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光纜監(jiān)測系統(tǒng)范文第1篇

關(guān)鍵詞： EPON； 光纜在線監(jiān)測； OTDR； 光反射器； 合波器； 光開關(guān)

中圖分類號： TN818?34 文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A 文章編號： 1004?373X（2016）01?0098?02

0 引 言

隨著光纖到戶（Fiber to the Home，F(xiàn)TTH）的大量商用，光纖鋪設(shè)的數(shù)量日益增多，光纖覆蓋的范圍日趨廣闊，其所承載的業(yè)務(wù)量不斷增大。無源光網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)生于20世紀(jì)90年代，隨著Internet和計算機(jī)技術(shù)的迅速發(fā)展，以太無源光網(wǎng)絡(luò)[1?3]（Ethernet Passive Optical Network，EPON）以其較高的帶寬、較強(qiáng)的抗干擾能力、較高的可靠性和較低的成本，成為各大運(yùn)營商解決“最后一公里”問題的最優(yōu)解決方案之一。近兩年來，安徽省全面建設(shè)的信息采集項(xiàng)目中鋪設(shè)了大批量的光纜，其建設(shè)量等同于新建一個完整的光纜通信網(wǎng)絡(luò)，這種高密度、廣分布、大容量、高速率的光纜網(wǎng)絡(luò)，對安全性和可靠性的要求更嚴(yán)格，一旦光纖由于溫度和應(yīng)力等因素發(fā)生故障，勢必會給國家的經(jīng)濟(jì)和政治造成巨大的損失。

在傳統(tǒng)的光纜故障維護(hù)模式[4?6]下，一旦光纜線路發(fā)生故障，值班人員首先會根據(jù)告警的信息確定故障區(qū)段，然后利用光時域反射儀（Optical Time Domain Reflectometer，OTDR）在該區(qū)段進(jìn)行測量，以定位故障點(diǎn)，最后通知線路維護(hù)人員進(jìn)行故障點(diǎn)搶修。這種光纜維護(hù)方式屬于被動方式，費(fèi)時費(fèi)力，無法實(shí)時監(jiān)測光纜狀態(tài)，無法及時地修復(fù)故障點(diǎn)。同時，隨著光纖通信業(yè)務(wù)的不斷豐富，上述光纜線路隱患日漸突出，光纜線路的維護(hù)與管理形勢日益嚴(yán)峻，傳統(tǒng)的依賴人力的光纜網(wǎng)絡(luò)維護(hù)管理已無法滿足日益龐大的光纜網(wǎng)絡(luò)運(yùn)維需求[7?10]。因此，本文針對現(xiàn)有光纖運(yùn)維的不足和問題，致力于研究光纜線路的實(shí)時監(jiān)測與管理，通過實(shí)時監(jiān)測光纜線路的傳輸狀態(tài)，及時、準(zhǔn)確地定位光纜故障，從而有效地降低光纜中斷的概率和時間。

1 EPON光纜在線監(jiān)測系統(tǒng)

針對安徽省電力光通信網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)及現(xiàn)有光纜監(jiān)測手段的不足，本文提出了一種基于OTDR的EPON網(wǎng)絡(luò)在線監(jiān)測系統(tǒng)方案。EPON在線監(jiān)測系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)框圖如圖1所示。在光線路終端（Optical Line Terminal，OLT）一側(cè)，WDM合波器將OLT光信號和OTDR測試信號合二為一，OLT用于透傳信號發(fā)送端的信號，OTDR作為OTDR接入網(wǎng)絡(luò)用于對網(wǎng)絡(luò)中的光路進(jìn)行檢測，并對故障定位。遠(yuǎn)程測試單元發(fā)指令給光分配網(wǎng)絡(luò)（Optical Distribution Network，ODN），使其光開關(guān)切換到指定的通道，在等待一段時間后，控制OTDR發(fā)送檢測脈沖，從而檢測該通道的光路是否正常。

OTDR測試的原理如圖2所示，OTDR與ODN的多個支路通過多路光開關(guān)相連，通過光開關(guān)的切換，保證OTDR發(fā)出的光信號只能到達(dá)一個光網(wǎng)絡(luò)單元（Optical Network Unit，ONU）所在的支路。當(dāng)光波到達(dá)光纖芯尾端或者連接器時，在玻璃與空氣接觸面的空隙處，折射率會出現(xiàn)突變，從而產(chǎn)生一個很強(qiáng)的反射，于是在OTDR測試曲線上形成一個波峰。雖然測試光經(jīng)過分光器后會變得很弱，但是，該反射仍然比其他位置的散射信號水平要高很多。分支光纜長度的不同，會使得OTDR測試曲線在不同位置上出現(xiàn)反射峰。因此，通過判斷OTDR測試曲線在不同位置的反射峰，就可以定位ONU的不同分支光纜。當(dāng)ONU某一分支光纜發(fā)生中斷時，該OTDR測試曲線的相應(yīng)反射峰會消失，于是通過觀察OTDR測試曲線，就能分辨出發(fā)生故障的ONU 分支光纜。同時，OTDR收到回波信號后，可以根據(jù)回波時間測算出故障點(diǎn)與接頭的距離，從而確定故障點(diǎn)的位置。

該系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)如下：采用干路、支路分別測試，從而增加低成本OTDR模塊用于干路測試，延長高精度OTDR模塊使用壽命；提供在線檢測和備用光纖這兩種檢測方式，在在線檢測的同時，可同時對其他非PON線路備用纖芯進(jìn)行測試；采用尾纖型終端反射器，通過安裝不同長度的尾纖，完美解決系統(tǒng)對于終端線路不同長度的需求，而且工程施工方便，直接進(jìn)行替換，可做到秒級的系統(tǒng)中斷；該系統(tǒng)可獨(dú)立于網(wǎng)管實(shí)現(xiàn)對設(shè)備的本地控制，進(jìn)行基本的測試與光纜性能監(jiān)測，增強(qiáng)了本地管理功能。該系統(tǒng)的建設(shè)，能夠提高EPON光纜網(wǎng)運(yùn)維的自動化水平，網(wǎng)絡(luò)故障的發(fā)現(xiàn)變被動為主動，提高排障速度，極大地降低ODN光網(wǎng)絡(luò)維護(hù)成本，提高維護(hù)質(zhì)量和用戶感知度。

2 EPON光纜在線監(jiān)測實(shí)驗(yàn)

為了驗(yàn)證本文提出的EPON光纜在線監(jiān)測系統(tǒng)的性能，本節(jié)詳細(xì)說明EPON光纜在線監(jiān)測實(shí)驗(yàn)。通過將RTU設(shè)備和網(wǎng)管接入到EPON的實(shí)際應(yīng)用系統(tǒng)，構(gòu)建如圖3所示的EPON在線監(jiān)測系統(tǒng)測試環(huán)境。遠(yuǎn)端終端單元（Remote Terminal Unit，RTU）主機(jī)相當(dāng)于OTDR，用于產(chǎn)生8路OTDR信號源，RTU從機(jī)用于產(chǎn)生OTDR的1 650波長信號和EPON的PON口合波，合波信號輸出到線路的光分路器，光分路器再接ONU。RTU主機(jī)和從機(jī)都有光開關(guān)，用于多路信號的輪流測試。

本節(jié)通過進(jìn)行OLT到分光器的距離測試實(shí)驗(yàn)，說明本系統(tǒng)在故障監(jiān)測定位方面的性能。從圖4的測試結(jié)果可以看出，采用OTDR儀表檢測的通信機(jī)房ODF至光纖拆遷小區(qū)分光器的距離為468 m，利用本系統(tǒng)檢測的通信機(jī)房OLT至光纖拆遷小區(qū)分光器的距離為474.93 m，除通信機(jī)房OLT至通信機(jī)房ODF的尾纖5 m，本系統(tǒng)的位置測試誤差為1.93 m，測試誤差在允許范圍±20 m內(nèi)，從而驗(yàn)證了本系統(tǒng)的功能能夠滿足光纜在線監(jiān)測的要求。

3 結(jié) 語

根據(jù)現(xiàn)有PON網(wǎng)絡(luò)的現(xiàn)狀，本文設(shè)計了一種“高精度OTDR+光開關(guān)+合波器+光終端反射器”EPON光纜在線監(jiān)測系統(tǒng)。該系統(tǒng)將大大提高光纜維護(hù)的效率，提高故障定位的精度和準(zhǔn)確性，具有巨大的市場潛在價值。該系統(tǒng)的可延展性前景廣闊，如：擴(kuò)展線路及設(shè)備保護(hù)模塊，無論線路故障或設(shè)備故障均可進(jìn)行自動切換，節(jié)省設(shè)備投資。維護(hù)終端功能擴(kuò)展，網(wǎng)管可實(shí)時同步數(shù)據(jù)。該系統(tǒng)能指導(dǎo)維護(hù)人員迅速準(zhǔn)確到達(dá)故障點(diǎn)。而且由于采用了高精度OTDR、光纖傳感等新技術(shù)，還可實(shí)現(xiàn)對光纜的溫度、應(yīng)力、震動等性能進(jìn)行監(jiān)測。

參考文獻(xiàn)

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光纜監(jiān)測系統(tǒng)范文第2篇

 

關(guān)鍵詞： 監(jiān)測系統(tǒng)； 通信傳輸； 光纖

現(xiàn)代信息全球化的推動，突飛猛進(jìn)的信息化建設(shè)，使光纜信息通信技術(shù)在信息化建設(shè)中占有越來越重要的地位。承擔(dān)著整個通信網(wǎng)絡(luò)九成以上通信業(yè)務(wù)的光纖傳輸網(wǎng)，不僅有超大的容量，也逐漸成為通信網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵結(jié)構(gòu)部分。

1光纜監(jiān)測系統(tǒng)簡述

所謂光纜監(jiān)測系統(tǒng)，就是通過對光纜進(jìn)行監(jiān)測，進(jìn)而做出光纜運(yùn)行是否正常的判斷；當(dāng)出現(xiàn)不正常情況時，就會進(jìn)行報警，并進(jìn)行相應(yīng)的測試，以準(zhǔn)確定位故障發(fā)生點(diǎn)。隨著現(xiàn)代信息技術(shù)和通信事業(yè)的發(fā)展，光纜監(jiān)測技術(shù)的水平和手段得到提高和完善，已經(jīng)由最初的肉眼監(jiān)測發(fā)展到現(xiàn)今的監(jiān)測結(jié)果更精確的電子化自動監(jiān)測。所謂電子自動化監(jiān)測是指運(yùn)用自動化監(jiān)測系統(tǒng)，實(shí)施對光纜線路傳輸質(zhì)量的監(jiān)測。跟傳統(tǒng)的肉眼監(jiān)測相比，電子自動化監(jiān)測具有高效、準(zhǔn)確的優(yōu)點(diǎn)。

光纜監(jiān)測系統(tǒng)實(shí)施的流程分為3個部分：信息采集、匯總與分析信息數(shù)據(jù)、評價與診斷設(shè)備的運(yùn)行情況。（1）如果沒有信息采集，就不能進(jìn)行光纜信息監(jiān)測。信息采集是指獲取信息，讓檢測員了解監(jiān)測對象處于什么樣的狀態(tài)。（2）如果對收集起來的數(shù)據(jù)不進(jìn)行匯總和分析，就失去了收集數(shù)據(jù)的作用，無法揭示數(shù)據(jù)反映的現(xiàn)象，無法揭示內(nèi)在的規(guī)律，監(jiān)測很難實(shí)施。（3）評價與診斷設(shè)備運(yùn)行的情況。因?yàn)楸O(jiān)測是最基本的維護(hù)行為，維護(hù)的最終目標(biāo)是能夠進(jìn)行評價和診斷。

2光纜監(jiān)測系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能

2．1監(jiān)測系統(tǒng)組成結(jié)構(gòu)

光纜監(jiān)測系統(tǒng)主要由監(jiān)測中心、RTU遠(yuǎn)端檢測站和操作終端3部分組成。其中，遠(yuǎn)端監(jiān)測站主要包括光時域反射儀OTDR、光功率監(jiān)測OPM單元以及光開關(guān)OSW等硬件設(shè)備，分為監(jiān)控單元和測試單元，前者主要負(fù)責(zé)對光纜信息進(jìn)行監(jiān)控，后者主要是對光纜運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行測試。處于光纜監(jiān)測系統(tǒng)的控制中心地位的是監(jiān)測中心站，主要包括監(jiān)測網(wǎng)管系統(tǒng)和服務(wù)器兩部分，主要作用是根據(jù)接收到的管功率監(jiān)測單元的相關(guān)警報，向光時域反射儀以及光開關(guān)發(fā)送測試及切換等相關(guān)命令，并根據(jù)反饋回來的測試結(jié)果加以分析，做出判斷，準(zhǔn)確定位故障點(diǎn)。操作終端也就是監(jiān)測客戶端，即用戶對整個系統(tǒng)的操作終端，包括PC終端以及相應(yīng)軟件兩部分，主要是為用戶進(jìn)行線路維護(hù)、查找故障點(diǎn)提供便利條件。

2．2監(jiān)測系統(tǒng)功能

（1） 多項(xiàng)測試功能。包括點(diǎn)名測試、定期測試、障礙告警測試。點(diǎn)名測試是指監(jiān)測員選擇和遙控遠(yuǎn)端監(jiān)測站對某段光纜進(jìn)行快速及時測試。定期測試是指遠(yuǎn)端監(jiān)測站根據(jù)遠(yuǎn)程裝置裝的相關(guān)測試性能如測試參數(shù)、測試起始時刻和測試周期的設(shè)置要求，對光纜線路中的光纖實(shí)施周期自動測試。當(dāng)所監(jiān)測的光纜線路發(fā)生故障時，或分析過濾或接受的光功率比門限值要低或與所監(jiān)測的光纜連接網(wǎng)管系統(tǒng)提供報警信號并判斷出光纜線路出現(xiàn)障礙的時候，監(jiān)測員就要啟動遠(yuǎn)端監(jiān)控站來對光纖進(jìn)行監(jiān)測，并對測試數(shù)據(jù)進(jìn)行回傳。

（2） 配置。配置系統(tǒng)中有設(shè)備的地址、名稱和注釋信息，需要配置光纖線路的起始和方位；可以選用列表或圖形來表示配置數(shù)據(jù)和對象的相關(guān)特征；具有檢查功能以及對數(shù)據(jù)進(jìn)行檢索、查詢和打印的功能。配置的一致性功能是指，監(jiān)測系統(tǒng)能檢查本地和遠(yuǎn)端數(shù)據(jù)相應(yīng)數(shù)據(jù)是否一致，在此基礎(chǔ)上會顯示出相對應(yīng)的信息。

（3） 光纜監(jiān)測系統(tǒng)能夠通過實(shí)時、遠(yuǎn)程和在線的方式對新增加的遠(yuǎn)端監(jiān)控站設(shè)備進(jìn)行監(jiān)測。新增的RTU可以按照設(shè)定的周期傳報需要監(jiān)測的光纜的運(yùn)行狀況數(shù)據(jù)。如果被檢測線路出現(xiàn)故障，遠(yuǎn)端監(jiān)控站能及時準(zhǔn)確地報告故障發(fā)生的地點(diǎn)，并及時傳到監(jiān)測中心。

（4） RTU。RTU負(fù)責(zé)管理監(jiān)測站的TSC操作，GIS里的圖形，可以進(jìn)行縮小、放大、漫游、整圖和選擇的操作。

3光纜監(jiān)測系統(tǒng)在信息傳輸中的監(jiān)測方式

光纜監(jiān)測系統(tǒng)范文第3篇

［關(guān)鍵詞］ 監(jiān)測系統(tǒng)； 通信傳輸； 光纖

現(xiàn)代信息全球化的推動，突飛猛進(jìn)的信息化建設(shè)，使光纜信息通信技術(shù)在信息化建設(shè)中占有越來越重要的地位。承擔(dān)著整個通信網(wǎng)絡(luò)九成以上通信業(yè)務(wù)的光纖傳輸網(wǎng)，不僅有超大的容量，也逐漸成為通信網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵結(jié)構(gòu)部分。

1光纜監(jiān)測系統(tǒng)簡述

所謂光纜監(jiān)測系統(tǒng)，就是通過對光纜進(jìn)行監(jiān)測，進(jìn)而做出光纜運(yùn)行是否正常的判斷；當(dāng)出現(xiàn)不正常情況時，就會進(jìn)行報警，并進(jìn)行相應(yīng)的測試，以準(zhǔn)確定位故障發(fā)生點(diǎn)。隨著現(xiàn)代信息技術(shù)和通信事業(yè)的發(fā)展，光纜監(jiān)測技術(shù)的水平和手段得到提高和完善，已經(jīng)由最初的肉眼監(jiān)測發(fā)展到現(xiàn)今的監(jiān)測結(jié)果更精確的電子化自動監(jiān)測。所謂電子自動化監(jiān)測是指運(yùn)用自動化監(jiān)測系統(tǒng)，實(shí)施對光纜線路傳輸質(zhì)量的監(jiān)測。跟傳統(tǒng)的肉眼監(jiān)測相比，電子自動化監(jiān)測具有高效、準(zhǔn)確的優(yōu)點(diǎn)。

光纜監(jiān)測系統(tǒng)實(shí)施的流程分為3個部分：信息采集、匯總與分析信息數(shù)據(jù)、評價與診斷設(shè)備的運(yùn)行情況。（1）如果沒有信息采集，就不能進(jìn)行光纜信息監(jiān)測。信息采集是指獲取信息，讓檢測員了解監(jiān)測對象處于什么樣的狀態(tài)。（2）如果對收集起來的數(shù)據(jù)不進(jìn)行匯總和分析，就失去了收集數(shù)據(jù)的作用，無法揭示數(shù)據(jù)反映的現(xiàn)象，無法揭示內(nèi)在的規(guī)律，監(jiān)測很難實(shí)施。（3）評價與診斷設(shè)備運(yùn)行的情況。因?yàn)楸O(jiān)測是最基本的維護(hù)行為，維護(hù)的最終目標(biāo)是能夠進(jìn)行評價和診斷。

2光纜監(jiān)測系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能

2．1監(jiān)測系統(tǒng)組成結(jié)構(gòu)

光纜監(jiān)測系統(tǒng)主要由監(jiān)測中心、RTU遠(yuǎn)端檢測站和操作終端3部分組成。其中，遠(yuǎn)端監(jiān)測站主要包括光時域反射儀OTDR、光功率監(jiān)測OPM單元以及光開關(guān)OSW等硬件設(shè)備，分為監(jiān)控單元和測試單元，前者主要負(fù)責(zé)對光纜信息進(jìn)行監(jiān)控，后者主要是對光纜運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行測試。處于光纜監(jiān)測系統(tǒng)的控制中心地位的是監(jiān)測中心站，主要包括監(jiān)測網(wǎng)管系統(tǒng)和服務(wù)器兩部分，主要作用是根據(jù)接收到的管功率監(jiān)測單元的相關(guān)警報，向光時域反射儀以及光開關(guān)發(fā)送測試及切換等相關(guān)命令，并根據(jù)反饋回來的測試結(jié)果加以分析，做出判斷，準(zhǔn)確定位故障點(diǎn)。操作終端也就是監(jiān)測客戶端，即用戶對整個系統(tǒng)的操作終端，包括PC終端以及相應(yīng)軟件兩部分，主要是為用戶進(jìn)行線路維護(hù)、查找故障點(diǎn)提供便利條件。

2．2監(jiān)測系統(tǒng)功能

（1） 多項(xiàng)測試功能。包括點(diǎn)名測試、定期測試、障礙告警測試。點(diǎn)名測試是指監(jiān)測員選擇和遙控遠(yuǎn)端監(jiān)測站對某段光纜進(jìn)行快速及時測試。定期測試是指遠(yuǎn)端監(jiān)測站根據(jù)遠(yuǎn)程裝置裝的相關(guān)測試性能如測試參數(shù)、測試起始時刻和測試周期的設(shè)置要求，對光纜線路中的光纖實(shí)施周期自動測試。當(dāng)所監(jiān)測的光纜線路發(fā)生故障時，或分析過濾或接受的光功率比門限值要低或與所監(jiān)測的光纜連接網(wǎng)管系統(tǒng)提供報警信號并判斷出光纜線路出現(xiàn)障礙的時候，監(jiān)測員就要啟動遠(yuǎn)端監(jiān)控站來對光纖進(jìn)行監(jiān)測，并對測試數(shù)據(jù)進(jìn)行回傳。

（2） 配置。配置系統(tǒng)中有設(shè)備的地址、名稱和注釋信息，需要配置光纖線路的起始和方位；可以選用列表或圖形來表示配置數(shù)據(jù)和對象的相關(guān)特征；具有檢查功能以及對數(shù)據(jù)進(jìn)行檢索、查詢和打印的功能。配置的一致性功能是指，監(jiān)測系統(tǒng)能檢查本地和遠(yuǎn)端數(shù)據(jù)相應(yīng)數(shù)據(jù)是否一致，在此基礎(chǔ)上會顯示出相對應(yīng)的信息。

（3） 光纜監(jiān)測系統(tǒng)能夠通過實(shí)時、遠(yuǎn)程和在線的方式對新增加的遠(yuǎn)端監(jiān)控站設(shè)備進(jìn)行監(jiān)測。新增的RTU可以按照設(shè)定的周期傳報需要監(jiān)測的光纜的運(yùn)行狀況數(shù)據(jù)。如果被檢測線路出現(xiàn)故障，遠(yuǎn)端監(jiān)控站能及時準(zhǔn)確地報告故障發(fā)生的地點(diǎn)，并及時傳到監(jiān)測中心。

（4） RTU。RTU負(fù)責(zé)管理監(jiān)測站的TSC操作，GIS里的圖形，可以進(jìn)行縮小、放大、漫游、整圖和選擇的操作。

3光纜監(jiān)測系統(tǒng)在信息傳輸中的監(jiān)測方式

當(dāng)前，光纜網(wǎng)絡(luò)在通信傳輸中的實(shí)現(xiàn)通過3種方式來完成：OTDR定位監(jiān)測方式、監(jiān)測光功率方式、OTDR定位監(jiān)測與光功率監(jiān)測相結(jié)合的方式。

（1） OTDR定位。可以通過在線監(jiān)測和備纖監(jiān)測。在線監(jiān)測是監(jiān)測業(yè)務(wù)纖。利用光波分開WDM，然后將OTDR發(fā)出的光傳到業(yè)務(wù)纖上。測試光的波長是傳到業(yè)務(wù)纖沒有使用的窗口上。如，某根光纖上有1 450nm的窗口來傳輸業(yè)務(wù)纖數(shù)據(jù)，它可以通過1 300nm的OTDR，在發(fā)出端對WDM進(jìn)行復(fù)用，這樣就使得這條光纖同一時間負(fù)荷兩種光波，這兩種光波波長不一樣，到了接收端，WDM將會將這兩種光波分開。備纖監(jiān)測的原理是光尾纖從OSW引出，接到ODF，在此完成與備纖的連接。這種光纜監(jiān)測系統(tǒng)只監(jiān)測備纖，這樣系統(tǒng)的價格就比較低。

（2） 光功率監(jiān)測是利用兩個監(jiān)測站進(jìn)行的，在這兩個站中心設(shè)立獨(dú)立的光源，檢測站內(nèi)設(shè)置光功率的檢測模式，并設(shè)置報警門限。若光功率消耗超過了報警門限，就會產(chǎn)生報警信號，刺激啟動測試，進(jìn)而確定故障信息。

（3） 兩者結(jié)合。兩者是指OTDR和光功率，這樣就可以利用二者的優(yōu)點(diǎn)，互補(bǔ)操作監(jiān)測系統(tǒng)，完成信息傳輸功能。

4結(jié)論

光纜網(wǎng)絡(luò)的快速發(fā)展速度使得現(xiàn)時的維護(hù)力量和人工水平難以適應(yīng)，這對傳統(tǒng)的維護(hù)和搶修方式提出挑戰(zhàn)。這就需要采用最新的科學(xué)技術(shù)對監(jiān)測系統(tǒng)信息傳輸進(jìn)行管理，以動態(tài)的方式觀察光纖的傳輸性能，準(zhǔn)確判斷故障的地點(diǎn)和時間，保障通信信息有效傳輸。

主要參考文獻(xiàn)

［1］ 趙子巖，劉建明，等． 電力通信網(wǎng)光纜監(jiān)測系統(tǒng)的規(guī)劃與設(shè)計［J］． 電網(wǎng)技術(shù)，2007（3）．

［2］ 李踐實(shí)． 光纜監(jiān)測系統(tǒng)技術(shù)及應(yīng)用研討［J］． 鐵路通信信號工程技術(shù)，2007（3）．

光纜監(jiān)測系統(tǒng)范文第4篇

關(guān)鍵詞：級聯(lián)開關(guān)；OPGW；自動監(jiān)測系統(tǒng)；應(yīng)用研究；OTDR

前言

隨著電力光纜在電力系統(tǒng)中的不斷應(yīng)用，其運(yùn)行維護(hù)水平直接影響著電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行，在實(shí)際運(yùn)行過程中為了保證電力光纜的穩(wěn)定性，就必須定期對光纜進(jìn)行必要的維護(hù)。光纜技術(shù)的大力推廣的造成了光纜數(shù)量的不斷增多，在這種情況下傳統(tǒng)的維護(hù)手段已經(jīng)無法滿足應(yīng)用需求，在這種情況下，就迫切需要一種更加高效的電力光纜維護(hù)方式。在下面這篇文章里，我們就將對基于OTDR技術(shù)實(shí)現(xiàn)OPGW光纜在線監(jiān)測這一系統(tǒng)進(jìn)行簡單了解，并重點(diǎn)對光開關(guān)級聯(lián)在系統(tǒng)中的應(yīng)用問題進(jìn)行重點(diǎn)分析。

1 OPGW光纜及OTDR技術(shù)的應(yīng)用

目前在電力系統(tǒng)輸電網(wǎng)絡(luò)中，電力光纜的主要應(yīng)用方式是將光纜安置在架空輸電線路的地線中，從而形成輸電線路上的通信網(wǎng)絡(luò)，通過這種結(jié)構(gòu)形式能夠?qū)崿F(xiàn)地線和通信的雙重功能，被稱為OPGW光纜。通過實(shí)踐證明，OPGW光纜在可靠性、機(jī)械性能、節(jié)省成本等方面都有著明顯的優(yōu)勢。

在電力光纜自動監(jiān)測系統(tǒng)中，廣泛應(yīng)用到了OTDR技術(shù)，一般情況下，OTDR主要代指光時域反射儀，這是一種精密的光電一體化儀表，制造原理是光線在光纖中傳輸時的瑞利散射和菲涅爾反射所產(chǎn)生的背向散射，目前在光纜線路的施工維護(hù)工作中，能夠?qū)饫w長度、光纖的傳輸衰減、接頭衰減進(jìn)行測量，并且對于故障的定位有很大幫助。隨著OTDR技術(shù)的發(fā)展革新，在光纜運(yùn)行維護(hù)領(lǐng)域，通過對多臺OTDR進(jìn)行整合，最終形成了一個集測試、分析、告警、定位、信息管理、業(yè)務(wù)報表功能于一體的光纜網(wǎng)絡(luò)集中監(jiān)測系統(tǒng)。光纜監(jiān)測系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)分為四層，從上到下分別是企業(yè)控制中心EMC、省控制中心PMC、本地控制中心LMC及設(shè)備控制中心DMC。其中構(gòu)成DMC的主要組成部件包括OTDR模塊、光開關(guān)模塊OLM、OPM以及OLP模塊等，在這里我們只對OLM系統(tǒng)中的光開關(guān)級聯(lián)問題進(jìn)行重點(diǎn)分析。圖1為OLM模塊的實(shí)物結(jié)構(gòu)圖，其中的OSW代表光開關(guān)盤，它是由多個光開關(guān)組成的，OSW通過一個輸入接口于與OTDR模塊進(jìn)行連接，通過多種通道選擇輸出路由，使OTDR測試信號能夠到達(dá)不同的光纖上，從而實(shí)現(xiàn)對多路光纖的檢測。其中光開關(guān)之間的切換是依靠相應(yīng)的軟件進(jìn)行控制。

圖1

2 光開關(guān)級聯(lián)

所謂級聯(lián)，在電力系統(tǒng)中指的是將二個以上的設(shè)備通過某種方式連接起來，能起到擴(kuò)容的效果。在電力光纜維護(hù)過程中，通過使用光開關(guān)級聯(lián)技術(shù)有利于節(jié)約建設(shè)成本，通過級聯(lián)技術(shù)，在自動化監(jiān)測系統(tǒng)中對一條光纜進(jìn)行監(jiān)測只需要使用一條光纖，一個OLM監(jiān)測單元就能夠?qū)崿F(xiàn)對多條光纖的監(jiān)測工作。在實(shí)際的應(yīng)用過程中光開關(guān)的級聯(lián)主要有兩種方式，即本地光開關(guān)級聯(lián)和遠(yuǎn)方光開關(guān)級聯(lián)，區(qū)別在于前者光開關(guān)和OTDR都在本地機(jī)框內(nèi)，而后者OTDR在本地機(jī)框內(nèi)，光開關(guān)在遠(yuǎn)端，圖2為簡單的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖。

通過對拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖進(jìn)行分析，我們發(fā)現(xiàn)通過級聯(lián)，在系統(tǒng)中只需要試驗(yàn)一個OTDR模塊，就能實(shí)現(xiàn)對多條光纜的監(jiān)測功能，其中功能實(shí)現(xiàn)的重難點(diǎn)就在于各級光開關(guān)OSW內(nèi)部輸出路由的選擇切換。

為了將光開關(guān)級聯(lián)技術(shù)更好的應(yīng)用在光纜自動監(jiān)測系統(tǒng)中，就必須要妥善的解決光開關(guān)切換站的選址、配置及監(jiān)測系統(tǒng)測試路由的規(guī)劃以及級聯(lián)開關(guān)的切換控制技術(shù)這三個方面的問題，其中對光開關(guān)的選址和配置造成影響的因素主要是光纜監(jiān)測系統(tǒng)測試覆蓋能力及設(shè)備成本、運(yùn)行維護(hù)難度、可擴(kuò)展能力及方案實(shí)現(xiàn)成本。對于這一問題，我們在這里不進(jìn)行詳細(xì)分析。

關(guān)于電力光纜自動監(jiān)測系統(tǒng)測試路由規(guī)劃這一問題，重點(diǎn)是關(guān)于光開關(guān)切換站的部署方案，要盡量避免因?yàn)榧壜?lián)而導(dǎo)致監(jiān)測系統(tǒng)測試動態(tài)范圍不足情況的發(fā)生。這一問題的出現(xiàn)是由于級聯(lián)開關(guān)的引入會導(dǎo)致測試路由出現(xiàn)額外插入損耗（大概每級開關(guān)導(dǎo)致的插入損耗在0.6-1dB），所以為了保證測試動態(tài)范圍充足，在規(guī)劃測試路由時，要對插入損耗這一問題進(jìn)行充分考慮，滿足系統(tǒng)的應(yīng)用需求。

在自動監(jiān)測系統(tǒng)中應(yīng)用級聯(lián)開關(guān)技術(shù)，其根本是妥善的完成光開關(guān)的切換控制，根據(jù)監(jiān)測系統(tǒng)的整體設(shè)計方案，在各個不同的變電站分別安裝了一套光開關(guān)系統(tǒng)，并以光開關(guān)級聯(lián)技術(shù)進(jìn)行設(shè)置，在對系統(tǒng)管轄光纜線路進(jìn)行測試時，首先要將本地與遠(yuǎn)程的光開關(guān)設(shè)備進(jìn)行切換控制，將相應(yīng)的各個光開關(guān)端口按照順序逐次切換，最終切換到要測試光纜的測試路由，為測試提供一條暢通的光纖通道，保證測試的可靠進(jìn)行。

3 實(shí)例分析

通過上面分析，我們對于光纖自動監(jiān)測系統(tǒng)及光開關(guān)級聯(lián)這兩個問題有了簡單的認(rèn)識，為了更好的理解光開關(guān)級聯(lián)在實(shí)際監(jiān)測工作中的應(yīng)用，我們結(jié)合白銀電力公司通信網(wǎng)將110kv科技園變、330kv銀城變兩個站點(diǎn)設(shè)計建設(shè)為光纜在線監(jiān)控站點(diǎn)這一實(shí)例進(jìn)行分析。

在該套設(shè)計方案中是將銀城變設(shè)定為監(jiān)測主站，科技園變設(shè)定為二級開關(guān)監(jiān)測站，所使用的光纜自動監(jiān)測設(shè)備是由武漢光迅科技股份有限公司生產(chǎn)的，主要實(shí)現(xiàn)光纜性能劣化告警、光纜測試、光纜故障定位及光纜資源管理等功能。圖3是系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D。

圖3

此次設(shè)計的目的是為了對基于OTDR的OPGW光纜故障分析與實(shí)時在線監(jiān)測系統(tǒng)進(jìn)行測試。所以只是選擇了兩個變電站作為監(jiān)測站建立系統(tǒng)，在規(guī)劃好監(jiān)測站及光開關(guān)站的具置后，就可以根據(jù)實(shí)際情況對這套白銀電力光纜自動監(jiān)測系統(tǒng)進(jìn)行測試路由，實(shí)現(xiàn)對調(diào)度區(qū)域內(nèi)光纜網(wǎng)絡(luò)的監(jiān)測維護(hù)。

在測試過程中，這套系統(tǒng)很好的實(shí)現(xiàn)了對光纜的自動監(jiān)測，完成了各項(xiàng)功能的測試，實(shí)踐證明自動監(jiān)測系統(tǒng)在電力光纜中的應(yīng)用，在很大程度上提高了電力光纜的運(yùn)行維護(hù)水平，同時通過在監(jiān)測系統(tǒng)中使用光級聯(lián)開關(guān)技術(shù)，在實(shí)現(xiàn)同等目標(biāo)的情況下，成本僅為不使用級聯(lián)開關(guān)技術(shù)監(jiān)測系統(tǒng)的四分之一，由此可以確定，在光纜監(jiān)測系統(tǒng)中推廣光級聯(lián)技術(shù)有著一定的必要性。

4 結(jié)束語

在這篇文章里，我們首先對光纜自動監(jiān)測系統(tǒng)進(jìn)行了簡單的了解，并重點(diǎn)對光開關(guān)級聯(lián)技術(shù)在監(jiān)測系統(tǒng)中的應(yīng)用進(jìn)行了分析。隨著光纜在電力系統(tǒng)中的不斷應(yīng)用建設(shè)，光纜網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行維護(hù)工作將成為電力系統(tǒng)工作的一個重要部分，在證實(shí)了OTDR自動監(jiān)測系統(tǒng)能夠滿足應(yīng)用需求的前提下，有必要在電力光纜運(yùn)維工作中推廣應(yīng)用自動監(jiān)測系統(tǒng)，從而最大限度的提高運(yùn)維效率，降低人力物力成本。

參考文獻(xiàn)

[1]趙子巖，黃勇軍，趙建強(qiáng)，等.電力光纜多級光開關(guān)級聯(lián)測試技術(shù)研究[J].光通信技術(shù)，2010（6）.

[2]高衛(wèi)東，宋斌.電力光纜自動監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計方案[J].廣東電力，2012，（2）.

[3]康晨.OTDR遠(yuǎn)程光纜集中監(jiān)測系統(tǒng)研究[D].北京郵電大學(xué)，2007，06，01.

光纜監(jiān)測系統(tǒng)范文第5篇

關(guān)鍵詞：光纜監(jiān)測；RTU ；系統(tǒng)管理

中圖分類號：TP14 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

一、光纜監(jiān)測概述

南水北調(diào)中線工程的干線光纜全長1431.945km，分布地域廣，光纜監(jiān)測和維護(hù)工作繁重，其承載業(yè)務(wù)重要。光傳輸系統(tǒng)雖然也具備網(wǎng)絡(luò)管理和維護(hù)機(jī)能，但卻無法支持對光纜（光纖）特性與品質(zhì)的監(jiān)控，在告警方面也只能提示有告警發(fā)生，而無法精確定位出光纜（光纖）故障點(diǎn)。為了第一時間發(fā)現(xiàn)故障，快速準(zhǔn)確的定位故障點(diǎn)，減少光纜中斷造成的損失，需建設(shè)一套光纜自動監(jiān)測系統(tǒng)實(shí)時掌握光纜（光纖）狀況。

光纜自動監(jiān)測系統(tǒng)能夠?qū)⒐饫|監(jiān)測、告警、故障分析、定位、故障管理有機(jī)結(jié)合在一起，為光纜（光纖）的安全高效運(yùn)行提供保障。南水北調(diào)中線自動化調(diào)度系統(tǒng)選用西安雷迪維護(hù)系統(tǒng)設(shè)備有限公司的OTS-II光纜自動監(jiān)測系統(tǒng)，整個系統(tǒng)結(jié)構(gòu)緊湊、可靠性高，為系統(tǒng)穩(wěn)定、長期的運(yùn)行提供根本的保證。系統(tǒng)監(jiān)測設(shè)備采用32位嵌入式處理器和嵌入式操作系統(tǒng)，系統(tǒng)軟件能夠?qū)崿F(xiàn)對光纜相關(guān)資源信息的查詢和管理等功能。通過該光纜自動監(jiān)測系統(tǒng)，能夠及時發(fā)現(xiàn)光纖網(wǎng)絡(luò)的故障，有效地預(yù)防和減少光纖網(wǎng)絡(luò)隱患和障礙，確保光纖物理網(wǎng)絡(luò)優(yōu)質(zhì)、高效、安全、穩(wěn)定的運(yùn)行。

二、光纜監(jiān)測方式

南水北調(diào)中線自動化調(diào)度系統(tǒng)光纜監(jiān)測選擇采用實(shí)時備纖監(jiān)測方式對全線光纜全部路由進(jìn)行監(jiān)測，即1芯備纖光功率實(shí)時監(jiān)測和1芯備纖OTDR輪巡掃描監(jiān)測方式對全線光纜7×24小時實(shí)時監(jiān)測。

（一）光功率實(shí)時監(jiān)測

監(jiān)測站中的光功率監(jiān)測模塊實(shí)時監(jiān)測光纖收到的光功率值。如光功率值異常，例如光功率值下降超過告警門限，甚至無光信號，則確認(rèn)纖芯有故障。監(jiān)測站首先根據(jù)預(yù)先設(shè)定好的門限參數(shù)，判定光功率告警級別。其次通過網(wǎng)絡(luò)將光功率告警信息上報給服務(wù)器，同時自動控制光開關(guān)和OTDR模塊進(jìn)行動作，對相應(yīng)的光路進(jìn)行測試。服務(wù)器收到監(jiān)測站送來的光功率告警后，將告警信息錄入數(shù)據(jù)庫，同時根據(jù)告警級別的設(shè)定和管理人員的設(shè)定，發(fā)送告警短信給相應(yīng)管理人員。

（二）OTDR輪詢掃描監(jiān)測方式

監(jiān)測站在周期測試時，會自動控制光開關(guān)和OTDR模塊進(jìn)行動作，對相應(yīng)的光路進(jìn)行測試。首先將光開關(guān)切換到相應(yīng)的端口位置，隨后控制OTDR使用預(yù)先設(shè)置好的測試參數(shù)，對該光纖進(jìn)行測試。測試完成后，監(jiān)測站將數(shù)據(jù)上傳給服務(wù)器。服務(wù)器將收到的監(jiān)測站上報的數(shù)據(jù)存入數(shù)據(jù)庫。并根據(jù)預(yù)先設(shè)定好的曲線，對當(dāng)前測試的曲線進(jìn)行對比分析。如果出現(xiàn)異常，則服務(wù)器將進(jìn)行線路報警，判定故障點(diǎn)位置和故障級別。

三、光纜監(jiān)測系統(tǒng)總體介紹

南水北調(diào)中線光纜監(jiān)測系統(tǒng)由監(jiān)測總中心、備用監(jiān)測總中心、監(jiān)測分中心、遠(yuǎn)程監(jiān)測站、監(jiān)測終端組成。網(wǎng)管分級管理，總中心具有最高權(quán)限。

監(jiān)測總中心：監(jiān)測總中心包括服務(wù)器、客戶端、打印機(jī)及相應(yīng)的服務(wù)器軟件等組成。服務(wù)器軟件包括數(shù)據(jù)庫（含GIS平臺接口）、后臺控制程序服務(wù)器、監(jiān)測中心客戶端。

備用監(jiān)測總中心：和監(jiān)測總中心配置相同。

監(jiān)測分中心采用和總監(jiān)測中心相同的配置，包括服務(wù)器、客戶端、打印機(jī)及相應(yīng)的軟件。

遠(yuǎn)程監(jiān)測站（RTU）：遠(yuǎn)程監(jiān)測站是系統(tǒng)測試的核心設(shè)備，設(shè)備包括控制模塊、OTDR模塊、光開關(guān)模塊、光功率檢測模塊和電源等模塊。

客戶端：可以與總監(jiān)測中心或監(jiān)測分中心實(shí)現(xiàn)連接。通過網(wǎng)管系統(tǒng)配置管理區(qū)域，監(jiān)測和管理相應(yīng)范圍內(nèi)的監(jiān)測站設(shè)備和光纜。

便攜客戶端：通過通信網(wǎng)絡(luò)（LAN、WAN、PSTN等）與系統(tǒng)相連，即可根據(jù)權(quán)限對系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)測。

四、光纜監(jiān)測系統(tǒng)調(diào)測方法及技術(shù)措施

（一） RTU遠(yuǎn)程監(jiān)測站測試

RTU遠(yuǎn)程監(jiān)測站的不同模塊測試方法如下：

1、PWU電源盤的測試

（1）測試所有電源和地之間均不短路。

（2）接入48V電源到1U背板的電源輸入端，電源板插到小背板的槽位上。 此時POWER燈和48V指示燈綠色亮。

（3）上電，用萬用表測試12V與GND之間電壓，調(diào)節(jié)電位器使12V為12.50V。此時面板12V指示燈綠色亮。

（4）測試-5V與GND之間的電壓應(yīng)為-5V。面板-5V指示燈綠色亮。

（5）測試5V與GND之間的電壓，調(diào)節(jié)電位器使5V為5.40V。此時面板+5V指示燈綠色亮。

（6）測試靠近面板的5V測試點(diǎn)電壓應(yīng)為5V。

2、OTDR的板卡測試

（1）將OTDR插入遠(yuǎn)程監(jiān)測站（RTU）機(jī)箱的第8槽位，MCU插入PWU插入遠(yuǎn)程監(jiān)測站（RTU）機(jī)箱的第9槽位，PWU插到機(jī)箱最右側(cè)2個槽位，接入48V電源，打開電源開關(guān)。OTDR指示燈綠色閃爍，表示系統(tǒng)正常啟動。

（2）用以太網(wǎng)線連接測試PC機(jī)網(wǎng)口和MCU的ETH口，設(shè)置測試PC機(jī)的IP地址與MCU的IP地址的網(wǎng)段一致。

（3）在DOS下（開始-運(yùn)行-cmd）輸入telnet xxx.xxx.xxx.xxx回車，進(jìn)入遠(yuǎn)程監(jiān)測站（RTU）提示符的系統(tǒng)下。

（4）輸入showslot命令，查看OTDR的序列號，槽位號，生產(chǎn)日期，版本等信息均應(yīng)和實(shí)際板卡信息一致。

（5）用50公里盤纖和OTDR相連接。

（6）在telnet界面中，輸入otdrtest命令，測試量程為64公里，脈寬1000ns。啟動OTDR本地測試。

1） 在網(wǎng)管界面中，查看遠(yuǎn)程監(jiān)測站（RTU）上報曲線，曲線長度為50公里。

（二）系統(tǒng)調(diào)測

根據(jù)光纜自動監(jiān)測系統(tǒng)組網(wǎng)需要調(diào)通光纖通路，并對調(diào)通的光通路進(jìn)行測試。調(diào)測的主要工作流程如下：

1、進(jìn)一步技術(shù)澄清，細(xì)化工程方案、設(shè)備、工程、技術(shù)服務(wù)內(nèi)容根據(jù)現(xiàn)場情況做出相應(yīng)修改?，F(xiàn)場勘察，確定安裝具置，合理準(zhǔn)備設(shè)備配線，收集光纜基礎(chǔ)資料，確定設(shè)備安裝位置。

2、安裝機(jī)柜、設(shè)備，完成單機(jī)測試，測量光纜基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，采集光纜資源信息，地理采集、光纖指標(biāo)數(shù)據(jù)。

3、組建系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)，配置各級服務(wù)器、數(shù)據(jù)庫、軟件及終端。

4、錄入光纜資源資料，配置軟件。

5、系統(tǒng)運(yùn)行調(diào)試。

6、系統(tǒng)驗(yàn)收，工程總結(jié)。

7、培訓(xùn)并交付使用。

五、結(jié)語

綜上所述，在南水北調(diào)中線自動化調(diào)度系統(tǒng)光纜的維護(hù)和管理中，光纜自動監(jiān)測系統(tǒng)起到了非常重要的作用。在后期的運(yùn)維管理中，只有從主觀上重視，加強(qiáng)管理，做到管理專業(yè)化、制度化，設(shè)備技術(shù)先進(jìn)化，才能保證光纜系統(tǒng)的安全生產(chǎn)運(yùn)行，確保通信暢通。