基于GIS的通信光缆故障定位及保障系统

思海艳

摘 要：随着信息技术的不断发展，通信技术在各个领域的应用越来越广，在当前通信系统中，信息传输采用了光缆技术，其有效提高信息传播的速率，但是也存在一定缺点，在发生故障问题后，会极大的影响通信质量，而且一条光缆上有成千上万个用户，为了保证用户的体验，相关工作人员需要做好光缆的故障检修工作。本文对基于GIS的通信光缆故障定位及保障系统进行了介绍，这项技术可以快速的定位出故障出现的位置，还可以采取有效的保障措施解决故障，有效降低了光缆故障带来的损失。

关键词：GIS；通信光缆；故障；定位；保障

GIS是地理信息技术，其可以利用先进的设备对地理空间分布的数据进行采集于分析，再利用图表以及文本的形式，将采集到的数据表示出来。在通信光缆系统运行的过程中，采用的设备比较多，而且分布比较密集，由于设备的容量较大，所以信息、数据传播的速度很快，这给人们带来了较大的便利，但是光缆出现故障后，会导致通信的质量大大降低，还会出现通信系统瘫痪的情况，这给用户带来了较大的损失，必须采取有效的措施进行抢修。为了提高故障检修的效率，首先需要对故障存在的位置进行确定，这些光缆被埋设的地方可能比较隐蔽，只有利用GIS技术，才能缩短故障检测的时间，加快故障检测的准确性，从而提高故障检修的准确性。

1 基于GIS的通信光缆故障定位

光缆在通信系统的应用，有效提高了信息传播的速率，在对光缆进行铺设时，是按照固定的位置进行安装的，为了保证定位的准确性，一般在铺设光缆时，每隔一段距离就会设置具有提示作用的标志物，而且会将两个标志物的距离以及周围环境进行记录，然后将这些数据记录在GIS系统中。当光纤线路出现故障后，首先会对发生缺陷的位置进行检测，这项工作一般会利用光时域计反射计等技术，而测量的地点是在靠近标志物的地方，这可以有效测量出故障位置与测量点之间的距离，在确定两个标志物的距离后，就可以了解故障存在的位置区间。基于GIS的通信光缆故障定位具有较高的准确性，其与物理中找电路二分法有着一定相似性，会将需要检测的目标分为两个部分，然后缩小区间的范围。利用GIS定位技术对通信光缆系统中故障存在的位置进行测量，可以有效的提高故障检修的准确性，其在实际应用的过程中，收到了良好的效果，可以在通信系统中进行大力推广，这有利于实现通信光缆系统的稳定运行，也可以给用户带来良好的体验。

2 基于GIS的通信光缆故障保障系统

将光缆应用在通信系统中，可以提高数据、信息传播的速率，还可以保证用户上网的便捷性，但是光缆比较容易发生故障，在检测的过程中有着较大的难度，而且延长了检修的时间，这会通信企业以及用户都带来了较大的损失，为了解决这一问题，相关工作人员必须对通信光缆的各项数据进行测量，在对光缆进行铺设时，都会设置标志物，这可以了解不同位置光缆相隔的距离以及角度等，再利用相关绘图软件，可以将平面的数据组建成具有立体感的三维空间，这相当于房子的三维效果图。利用GIS技术，可以对不同光缆之间的距离以及长度进行量化，从而了解到光缆之间的准确距离。利用GPS技术可以将测量到的数据采用具有立体感的方式在地图上进行表示，从而了解光缆所处的具体位置，并对光缆周围的环境有所掌握。在通信系统发生故障后，利用GIS故障定位技术，首先可以确定光缆存在故障的位置，然后再对相关空间数据进行分析，根据数据做出处理的方案，在对相关设备以及资源的配置进行优化，从而解决故障，并避免故障再次发生。下面笔者对基于GIS的通信光缆故障保障系统进行简单的分析，以供参考。

2.1 确定光缆存在故障的位置

光缆出现问题的具体位置的确定直接决定了抢修的效果。在故障点的测量中，可以先通过仪器测量出故障点距离目标点的水平长度，然后根据之前描绘的立体情景图确定故障点的准确位置和周边的地理环境。这些数据不仅会作为此次抢修的重要参考数据，同时也会记录在数据库中以便作为以后事故抢修的参考。

2.2 地理信息系统的空间分析

地理信息系统是一个新兴的数据库系统，相比于传统的信息管理系统有着很多的优势。例如不同的故障点会有不同的环境，而它可以处理各种环境数据的关系分析，传统的信息管理系统就无法做到这一点。基于此，地理信息系统不仅可以准确定位故障点的位置，还可以对光缆埋设地点的土质、山川、河流等信息进行储存，为以后光缆的铺设提供数据依据。

任何方案总有一个最佳方案，工程实施也不例外。具体工作的实施往往会受到多方面因素的制约，例如施工线路太长、光缆埋设对当地居民有不好的影响、经济费用高等等。在地理信息系统中有了足够的数据，就可以综合各方面的因素，选择最好的路径进行抢修或者建设。

2.3 对问题决策提供历史借鉴

在光缆故障检测技术方面，传统故障检测采用OTDR测试，是通过发射光脉冲到光纤内，然后在OTDR端口接收返回的信息来进行。当光脉冲在光纤内传输时，会由于光纤本身的性质产生散射、反射。其中一部分的散射和反射就会返回到OTDR中。返回的有用信息由OTDR的探测器来测量，它们就作为光纤内不同位置上的时间或曲线片断。从发射信号到返回信号所用的时间，再确定光在玻璃物质中的速度，就可以计算出距离。经历了多次抢修，在实践中积累了丰富的经验，对这些经验进行量化处理，分门别类，例如某一现象表明光缆出现的是哪一类问题，出现问题的原因又是属于哪一类。当下一次出现类似的问题时，可以参照数据库中给出的方法进行解决，提高了解决问题的速度和效率。

2.4 设备和资源的优化配置

主要表现在三个方面：首先是对数据的采集和整理。在地理信息系统中，数据就是解决问题的资源，对数据采集和整理是设备资源优化配置的第一步。其次是强化数据库的信息检索功能。要在庞大的数据库中快速找到目标数据，数据检索功能是关键，细化数据分类的程度，提高搜索的精确度。最后是对数据使用情况的统计分析。某个数据使用越多，说明在现实中该问题出现得较多，所以在以后的光缆建设中要尤其注意这个问题。

结束语

光缆在通信系统中有着广泛的应用，这种材料具有较高的传输速度，可以提高通信系统的运行质量，在当前社会对通信系统以及信息技术有着较大的依赖性，如果通信光缆系统发生故障，会极大的影响用户的正常工作与生活，还会给通信企业带来较大的经济损失，为了解决这一问题，相关研究人员提出了基于GIS的通信光缆故障定位与保障系统，有效提高了通信光缆的抢修带的效率。

参考文献

[1]王丽颖.基于GIS的通信光缆故障检修保障系统研究[J].黑龙江科技信息，2014（32）.

[2]石军.基于通信GIS系统的光缆在线监测设计与实现[D].成都：电子科技大学，2011.

[3]李波.基于GIS的通信光缆故障定位技术[D].大连：大连理工大学，2014.