通信光缆建设与维护中应用GIS技术的作用分析

黄琦

摘要：随着电信技术的飞速发展，对通信基础设施的需求也不断增加，大规模通信通信设施的规划与扩建必将为维护与管理带来更大的困难。其中通信光缆是建设通信基础设施必不可少的部分，一旦通信光缆发生故障将通信中断，因此必须对通信光缆进行科学的建设和维护。GIS 技术的应用不仅能科学指导通信光缆的建设，使建设周期得以缩短，还将在维护检修方面为其提供标定信息，帮助实现快速的光缆故障排除。

关键词：GIS技术;通信光缆;建设;维护

改革开放以来，电子信息化在我国不断普及，为了给经济发展提供及时有效的电子信息服务，在通信基础建设方面投入了大量资本。通信光缆是电子通信中 最普遍的一种传输通道，它可以承担保护、控制和自动化等多项通信业务，并且人们日常生活中的视频、语音以及电子邮件等信息也可以通过通信光缆来支撑实现。然而在通信光缆的建设与维护过程中出现了大量问题，包括维护难度大、 资料不准确等，传统的光缆管理模式已无法满足需求，这些问题亟待解决。而GIS技术可以通过实现通信光缆的快速建设来缩短工程建设周期，并及时定位检修以保障光缆使用安全，很大程度上改善了以上问题。

一、通信光缆的管理与维护

通信光缆与其他基础通信设备一样需要维护和管理。在使用初期，光缆需要工作人员手动检测和维护，由于缺乏系统性标准规范，具有效率低和维护质量参差不齐等特点[1]。尽管如此，由于初期使用的通信光缆线路规模和跨度都较小，所以容错程度较高。然而现在建设发展的通信光缆规模日益增加，对其的检测与维护决定着通信能否正常进行，因此生成了一个独立于其他通信基础设备的维护检测行业。

通信光缆维护检测方法主要包括四种：

（1）线上监测：通过机房反射仪进行在线对不同波长光波检测频率，主要包括 WDM（波分复用器）、OSW（光开关）、FILTER（滤光器）等方式;（2）离线监测：在对通信光缆进行定期整修换件的维护过程中，为确保通信的正常，在开始使用之前要针对光缆维护后的再运行状况进行实时检测;（3）备纤监测：该监测主要是使用OTDR对那些未使用光缆实时地监控其运行状态;

（4）跨段监测：在借助其他设备配置的前提上对使用的通信光缆范围内的备用光缆或另一段光缆进行的监测。

通信光缆监控系统的创建目的包括两方面，一是远距离对光缆状况进行监测，二是及时显示实时光缆状况，以保证在通信光缆发生故障时可以马上发现并发出警报，主要包括定期、点位和故障申告三种测试方式[2]。虽然通信光缆监控系统主要需求是在监测光缆运行状况和申报光缆申报两方面，但其中综合了光学测量和GIS等许多种先进技术。

随着日常生活中网络的普及，人们对网络质量的使用需求也日益升高，相应的光缆传输性能也需要与网络质量相匹配，因此光缆故障的及时修复成为了重要的维护部分，这部分也依赖于通信光缆监控系统，进一步体现了通信光缆监控系统的重要性。强大的通信光缆监控系统保证了稳定通畅的通信，并能够及时处理故障。现在较为常用于通信光缆监控系统的仪器主要为精准度高且能对光缆状况做出准确反应的OTDR 反射仪，它的使用为通信质量做出了良好保障。

二、地理信息系统（GIS）技术

地理信息系统（GIS）是一门涵盖着地理学、地图学以及遥感和计算机科学等多学科的综合性学科。GIS主要目的是实现数据的输入、显示、存储、查询和分析等一系列数据处理工作，现己广泛应用于多个研究领域[3]。GIS可以展示特定的空间信息，可以系统地对以获取的空间信息进行分析处理，因此它是地理信息产业的重要基础。

在我国对GIS的研究应用相对于西方国家来说更晚，由于起步时技术缺陷较多，长时间处于理论阶段，无法灵活应用该技术。之后通过教育科研机构在引进国外的技术的基础上探索和研究，我国应用GIS技术才获取了实质性进展。地理信息系统的主要特征包括：

（一）空间的向导功能

提供空间数据库功能是GIS空间向导功能的主要表现，通过该功能可以实现由小比例尺观察整个空间格局;由中比例尺观察局部情况;由大比例尺观察细节特征。另外，空间查询功能也是空间导向功能的另一个重要体现。

（二）空间可视化

GIS实现了模拟现实世界空间关系，因此它是我们直观感受空间中事物状态的重要渠道。当通过GIS将地形模型显示在可视化界面上时，人们可以直观地对该图像缩放观察。这都归功于GIS具有将空间分布事物輪廓特征进行可视化的功能。GIS的另一种空间可视化功能是可视化事物属性特征。

（三）空间思维

随着时间推移，在一定空间尺度内可以改变地理信息自身特征。要想实现对人口及其资源环境进行综合性分析之后在制订制度性管理和决策，就要求实现对地理信息的层次性和区域性的动态变化特征的准确掌控。由于GIS可以提供层次分明、实时动态、数据源广泛、形式多样、高速精准和加工程度高的应用工具，因此空间思维功能是GIS技术的特长。

三、GIS技术的应用作用

（一）配置组织的应用作用

GIS 用在通信光缆的建设维护工程中可组织配置工程，具有很高的应用价值[4]。其应用价值包括通过对通信光缆工程空间地理数据的采集存储和统计处理将其有效配置利用，还有存储海量空间地理数据在数据库中供工程人员检索使用，以及利用系统统计分析了解空间数据使用频率。

（二）分析空间的应用作用

GIS 技术在通信光缆建设与维护中不仅可以对故障位置进行快速精确锁定，还可以为后续铺设检修光缆存储通信光缆铺设附近地理空间信息。只需要采集足够的空间地理信息，GIS就可以综合处理所有影响因素，从而筛选制订最优建设与维护方案。

（三）制订决策的应用作用

GIS 技术能够为工程人员根据收集的空间地理数据做出科学决策提供便捷且可靠的支持。在基于 GIS 技术的通信光缆管理系统应用的过程中，系统会不断积累经验，这些经验将成为工作人员在之后的通信光缆的建设与维护过程中的有效参考。

结语

科学技术的发展依托于信息的获取，通信渠道的搭建基础是通信光缆的建设和维护。传统的通信光缆系统维护方式对故障点准确性较低，稳定性较差，而将GIS系统和数字化地图应用于通信光缆系统的建设和维护上可以从多方面解决和缓解传统手段的缺陷。因此通过该方式对通信光缆监测系统进行优化，可以有效提高通信质量，并且降低劳动时间和成本，避免了不必要的劳力耗损和因故障持续而发生的其它经济损耗。

参考文献：

[1]张伯良，刘波.电力通信光缆典型故障分析及应对措施[J].通讯世界， 2019，（3）：130-131.

[2]邱恩民.电力通信光缆典型故障分析及应对措施[J].南方农机，2018，49（17）：233+239.