光缆通信传输网络维护系统的设计与实现

仇方剑，田 薇

（1.山东省邮电工程有限公司，山东 济南 250101；2.山东省邮电规划设计院有限公司，山东 济南 250101）

1 光纤与光缆结构

1.1 光纤结构

光纤的直径介于125 ～276 μm，使用两种及以上折射率不同的玻璃材料制成。纤芯位于光纤内层，负责光信号传输，使用玻璃或其他透明材料在光纤外层形成包层，将纤芯封闭在内层避免光信号散失。纤芯折射率略大于包层折射率，这是光纤结构独有的特点。不同类型光纤的纤芯直径不同。

1.2 光缆结构

1.2.1 层绞式结构光缆

层绞式结构光缆使用中心加强件，以中心加强件为圆心环绕着5 ～6 个被松套管包裹的管线单元。每个管线单元中包裹UV 光纤、光纤油膏，管线单元周边空白部位使用填充物补充。敷设过程中根据实际情况，选择聚氯乙烯或Al-PE复合材料作为外保护层，必要时可配合使用钢丝铠装层。

1.2.2 骨架式结构光缆

骨架式结构光缆的最外层使用低密度聚乙烯材料作为保护套，由多股细钢丝共同组成中心加强芯。

2 光缆通信传输网络维护系统的需求分析

2.1 指标需求

维护光缆线路的基本任务包括保证设备的完整性、提升信号传输质量、避免发生意外事件以及快速处理意外事件等[1]。结合光缆线路维护的基本任务，进一步明确相应的维护目的，在正常采取维护措施的基础上，最大限度地减少光缆线路受到外界环境影响而出现的异常。结合相关实践经验与技术，对光缆通信传输设计、施工予以适当改进，以此进一步提升意外事件处理效率，为光缆通信的稳定运行创造条件[2]。

2.2 功能需求

光缆线路通常拥有较大的通信容量，当光缆线路发生异常时，通信效果会受到严重影响，由此对光缆线路抢修提出效率较高的要求[3]。光纤接续具有一定的复杂性，短时间内实现修复具有一定的难度，为此需要临时布置应急光缆搭接信号传输通道，随后对光缆进行修复处理。

2.2.1 应急抢修时调整电路

当沿某方向的光缆全部阻断，抢险时应根据相应的电信通信指挥调度制度，结合抢险实际情况拟定临时光缆调度方案，调通有效电路并暂停次要电路。

2.2.2 光纤的临时调度

机线双方共同磋商并执行光缆布置方案，以原线序配对光纤为基础，为两端机务站按系统调度提供支持，对电路进行倒换即可完成。临时配对光缆需要在障碍点两侧的中继站安装光纤架，并对光纤架连接器开展调接处理。

2.3 应急光缆布放需求

布放应急光缆的条件为：沿某方向的光缆被全部切断，且不具备临时调通电路的条件，部分被切断的光缆调通电路后仍难以满足光缆的大容量通信需求，此时应当选择布放应急光缆。

光缆在外界因素影响下断开，通过对光缆进行检查锁定相应的障碍点，在满足条件的情况下确定应急光缆布放范围，随后在相应的范围内布放应急光缆，必要时可借助光时域反射仪（Optical Time Domain Reflectometer，OTDR）波形进一步提升光缆障碍点的寻找精度。

3 光缆通信传输网络维护系统设计

3.1 电子登记

由于光缆通信传输网络具有一定的复杂性，在系统设计过程中应进一步提升光缆维护效率，对所有光缆线路网络点进行详细的电子登记。电子登记信息可通过电子地图清晰呈现出来，光缆维护员通过观察电子地图即可详细掌握光缆网络的变化动态，为光缆通信传输网络的高质量维护创造条件。

3.2 模块设计

3.2.1 基础管理模块

基础管理模块参照光缆通信网络硬件维护标准进行设计，如表1 所示。不同类别的通信网络硬件存在不同的形式，其中仪器、仪表包括光时域反射仪、LD稳定光源以及光功率计等；机具包括自动光纤熔接机、光纤护套剥除器、松套管剥除器等；通信设备包括光电话机、一端带活动连接器的假光纤；基础设备为抽水机。

表1 光缆通信网络硬件维护标准

3.2.2 技术维护管理模块

技术维护管理参照技术维护考核标准（见表2），结合管理实际情况予以打分，最终得分为光缆割接得分、光缆测试得分、工作配合得分以及报表与资料管理得分的总和。

表2 技术维护考核标准

3.3 线路维护与硬件选择

光缆通信传输线路的维护内容包括但不局限于基础管理、技术维护等。硬件选择方面，使用的光缆为GJPFH 管道光缆，具有良好的耐用性、光学特性。鉴于使用的GJPFH 管道光缆为48 芯，因此使用48芯光交接箱。

3.4 功能设计

一是面向用户功能，光缆通信传输网络维护系统面向所有使用光缆的用户，用户通过阅读系统文档，即可查询包括运行维护、流程调度、报表定制等在内的系统日常维护信息[4]。二是主界面控制功能，登录光缆通信传输网络维护系统需要通过特定的界面，登录成功后不同层次的管理员所拥有的权限存在差异，用户登录后可根据不同的角色进入相应的界面。三是基础管理功能，该模块显示了基础管理信息，为光缆通信传输网络提供硬件信息修改功能，通过相应的属性值可查阅信息。

4 光缆通信传输网络维护系统实现

对于主界面控制实现，用户在登录界面输入用户名、密码、验证码，即可进入光缆通信传输网络维护系统登录主界面。对于基础管理实现，用户登录成功后可进入基础管理界面，根据需求点击添加、修改、删除等功能，输入条件信息，通过界面检索条件。对于障碍指标计算管理实现，用户进入障碍指标管理界面后，可结合属性值差异查询、管理、计算相应的条件。该界面同样支持分页，用户点击列表即可进行条件查询。对于自动告警系统管理实现，投入使用的光缆线路网络均可通过电子地图显示，管理人员通过观察计算机图像变化即可了解光缆线路的网络状态[5]。

5 结 论

光缆通信传输网络的维护过程中，需要做好详细的电子登记，在此基础上设计系统模块、功能，并以光缆通信传输工程的实际变化为依据适当调整设计内容。设计完成的光缆通信传输网络维护系统应兼顾用户的便捷使用与实际维护需求，实现光缆通信的全覆盖、自动化及精准化，为光缆通信传输网络的高质量维护提供支持。