浅析通信网络中的光缆监控

苏晓明

[摘要]研究光缆监控技术在通信网络中的应用，并分析光缆监测系统的组成和特点，供同行参考。

[关键词]通信网络 光缆监控 结构 特点

中图分类号：TN91文献标识码：A文章编号：1671－7597（2009）0120035－01

一、引言

光缆作为光纤通信的载体，各种光缆故障是影响光纤通信系统正常运行及电力系统自动稳控装置的主要问题。光缆监测系统的研发目的是针对单位光缆网络的各个层面，重点放在对光缆网络的故障自动监测、自动定位和对光缆、线路等物理资源和用户电路等逻辑资源的管理。结合地理信息系统技术(GIS)，系统实现故障管理自动化、资源的网络组织优化，为决策和经营部门提供定量的分析数据及图表，通过与单位各专业网管系统的互联，变系统非实时静态资源管理为实时动态的网络资源综合管理，系统完整地构建了光缆网络资源的图纸、数据库，为光缆的运行、资源的调度及公司其它业务部门的使用提供了全面的支撑。

二、遵循的原则

1．严格执行电力通信网相关标准的规定。

2．必须在公司通信网管系统的基础上开发光缆监测系统。

3．监测实施方案以公司光纤骨干网光缆路由图为依据，首先满足监测公司各段骨干网光缆的要求，同时兼顾监测各端支线光缆。

4．监测实施方式：为了保证监测不影响原光纤通信系统，同时尽量减少监测路由上的衰减，增大测试距离；建议采用在线监测、离线测试的方式，即利用各段光缆的备用纤芯进行离线测试。充分利用公司已有的综合通信网管对现有光端机的实时监控告警，一旦光端机发生光信号丢失告警，即启动光缆监测OTDR，进行在线监测。

5．通信设备配置原则：由于监测中心需要管理多台远端终端，为满足故障告警与监测的实时性，建议主通信采用IP通信网络平台。系统通信架构建立在TCP/IP的基础之上。

光通信系统的发展及光缆光纤网日益复杂而产生的一个新兴专业，目前在电力通信行业中光缆光纤的监测刚刚起步，为了适应公司通信系统中对光缆光纤监测的需求，依托在通信网管系统、光缆网络监测管理和系统集成方面的先进技术，可以实现光通信网络从底层光缆到高层通信业务的统一管理。迅速实现通信网络管理的自动化和现代化。

三、光缆监测系统的组成和功能

（一）光缆监测系统的组成

光缆自动监测系统采用一级管理结构，分别设立监测中心、RTU监测站、OSU监测站。配置数据服务器、工作站、网络交换机、通信终端等设备架构系统中心站，开发功能模块软件，完成系统功能主体。

（二）光缆自动监测管理系统基本功能

1．监测系统功能

监测系统功能如下：（1）告警监测功能：快速、准确、定点告警，压缩故障率，在光缆网络发生故障时，确定故障光缆段落、测出故障点精确位置，向监控中心报警的任务；（2）周期测试功能：掌握光缆特性变化、预防光缆故障，对光缆网光纤特性长期、定时的自动监测，以及对监测数据分类统计、分析，可以发现光缆的缆、段、纤、接头的衰耗劣化趋势，捕捉光缆故障的征兆；（3）点名测试功能：随时通过人机操作选择任意光缆段进行即时点名测试，可即时发现光缆段的光纤特性变化，迅速掌握故障光缆段的各类故障信息和当前光纤状态的曲线分析；监控中心人员通过中心客户端软件进行点名测试操作；（4）模拟告警测试功能：监测中心人员可根据需要不定期地选择并发模拟告警指令，监测站的告警监测模块应发出模拟的告警信号，并立即进行模拟被监测光缆线路发生障碍状态时的测试；（5）监测数据自动分析、统计功能：自动分析（全程衰耗、分段衰耗、接头衰耗和长度衰耗），自动判决（当超过设置的门限值时，分级告警）；（6）监测数据自动传报、备份功能：监测站向中心监测通过自动传报告警和监测数据，监测中心对监测站能自动备份所有监控参数数据库。

2．系统管理功能

告警故障管理功能：（1）有告警应有可闻、可视（图形和文本）告警指示；（2）应能够以列表的形式显示当前告警事件和历史告警事件，并可对告警、事件进行分类管理；（3）历史告警故障管理，能对故障进行灵活的查询和分析，对故障性质统计，形成统计报表；（4）能对故障按线路、光缆、路由、电路等统计月报表。

监测中心功能：（1）能够不定期地进行监测站的点名测试；（2）当监测中心收到告警信号后，能启动监测站对告警光纤进行测试，在收到监测站回传的故障曲线数据文件后，完成故障分析报告，判明故障点的位置和故障点离前、后地标的位置，并在电子地图上显示故障位置，同时记录故障发生的时间。

监测站功能：（1）能根据远程下达的控制功能指令，自动地进行周期测试，以及按人工指令实时地进行点名测试，测试项目如下：光纤通道的全程传输损耗及其光纤的光学长度，光纤接头的损耗，两接头点之间的光纤衰减系数；（2）数据文件回传功能：人工指令状态下的点名测试完毕后，立即将测得的曲线数据文件回传至命令发出者：在定期测试完毕后，立即将测得的曲线数据文件回传，测试类别的优先顺序依次为点名测试周期测试；（3）定期自检功能：RTU对其所配置的各有源实体进行状况检测，当检测未通过时，立即向监测中心传报该失常的有源实体，定期间隔由配置设定；（4）当故障消失时，应向监测中心上报，以消除相应的告警信息。

四、光缆监测系统技术特点

1．光缆监测系统将GIS、监控、资源管理三大领域有效，有机得结合，使得该系统成为第一个真正意义上的光纤管理系统，实现了管理和监测，控制的联动处理。

2．光缆监测系统中，海量数据库设计优化技术（地图数据的结构分析存储，光纤端口等应用数据的结构分析存储等），快速树查询算法的采用（快速路由查找，网络拓扑动态生成等），大大提高了系统的响应速度。

3．领先的高灵敏度，低噪声光功率采集技术，使得OCSS光缆监控系统的光采集灵敏度达到0.1DB。

4．真正的路由搜索技术，实现对光缆网络中光路由的从光发射到光接收整个路由的全程搜索。

5．智能化的网络拓扑分析技术，使得系统能够根据光缆网络的变化实时生成光缆网络拓扑图形，极大的方便了使用者的决策。

五、结语

光缆监测系统和相关技术的应用研究，解决了目前电力通信管理过程中光纤通道业务的管理和光缆实时数据监视的问题。该系统的建立对电网自动化系统的安全稳定运行和电网事故的深入分析，起到促进作用。

参考文献：

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