信號(hào)質(zhì)量變化,當(dāng)光纜發(fā)生故障時(shí),警告采集模塊內(nèi)部的工作光功率就會(huì)與監(jiān)測(cè)通道中所設(shè)置的取值范圍不符,在此情況下警告采集模塊會(huì)自動(dòng)發(fā)出報(bào)警,監(jiān)測(cè)系統(tǒng)在接收到報(bào)警信號(hào)后會(huì)及時(shí)激活OTDR測(cè)試,針對(duì)警告系統(tǒng)所報(bào)告的芯線進(jìn)行故障診斷,值得注意的是通信光源和測(cè)試光源會(huì)在同時(shí)在一根故障纖芯中傳輸,所以考慮到現(xiàn)階段通信光波長(zhǎng),測(cè)試光波長(zhǎng)要控制在1625納米,具體測(cè)試方式既可以分別測(cè)試收發(fā)兩根光纖,也可以同時(shí)測(cè)試一根業(yè)務(wù)光纖,由此對(duì)故障點(diǎn)進(jìn)行準(zhǔn)確定位[2]。
而備纖監(jiān)測(cè)在離線方式下完成監(jiān)測(cè)任務(wù),所以其需要在監(jiān)測(cè)路由的末端設(shè)置光源,由此形成備纖的工作光,此時(shí)所加入的光源波長(zhǎng)可在1310納米、1550納米和1625納米之間任選。由于芯線發(fā)生故障時(shí)新設(shè)置的光源信號(hào)會(huì)在傳輸?shù)倪^(guò)程中直接發(fā)生變化,指引系統(tǒng)發(fā)出自動(dòng)報(bào)警,所以不需要設(shè)置視窗驅(qū)動(dòng)程序模塊,就可以實(shí)現(xiàn)OTDR測(cè)試激活,具體測(cè)試時(shí)可以為兩種測(cè)試技術(shù)連接同一根空閑光纖的單備纖測(cè)試,也可以是兩種測(cè)試技術(shù)連接不同根空閑光纖的多備纖測(cè)試,特殊情況下還可以使用跨段測(cè)試[3]。由此可見,備纖測(cè)試并不需要介入其他通信設(shè)備或線路,改造過(guò)程最為簡(jiǎn)單,所以此種方式對(duì)于監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性更有保證,所以在滿足備纖測(cè)試要求時(shí)要選擇此方案。
3 電網(wǎng)通信光纜自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)硬件優(yōu)化設(shè)計(jì)分析
自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)在硬件優(yōu)化設(shè)計(jì)的過(guò)程中主要針對(duì)OTDR模塊、光開關(guān)模塊、警告監(jiān)測(cè)模塊、通信模塊、電源模塊和WDM復(fù)用器六部分進(jìn)行,在OTDR模塊設(shè)計(jì)時(shí),考慮其工作原理,確定其應(yīng)遵循光纖的背向散射特征,利用峰值法、RSNR=1法確定其測(cè)量范圍,利用其測(cè)量范圍與光脈沖發(fā)射光功率及其寬度的關(guān)系確定脈寬,在此基礎(chǔ)上按照其選型原則進(jìn)行具體設(shè)計(jì);在光開關(guān)模塊設(shè)計(jì)時(shí)要盡可能的保證其隔離度高、插入損失小、可以在多條監(jiān)測(cè)光纖間快速切換、接受CPU同一控制、監(jiān)測(cè)容量大、自動(dòng)記錄數(shù)據(jù)等特殊性能;在警告監(jiān)測(cè)模塊和通信模塊設(shè)計(jì)中要注意期分別利用光功率警告單元和路由器技術(shù)實(shí)現(xiàn);在電源模塊設(shè)計(jì)過(guò)程中要保證其供電穩(wěn)定,所以在設(shè)計(jì)的過(guò)程中要提供兩組以上的獨(dú)立電源供測(cè)試模塊及其他模塊使用,另外考慮到機(jī)房供電不良等原因會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)受損,所以針對(duì)電源設(shè)計(jì)還要采取過(guò)載保護(hù)措施,除此之外,為實(shí)現(xiàn)電源持續(xù)供電要進(jìn)行交直流交互備份設(shè)計(jì)而且電源的輸入形式應(yīng)盡可能多樣,在發(fā)生意外斷電時(shí)不影響系統(tǒng)運(yùn)行;在WDM復(fù)用器設(shè)計(jì)過(guò)程中考慮到其關(guān)鍵器件是復(fù)用和解復(fù)構(gòu)件,當(dāng)兩個(gè)構(gòu)件連接時(shí)必然會(huì)產(chǎn)生一定的消耗和相互間的信道干擾,所以在設(shè)計(jì)的過(guò)程中要注意是否帶線路放大器其目標(biāo)距離并不同、光監(jiān)控信道位置及其波長(zhǎng)設(shè)定、中心頻率及產(chǎn)生的偏差、非線性光學(xué)效應(yīng)及色散的影響等[4]。
4 電網(wǎng)通信光纜自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)傳輸優(yōu)化設(shè)計(jì)分析
計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是光纜自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案核心,對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行狀況具有決定性的作用,所以在對(duì)其網(wǎng)絡(luò)傳輸進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)的過(guò)程中必須盡可能使其主干網(wǎng)性能好、桌面應(yīng)用支持能力強(qiáng)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全性能高、易于管理維護(hù)軟件的開發(fā)和升級(jí)而且為組建網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)奠定基礎(chǔ)、實(shí)現(xiàn)資源的廣泛共享,采用分布式體系設(shè)計(jì),使監(jiān)測(cè)站、監(jiān)測(cè)中心遍及設(shè)計(jì)領(lǐng)域,組網(wǎng)方式既要達(dá)到監(jiān)測(cè)電力通信網(wǎng)絡(luò)的目的,又要在靈活可靠的前提下盡可能的縮減網(wǎng)絡(luò)及系統(tǒng)硬件資源的應(yīng)用量,以廣域網(wǎng)為主體以局域網(wǎng)為分支,在路由器選型、路由器協(xié)議選擇、網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)選擇、傳送網(wǎng)絡(luò)及數(shù)據(jù)配置方案選擇、申請(qǐng)分配IP地址等方面結(jié)合具體設(shè)計(jì)范圍的實(shí)際情況進(jìn)行確定,以滿足電力通信光纜自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)的實(shí)際需要。
5 結(jié)束語(yǔ)
通過(guò)上述分析可以發(fā)現(xiàn),自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的出現(xiàn)是電力通信光纜自身屬性缺陷不斷暴漏和其發(fā)展規(guī)模不斷擴(kuò)大的必然產(chǎn)物,在其設(shè)計(jì)的過(guò)程中需要結(jié)合設(shè)計(jì)的目標(biāo),選擇具體的監(jiān)視方式,并對(duì)其硬盤和網(wǎng)絡(luò)傳輸進(jìn)行不斷的優(yōu)化設(shè)計(jì),優(yōu)質(zhì)的設(shè)計(jì)可以有效的提升電力通信光纜的整體性能,對(duì)電力通信不斷深化和社會(huì)發(fā)展具有重要意義。
參考文獻(xiàn)
[1]席曉林.唐山電網(wǎng)通信光纜自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[D].北京:華北電力大學(xué),2010.
篇8
1光纜監(jiān)測(cè)系統(tǒng)簡(jiǎn)述
所謂光纜監(jiān)測(cè)系統(tǒng),就是通過(guò)對(duì)光纜進(jìn)行監(jiān)測(cè),進(jìn)而做出光纜運(yùn)行是否正常的判斷;當(dāng)出現(xiàn)不正常情況時(shí),就會(huì)進(jìn)行報(bào)警,并進(jìn)行相應(yīng)的測(cè)試,以準(zhǔn)確定位故障發(fā)生點(diǎn)。隨著現(xiàn)代信息技術(shù)和通信事業(yè)的發(fā)展,光纜監(jiān)測(cè)技術(shù)的水平和手段得到提高和完善,已經(jīng)由最初的肉眼監(jiān)測(cè)發(fā)展到現(xiàn)今的監(jiān)測(cè)結(jié)果更精確的電子化自動(dòng)監(jiān)測(cè)。所謂電子自動(dòng)化監(jiān)測(cè)是指運(yùn)用自動(dòng)化監(jiān)測(cè)系統(tǒng),實(shí)施對(duì)光纜線路傳輸質(zhì)量的監(jiān)測(cè)。跟傳統(tǒng)的肉眼監(jiān)測(cè)相比,電子自動(dòng)化監(jiān)測(cè)具有高效、準(zhǔn)確的優(yōu)點(diǎn)。
光纜監(jiān)測(cè)系統(tǒng)實(shí)施的流程分為3個(gè)部分:信息采集、匯總與分析信息數(shù)據(jù)、評(píng)價(jià)與診斷設(shè)備的運(yùn)行情況。(1)如果沒(méi)有信息采集,就不能進(jìn)行光纜信息監(jiān)測(cè)。信息采集是指獲取信息,讓檢測(cè)員了解監(jiān)測(cè)對(duì)象處于什么樣的狀態(tài)。(2)如果對(duì)收集起來(lái)的數(shù)據(jù)不進(jìn)行匯總和分析,就失去了收集數(shù)據(jù)的作用,無(wú)法揭示數(shù)據(jù)反映的現(xiàn)象,無(wú)法揭示內(nèi)在的規(guī)律,監(jiān)測(cè)很難實(shí)施。(3)評(píng)價(jià)與診斷設(shè)備運(yùn)行的情況。因?yàn)楸O(jiān)測(cè)是最基本的維護(hù)行為,維護(hù)的最終目標(biāo)是能夠進(jìn)行評(píng)價(jià)和診斷。
2光纜監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能
2.1監(jiān)測(cè)系統(tǒng)組成結(jié)構(gòu)
光纜監(jiān)測(cè)系統(tǒng)主要由監(jiān)測(cè)中心、RTU遠(yuǎn)端檢測(cè)站和操作終端3部分組成。其中,遠(yuǎn)端監(jiān)測(cè)站主要包括光時(shí)域反射儀OTDR、光功率監(jiān)測(cè)OPM單元以及光開關(guān)OSW等硬件設(shè)備,分為監(jiān)控單元和測(cè)試單元,前者主要負(fù)責(zé)對(duì)光纜信息進(jìn)行監(jiān)控,后者主要是對(duì)光纜運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行測(cè)試。處于光纜監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的控制中心地位的是監(jiān)測(cè)中心站,主要包括監(jiān)測(cè)網(wǎng)管系統(tǒng)和服務(wù)器兩部分,主要作用是根據(jù)接收到的管功率監(jiān)測(cè)單元的相關(guān)警報(bào),向光時(shí)域反射儀以及光開關(guān)發(fā)送測(cè)試及切換等相關(guān)命令,并根據(jù)反饋回來(lái)的測(cè)試結(jié)果加以分析,做出判斷,準(zhǔn)確定位故障點(diǎn)。操作終端也就是監(jiān)測(cè)客戶端,即用戶對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的操作終端,包括PC終端以及相應(yīng)軟件兩部分,主要是為用戶進(jìn)行線路維護(hù)、查找故障點(diǎn)提供便利條件。
2.2監(jiān)測(cè)系統(tǒng)功能
(1) 多項(xiàng)測(cè)試功能。包括點(diǎn)名測(cè)試、定期測(cè)試、障礙告警測(cè)試。點(diǎn)名測(cè)試是指監(jiān)測(cè)員選擇和遙控遠(yuǎn)端監(jiān)測(cè)站對(duì)某段光纜進(jìn)行快速及時(shí)測(cè)試。定期測(cè)試是指遠(yuǎn)端監(jiān)測(cè)站根據(jù)遠(yuǎn)程裝置裝的相關(guān)測(cè)試性能如測(cè)試參數(shù)、測(cè)試起始時(shí)刻和測(cè)試周期的設(shè)置要求,對(duì)光纜線路中的光纖實(shí)施周期自動(dòng)測(cè)試。當(dāng)所監(jiān)測(cè)的光纜線路發(fā)生故障時(shí),或分析過(guò)濾或接受的光功率比門限值要低或與所監(jiān)測(cè)的光纜連接網(wǎng)管系統(tǒng)提供報(bào)警信號(hào)并判斷出光纜線路出現(xiàn)障礙的時(shí)候,監(jiān)測(cè)員就要啟動(dòng)遠(yuǎn)端監(jiān)控站來(lái)對(duì)光纖進(jìn)行監(jiān)測(cè),并對(duì)測(cè)試數(shù)據(jù)進(jìn)行回傳。
(2) 配置。配置系統(tǒng)中有設(shè)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(lái)表示配置數(shù)據(jù)和對(duì)象的相關(guān)特征;具有檢查功能以及對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行檢索、查詢和打印的功能。配置的一致性功能是指,監(jiān)測(cè)系統(tǒng)能檢查本地和遠(yuǎn)端數(shù)據(jù)相應(yīng)數(shù)據(jù)是否一致,在此基礎(chǔ)上會(huì)顯示出相對(duì)應(yīng)的信息。
(3) 光纜監(jiān)測(cè)系統(tǒng)能夠通過(guò)實(shí)時(shí)、遠(yuǎn)程和在線的方式對(duì)新增加的遠(yuǎn)端監(jiān)控站設(shè)備進(jìn)行監(jiān)測(cè)。新增的RTU可以按照設(shè)定的周期傳報(bào)需要監(jiān)測(cè)的光纜的運(yùn)行狀況數(shù)據(jù)。如果被檢測(cè)線路出現(xiàn)故障,遠(yuǎn)端監(jiān)控站能及時(shí)準(zhǔn)確地報(bào)告故障發(fā)生的地點(diǎn),并及時(shí)傳到監(jiān)測(cè)中心。
(4) RTU。RTU負(fù)責(zé)管理監(jiān)測(cè)站的TSC操作,GIS里的圖形,可以進(jìn)行縮小、放大、漫游、整圖和選擇的操作。
3光纜監(jiān)測(cè)系統(tǒng)在信息傳輸中的監(jiān)測(cè)方式
當(dāng)前,光纜網(wǎng)絡(luò)在通信傳輸中的實(shí)現(xiàn)通過(guò)3種方式來(lái)完成:OTDR定位監(jiān)測(cè)方式、監(jiān)測(cè)光功率方式、OTDR定位監(jiān)測(cè)與光功率監(jiān)測(cè)相結(jié)合的方式。
(1) OTDR定位。可以通過(guò)在線監(jiān)測(cè)和備纖監(jiān)測(cè)。在線監(jiān)測(cè)是監(jiān)測(cè)業(yè)務(wù)纖。利用光波分開WDM,然后將OTDR發(fā)出的光傳到業(yè)務(wù)纖上。測(cè)試光的波長(zhǎng)是傳到業(yè)務(wù)纖沒(méi)有使用的窗口上。如,某根光纖上有1 450nm的窗口來(lái)傳輸業(yè)務(wù)纖數(shù)據(jù),它可以通過(guò)1 300nm的OTDR,在發(fā)出端對(duì)WDM進(jìn)行復(fù)用,這樣就使得這條光纖同一時(shí)間負(fù)荷兩種光波,這兩種光波波長(zhǎng)不一樣,到了接收端,WDM將會(huì)將這兩種光波分開。備纖監(jiān)測(cè)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(jiān)測(cè)系統(tǒng)只監(jiān)測(cè)備纖,這樣系統(tǒng)的價(jià)格就比較低。
(2) 光功率監(jiān)測(cè)是利用兩個(gè)監(jiān)測(cè)站進(jìn)行的,在這兩個(gè)站中心設(shè)立獨(dú)立的光源,檢測(cè)站內(nèi)設(shè)置光功率的檢測(cè)模式,并設(shè)置報(bào)警門限。若光功率消耗超過(guò)了報(bào)警門限,就會(huì)產(chǎn)生報(bào)警信號(hào),刺激啟動(dòng)測(cè)試,進(jìn)而確定故障信息。
(3) 兩者結(jié)合。兩者是指OTDR和光功率,這樣就可以利用二者的優(yōu)點(diǎn),互補(bǔ)操作監(jiān)測(cè)系統(tǒng),完成信息傳輸功能。
4結(jié)論
光纜網(wǎng)絡(luò)的快速發(fā)展速度使得現(xiàn)時(shí)的維護(hù)力量和人工水平難以適應(yīng),這對(duì)傳統(tǒng)的維護(hù)和搶修方式提出挑戰(zhàn)。這就需要采用最新的科學(xué)技術(shù)對(duì)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)信息傳輸進(jìn)行管理,以動(dòng)態(tài)的方式觀察光纖的傳輸性能,準(zhǔn)確判斷故障的地點(diǎn)和時(shí)間,保障通信信息有效傳輸。
主要參考文獻(xiàn)
[1] 趙子巖,劉建明,等. 電力通信網(wǎng)光纜監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的規(guī)劃與設(shè)計(jì)[J]. 電網(wǎng)技術(shù),2007(3).
篇9
Keywords: monitoring system; Transmission; Optical fiber; Monitoring scheme
中圖分類號(hào):B503.92文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):
隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,信息時(shí)代的到來(lái),我國(guó)各領(lǐng)域的信息化建設(shè)進(jìn)程也正在穩(wěn)步推進(jìn),特別是現(xiàn)代數(shù)字通信技術(shù)的飛速發(fā)展,推動(dòng)了超大容量的光纖通信傳輸網(wǎng)的建設(shè),由于光纖通信在信息傳輸中具有的質(zhì)量高、信息量大、距離遠(yuǎn)、性能穩(wěn)等優(yōu)勢(shì),而得到了廣泛應(yīng)用,特別是近年來(lái),發(fā)展速度相當(dāng)快,因此,一套完善、高效的光纜線路的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)十分重要。
1光纜監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的內(nèi)容
隨著現(xiàn)代化信息技術(shù)的飛速發(fā)展,通信傳輸監(jiān)測(cè)手段的科技含量也隨之不斷提升,已經(jīng)由最初的肉眼檢測(cè)發(fā)展到現(xiàn)今的監(jiān)測(cè)結(jié)果更精確的電子化自動(dòng)監(jiān)測(cè)。所謂光纜監(jiān)測(cè)系統(tǒng),就是通過(guò)對(duì)光纜進(jìn)行監(jiān)測(cè),進(jìn)而做出光纜運(yùn)行是否正常的判斷,當(dāng)出現(xiàn)不正常情況時(shí),就會(huì)進(jìn)行報(bào)警,并進(jìn)行相應(yīng)的測(cè)試,以準(zhǔn)確定位故障發(fā)生點(diǎn)。
整個(gè)監(jiān)測(cè)過(guò)程應(yīng)該包括三個(gè)方面:信息采集、數(shù)據(jù)匯總與分析、性能診斷與告警。這就要求系統(tǒng)由采集站采集數(shù)據(jù)信息,通過(guò)相應(yīng)的數(shù)據(jù)通道,傳送給處理站(中心站)進(jìn)行處理。整個(gè)系統(tǒng)(如圖1所示)應(yīng)該包括監(jiān)測(cè)中心站、遠(yuǎn)端監(jiān)測(cè)站單元(RTU)、光功率測(cè)試單元(OPM)和光源。其中RTU中安裝有OTDR(光時(shí)域反射儀)、OSW(光開關(guān)),并采用若干與光開關(guān)相對(duì)應(yīng)的OPM,來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)光源數(shù)據(jù)的監(jiān)測(cè),并配合OTDR將相關(guān)數(shù)據(jù)上傳至監(jiān)測(cè)中心,進(jìn)行分析、診斷和告警,最終實(shí)現(xiàn)對(duì)光纜的監(jiān)測(cè)。系統(tǒng)數(shù)據(jù)一般采用IP網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行傳輸。
圖1監(jiān)測(cè)系統(tǒng)拓?fù)?/p>
2系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)方式
2.1光功率在線監(jiān)測(cè)
光功率在線監(jiān)測(cè):采用分光器將光傳輸設(shè)備的工作光分出3%,接入告警采集模塊中,對(duì)工作光進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè),實(shí)時(shí)地反映光纖的傳輸特性,并及時(shí)地發(fā)現(xiàn)傳輸質(zhì)量的變化。每個(gè)光功率監(jiān)測(cè)通道的門限可以進(jìn)行設(shè)定,當(dāng)被監(jiān)測(cè)光纖出現(xiàn)斷纖,工作光功率下降到某一門限值,或出現(xiàn)較大的衰減時(shí),產(chǎn)生即時(shí)告警,系統(tǒng)立即激活OTDR測(cè)試該芯線,進(jìn)行精確的故障判斷與定位。在這種監(jiān)測(cè)方式中,采用波分復(fù)用(WDM)技術(shù)和相應(yīng)器件可以實(shí)現(xiàn)在一根纖芯中同時(shí)傳輸通信光源與OTDR測(cè)試光源。目前常用的通信光波長(zhǎng)為1310nm和1550nm,因此在這種監(jiān)測(cè)方式中OTDR的測(cè)試光波長(zhǎng)應(yīng)選用1625nm。
2.2光端機(jī)告警監(jiān)測(cè)
光端機(jī)告警監(jiān)測(cè):利用告警采集模塊上提供的設(shè)備告警采集接口,可以收集光傳輸設(shè)備上產(chǎn)生的故障告警。經(jīng)過(guò)分析過(guò)濾,濾除與線路告警無(wú)關(guān)的信息,然后啟動(dòng)OTDR對(duì)可能引起告警的光纜線路進(jìn)行測(cè)試。每個(gè)告警采集端口均可以通過(guò)軟件進(jìn)行配置,可以接入例如開關(guān)量、電壓量和電流量等告警信號(hào)。每個(gè)通道告警的門限可以獨(dú)立進(jìn)行配置,以適應(yīng)不同廠家的傳輸設(shè)備的接口要求。
2.3備纖監(jiān)測(cè)
光功率備纖監(jiān)測(cè):同樣采用光功率告警模塊,在離線測(cè)試方式下,監(jiān)測(cè)備用光纖,以實(shí)現(xiàn)光功率實(shí)時(shí)告警監(jiān)測(cè)。由于監(jiān)測(cè)備纖,所以沒(méi)有來(lái)自傳輸設(shè)備的信號(hào)源,故此種測(cè)試方式必須在監(jiān)測(cè)路由的末端加入一個(gè)光源,向備纖發(fā)送光信號(hào),然后在測(cè)試端進(jìn)行光功率檢測(cè)。需要指出的是在這里加入的光源可選用1310 nm、1550 nm和1625 nm三種波長(zhǎng)中的任一波長(zhǎng),并且不需要WDM設(shè)備。當(dāng)芯線異常時(shí)光源信號(hào)會(huì)被阻斷或減弱,系統(tǒng)立即激活OTDR測(cè)試該芯線,進(jìn)行精確的故障判斷與定位。
這種實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)方式具有以下三個(gè)特點(diǎn):
(1)不需在傳輸設(shè)備的工作光纖中插入器件,完全不影響傳輸設(shè)備工作,減少了系統(tǒng)故障隱患;
(2)對(duì)每一根被監(jiān)測(cè)光纖均為實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè),保證故障告警的實(shí)時(shí)性;
(3)能適應(yīng)復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)狀況,對(duì)于光纜段短的線路,可以實(shí)現(xiàn)跨段監(jiān)測(cè)而無(wú)需額外增加設(shè)備。
3光纜監(jiān)測(cè)系統(tǒng)在通信傳輸中的實(shí)現(xiàn)
3.1光纜監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的操作步驟
光纜監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的具體操作步驟分為三步:首先是采集信息,可以是定時(shí)采集,也可以是連續(xù)采集,只有獲取到充分的信息資料才能夠充分了解到被監(jiān)測(cè)對(duì)象的當(dāng)前狀態(tài),才有進(jìn)行監(jiān)測(cè)的可能;其次是對(duì)采集到的信息數(shù)據(jù)加以分析,以便進(jìn)一步揭示數(shù)據(jù)現(xiàn)象下的本質(zhì),從而發(fā)現(xiàn)問(wèn)題,總結(jié)出相應(yīng)的規(guī)律,否則信息的采集將失去意義,監(jiān)測(cè)的目的也難以實(shí)現(xiàn);最后是對(duì)運(yùn)行狀況的診斷,這也是監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的最終目標(biāo),對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行的診斷以監(jiān)測(cè)為基礎(chǔ),同時(shí)又是對(duì)系統(tǒng)加以維護(hù)的前提。只有對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行狀況做出準(zhǔn)確的診斷,才能及時(shí)找到故障點(diǎn),采取相應(yīng)的維護(hù)措施。
3.2故障告警解決方案
其一,光功率在線監(jiān)測(cè)。此種監(jiān)測(cè)方案的工作原理是通過(guò)分光器,將光傳輸設(shè)備3%的工作光接入預(yù)警單元,通過(guò)對(duì)該部分工作光的監(jiān)測(cè),隨時(shí)掌握光纖的運(yùn)行狀況,對(duì)傳輸質(zhì)量的變化進(jìn)行實(shí)施監(jiān)控。當(dāng)被監(jiān)測(cè)對(duì)象的光纜某段光纖發(fā)生斷裂,工作光明顯減弱時(shí),立即告警,系統(tǒng)則會(huì)發(fā)出指令,通過(guò)光時(shí)域反射儀進(jìn)行測(cè)試,并作出相應(yīng)的故障判斷。此種監(jiān)測(cè)方式,通過(guò)對(duì)波分復(fù)用技術(shù)的運(yùn)用可以實(shí)現(xiàn)通信光源與測(cè)試光源在同一纖芯中的同時(shí)傳輸。當(dāng)前的測(cè)試光波長(zhǎng)應(yīng)選用1625nm。第二,光功率備纖監(jiān)測(cè)。通過(guò)光功率告警模塊實(shí)現(xiàn)在離線測(cè)試方式下對(duì)備用光纖的監(jiān)測(cè),以最終實(shí)現(xiàn)光功率告警監(jiān)測(cè)。此種監(jiān)測(cè)對(duì)象是備纖,傳輸設(shè)備不會(huì)傳輸信號(hào)源,因此在1310nm、1550nm以及1625nm中任選一個(gè)波長(zhǎng)光源,用以發(fā)送光信號(hào),進(jìn)而實(shí)現(xiàn)在測(cè)試端對(duì)光功率的檢測(cè)。當(dāng)有異常情況發(fā)生時(shí),光源信號(hào)也會(huì)相應(yīng)減弱,監(jiān)測(cè)系統(tǒng)通過(guò)光時(shí)域反射儀進(jìn)行測(cè)試,作出判斷、定位故障點(diǎn)。其三,光終端機(jī)告警監(jiān)測(cè)。通過(guò)告警設(shè)備的采集接口來(lái)收集光傳輸設(shè)備上發(fā)出的故障告警,監(jiān)測(cè)系統(tǒng)進(jìn)行分析,過(guò)濾掉無(wú)關(guān)的信息,并啟動(dòng)光時(shí)域反射儀對(duì)可能存在故障的線路進(jìn)行測(cè)試。
3.3光纜監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的價(jià)值
第一,光纜監(jiān)測(cè)系統(tǒng)具有配置功能,具體包括:配置光纜線路的方向、起點(diǎn);本系統(tǒng)設(shè)備名稱、所在具置以及相關(guān)的注釋信息;數(shù)據(jù)合法性檢查以及數(shù)據(jù)的檢索、查詢、打印;并具備將配置對(duì)象或者相關(guān)數(shù)據(jù)以列表、圖形的形式加以顯示,并能夠?qū)Ρ镜財(cái)?shù)據(jù)與遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)的同一性進(jìn)行檢查,并顯示相應(yīng)的檢查結(jié)果。第二,遠(yuǎn)端監(jiān)測(cè)站可以按要求向監(jiān)測(cè)中心傳輸作為監(jiān)測(cè)對(duì)象的光纜線路運(yùn)行的相關(guān)數(shù)據(jù),當(dāng)發(fā)現(xiàn)被監(jiān)測(cè)對(duì)象出現(xiàn)故障時(shí),迅速對(duì)故障點(diǎn)進(jìn)行查找,并做出準(zhǔn)確定位,將結(jié)果傳輸給監(jiān)測(cè)中心單元。第三,光纜監(jiān)測(cè)系統(tǒng)還具有測(cè)試功能:定期測(cè)試,遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)站根據(jù)預(yù)先設(shè)定的測(cè)試起止時(shí)間、測(cè)試周期以及相關(guān)的參數(shù)等,對(duì)監(jiān)測(cè)對(duì)象自動(dòng)啟動(dòng)周期性或者連續(xù)的測(cè)試程序;點(diǎn)名測(cè)試,指的是在監(jiān)測(cè)中心工作人員的遠(yuǎn)程操控下,由遠(yuǎn)端監(jiān)測(cè)站對(duì)被監(jiān)測(cè)對(duì)象中的某光纖進(jìn)行臨時(shí)測(cè)試;備纖監(jiān)測(cè):遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)站中的光時(shí)域反射儀的波長(zhǎng)與正在運(yùn)行的設(shè)備的波長(zhǎng)一致或是存在差異,由其對(duì)作為被監(jiān)測(cè)對(duì)象的光纜線路中的備用光纖進(jìn)行運(yùn)行狀況的監(jiān)測(cè);故障報(bào)警測(cè)試:當(dāng)接收到的光功率低于預(yù)先設(shè)定的數(shù)值、作為監(jiān)測(cè)對(duì)象的光纖出現(xiàn)故障、再或者是經(jīng)過(guò)對(duì)與被監(jiān)測(cè)對(duì)象線路連接的光傳輸設(shè)備的監(jiān)控或網(wǎng)管系統(tǒng)提供的報(bào)警系統(tǒng)進(jìn)行分析,判斷存在光纜線路出現(xiàn)故障的可能時(shí),監(jiān)測(cè)中心立即啟動(dòng)遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)站對(duì)可能存在故障的光纖進(jìn)行測(cè)試的程序,并接收反饋回的相關(guān)測(cè)試結(jié)果。
基于這種優(yōu)化設(shè)計(jì)思想,在實(shí)施城市光纜自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)時(shí),應(yīng)該優(yōu)先擴(kuò)大對(duì)各傳輸系統(tǒng)的光功率監(jiān)測(cè)規(guī)模,在設(shè)計(jì)OTDR測(cè)試光路的光纜路由時(shí),充分發(fā)揮OTDR測(cè)試儀的有效測(cè)試量程,盡可能讓每一條光路多覆蓋已受光功率采集點(diǎn)監(jiān)測(cè)的傳輸系統(tǒng)的光纜路由,從而降低整個(gè)系統(tǒng)的投資,并延長(zhǎng)系統(tǒng)硬件的運(yùn)行壽命。信息技術(shù)的發(fā)展速度之快,使傳統(tǒng)的人工巡視監(jiān)測(cè)難以滿足現(xiàn)實(shí)的監(jiān)測(cè)需要,采用先進(jìn)監(jiān)測(cè)手段,對(duì)光纜線路實(shí)施監(jiān)測(cè),及時(shí)對(duì)故障進(jìn)行告警,并做出準(zhǔn)確定位,可以極大的提高監(jiān)測(cè)效率、縮短故障處理時(shí)間,從而極大的提高監(jiān)測(cè)效率。
參考文獻(xiàn):
[1]李穎,鄒雪姝.現(xiàn)代通信原理(上冊(cè)).信息傳輸?shù)幕驹?清華大學(xué)出版社,2009.
篇10
光纜監(jiān)測(cè)系統(tǒng)作為新一代光纜告警監(jiān)測(cè)系統(tǒng),它能在出現(xiàn)傳說(shuō)故障前及時(shí)告警,出現(xiàn)故障時(shí)及時(shí)分析故障的原因,并能精確定位故障點(diǎn)距離,提高快速搶修時(shí)間。AIU光功率監(jiān)測(cè)單元通過(guò)采集通信光功率然后分析通信光功率,然后送至檢測(cè)中心(MC)分析處理,實(shí)現(xiàn)光功率動(dòng)態(tài)變化的告警監(jiān)測(cè)。當(dāng)異常出現(xiàn)時(shí),AIU光功率監(jiān)測(cè)單元會(huì)自動(dòng)將故障報(bào)告及報(bào)警信息傳輸至監(jiān)控終端,終端內(nèi)的相關(guān)軟件會(huì)依據(jù)故障報(bào)告對(duì)命令進(jìn)行相應(yīng)切換,之后向測(cè)試端發(fā)出相應(yīng)指令,啟動(dòng)反射測(cè)試系統(tǒng)采集故障所在位置并對(duì)故障通路進(jìn)行測(cè)試,對(duì)這些信息進(jìn)行整合,確定故障的類型、故障發(fā)生的位置等,并自動(dòng)將以上信息進(jìn)行存儲(chǔ),便于后來(lái)的查詢與調(diào)取。監(jiān)測(cè)中心的基本原理,監(jiān)測(cè)點(diǎn)接收到遠(yuǎn)程AIU光功率監(jiān)測(cè)單元的告警之后,分析所發(fā)生的監(jiān)測(cè)路由。然后由監(jiān)測(cè)中心通過(guò)遠(yuǎn)程OSU程控光開關(guān)選擇被測(cè)光纖,遠(yuǎn)程OTDR發(fā)射不同于通信波長(zhǎng)的監(jiān)測(cè)光,WDM服用監(jiān)測(cè)光到傳輸網(wǎng)絡(luò)中,檢測(cè)中心接收都OTDR的測(cè)試曲線數(shù)據(jù)之后進(jìn)行分析,計(jì)算館長(zhǎng)點(diǎn)位置等數(shù)據(jù)。最后由GIS定位及聲音等多種形式進(jìn)行故障通知。
二、光纜監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)
光纜監(jiān)測(cè)是集地理信息系統(tǒng)、衛(wèi)星定位系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)通信及光學(xué)測(cè)量等現(xiàn)代通信技術(shù)于一身的系統(tǒng),能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)光纜系統(tǒng)故障在線的自動(dòng)監(jiān)測(cè)。是現(xiàn)在故障在線監(jiān)測(cè)主要依靠光纜監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的三大部分—上機(jī)位,OTDR測(cè)試模塊和監(jiān)測(cè)模塊。光纜監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的三大結(jié)構(gòu),監(jiān)測(cè)站、通信網(wǎng)絡(luò)及監(jiān)測(cè)中心。
1、監(jiān)測(cè)站。通常在通信站點(diǎn)安裝監(jiān)測(cè)站,監(jiān)測(cè)站由光功率監(jiān)測(cè)模塊、遠(yuǎn)程監(jiān)控工作站、OTDR模塊、電源模塊、程控多路光開關(guān)模塊及通信模塊等構(gòu)成。光功率監(jiān)測(cè)模塊通過(guò)采集和處理被監(jiān)測(cè)光功率信號(hào)來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)傳輸大量基本數(shù)據(jù)的在線監(jiān)測(cè),并將監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)快速而及時(shí)的上傳給監(jiān)測(cè)站和監(jiān)測(cè)中心;然后由監(jiān)測(cè)中心對(duì)各方數(shù)據(jù)進(jìn)行相應(yīng)整理和分析,對(duì)光功率變化超出門限值的監(jiān)測(cè)站點(diǎn)發(fā)生告警并判斷發(fā)生故障的具體光纜點(diǎn),并自動(dòng)、迅速啟動(dòng)相應(yīng)監(jiān)測(cè)站的程控多路光開關(guān)和光時(shí)域反射儀,測(cè)試相應(yīng)故障光纜段;監(jiān)測(cè)站將測(cè)試所得數(shù)據(jù)上傳至中心,最后由中心將實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)與標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)比較分析,進(jìn)而確定故障類型及故障點(diǎn)所在位置,并告知相應(yīng)維修人員進(jìn)行維修。
2、通信網(wǎng)絡(luò)。通信網(wǎng)絡(luò)即為數(shù)據(jù)通道,它將監(jiān)測(cè)中心與各監(jiān)測(cè)站聯(lián)系起來(lái)。當(dāng)監(jiān)測(cè)中心與各監(jiān)測(cè)站信號(hào)中斷時(shí),各監(jiān)測(cè)站依可據(jù)監(jiān)測(cè)中心配置的標(biāo)注數(shù)據(jù)獨(dú)立完成相關(guān)測(cè)試,從而確保電力通信的正常進(jìn)行。
3、監(jiān)測(cè)中心。資源維護(hù)工作站、網(wǎng)橋池、系統(tǒng)管理工作站、中心數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器等,共同組成了監(jiān)測(cè)中心。各監(jiān)控分站的資料由監(jiān)測(cè)中心統(tǒng)管,可進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控,也可提供時(shí)間分析、光纜老化的預(yù)警及管理纜線等,能實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的全盤掌握。備纖監(jiān)測(cè)和在線監(jiān)測(cè)是系統(tǒng)檢測(cè)的兩種方式
1、備纖監(jiān)測(cè)。通常備纖監(jiān)測(cè)適用于有較高正常通信質(zhì)量且網(wǎng)絡(luò)資料豐富的地區(qū),能夠使空閑資源監(jiān)測(cè)方案得到較高效運(yùn)用。該監(jiān)測(cè)的優(yōu)點(diǎn)是管理簡(jiǎn)單,對(duì)正常通信沒(méi)有影響及有效利用資源監(jiān)測(cè)光纜異常,但該監(jiān)測(cè)需對(duì)光纖資源有一定的占用。合理運(yùn)用備纖監(jiān)測(cè)能實(shí)現(xiàn)資源的高效管理。
2、在線監(jiān)測(cè)。在線監(jiān)測(cè)建立在已有的電力通信基礎(chǔ)之上,運(yùn)用分光器對(duì)百分之三的電力通信進(jìn)行相應(yīng)光功率測(cè)試分析,正常通信的通信光光功率占百分之九十七。分光器能動(dòng)態(tài)的將正常的通信光波與測(cè)試光波符合在一條光纜中進(jìn)行傳播,在進(jìn)入相應(yīng)接收設(shè)備之前,為避免通信信號(hào)干擾,可使用濾光器先將測(cè)試光過(guò)濾掉,只接收相應(yīng)波長(zhǎng)的通信光。在線監(jiān)測(cè)可以優(yōu)化通信線路,但當(dāng)通信線路接入時(shí)會(huì)對(duì)正常通信產(chǎn)生不同程度的影響。
三、光纜監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的三大功能體系
光功率自動(dòng)監(jiān)測(cè)功能、光纜自動(dòng)監(jiān)測(cè)功能和光纜維護(hù)功能是光纜監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的三個(gè)主體功能,現(xiàn)分述如下:
1、光纜自動(dòng)監(jiān)測(cè)功能。光纜自動(dòng)監(jiān)測(cè)功能受計(jì)算機(jī)相關(guān)程序調(diào)控,能自動(dòng)對(duì)光纜進(jìn)行一系列故障測(cè)試,并將測(cè)試結(jié)果曲線與光纜標(biāo)準(zhǔn)曲線進(jìn)行比對(duì),如有異常,能快速準(zhǔn)確的定位故障點(diǎn),方便維修人員及時(shí)維修。
2、光功率自動(dòng)監(jiān)測(cè)功能。在線監(jiān)測(cè)光纜監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中的收光功率是光功率自動(dòng)監(jiān)測(cè)判斷光纜故障是否發(fā)生的主要依據(jù)。自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)收光率與實(shí)時(shí)收光率之間的差距來(lái)判斷光纜是否出現(xiàn)故障。當(dāng)實(shí)時(shí)收光率與標(biāo)準(zhǔn)收光率之間的差距大于閥值時(shí),根據(jù)超出大小輸出不同級(jí)別的警告信息,此時(shí)自動(dòng)監(jiān)測(cè)功能還將自行觸發(fā)光時(shí)域反射儀,對(duì)故障發(fā)生斷進(jìn)行準(zhǔn)確判斷,以便機(jī)房人員及時(shí)采取相應(yīng)措施。
3、光纜維護(hù)功能。告警故障管理、通信值班管理及光纜纖芯管理共同組成了通信調(diào)度應(yīng)用管理的全部功能;空間資源管理、光纜線路資源管理、線路支撐網(wǎng)資源管理、光纜光纖配線管理、機(jī)房設(shè)備管理及電纜線路資源管理共同構(gòu)成了光纜管理功能。
篇11
隨著電力光纜在電力系統(tǒng)中的不斷應(yīng)用,其運(yùn)行維護(hù)水平直接影響著電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行,在實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中為了保證電力光纜的穩(wěn)定性,就必須定期對(duì)光纜進(jìn)行必要的維護(hù)。光纜技術(shù)的大力推廣的造成了光纜數(shù)量的不斷增多,在這種情況下傳統(tǒng)的維護(hù)手段已經(jīng)無(wú)法滿足應(yīng)用需求,在這種情況下,就迫切需要一種更加高效的電力光纜維護(hù)方式。在下面這篇文章里,我們就將對(duì)基于OTDR技術(shù)實(shí)現(xiàn)OPGW光纜在線監(jiān)測(cè)這一系統(tǒng)進(jìn)行簡(jiǎn)單了解,并重點(diǎn)對(duì)光開關(guān)級(jí)聯(lián)在系統(tǒng)中的應(yīng)用問(wèn)題進(jìn)行重點(diǎn)分析。
1 OPGW光纜及OTDR技術(shù)的應(yīng)用
目前在電力系統(tǒng)輸電網(wǎng)絡(luò)中,電力光纜的主要應(yīng)用方式是將光纜安置在架空輸電線路的地線中,從而形成輸電線路上的通信網(wǎng)絡(luò),通過(guò)這種結(jié)構(gòu)形式能夠?qū)崿F(xiàn)地線和通信的雙重功能,被稱為OPGW光纜。通過(guò)實(shí)踐證明,OPGW光纜在可靠性、機(jī)械性能、節(jié)省成本等方面都有著明顯的優(yōu)勢(shì)。
在電力光纜自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中,廣泛應(yīng)用到了OTDR技術(shù),一般情況下,OTDR主要代指光時(shí)域反射儀,這是一種精密的光電一體化儀表,制造原理是光線在光纖中傳輸時(shí)的瑞利散射和菲涅爾反射所產(chǎn)生的背向散射,目前在光纜線路的施工維護(hù)工作中,能夠?qū)饫w長(zhǎng)度、光纖的傳輸衰減、接頭衰減進(jìn)行測(cè)量,并且對(duì)于故障的定位有很大幫助。隨著OTDR技術(shù)的發(fā)展革新,在光纜運(yùn)行維護(hù)領(lǐng)域,通過(guò)對(duì)多臺(tái)OTDR進(jìn)行整合,最終形成了一個(gè)集測(cè)試、分析、告警、定位、信息管理、業(yè)務(wù)報(bào)表功能于一體的光纜網(wǎng)絡(luò)集中監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。光纜監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)分為四層,從上到下分別是企業(yè)控制中心EMC、省控制中心PMC、本地控制中心LMC及設(shè)備控制中心DMC。其中構(gòu)成DMC的主要組成部件包括OTDR模塊、光開關(guān)模塊OLM、OPM以及OLP模塊等,在這里我們只對(duì)OLM系統(tǒng)中的光開關(guān)級(jí)聯(lián)問(wèn)題進(jìn)行重點(diǎn)分析。圖1為OLM模塊的實(shí)物結(jié)構(gòu)圖,其中的OSW代表光開關(guān)盤,它是由多個(gè)光開關(guān)組成的,OSW通過(guò)一個(gè)輸入接口于與OTDR模塊進(jìn)行連接,通過(guò)多種通道選擇輸出路由,使OTDR測(cè)試信號(hào)能夠到達(dá)不同的光纖上,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)多路光纖的檢測(cè)。其中光開關(guān)之間的切換是依靠相應(yīng)的軟件進(jìn)行控制。
圖1
2 光開關(guān)級(jí)聯(lián)
所謂級(jí)聯(lián),在電力系統(tǒng)中指的是將二個(gè)以上的設(shè)備通過(guò)某種方式連接起來(lái),能起到擴(kuò)容的效果。在電力光纜維護(hù)過(guò)程中,通過(guò)使用光開關(guān)級(jí)聯(lián)技術(shù)有利于節(jié)約建設(shè)成本,通過(guò)級(jí)聯(lián)技術(shù),在自動(dòng)化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中對(duì)一條光纜進(jìn)行監(jiān)測(cè)只需要使用一條光纖,一個(gè)OLM監(jiān)測(cè)單元就能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)多條光纖的監(jiān)測(cè)工作。在實(shí)際的應(yīng)用過(guò)程中光開關(guān)的級(jí)聯(lián)主要有兩種方式,即本地光開關(guān)級(jí)聯(lián)和遠(yuǎn)方光開關(guān)級(jí)聯(lián),區(qū)別在于前者光開關(guān)和OTDR都在本地機(jī)框內(nèi),而后者OTDR在本地機(jī)框內(nèi),光開關(guān)在遠(yuǎn)端,圖2為簡(jiǎn)單的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖。
通過(guò)對(duì)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖進(jìn)行分析,我們發(fā)現(xiàn)通過(guò)級(jí)聯(lián),在系統(tǒng)中只需要試驗(yàn)一個(gè)OTDR模塊,就能實(shí)現(xiàn)對(duì)多條光纜的監(jiān)測(cè)功能,其中功能實(shí)現(xiàn)的重難點(diǎn)就在于各級(jí)光開關(guān)OSW內(nèi)部輸出路由的選擇切換。
為了將光開關(guān)級(jí)聯(lián)技術(shù)更好的應(yīng)用在光纜自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中,就必須要妥善的解決光開關(guān)切換站的選址、配置及監(jiān)測(cè)系統(tǒng)測(cè)試路由的規(guī)劃以及級(jí)聯(lián)開關(guān)的切換控制技術(shù)這三個(gè)方面的問(wèn)題,其中對(duì)光開關(guān)的選址和配置造成影響的因素主要是光纜監(jiān)測(cè)系統(tǒng)測(cè)試覆蓋能力及設(shè)備成本、運(yùn)行維護(hù)難度、可擴(kuò)展能力及方案實(shí)現(xiàn)成本。對(duì)于這一問(wèn)題,我們?cè)谶@里不進(jìn)行詳細(xì)分析。
關(guān)于電力光纜自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)測(cè)試路由規(guī)劃這一問(wèn)題,重點(diǎn)是關(guān)于光開關(guān)切換站的部署方案,要盡量避免因?yàn)榧?jí)聯(lián)而導(dǎo)致監(jiān)測(cè)系統(tǒng)測(cè)試動(dòng)態(tài)范圍不足情況的發(fā)生。這一問(wèn)題的出現(xiàn)是由于級(jí)聯(lián)開關(guān)的引入會(huì)導(dǎo)致測(cè)試路由出現(xiàn)額外插入損耗(大概每級(jí)開關(guān)導(dǎo)致的插入損耗在0.6-1dB),所以為了保證測(cè)試動(dòng)態(tài)范圍充足,在規(guī)劃測(cè)試路由時(shí),要對(duì)插入損耗這一問(wèn)題進(jìn)行充分考慮,滿足系統(tǒng)的應(yīng)用需求。
在自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中應(yīng)用級(jí)聯(lián)開關(guān)技術(shù),其根本是妥善的完成光開關(guān)的切換控制,根據(jù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的整體設(shè)計(jì)方案,在各個(gè)不同的變電站分別安裝了一套光開關(guān)系統(tǒng),并以光開關(guān)級(jí)聯(lián)技術(shù)進(jìn)行設(shè)置,在對(duì)系統(tǒng)管轄光纜線路進(jìn)行測(cè)試時(shí),首先要將本地與遠(yuǎn)程的光開關(guān)設(shè)備進(jìn)行切換控制,將相應(yīng)的各個(gè)光開關(guān)端口按照順序逐次切換,最終切換到要測(cè)試光纜的測(cè)試路由,為測(cè)試提供一條暢通的光纖通道,保證測(cè)試的可靠進(jìn)行。
3 實(shí)例分析
通過(guò)上面分析,我們對(duì)于光纖自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)及光開關(guān)級(jí)聯(lián)這兩個(gè)問(wèn)題有了簡(jiǎn)單的認(rèn)識(shí),為了更好的理解光開關(guān)級(jí)聯(lián)在實(shí)際監(jiān)測(cè)工作中的應(yīng)用,我們結(jié)合白銀電力公司通信網(wǎng)將110kv科技園變、330kv銀城變兩個(gè)站點(diǎn)設(shè)計(jì)建設(shè)為光纜在線監(jiān)控站點(diǎn)這一實(shí)例進(jìn)行分析。
在該套設(shè)計(jì)方案中是將銀城變?cè)O(shè)定為監(jiān)測(cè)主站,科技園變?cè)O(shè)定為二級(jí)開關(guān)監(jiān)測(cè)站,所使用的光纜自動(dòng)監(jiān)測(cè)設(shè)備是由武漢光迅科技股份有限公司生產(chǎn)的,主要實(shí)現(xiàn)光纜性能劣化告警、光纜測(cè)試、光纜故障定位及光纜資源管理等功能。圖3是系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D。
圖3
此次設(shè)計(jì)的目的是為了對(duì)基于OTDR的OPGW光纜故障分析與實(shí)時(shí)在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)試。所以只是選擇了兩個(gè)變電站作為監(jiān)測(cè)站建立系統(tǒng),在規(guī)劃好監(jiān)測(cè)站及光開關(guān)站的具置后,就可以根據(jù)實(shí)際情況對(duì)這套白銀電力光纜自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)試路由,實(shí)現(xiàn)對(duì)調(diào)度區(qū)域內(nèi)光纜網(wǎng)絡(luò)的監(jiān)測(cè)維護(hù)。
在測(cè)試過(guò)程中,這套系統(tǒng)很好的實(shí)現(xiàn)了對(duì)光纜的自動(dòng)監(jiān)測(cè),完成了各項(xiàng)功能的測(cè)試,實(shí)踐證明自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)在電力光纜中的應(yīng)用,在很大程度上提高了電力光纜的運(yùn)行維護(hù)水平,同時(shí)通過(guò)在監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中使用光級(jí)聯(lián)開關(guān)技術(shù),在實(shí)現(xiàn)同等目標(biāo)的情況下,成本僅為不使用級(jí)聯(lián)開關(guān)技術(shù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的四分之一,由此可以確定,在光纜監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中推廣光級(jí)聯(lián)技術(shù)有著一定的必要性。
4 結(jié)束語(yǔ)
在這篇文章里,我們首先對(duì)光纜自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)進(jìn)行了簡(jiǎn)單的了解,并重點(diǎn)對(duì)光開關(guān)級(jí)聯(lián)技術(shù)在監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中的應(yīng)用進(jìn)行了分析。隨著光纜在電力系統(tǒng)中的不斷應(yīng)用建設(shè),光纜網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行維護(hù)工作將成為電力系統(tǒng)工作的一個(gè)重要部分,在證實(shí)了OTDR自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)能夠滿足應(yīng)用需求的前提下,有必要在電力光纜運(yùn)維工作中推廣應(yīng)用自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng),從而最大限度的提高運(yùn)維效率,降低人力物力成本。
參考文獻(xiàn)
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篇12
Abstract: The optical fiber line intelligent monitoring system of regional power grid is taken as the research object, and its data transmission technology is studied. The database technology, computer technology, GIS technology, network communication technology and OTDR test technology are used to study the composition and functions of the optical fiber line intelligent monitoring system, system structure design, OTDR optical fiber intelligent monitoring implementation of the system key module, fault location judgment of GIS optical fiber monitoring, and location of GIS optical fiber fault intelligent monitoring. The system using the optical cable line landmark information stored in database is tested with OTDR to display the landmark information of the fault location directly, provide the accurate and intuitive visual fault information to the maintenance staff, reduce the maintenance cost further, and avoid the loss of system breakdown caused by communication interruption, which provides a reference for the future application of the optical fiber line intelligent monitoring system of regional power grid.
Keywords: optical cable; intelligent monitoring system; transmission technology; OTDR
0 引 言
區(qū)域電網(wǎng)實(shí)質(zhì)上屬于一種區(qū)域電力的市場(chǎng)模式,其特點(diǎn)是以區(qū)域性的電力系統(tǒng)為基礎(chǔ)[1]。保障電力系統(tǒng)生產(chǎn)安全和高效運(yùn)行的是光纖傳輸網(wǎng)絡(luò)[2?5]。隨著數(shù)據(jù)通信量的不斷增長(zhǎng),光纜通信是信息傳輸?shù)闹饕浇椋渚哂性絹?lái)越重要的作用,但因光纖具有較大的容量,在發(fā)生故障時(shí),中斷時(shí)間較長(zhǎng),會(huì)導(dǎo)致無(wú)法彌補(bǔ)的損失[6?9]。 要做到電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定,就要在光纜線路的傳輸性能正常運(yùn)行到突然出現(xiàn)下降時(shí)進(jìn)行預(yù)警[10]。智能在線監(jiān)測(cè)是電力體系光纜線路的發(fā)展趨勢(shì)。
目前,隨著智能電網(wǎng)的快速發(fā)展與普及,區(qū)域電網(wǎng)光纜通信智能檢測(cè)傳輸數(shù)據(jù)技術(shù)變得日益重要。在電力系統(tǒng)引入各種通信技術(shù)、設(shè)備、系統(tǒng)的過(guò)程中,不斷有新問(wèn)題出現(xiàn),因而電力通信系統(tǒng)的光纜通信智能檢測(cè)管理就需要更進(jìn)一步的智能化和便捷化[11]。光纜智能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的主要技術(shù)有四類,分別為光功率實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、自動(dòng)控制、光時(shí)域反射和數(shù)據(jù)庫(kù)等技術(shù)[12]。本文以區(qū)域電網(wǎng)光纜線路智能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)為研究對(duì)象,對(duì)其數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)進(jìn)行研究。
1 光纜通信的基本原理
光纜通信的載波為激光,傳輸媒質(zhì)為光導(dǎo)纖維,通過(guò)光纖進(jìn)行信息傳輸。光纜通信系統(tǒng)由四部分組成,分別為光發(fā)射機(jī)、光中繼器、光纜、光接收機(jī)。光纜通信的傳輸原理實(shí)質(zhì)是信息經(jīng)過(guò)光發(fā)射機(jī)處理后,轉(zhuǎn)換成電信號(hào),然后經(jīng)過(guò)電光轉(zhuǎn)化和調(diào)制,將電信號(hào)轉(zhuǎn)化為光信號(hào),波長(zhǎng)經(jīng)波分復(fù)用技術(shù)進(jìn)行調(diào)整,最后進(jìn)入光纜傳送,若進(jìn)行長(zhǎng)距離傳輸,則使用中繼器放大信號(hào),然后繼續(xù)進(jìn)行傳輸。傳輸?shù)浇邮斩藭r(shí)后,光信號(hào)經(jīng)光接收機(jī)的電光轉(zhuǎn)換,變?yōu)殡娦盘?hào),在放大和解調(diào)后,輸出原信號(hào),圖1為光纖通信系統(tǒng)圖。
2 光纜智能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)
2.1 系統(tǒng)的組成及功能
光纖智能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)由總監(jiān)測(cè)中心GMC、區(qū)域監(jiān)測(cè)中心LMC、監(jiān)測(cè)終端MT、監(jiān)測(cè)站MS、光功率監(jiān)測(cè)模塊OPM等組成。系統(tǒng)包含五種主要的技術(shù),分別為數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、GIS技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)、OTDR測(cè)試技術(shù),這五種技術(shù)是測(cè)試傳輸線路光纖的專用技術(shù)。該系統(tǒng)可實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)光纖網(wǎng)絡(luò)的狀況,完成對(duì)光纖的自動(dòng)測(cè)試,光纖細(xì)微變化也被隨時(shí)記錄,通過(guò)與資源系統(tǒng)進(jìn)行結(jié)合,可實(shí)現(xiàn)對(duì)光纖故障點(diǎn)、原因的快速確定,使得故障歷時(shí)得到大幅縮短,圖2為光纜智能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的組成。
2.2 光纜智能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的功能
光纜智能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)監(jiān)控用來(lái)監(jiān)測(cè)光纖損耗狀況,以智能在線監(jiān)測(cè)方式、自動(dòng)方式進(jìn)行光纖狀況的測(cè)試,可快速、方便構(gòu)成OSI,具有友好的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)人機(jī)界面,支持漢字,容易安裝。按規(guī)定周期,LMC將被監(jiān)測(cè)光纜線路運(yùn)行狀況的數(shù)據(jù)文件傳報(bào)給GMC;在光纜線路中,當(dāng)被監(jiān)測(cè)光纖有障礙產(chǎn)生時(shí),LMC對(duì)故障點(diǎn)位置可迅速、準(zhǔn)確的進(jìn)行確認(rèn),從而壓縮障礙歷時(shí),對(duì)搶修進(jìn)行配合。
光纖要實(shí)現(xiàn)全面的智能在線網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測(cè),則必須要實(shí)現(xiàn)4個(gè)功能,即實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)功能、光纖路由及地標(biāo)管理功能、檢測(cè)狀態(tài)檢查功能、檢測(cè)數(shù)據(jù)管理功能,同時(shí)還需要有領(lǐng)先的數(shù)據(jù)庫(kù)管理文件等技術(shù),圖3為光纜智能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的功能。
2.3 光纜智能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
光纜智能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)采用三層體系結(jié)構(gòu),分別為應(yīng)用層、中間層、數(shù)據(jù)層。體系結(jié)構(gòu)將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、圖形和數(shù)據(jù)結(jié)果展示、應(yīng)用處理合理分開。空間數(shù)據(jù)庫(kù)管理進(jìn)行系統(tǒng)圖形數(shù)據(jù)的引擎處理,Web GIS服務(wù)器進(jìn)行Web數(shù)據(jù)的處理,業(yè)務(wù)應(yīng)用服務(wù)器進(jìn)行業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的處理。通過(guò)三層結(jié)構(gòu),數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器上的一部分?jǐn)?shù)據(jù)處理工作和計(jì)算工作,可轉(zhuǎn)移到應(yīng)用服務(wù)器上進(jìn)行處理,這樣數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器處理壓力就得到大幅的減輕。從而使數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)只管理數(shù)據(jù)存儲(chǔ)。系統(tǒng)采用GIS平臺(tái)顯示圖形和處理數(shù)據(jù),GIS處理圖形的功能非常強(qiáng)大。系統(tǒng)負(fù)荷分配均勻,數(shù)據(jù)與圖形處理能力較高,圖4為光纜智能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)。
2.4 光纜智能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)軟件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
光纜智能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)軟件由三部分組成,分別為光纜數(shù)據(jù)采集層、界面層、邏輯處理層。采集系統(tǒng)實(shí)時(shí)運(yùn)行信息、光纜實(shí)時(shí)數(shù)據(jù),主要由數(shù)據(jù)采集層進(jìn)行;各種功能界面由界面層提供給用戶;處理邏輯業(yè)務(wù)由邏輯處理層進(jìn)行,這樣,系統(tǒng)的GIS管理、資源管理、故障管理等主要業(yè)務(wù)功能就得到實(shí)現(xiàn)。在不同操作平臺(tái)上軟件系統(tǒng)都可以運(yùn)行,具有跨平臺(tái)性和可移植性。
圖5為光纜智能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)軟件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),系統(tǒng)功能組由三部分組成,即系統(tǒng)支撐管理功能組、外部接口功能組、網(wǎng)絡(luò)管理功能組。各功能組又包含許多功能模塊,各模塊間通過(guò)松耦合進(jìn)行組織,可部署在不同硬件環(huán)境下。系統(tǒng)各模塊分在線運(yùn)行和離線仿真兩種狀態(tài),系統(tǒng)運(yùn)行后,各模塊均為在線運(yùn)行狀態(tài)。在離線狀態(tài)下,系統(tǒng)再現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)故障,通過(guò)對(duì)故障影響業(yè)務(wù)進(jìn)行分析,積累維護(hù)經(jīng)驗(yàn)。
2.5 系統(tǒng)關(guān)鍵模塊OTDR光纜智能監(jiān)測(cè)的實(shí)現(xiàn)
光纜纖芯的智能在線監(jiān)測(cè)、統(tǒng)計(jì)分析可通過(guò)光纖外置OTDR實(shí)現(xiàn),并且可自動(dòng)生成定檢結(jié)果報(bào)表,可對(duì)單根光纖、完整光纜鏈路特征進(jìn)行評(píng)估,為故障點(diǎn)定位工作提供了方便,光纖通信傳輸質(zhì)量也得到了提高。系統(tǒng)通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)的光纜線路地標(biāo)信息的使用,經(jīng)OTDR測(cè)試,可直接將故障位置顯示在地標(biāo)信息上,提供準(zhǔn)確直觀可視化故障信息給維護(hù)人員。
圖6為OTDR模塊的工作原理,由圖6可知,通過(guò)USB線,OTDR模塊與PC進(jìn)行連接,程序指令通過(guò)USB線纜,從PC機(jī)傳輸給OTDR單元,OTDR單元進(jìn)行數(shù)據(jù)采集。在OTDR 測(cè)試回路中,脈沖發(fā)生器產(chǎn)生脈沖,然后驅(qū)動(dòng)LD,進(jìn)而生成光脈沖,通過(guò)方向耦合器后,進(jìn)入到待測(cè)光纜,然后產(chǎn)生反射光,進(jìn)入雪崩二極管,再轉(zhuǎn)換成電脈沖,經(jīng)反復(fù)傳送、收集、放大處理后,再在顯示器 CRT上顯示波形,圖7為OTDR測(cè)試模塊。
3 GIS光纜監(jiān)測(cè)故障的判斷與定位
3.1 GIS光纜監(jiān)測(cè)故障位置的判斷
當(dāng)光纖故障被監(jiān)測(cè)到后,通過(guò)GIS定位技術(shù)轉(zhuǎn)換光纜路由圖和距離,獲得光纖故障位置的智能判斷,故障纖長(zhǎng)將被自動(dòng)轉(zhuǎn)換為路面實(shí)際位置,在GIS畫面上呈現(xiàn)出來(lái)。根據(jù)光纜故障智能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)可判斷光纜故障的位置,在系統(tǒng)告警同時(shí)啟動(dòng)OTDR,在進(jìn)行故障光纖測(cè)試后,對(duì)比參考曲線,結(jié)合工程參考點(diǎn)信息,進(jìn)而輸出光纖故障位置。
圖8為計(jì)算故障點(diǎn)地理位置示意圖。
根據(jù)光纖所在光纜屬性和故障纖長(zhǎng),對(duì)光纖故障點(diǎn)在光纜的位置進(jìn)行計(jì)算,計(jì)算公式為:
式中:故障點(diǎn)與測(cè)試地標(biāo)點(diǎn)a間的光纜長(zhǎng)度用表示;故障點(diǎn)與測(cè)試裝置a間的光纖長(zhǎng)度用表示;光纜絞縮率用表示。
根據(jù)地標(biāo)位置分段敷設(shè)方式,起始地標(biāo)點(diǎn)到路徑上任意地標(biāo)點(diǎn)光纜長(zhǎng)度為:
式中:地標(biāo)點(diǎn)與地標(biāo)點(diǎn)之間的光纜長(zhǎng)度用表示;地標(biāo)點(diǎn)與地標(biāo)點(diǎn)的路面距離用表示;地標(biāo)點(diǎn)0與地標(biāo)點(diǎn)的光纜長(zhǎng)度用表示。
光纜長(zhǎng)度轉(zhuǎn)換為地面距離的公式如下:
式中:地標(biāo)點(diǎn)與地標(biāo)點(diǎn)的路面距離用表示;光纜長(zhǎng)度用表示;光纜彎曲率用表示。通過(guò)GIS技術(shù)計(jì)算出路面相距的光纜故障點(diǎn)地標(biāo)信息,并展現(xiàn)在GIS地圖上。
3.2 GIS光纜故障智能監(jiān)測(cè)定位
以O(shè)TDR采集數(shù)據(jù)為基礎(chǔ),采用故障點(diǎn)地理位置分析算法判斷光纜事件,將事件點(diǎn)與標(biāo)準(zhǔn)曲線進(jìn)行比較,判斷是否超出事件門限范圍,同時(shí)生成對(duì)應(yīng)報(bào)告。分析光纜事件,給出每段光纜測(cè)試的數(shù)據(jù)數(shù)組,光纜事件點(diǎn)位置、事件類型可自動(dòng)分析出,圖9為故障分析流程。
光纜故障智能監(jiān)測(cè)分析流程表明,系統(tǒng)通過(guò)事件點(diǎn)和參考曲線事件損耗差值是否超過(guò)事件門限值進(jìn)行對(duì)比,如果超過(guò)就進(jìn)行告警。通過(guò)這種光纜故障智能監(jiān)測(cè)分析,從而發(fā)現(xiàn)光纜故障,并對(duì)故障位置進(jìn)行定位。系統(tǒng)通過(guò)對(duì)地標(biāo)技術(shù)的運(yùn)用,對(duì)故障點(diǎn)實(shí)際位置進(jìn)行判啵同時(shí)自動(dòng)在GIS地圖上將故障點(diǎn)位置標(biāo)出,圖10為光纜故障的智能監(jiān)測(cè)。
4 結(jié) 語(yǔ)
本文以區(qū)域電網(wǎng)光纜線路智能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)為研究對(duì)象,對(duì)其數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)進(jìn)行研究。系統(tǒng)通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)的光纜線路地標(biāo)信息的使用,經(jīng)OTDR測(cè)試,可直接將故障位置顯示在地標(biāo)信息上,提供準(zhǔn)確直觀可視化故障信息給維護(hù)人員,運(yùn)維成本得到進(jìn)一步的降低,避免通信中斷造成系統(tǒng)癱瘓引起的損失,為今后區(qū)域電網(wǎng)光纜線路智能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)的應(yīng)用提供了參考。
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篇13
2光纜監(jiān)測(cè)系統(tǒng)在通信傳輸中的設(shè)計(jì)
光纜監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的一般由四個(gè)部分組成,即監(jiān)測(cè)中心、監(jiān)測(cè)站、光功率測(cè)試單元、光源。通過(guò)在遠(yuǎn)程監(jiān)控站中進(jìn)行光開關(guān)、光反射儀等的安裝,從而有效監(jiān)測(cè)光源數(shù)據(jù),然后和光時(shí)域反射儀有效配合,將信號(hào)傳入監(jiān)測(cè)中心,通過(guò)監(jiān)測(cè)中心的分析與判斷,最總實(shí)現(xiàn)對(duì)光纜的監(jiān)測(cè)。
1.光纜監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。光纜監(jiān)測(cè)技術(shù)集計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)、測(cè)量技術(shù)于一體,通過(guò)運(yùn)用這些技術(shù)對(duì)光纜的傳輸進(jìn)行自動(dòng)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè),并及時(shí)將監(jiān)測(cè)到的信息反饋到信息中西進(jìn)行信息處理。以此同時(shí),光纜監(jiān)測(cè)系統(tǒng)不僅不干擾正常的通信傳輸,而且能夠?qū)崿F(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)、故障自動(dòng)反饋、定期不定期監(jiān)測(cè)、遠(yuǎn)程維護(hù)等許多功能。
2.光纜監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的功能。光纜監(jiān)測(cè)系統(tǒng)不僅能夠?qū)ο到y(tǒng)中的設(shè)備的名稱、地址、基礎(chǔ)信息等進(jìn)行有效的配置,而且能夠檢索、瀏覽,以及下載配置信息。與此同時(shí),光纜監(jiān)測(cè)系統(tǒng)還能夠?qū)φ麄€(gè)通信傳輸工程進(jìn)行統(tǒng)一的檢測(cè)。
3.對(duì)遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)站進(jìn)行實(shí)時(shí)、在線的監(jiān)測(cè)。光纜監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的遠(yuǎn)程監(jiān)控站要能夠以配置好的周期的基礎(chǔ),將實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的數(shù)據(jù)信息傳送給監(jiān)測(cè)中心。如果某段光纜線路出現(xiàn)了故障,那么遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)站可以準(zhǔn)確的確定故障發(fā)生地點(diǎn),并且能夠以最快的速度把監(jiān)測(cè)到的信息上報(bào),使故障及時(shí)得到解決。
4.光纜監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的測(cè)試。光纜監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的測(cè)試功能分為點(diǎn)名測(cè)試、定期測(cè)試、故障警報(bào)測(cè)試,以及備纖檢測(cè)。點(diǎn)名測(cè)試指光纜監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的檢測(cè)中心指定某一個(gè)多多個(gè)遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)站進(jìn)行測(cè)試;定期測(cè)試指的是光纜監(jiān)測(cè)系統(tǒng)配置一個(gè)監(jiān)測(cè)周期,每一個(gè)遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)站在固定的周期里都要對(duì)光纜線路進(jìn)行必要的測(cè)試;故障警報(bào)測(cè)試指的是被監(jiān)測(cè)的光纜線路一旦出現(xiàn)故障,監(jiān)測(cè)中心要馬上通知遠(yuǎn)程監(jiān)控站進(jìn)行必要的測(cè)試,及時(shí)匯總分析數(shù)據(jù),盡可能地一次性確認(rèn)多個(gè)警報(bào)來(lái)源。備纖檢測(cè)具體指遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)站的各項(xiàng)相關(guān)波長(zhǎng)的變化能夠?yàn)楸槐O(jiān)測(cè)光纜線路的運(yùn)行狀況提供監(jiān)測(cè)的有效依據(jù)。
5.遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)站與監(jiān)測(cè)中心互相訪問(wèn)。在光纜監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中,監(jiān)測(cè)中心可以隨時(shí)訪問(wèn)每一個(gè)遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)站,而且任何遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)站都有彼此訪問(wèn)的權(quán)利,同時(shí),各個(gè)遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)站也有訪問(wèn)監(jiān)測(cè)中心的權(quán)利。遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)站與遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)張、遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)站與檢測(cè)中心都可以進(jìn)行相互之間的訪問(wèn),當(dāng)然,這個(gè)訪問(wèn)是通過(guò)TCP/IP協(xié)議來(lái)實(shí)現(xiàn)的。
3光纜監(jiān)測(cè)系統(tǒng)在通信傳輸中的實(shí)現(xiàn)
(一)光纜監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的實(shí)施流程
光纜監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的實(shí)施流程分為三個(gè)階段:信息采集;信息匯總與分析;評(píng)價(jià)診斷設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)。所謂信息采集是指通過(guò)信息的獲取,使檢測(cè)員能夠清晰地了解到通信的狀況,假如沒(méi)有信息采集的過(guò)程,那么光纜信息的監(jiān)測(cè)就無(wú)從談起。采集到的信息需要及時(shí)的進(jìn)行匯總分析,假如沒(méi)有信息匯總與分析的環(huán)節(jié),那么信息收集的意義就失去了,而且不能夠有效揭示信息反應(yīng)的現(xiàn)象與其內(nèi)在的規(guī)律。監(jiān)測(cè)是最基本的通信維護(hù)行為,評(píng)價(jià)與診斷設(shè)備的運(yùn)行情況,并采取相應(yīng)的營(yíng)救措施才是通信維護(hù)的最終目的。
(二)光纜監(jiān)測(cè)系統(tǒng)在通信傳輸中的故障解決方案
1.光功率在線監(jiān)測(cè)。光功率在線監(jiān)測(cè)是一種新的監(jiān)測(cè)方案,其工作原理是利用分光器將光傳輸設(shè)備中的百分之三的工作光接入到預(yù)警單元中去,然后監(jiān)測(cè)這一部分的工作光,實(shí)時(shí)掌握光纖的運(yùn)行狀態(tài),同時(shí)實(shí)時(shí)監(jiān)控光纜線路傳輸質(zhì)量的變化。如果某段光纜線路發(fā)生了斷裂、破損,這時(shí)工作光就會(huì)明顯減弱,緊接著系統(tǒng)則會(huì)接受到告警,然后發(fā)出指令,通過(guò)運(yùn)用波分復(fù)用技術(shù),使得通信光源與測(cè)試光源同時(shí)傳輸,此時(shí)的用來(lái)測(cè)試的波長(zhǎng)應(yīng)為一千六百二十五納米。
2.光功率備纖檢測(cè)。光功率備纖檢測(cè)指的是通過(guò)光功率的告警模塊實(shí)現(xiàn)對(duì)備用光纖的有效監(jiān)測(cè)。這種監(jiān)測(cè)方式的監(jiān)測(cè)對(duì)象是備用光纖,因此傳輸設(shè)備是不能夠進(jìn)行信號(hào)的傳輸?shù)模灰?310納米、1550納米、1625納米中任意選擇一個(gè)長(zhǎng)度的光源就可以了,然后用這樣光源發(fā)送光信號(hào),進(jìn)而檢測(cè)測(cè)試端的工作狀況。如果有異常的情況發(fā)生,光源信號(hào)同樣是會(huì)減弱的,光纜監(jiān)測(cè)系統(tǒng)一樣能夠通過(guò)光信號(hào)的信息對(duì)故障發(fā)生地作出準(zhǔn)確的判斷。
3.終端機(jī)告警監(jiān)測(cè)。終端機(jī)告警監(jiān)測(cè)是指使用告警設(shè)備的界面來(lái)收集光纜的故障告警信息,通過(guò)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的分析,將沒(méi)有用的信息過(guò)濾掉,然后對(duì)有用的信息進(jìn)行分析匯總,進(jìn)而準(zhǔn)確判斷線路的故障。
(三)光纜監(jiān)測(cè)系統(tǒng)在通信傳輸中的利用價(jià)值