光缆监测系统在电力通信网中的应用

李智 张志军 阳书拥 刘伟

【摘要】 本文主要从光缆监测系统的基本原理、系统组成及功能体系三个部分进行阐述；针对当下电力通信系统的维护现状以及该系统存在的不足，分析该系统在电力通信中的特点，结合监测系统的优势，阐明了在电力通信网中运用光缆监测系统的意义。

【关键词】 电力通信网路 光缆监测系统 系统组成

引言

随着科技的进步与发展，信息化技术与电力通信的联系也日益紧密，智能设备越来越多的被运用于电力通信网中，作为电力系统重要通信网络之一的网络--光缆，也被广泛运用于电力通信网络中。由于许多电力通信重要业务，如自动化通道、变电站图像监控、调度电话等业务的主要传输通道都是光缆网络。光缆在电力通信网络中担负着及其重要的作用—网路通信信号传输通道，之所以选择光缆作为传输介质，它的三大优点（高传输容量、传输信息密度大、有较高安全性）起着决定性作用，这也是电力通信中广泛运用光缆网络的重要原因。

我们一般是在光缆网络发生故障后对其进行维护。当机房中的相关负责人员发现无光告警（即系统的收光端无法接受到光信号）时，相关维护人员需测试光纤，找到故障所在，之后进行维修和维护。还需注意的一点是，即使维护人员已经确定事故位置，进行维修前还必须在仔细查询故障光缆的资料后才能进行维修。如此，必然存在一些缺陷，如：对故障的判断不够精确；人的反应速度与抢修进程正相关（可能维修不及时，引发一些不必要的问题）；无法正确预知手工测试，光纤劣化等问题。

另一方面，随着网络的普及，光缆规模逐渐扩大，数据越来越庞大，管理也愈发困难，传统的人工管理显得十分乏力，而且在检索方面也会产生极大的困难，会给抢修工作带来不便。

光缆监测系统拥有布线地图、故障距离显示及早期警报等功能，可对光缆网络的工作情况进行二十四小时自动监视。一旦光缆网络出现异常，光缆监测系统能够准确而快速的报警，自动报告相关负责人员，并在相应仪器上显示出故障所在地，与机房的距离等关键信息，从而实现对光缆网络的优化管理。

将光缆监测系统运用于通信网络中，既可以对网络故障进行及时的处理，又能将处理损失降低，能够满足当下电力通信网络的需求。

一、光缆监测系统的基本原理

光缆监测系统作为新一代光缆告警监测系统，它能在出现传说故障前及时告警，出现故障时及时分析故障的原因，并能精确定位故障点距离，提高快速抢修时间。AIU光功率监测单元通过采集通信光功率然后分析通信光功率，然后送至检测中心（MC）分析处理，实现光功率动态变化的告警监测。当异常出现时，AIU光功率监测单元会自动将故障报告及报警信息传输至监控终端，终端内的相关软件会依据故障报告对命令进行相应切换，之后向测试端发出相应指令，启动反射测试系统采集故障所在位置并对故障通路进行测试，对这些信息进行整合，确定故障的类型、故障发生的位置等，并自动将以上信息进行存储，便于后来的查询与调取。

监测中心的基本原理，监测点接收到远程AIU光功率监测单元的告警之后，分析所发生的监测路由。然后由监测中心通过远程OSU程控光开关选择被测光纤，远程OTDR发射不同于通信波长的监测光，WDM服用监测光到传输网络中，检测中心接收都OTDR的测试曲线数据之后进行分析，计算馆长点位置等数据。最后由GIS定位及声音等多种形式进行故障通知。

二、光缆监测系统的结构

光缆监测是集地理信息系统、卫星定位系统、网络通信及光学测量等现代通信技术于一身的系统，能够实现对光缆系统故障在线的自动监测。是现在故障在线监测主要依靠光缆监测系统的三大部分—上机位，OTDR测试模块和监测模块。

光缆监测系统的三大结构，监测站、通信网络及监测中心。

1、监测站。通常在通信站点安装监测站，监测站由光功率监测模块、远程监控工作站、OTDR模块、电源模块、程控多路光开关模块及通信模块等构成。

光功率监测模块通过采集和处理被监测光功率信号来实现对传输大量基本数据的在线监测，并将监测数据快速而及时的上传给监测站和监测中心；然后由监测中心对各方数据进行相应整理和分析，对光功率变化超出门限值的监测站点发生告警并判断发生故障的具体光缆点，并自动、迅速启动相应监测站的程控多路光开关和光时域反射仪，测试相应故障光缆段；监测站将测试所得数据上传至中心，最后由中心将实测数据与标准数据比较分析，进而确定故障类型及故障点所在位置，并告知相应维修人员进行维修。

2、通信网络。通信网络即为数据通道，它将监测中心与各监测站联系起来。当监测中心与各监测站信号中断时，各监测站依可据监测中心配置的标注数据独立完成相关测试，从而确保电力通信的正常进行。

3、监测中心。资源维护工作站、网桥池、系统管理工作站、中心数据库服务器等，共同组成了监测中心。各监控分站的资料由监测中心统管，可进行远程监控，也可提供时间分析、光缆老化的预警及管理缆线等，能实现数据的全盘掌握。

备纤监测和在线监测是系统检测的两种方式

1、备纤监测。通常备纤监测适用于有较高正常通信质量且网络资料丰富的地区，能够使空闲资源监测方案得到较高效运用。该监测的优点是管理简单，对正常通信没有影响及有效利用资源监测光缆异常，但该监测需对光纤资源有一定的占用。合理运用备纤监测能实现资源的高效管理。

2、在线监测。在线监测建立在已有的电力通信基础之上，运用分光器对百分之三的电力通信进行相应光功率测试分析，正常通信的通信光光功率占百分之九十七。分光器能动态的将正常的通信光波与测试光波符合在一条光缆中进行传播，在进入相应接收设备之前，为避免通信信号干扰，可使用滤光器先将测试光过滤掉，只接收相应波长的通信光。在线监测可以优化通信线路，但当通信线路接入时会对正常通信产生不同程度的影响。

三、光缆监测系统的三大功能体系

光功率自动监测功能、光缆自动监测功能和光缆维护功能是光缆监测系统的三个主体功能，现分述如下：

1、光缆自动监测功能。光缆自动监测功能受计算机相关程序调控，能自动对光缆进行一系列故障测试，并将测试结果曲线与光缆标准曲线进行比对，如有异常，能快速准确的定位故障点，方便维修人员及时维修。

2、光功率自动监测功能。在线监测光缆监测系统中的收光功率是光功率自动监测判断光缆故障是否发生的主要依据。自动监测系统根据标准收光率与实时收光率之间的差距来判断光缆是否出现故障。当实时收光率与标准收光率之间的差距大于阀值时，根据超出大小输出不同级别的警告信息，此时自动监测功能还将自行触发光时域反射仪，对故障发生断进行准确判断，以便机房人员及时采取相应措施。

3、光缆维护功能。告警故障管理、通信值班管理及光缆纤芯管理共同组成了通信调度应用管理的全部功能；空间资源管理、光缆线路资源管理、线路支撑网资源管理、光缆光纤配线管理、机房设备管理及电缆线路资源管理共同构成了光缆管理功能。

总结：光缆监测系统相较传统人工管理有着显而易见的优势，光缆监测系统不仅能在线监测光缆系统，节约大量人力；还可快速准确的发现故障所在位置，便于对故障的及时处理，避免不必要的损失。当下，光缆监测系统还可与GIS技术有机结合，从而实现对光缆线路和用户电路资源的逻辑性管理，使光缆的持续运作及资源的使用更加充分有效。

随着社会的发展，电力通信网的普及，以及不断成熟的光缆监测系统，光缆监测系统必将广泛的运用于电力通信网络中。

参 考 文 献

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