光缆自动监测系统在唐山供电公司的应用

李旭东,曹 雷,张建成

(1.华北电力大学,河北保定 071003;2.唐山供电公司,河北唐山 063000)

光缆自动监测系统在唐山供电公司的应用

李旭东1,2,曹 雷1,张建成1

(1.华北电力大学,河北保定 071003;2.唐山供电公司,河北唐山 063000)

介绍了光缆线路自动监测系统的组成、功能、特点及其在唐山供电公司的应用。

光缆线路;自动监测;OTDR

0 引言

电力系统光通信的应用一直都走在国内专用通信网的前列,光缆的总公里数仅次于公用通信网,已达到数百万公里。通过最近几年对全球数百个传输网络的故障分析,可以得到一个结论:在所有的传输事故中,一半以上是以光缆为主的传输介质故障所导致,光缆是影响网络安全性的主要因素。随着电力系统光缆数量的迅猛增加,以及早期建立的光缆线路逐渐老化,导致光缆线路故障次数不断增加,光缆的维护与管理问题也日渐突出。目前电力系统光缆网络的运行和管理中遇到的一些问题若不妥善解决,将影响光缆网络的运行水平,影响光缆网络发挥其应有的效益[1-2],从而影响光缆网络的进一步发展。

1 系统总体功能及结构

本工程旨在建立唐山电网通信光缆自动监测系统,实现对主干光缆的运行状态、光缆中断、光设备异常等情况的实时监测,实现故障及时报警、光缆断点的准确定位等,并结合地理信息系统(GIS)技术,实现故障管理自动化,以及光缆线路等物理资源和用户电路逻辑资源的管理。通过与各SDH设备网管系统的互联,实现网络资源的实时动态综合管理,系统能够完整地构建电力通信光缆网络资源图、数据库等,为光缆的运行、资源的调度及使用提供全面的技术支持。[3-4]

本工程建立的通信光缆自动监测系统技术特点如下:

(1)考虑到采用在线监测方式成本较高,结合唐山地区的实际情况,工程光缆监测系统采用备纤离线监测方式。

(2)光缆自动监测系统能对光纤通信网中任意一条光缆进行光功率监测和自动扫描,从而实现对光缆运行状态的监视和对信号传输指标的测量,及时准确地发出相应级别的故障告警,并在各级监测中心的监测主机发出声光报警,在电子地图上显示出故障点的线路位置,为及时地排除光缆线路故障提供准确的信息。

(3)各监测站(MS)通过OTDR对备用芯离线打光定期测试对整个光通信网进行扫描,并可在需要的时候通过手工操作对选定的纤芯打光进行点名测试。

(4)通过监测中心光传输设备网管告警信息,或者在线光功率监测模块监测告警信息联动触发监测站(MS)OTDR打光测试方式,实现对告警光缆段进行扫描并定位故障,使系统具备主动测试和被动测试结合的功能。

(5)系统采用分布式计算机网络结构,扩容灵活、方便;软件可根据用户的要求增减不同的功能模块;数据双向传输,实现了上级、下级、同级系统的互联和信息共享。

唐山电网通信光缆自动监测系统结构如图1所示。

2 本期实施方案

2.1 通调中心站

光缆监测系统监控中心站设在唐山局通信调度机房,在唐山局通信传输机房、220 kV贾安子、河东、车轴山、宋家营、赵店子、雷庄、兴城、遵化等变电站建立监测站,监测站与中心站之间则通过通信监测局域网通道(目前已运行)构成光缆自动监测管理网络。中心站配置相应的监测数据服务器、前置机、监测管理软件等组成监测中心站。

图1 唐山局光缆监测系统拓扑图

配置网络设备,在数据服务器、工作站上安装相应系统平台软件,建立以LAN为结构的光缆监测中心站,搭建起系统平台,提供各种人性化的人机界面完成系统功能主体。在今后的使用过程中,可根据光缆建设状况不断增加系统功能模块和数据,使系统功能日渐丰富,保证系统连续运行。

2.2 RTU监测站

光缆监测站是本系统的核心,通过安装的ODTR,光开关等光缆监测设备达到对整个光缆传输系统的监控。根据监测中心的要求或授权用户在RTU的操作,可完成纤芯的测试、数据采集和初级分析工作,经过通信网络与监测中心数据库服务器进行通信。

根据唐山供电公司主干光缆网结构的实际情况,本期工程布置9个RTU监测分站单元,分别为(唐山局)通信传输机房、220 kV贾安子、河东、车轴山、宋家营、赵店子、雷庄、兴城、遵化等变电站。

为了保证监测系统不影响原光纤通信系统,同时尽量减少监测路由上的衰减并增大测试距离,对唐山局所属的唐山2贾安子、河东2洼里、物资2苑南、物资2河沿庄等无空闲纤芯的光缆段利用波分复用设备,实现光缆的在线监测方式,其示意图如图2所示。

图2 在线监测方式示意图

2.3 系统实时告警监测功能

本期工程结合中心站端已有多套传输网管系统的实际情况,光缆监测系统采用网管系统互联来实现实时监测光缆网络的方案。ECM2FOMS光缆监测系统支持采用采集传输网管告警信息实现系统实时告警功能。监测系统收集传输网管的实时信号,并加以分析、过滤和集中,按照接口协议把有用的告警信号转换成监测系统接收的格式,实现与监测系统的互连互动,实现实时告警功能[5]。

2.3.1 接口实现

光缆监测系统与传输网管系统采用Corba接口。网管侧采用北向接口,光缆监测数据采集侧采用Corba接口适配器完成无缝对接。

2.3.2 告警联动实现

传输网管与 ECM 2FOM S光缆监测系统互连接口之间插入接口转换器。接口转换器包括信号接收模块、元语转换模块、过滤及路由对应模块、协议转换模块。其结构如图3所示。

图3 光缆监测系统与传输网管接口连接

2.4 各班组终端监测功能

在监控班配置计算机一台,实现终端数据浏览功能。其他班组同样接入光缆监测系统,配置客户端软件即可实现终端数据浏览功能。

3 结论

此系统运行一年来多次及时发现光缆故障和隐患,对缩短光缆的故障处理时间、降低光缆阻断的发生率起到了重要的作用。光缆线路自动监测系统为光缆线路维护部门提供了一种先进的维护手段,使电力通信光缆维护部门由被动地接受光设备网管系统的告警信息变为主动掌握光缆传输特性,为光通信网优质、高效、安全、稳定地运行提供了可靠保障。

[1] 方东.光缆线路监测系统的原理及应用[J].电信技术, 2002(1):46-49.

[2] 陈荣华.光缆线路自动监测系统的原理及应用[J].江西教育学院学报,2008,29(3):22-24.

[3] 丁柱卫,秦思彤.光缆线路自动监测及管理系统的设计与实现[J].电力科学与工程,2008,24(10):41-44.

[4] 王勇.光缆线路自动监测系统的应用[J].电信工程技术与标准化,2006(10):14-16.

[5] 李立高.光缆通信工程[M].北京:人民邮电出版社, 2004:29-36.

(责任编校:李聪明)

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

李旭东(1971-),男,高级工程师,工程硕士,主要研究方向为电气设备状态监测与故障诊断。