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光纜監測系統范文1
關鍵詞： 光纜；監測；原理
中圖分類號TN913 文獻標識碼A 文章編號 1674-6708（2011）53-0176-02
隨著通信技術的興起和不斷的發展，大量的通信設備在通信網絡中廣泛的使用，這些設備的制式種類紛繁蕪雜，給管理工作帶來了極大的困難。在這些設備中，光纜作為一種優秀的通信信號傳輸通道具有其它介質所無法比擬的優點，如信息容量達、傳輸密度高、安全性高等，這使得光纜在通信領域得到十分廣泛的使用，在通信網絡中扮演著十分重要的作用，是當之無愧的通信網絡的大動脈。這使得光纜的安全性和穩定性十分的重要，一旦光纜出現故障將會導致十分嚴重的后果。光纜的使用已經有了很長的一段時間，隨著時間的延長很多早年鋪設的光纜開始老化，發生故障的概率不斷的增加。出現故障的時候采用傳統的維修方式很難及時的定位故障的位置，維修周期十分的長，造成通信網絡長時間無法恢復。在這種情況下，對通信光纜進行實時的監控與維護就是十分必要了。這樣可以對于光纜的性能進行實時的檢測和管理，一旦發現出現問題可以在問題造成大范圍的影響之前采取相應的措施，從而保證其傳輸的通暢，提高光纜維修效率，降低維護時間。
1 光纜監測系統原理
能夠自動對光纜線路進行實時在線監控，對光纜線路的性能狀態進行動態的檢測，并及時的發出故障警告的自動化系統被稱為光纜監測系統簡稱FOMS。在各個檢測站上安裝光時域反射儀，該儀器是整個光纜監測系統發揮作用的關鍵所在。光時域反射儀對光纜線路中不同時間和距離上的測試波長的背向散射光的分布曲線的變化對光纜線路的傳輸性能進行及時的掌握，這樣一旦光纜出現斷裂或者是其他形式的各種故障，都能被該儀器及時的發現，并及時發出告警。
整個光纜檢測系統通過多個光纜檢測路由對光時域反射儀所收集的信號進行加載，而系統中本身存在著一個完備的數據庫，該數據庫記錄著光纜正常運行的相關參數和數據，這樣通過和各個檢測站的光時域反射儀收集到的數據進行比對，看其是否存在不一致的地方，從而對光纜線路的運行狀態進行相應的判斷，同時相關的數據反饋給上一級的監測中心。光纜監測系統監測光端機收光功率，如果光端機的收光功率出現異常，光纜監測系統將根據異常的原因發出相應的警報，隨后光時域反射儀被啟動進行探測。這樣再結合全球衛星定位系統和地理信息系統的協助，對光纜出現故障的位置進行準確的定位，故障的地點將被顯示在監控中心。
2 系統實時監測的實現
光纜監測系統最大的優點是能夠實現對光纜狀態的實時監測，在發現光纜存在異常的時候系統能夠及時的發出警告，常見的警告以及解決方案如下：
1）光功率在線監測
將光傳輸設備的工作光，利用分光器進行分離，使之和警報模塊相連，這樣工作光的狀態就被監測，通過工作光的狀態來及時的掌握光纜的工作狀態，這樣一旦光纜出現問題的時候能夠被及時的發現?？茖W合理的設置每個檢測通道的光的功率值，一旦光線出現異常就會導致光功率的下降，當光功率低于這個值得時候就會發出警報，同時光時域反射儀被啟動對該條光纜進行檢測，從而有效的對故障進行定位。
2）光端機告警監測
光纜在發出異常的時候產生的告警信號通過系統上集成的告警采集模塊進行收集，告警采集模塊對收集到的告警信號進行初步的分析判斷，將無關的信息清理掉，激活光時域反射儀對相應的光纜進行檢測，以便及時的發現問題。
3）光功率備纖監測
對于備用光纖可以利用光功率告警模塊進行離線檢測，從而對光功率進行實時的監測，發現問題及時發出警告。由于備用光纖本身沒有信號源，為了能夠向備用光線發出光信號可以將一個光源設置在監測路由的末端，然后在測試的一端進行光功率的檢測。
4）各種監測方式的比較
在告警反映實時性上，光功率的在線監測和備纖監測方式要優于利用光端機告警的監測方式。從系統的可靠性方面來看，采用備纖進行光功率實時監測的系統由于不介入通信設備與線路，因此其系統可靠性最高；采用在線光纖進行光功率實時監測的系統由于和通信光源共用同一纖芯，并且引入了波分復用器和濾光器等器件，使得整個系統的可靠性有所降低；而利用光端機告警的監測方式由于光端機會有誤告警，會導致測試系統常被激活測試，其系統可靠性差。
從實施方面來看，光功率的備纖監測方式只需在發端增加一個光源，而對原有的光纖通信設備和光纖連線方式不需要做大的改造，實施復雜度最小。光功率的在線監測方式則需要引入一系列光器件，對原有的光纖通信設備和光纖連線方式需要做大的改造，實施復雜度大；光端機告警的監測方式則需要增加光端機告警信號采集接口，實施復雜度較大。綜合網管告警監測方式需要網管系統提供相應的接口，需要編寫協議轉換程序。
3 結論
光纜監測系統融合了網絡通信技術、光學測量技術、地理信息系統以及全球衛星定位系統等技術，對光纜中光纖傳輸衰耗特性變化及光纖阻斷故障實現遠程分布式實時、在線的自動監測。采用TCP/ IP 進行系統互連，符合全國電信管理網的要求。引入光纜線路監測系統，不影響在用的光傳輸系統的傳輸性能。今后，隨著信息技術的發展和電力系統對高速數據業務、圖像業務的迫切需求以及高速因特網、多媒體視像等寬帶業務的接入，電力系統的光纖傳輸網將會繼續得到持續快速發展。光通信技術的發展，將使光纖傳輸信息的能力越來越大，單位時間的線路阻斷會造成更大損失。因此，光纜線路監測的重要性將更加突出。如何進一步提高光纖通信的可靠性，如何更及時有效地對光纜線路實施監控與管理，準確地捕捉故障征兆，防止線路阻塞，已經成為人們關心的問題，因此也使光纜監測系統成為電力通信市場的一個新亮點，而得到空前的發展。
參考文獻
[1]電信總局.本地網光纜線路監測系統技術要求[M].北京：人民郵電出版社，2000.
光纜監測系統范文2
【關鍵詞】光纜線路自動檢測系統方案
隨著通信網絡的日益發展和逐漸成熟，通信設備在應對不同要求的情況下出現了各種性能的增加，這就使的整個通信網絡管理維護工作變得更加復雜和繁瑣。因為光纜通信傳輸系統對光纜特性的監控不予支持，在實際的工作中盡管光纜通信傳輸有很好的保護倒換功能和良好的網絡管理，但在線路出現故障的情況時常發生。因此，在只用設備本身的監測系統以不足以保證光纜傳輸線路高速、大容量的順利傳輸，需要結合光纜線路自動監控系統來協助對其進行信息化控制和管理。本文主要通過介紹自動化系統監測原理以及對我國某種光纜線路的分析，講解如何實現監測系統自動化的方案。
一、光纜線路自動檢測系統
（1）光纜線路自動監測系統含義。光纜線路的自動監控系統的英文縮寫是OAMS，是電信管理網中分屬于傳輸管理域中的一個子網。這種自動化監測系統是發現故障和光纜路線的重要技術手段?？茖W利用計算機系統和光纖通信測量技術為主，實現對光纜線路的質量和運行做自動化的監測測試工作。
（2）光纜線路系統組成。系統結構組成。在光纜線路的自動化管理系統結構組成中運用了多種分級式的結構模式，有利于在擴張和減載方面進行靈活處理。監測中心、監測站和通信網絡組成了整個監測系統。其中，監測中心的主要職責是對自己管理區的監測站進行管理和應用。管理控制的命令通過服務器傳送到各個不同的監測站中去。監測站的功能是光纖網中需要被監測的光纖做統一監測工作，將光纖網的運行情況進行詳細的監控和管理并隨時做好警報準備，來通知路面上的監測中心。通信網絡的作用是實現中心站和RTU之間的實時通信，確保測試命令和監控的數據能夠及時傳達。
中心站的數據服務器是專門用來管理光纜監測系統的操作用戶資料，所用使用的光盤信息資料，傳輸配置資料，每日檢測數據，設備管理信息等資料的儲存數據庫，在整個系統結構中有著非常重要的作用。工作站能夠有效地為用戶提供直接使用的光纜監測系統，通過將所有的界面設置為客戶的方式來方便用戶的使用。利用程序進行光纜檢監測、處理故障問題、統計數據以及系統管理，實現多臺共同運行，促進數據資源共享服務。
二、自動檢測原理
對分布在光纜線路中的大量采集點的光器件和光纖傳輸中數據的分析和研究，是光纜線路自動監測系統的主要職能。在光功率、光脈沖背向散射的過程中，將信息傳遞給各級的監測中心和監測站，對這些監測的數據進行科學的分析和研究，尋找問題的解決辦法，做好對整個運行系統的維護和修護工作，確保系統能夠正常的運行和管理。
在結合了計算機通信、網絡技術以及光學測量技術的情況下，再將地理信息系統和衛星系統有效的結合起來，確保光纜線路自動系統的安全、高效的開展工作。同時對光纜線路的定位提供可靠的保證，當光纖的傳輸損耗特性和光纖阻斷發生故障的時候提供遠程監控的手段來解決遇到的問題。并且不對光輸系統的傳輸性能和現實服務產生影響，保證維護和服務同時開展。
三、監控系統的實際運用
針對不同的檢測對象采取的監測系統也不相同，針對在實際的運用中的情況可以通過不同的方面來闡述，按照情況可以將檢測系統分成兩種情況。一種是對光纜金屬護套對地絕緣電阻的測試，一種是對光纖后散系數的測試。下面就這兩種不同的監測系統進行詳細的分析和研究。
（1）光纜護套對地絕緣電阻自動監控系統
光學纖維束是光纜的核心成分。在光束的外層用來鋁置的套管來保護，最外層是用塑料制成的外殼來包裝的。一般情況下，都是將光纜埋在地下來實現長距離的運輸。因為收到地下環境的影響，導致光纜外殼發生破損而影響了信號的傳輸強度。地下的水分含量較多，一旦發生光纜進水的情況將直接影響到信號的質量。在這方面就需要對大地的絕緣電阻值是否下降來進行檢測，通過檢測的數值可以判定其是否出現外殼破損的情況。維修人員通過這一技術的運用，簡單、快捷的找到出現問題的地方，進行對其做維修處理。相比傳統的檢測方式，花費大量的時間來尋找問題發生的地方，這項科學技術節省了很多時間和精力，提高了光纜維護的效率，降低了維修的成本。對整個光電纜的檢測系統的完善具有一定的推動作用。
此系統的優勢在于當光纜外殼出現破損時可以及時發出警報信號，方便維修工作及時的開展，對需要的數據能夠進行自動的采集和整理，系統設備相對簡單，同時能夠對出現故障的地方準確定位，大大提高了檢修的效率。因為任何系統的有缺點都是并存的，在具體的使用過程中也存在一些不利的地方，由于我國在對光纜填埋施工時，外層金屬的保護層會對地絕緣電阻方面產生較大的影響，因此在使用之前必須對其使用標準做嚴格地規定，這樣的工作流程就無形中增加了前期工作總量。其次，對前站安裝傳感器的過程中，因為需要將接頭盒打開，這項操作對電纜線路來說存在很大的危險性。最后，此系統的傳輸和測試方式都是通過將電纜埋在底下來進行的，對于在空中架線的模式不能利用。
通過對這種監測系統在實際中的運用分析，可以發現目前光纜線路的大體工程已經基本完工，如果有需要改造的地方則要耗費巨大的工程，相對來說改造難度比較大，因此，這種光纜護套的地絕緣電阻自動監控系統不適用于目前的形勢發展。
（2）光纖自動監測系統
利用光纖后散射曲線的遠端測試方式完成光纜線路的自動監測的過程就是光纖自動系統的工作模式。這種高端的自動檢測系統已將運用在運營商的一些光纜干線上。在目前所敘述的光纜監測系統就是指這種監測系統。監測中心和檢測站組成了光纜自動監測系統，其中監測中心又包含了總檢測中心和省監測中心以及區監測中心。這種系統的工作原理是對分光路器所截取得光傳輸網絡發、發信端進行光功率的測量。通過對光功率的檢測發現故障出現的狀態和位置。當確定故障以后就會立刻啟動相應的程序來對這一故障測試。按照不同的情況將采用不同的監測方式。技術科學的進步也帶領著光纖自動化系統不斷完善和進步。這種自動系統被廣泛的運用在全國各個地方的線路維護工作中，對推動我國的電纜修護工作起到了一定的積極作用，同時因為技術的欠缺還存在某些方面的不足。
1、光纖監測系統在實際中的運用過程中可以將預警信息分成三種方式，下面就從這個方面來闡述其存在的不足。其一，AIU的使用過程會將系統百分之三的光功率分流掉，這樣就造成了富裕度較小的地方運行出現問題。其二，在使用架告警信號時，因為不能準確定位機架中具體的部位，使得系統認識錯誤而發出錯誤的告警信號，從而影響判斷。其三，不同廠家的數據格式存在差異，較難統一。
2、系統介入耗損的的原因，因為是在特定的操作系統中運行，對系收光功率有影響。與之前講述的自動監測系統相比，沒有迅速倒換的功能，即不能解決倒換光路和通信恢復的功能。監測光纖的數目相對較少，在光纜發生非全阻礙時，阻斷光纖不屬于監測的光纖，因此監測系統不會對其發出告警的提示信號。這樣就會對整個故障的判斷存在一定的誤差，影響了最后的維修工作，無形中增加了對其投入的成本和精力。
四、光纜線路檢測系統的發展趨勢
光纜線路的自動監測系統對實現光纜的監視、故障定位、維修率都起著非常重要的作用，在遇到故障問題時能夠及時的發現并作出預警反應。這樣能有效預防故障的發生。對維護工作的進一步開展起到很大的推動作用，目前使用光纜系統已經發展成為一個專有的計算機網絡系統，通過這樣形式的轉化，在信息的承載能力上和網絡結構上都能接受很好的處理和應用。在擁有這樣好的網絡支持平臺下應該充分的發揮光纖電纜的作用和價值，避免引起不必要的浪費。將其全部的功效都科學。合理的運用出來，為提高其利用率作出貢獻。
在將光纜自動監控系統的計算機網絡平臺的價值利用出來，就必須實現巡檢系統的完善和報表系統的更新，以及各個辦公系統和光纜地理系統進行全面的建設，實現所用使用的信息資源共享和溝通交流工作，在設備硬件上就不需要投入太多的資金而產生重復浪費。我國電信部門也對系統建立這樣的自動檢測有一個全面的參與過程，在考慮是否運用到長距離運輸的過程中建立合理的管理網絡平臺，運用系統將每日的維護工作落到實處，實現從前人工管理向計算機網絡管理的平臺邁進。確保光電纜的正常運行。
將設備的監測管理和線路的檢測管理科學的結合起來，有利于推動光纜通信和電纜線路自動監測系統的發展和進步，隨著日后科技的發展，這將是未來的發展趨勢，全面推動信息化的快速發展。
五、結束語
通過對光纜線路自動化監測系統的整體描述和分析，對于光纖通信網絡中的任何故障都能作出準確的定位和及時報警處理。將監測的結果通過電子圖的方式顯示出來，方便維修的工作人員能及時的對問題進行處理。在日趨競爭的通信市場中，擁有大容量的優勢已不足以面對激烈的競爭，需要在更為核心的質量服務上做出創新和改革，為實現每個用戶的信息通暢而作出努力，光纖傳輸系統裝備就是未來發展的方向，對網絡通信監測系統改革有很大的推動作用。
參考文獻
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光纜監測系統范文3
［關鍵詞］ 監測系統； 通信傳輸； 光纖
現代信息全球化的推動，突飛猛進的信息化建設，使光纜信息通信技術在信息化建設中占有越來越重要的地位。承擔著整個通信網絡九成以上通信業務的光纖傳輸網，不僅有超大的容量，也逐漸成為通信網絡的關鍵結構部分。
1光纜監測系統簡述
所謂光纜監測系統，就是通過對光纜進行監測，進而做出光纜運行是否正常的判斷；當出現不正常情況時，就會進行報警，并進行相應的測試，以準確定位故障發生點。隨著現代信息技術和通信事業的發展，光纜監測技術的水平和手段得到提高和完善，已經由最初的肉眼監測發展到現今的監測結果更精確的電子化自動監測。所謂電子自動化監測是指運用自動化監測系統，實施對光纜線路傳輸質量的監測。跟傳統的肉眼監測相比，電子自動化監測具有高效、準確的優點。
光纜監測系統實施的流程分為3個部分：信息采集、匯總與分析信息數據、評價與診斷設備的運行情況。（1）如果沒有信息采集，就不能進行光纜信息監測。信息采集是指獲取信息，讓檢測員了解監測對象處于什么樣的狀態。（2）如果對收集起來的數據不進行匯總和分析，就失去了收集數據的作用，無法揭示數據反映的現象，無法揭示內在的規律，監測很難實施。（3）評價與診斷設備運行的情況。因為監測是最基本的維護行為，維護的最終目標是能夠進行評價和診斷。
2光纜監測系統的結構和功能
2．1監測系統組成結構
光纜監測系統主要由監測中心、RTU遠端檢測站和操作終端3部分組成。其中，遠端監測站主要包括光時域反射儀OTDR、光功率監測OPM單元以及光開關OSW等硬件設備，分為監控單元和測試單元，前者主要負責對光纜信息進行監控，后者主要是對光纜運行狀態進行測試。處于光纜監測系統的控制中心地位的是監測中心站，主要包括監測網管系統和服務器兩部分，主要作用是根據接收到的管功率監測單元的相關警報，向光時域反射儀以及光開關發送測試及切換等相關命令，并根據反饋回來的測試結果加以分析，做出判斷，準確定位故障點。操作終端也就是監測客戶端，即用戶對整個系統的操作終端，包括PC終端以及相應軟件兩部分，主要是為用戶進行線路維護、查找故障點提供便利條件。
2．2監測系統功能
（1） 多項測試功能。包括點名測試、定期測試、障礙告警測試。點名測試是指監測員選擇和遙控遠端監測站對某段光纜進行快速及時測試。定期測試是指遠端監測站根據遠程裝置裝的相關測試性能如測試參數、測試起始時刻和測試周期的設置要求，對光纜線路中的光纖實施周期自動測試。當所監測的光纜線路發生故障時，或分析過濾或接受的光功率比門限值要低或與所監測的光纜連接網管系統提供報警信號并判斷出光纜線路出現障礙的時候，監測員就要啟動遠端監控站來對光纖進行監測，并對測試數據進行回傳。
（2） 配置。配置系統中有設備的地址、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據和對象的相關特征；具有檢查功能以及對數據進行檢索、查詢和打印的功能。配置的一致性功能是指，監測系統能檢查本地和遠端數據相應數據是否一致，在此基礎上會顯示出相對應的信息。
（3） 光纜監測系統能夠通過實時、遠程和在線的方式對新增加的遠端監控站設備進行監測。新增的RTU可以按照設定的周期傳報需要監測的光纜的運行狀況數據。如果被檢測線路出現故障，遠端監控站能及時準確地報告故障發生的地點，并及時傳到監測中心。
（4） RTU。RTU負責管理監測站的TSC操作，GIS里的圖形，可以進行縮小、放大、漫游、整圖和選擇的操作。
3光纜監測系統在信息傳輸中的監測方式
當前，光纜網絡在通信傳輸中的實現通過3種方式來完成：OTDR定位監測方式、監測光功率方式、OTDR定位監測與光功率監測相結合的方式。
（1） OTDR定位?？梢酝ㄟ^在線監測和備纖監測。在線監測是監測業務纖。利用光波分開WDM，然后將OTDR發出的光傳到業務纖上。測試光的波長是傳到業務纖沒有使用的窗口上。如，某根光纖上有1 450nm的窗口來傳輸業務纖數據，它可以通過1 300nm的OTDR，在發出端對WDM進行復用，這樣就使得這條光纖同一時間負荷兩種光波，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。這種光纜監測系統只監測備纖，這樣系統的價格就比較低。
（2） 光功率監測是利用兩個監測站進行的，在這兩個站中心設立獨立的光源，檢測站內設置光功率的檢測模式，并設置報警門限。若光功率消耗超過了報警門限，就會產生報警信號，刺激啟動測試，進而確定故障信息。
（3） 兩者結合。兩者是指OTDR和光功率，這樣就可以利用二者的優點，互補操作監測系統，完成信息傳輸功能。
4結論
光纜網絡的快速發展速度使得現時的維護力量和人工水平難以適應，這對傳統的維護和搶修方式提出挑戰。這就需要采用最新的科學技術對監測系統信息傳輸進行管理，以動態的方式觀察光纖的傳輸性能，準確判斷故障的地點和時間，保障通信信息有效傳輸。
主要參考文獻
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光纜監測系統范文4
關鍵詞：OPGW光纜；自動檢測；線路維護
近年來，隨著數據通信的迅速增加，使得光纖通信在整個電力通信系統中有著越來越重要的作用。但是因為光纜容易受到各種外界因素的影響，并會直接導致光纖通信過程中出現各種故障，從而給整個電力系統的通信調度工作都造成了很大影響。這就要求相關的工作人員在光纖發生中斷的情況下，能夠迅速地發現故障并及時進行維修，從而保證整個電力系統的通信調度功能的可靠性。
1 傳統的光纖通信維護手段中存在的問題
在傳統的光纖通信維護手段中，對于發生故障時的反應速度與相關的工作人員有著很大的聯系，如果在故障發生的情況下，值班人員以及維護人員沒能夠很好地進行配合與行動，就會直接導致搶修的進程被嚴重耽誤，并直接地影響到了整個電力線系統的通信狀況。而且在傳統的維修過程中，光纖發生故障時的警報是由光設備這種傳輸系統來提供的，但是在實際的運行過程中，往往會因為光設備出現故障，而導致在整個光纖出現故障的情況下，相關的維修人員很難在第一時間就充分地掌握故障發生的實際情況。除此之外，利用光設備告警也難以對故障所發生的位置進行及時的定位，并且難以對光纖傳輸網絡其傳輸性能的轉變難以有一個較為準確的預判。而利用傳統的光設備告警，往往只有在線路出現故障的情況下才會出現告警信息，從而難以起到很好的故障預警作用。
而且一些電力公司在對光纜的運行維護工作僅僅局限于每年都進行的備用纖芯測試，這樣的做法往往難以及時地把握住相關的光纜運行情況，而且因為光纜的施工運行資料不夠完善，這也就導致在光纜發生中斷等問題時，相關的電力公司只能夠借助于OTDR來進行光纜故障點的預測。這樣就使得在進行故障點搜尋的過程中往往會浪費大量的時間，從而導致了故障搶修時間的進一步延長。
2 進行系統的解決方案
2.1 系統構成
光纜的自動監測系統一般是由監測站以及檢測中心這兩部分構成的，其中檢測中心主要是由數據庫服務器、用戶操作系統以及數據輸出設備等設備構成，而檢測站則是由遠程的測試單元以及告警單元、網絡通信設備等系統構成。
2.2 相關原理
主控模板一般是整個檢測站中的核心模塊，一般采用的是相對穩定的嵌入式系統設計。利用主控模板能夠很好地進行單元運行狀態的遠程檢測，并能夠對各個模塊的狀態以及相關信息進行控制與設置，一般情況下，主控模板是利用網口與網管系統來進行信息的傳輸。
而程控光開關主要是進行光路擴展的測試，而當系統接收到光纜出現故障這一警告時，程控光開關會直接切換至報警光路上，并且等待著OTDR等系統來進行相關的故障測試。一般情況下，程控光開關是由電磁管制成的，并且有著很快的切換速度。
而利用OTDR反射儀能夠進行故障發生地點的精準查找，并進一步地形成曲線文件，并將該曲線文件借助于主控模板來傳輸給網管中心。而所有的控制工作以及數據處理工作都可以借助于OTDR模板來完成，其處理完成后的各項數據也能夠借助于總線傳輸到主控制模塊之中。
2.3 系統開發原則
在進行光纜自動監測系統的開發過程中，應當充分地遵循以下幾個原則：首先系統要求OTDR的波長應當與光傳輸設備的波長有著比較明顯的差異性，并且需要利用波反復技術的時候不對整個傳輸網絡產生影響。這樣就能夠很好地實現遠程、在線的實時檢測。除此之外，還要求該系統能夠對故障發生的位置進行準確的定位，并且需要擁有點名測試、實施測試以及周期測試這三種模式。并且能夠對上萬條光纖中存在的曲線數據進行有效的采集分析與存儲。此外在利用光功率檢測系統的時候，還應當對其進行30s一個周期的采集檢測，來進行全網光纖的實時反應。
該系統也應當采用模板化設計的結構方式，這樣就能夠更加方面的進行該系統的維護工作。而當雙電源備份中的一個電源發生故障時，另外一個電源就可以直接的承接所有的電源負荷，這就能夠充分保障在電源出現故障的情況下整個系統依舊能夠正常的運行。而且利用該系統來進行光纜故障的檢測工作，可以有著很高的效率以及穩定性能。
2.4 關鍵技術
OPGW光纜自動監測系統其關鍵技術在于能夠在故障發生的第一時間，就將詳細的故障信息通知給相關的研究人員，并且將整個工程的維護工作從被動方式轉變成為主動的方式。這就需要采用光功率檢測模板來進行光纖功率值的有效檢測。而OPM模板可以保持每天24h的工作時間，而為了能夠充分地提升該模板的可靠性，就需要將其地集成在一個標準的機箱之中。而利用波分復用技術也是能夠實現OPGW光纜自動監測系統的一項關鍵技術，利用該項技術，需要充分地保障其OTDE的波長能夠與光傳輸的波長有著相當大的差異性，并且要充分地保障利用波分復用技術的時候不會對相關的傳輸網絡造成較大的影響。
2.5 進行故障的判斷
一般情況下，被測光纖的背向散射曲線一般不僅能夠反映出光纖在傳輸過程中因為折射原理而造成的正常衰減，還能夠有效地反應出其二光纖中的物理接頭以及彎曲等情況所造成的一些故障。而在對這些事件進行判別的過程之中，也能夠利用五點法或者是最小二乘等算法來進行相關的計算，并借此找出這些奇點處的散射曲線軌距。而通過對這些曲線的斜率進行有效的分析，就能夠準確地得出在相應的位置之上所發生的一系列事件的類型。
2.6 應用方案
通過OPGW光纜自動監測系統，能夠遠程、實時在線的進行相關光纜線路的有效檢測，并且能夠及時地掌握住該光纖的實際運行情況。而通過將系統與GIS地圖進行精密的結合，就能夠使得其進行圖形化的顯示。這種自動監測系統其操作難度相對較小，并且能夠幫助相關的光纜線路維修人員提供一個使用的管理查詢工具。除此之外，利用OPGW光纜自動監測系統能夠很好地進行光纜的調度與管理工作，并且能夠有效地提升整個企業的運維效率。
3 結束語
在光纜的檢測過程中利用OPGW光纜自動監測系統，能夠有效地降低生產維護人員進行光纜故障維修時的工作量，并且能夠有效地判斷整個光纜發生故障的時間以及處理時間，從而大大地增強了光纖通信的可靠性與安全性。而借助于OPGW光纜自動監測系統，能夠有效地取代傳統的人工加儀器的光纜維護方式，并能夠幫助相關的工作人員更好地了解光纜的實時運行情況，從而對光纖傳輸網絡中所存在的一些隱患進行技術的處理。
參考文獻
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光纜監測系統范文5
【關鍵詞】電力通信光纜；GIS；自動監測管理系統
引言
近年來，配電網自動化技術開始大規模運用，配電網的通信光纜規模在急劇增加。光纖特性較脆，容易斷裂，傳輸特性在運行過程中會發生變化。光纜中斷將直接導致一個片區的配網自動化終端與主站之間的通道中斷，為提高配網光纜的的運行可靠性，降低對配電網自動化系統的影響，只有不斷提高日常維護管理水平和管理信息化水平。而要提高維護管理的效率和快速定位光纜故障點，就必須引進先進的技術。為此，我們提出了建設“基于配網GIS的電力通信光纜自動監測管理系統”的設想。
1 項目研究的背景
近年來，配電網自動化技術開始大規模運用。配電網自動化系統的傳輸通道主要以光纖通信通道為主，沿著10kV線路或電纜溝，新建了大量的普通光纜線路。由于光纜通常是架空或管道，經過的環網柜或柱上開關較多，每個信息點都要成端。同一段光纜經過的10kV線路較多，與線路沒有一一對應關系。目前，配網光纜運行中存在以下困難：（1）圖實相符工作開展困難，資源管理依靠傳統的紙質標簽加資料方式進行管理，容易出錯。（2）光纖資源收集及上報由人員現場完成，在維護的過程中光纖查找、端口定位全依賴紙質標簽，操作全手工，效率低下。（3）鏈路調度及故障定位依賴人員現場完成，效率較低且光纜故障定位需要耗費的時間較長。（4）目前缺少一個光纜線路管理的系統，光纜規模急劇增加后，管理困難。（5）光纜備用纖芯要求每年進行一次測試，而配網光纜段數較多且需要登桿測試，逐段測試的工作量大，風險較高。
目前，配網GIS在電力行業中已經得到了廣泛運用，在基礎管理、設備管理、運行管理等方面發揮了很大的作用。絕大部分通信普通光纜與配電線路同桿塔架設，通過實施“基于配網GIS的電力通信光纜自動監測管理系統”可以在現有配電GIS圖的基礎上增加通信普通光纜路由圖，結合光分配網絡解決方案，通過二次開發可以實現以下功能：（1）改變傳統的紙質標簽加資料方式的圖紙管理模式，實現圖檔資料的信息化管理；（2）實現光纜纖芯的在線監測和統計分析；（3）自動定位光纜故障點，在GIS圖形上直觀顯示且誤差較??；（4）實現光纖端口資源的電子標簽管理和光纜資源的信息化管理；（5）實現光纜開通、維護和故障處理流程的信息化管理；（6）光纜路由圖隨配網圖同步更新。
目前，GIS系統軟件和運用軟件日趨完善，運用領域日益廣泛，目前已經成為了一門比較成熟的技術。隨著GIS技術的發展，國內外多家公司對基于GIS的光纜自動監測系統進行了研究，其主要技術特點是：快速故障定位；告警工作流管理； 網絡體系的可伸縮性；采用Oracle大型數據庫；可以通過互聯網訪問；TMN和SNMP集成。
本系統在分析國內外技術特點的基礎上，既保留了一些好的功能，又根據實際需求增加了一些新的功能：（1）與目前運用較為成熟的配電GIS系統結合，移植配電GIS的圖形和參數，減少了GIS系統的開發環節；（2）增加了光纖端口標簽，用無線終端自動采集光纖端口信息，上報網管；（3）實現自動光路調度分配、工單發放等功能。
2 實現方案探討
本系統擬采用智能光分配網絡系統作為基礎，該系統可實現光纖網絡資源自動管理、自動業務驗收、快速/準確故障定位、快速業務發放等功能。智能光分配網絡系統與配網GIS系統對接，通過二次開發，結合eID技術和波分復用技術，實現故障點的圖形化顯示和通信光纜在地圖上空間位置的準確定位，通信站到故障點的最佳路徑的計算和查找等。
2.1 基于eID的實現方案
eID是一種電子編碼，即電子標簽。它給每個連接器編號，用以代替之前的紙標簽。eID是通過在光纖連接器上添加一個eID芯片來標識此光纖連接器。跳纖兩端的eID之間相互關聯，可以標識這兩個連接器是分別從屬于一根跳纖的兩個端子。
智能光分配網絡解決方案通過eID技術來標識光纖連接器以及他們之間的關系，智能光分配網絡設備可以自動識別插入的光纖連接器的eID，通過分析讀取到的eID信息來確定配線端口之間的連接關系。同時，為了便于端口定位，在每個適配器位置設置了一個LED指示燈，當需要進行跳纖操作的時候，ODN網管通過分析OSS的指令要求，點亮對應的端口指示燈，確保工人對端口的操作的正確性。最終實際的光纖連接關系由ODN網管通過北向接口傳遞給資源管理系統，確保資源管理系統里面的光纖連接關系準確，從而實現對無源網絡的有序管理。結構如下圖所示：
該方案實現ODN光纖連接信息自動錄入，無需人工錄入，保證數據的絕對正確，解決數據庫信息錯誤的問題。通過iField的可視化軟件，及配線設備上的智能指示，可以實現光纖自動化查找，操作過程的可視化指引，實現精確操作，大大提供運維效率，實現網絡的可持續運營和管理。
2.2 在線光纖檢測實現方案
在光纜故障檢測技術方面，傳統故障檢測采用OTDR測試，是通過發射光脈沖到光纖內，然后在OTDR端口接收返回的信息來進行。當光脈沖在光纖內傳輸時，會由于光纖本身的性質，連接器，接合點，彎曲或其它類似的事件而產生散射、反射。其中一部分的散射和反射就會返回到OTDR中。返回的有用信息由OTDR的探測器來測量，它們就作為光纖內不同位置上的時間或曲線片斷。從發射信號到返回信號所用的時間，再確定光在玻璃物質中的速度，就可以計算出距離。
方案示例：對64芯業務光纖進行測試，測試波在經過設備前需要用WDM設備剝離，出設備時同樣需要WDM設備進行合并測試波和業務波，全網5個站點，每芯光纖在每個站點需要2個WDM，初期光纜按2芯占用計算，共需10個WDM單元。后續根據光纜纖芯使用情況擴容WDM模塊。未開通業務的光纖用尾纖接通，使光纜形成環路，以便檢測所有光纜，并在系統上標識，以區分空閑纖芯和在用纖芯。OTDR對測試路由進行測試，用光開關用于路由選擇。單個OTDR可以支持最長160km的測試路由。該系統中需要配置U-band合波器。OTDR部署在少數核心站點。采用預先設置的測試路由，需要在所有的被測試站點部署1650nm WDM模塊。1650nm WDM部署在傳輸設備的東向/西向端口。測試路由不一定是業務路由。而部署1650nmWDM降低的網絡的光功率預算。 在路由末端增加U-band反射器，以提高對全程光衰評估的精度。
每芯光纖的最遠測試距離是160KM，根據全環拓撲來看，布置一臺OTDR，1臺64口的OTAU，測試路由如下圖所示：
2.3 智能光分配網絡與配網GIS的融合
光纜故障檢測只能定位故障點的距離，無法精確定位故障點的地理位置，更不具備可視化特性，對故障修復的輔助作用較低。本系統為解決以上問題，將故障檢測系統與GIS系統結合起來，GIS系統作為地圖信息的載體，有其固有的局限性，多為參考作用；網管作為可視化信息的窗口也只能反映故障信息而無法定位故障信息，不能及時的處理問題。而將GIS系統和故障定位系統進行融合，可有效的實現的效果。
融合后的網管將具備GIS系統的地圖信息，GIS系統通過系統間接口，把光分配網絡需要的地圖信息傳送給該系統。在發生故障告警的時候可導入故障檢測系統，并有效的定位故障位置。實現故障定位的可視化，提高維護效率，減少故障時間。GIS系統的信息和網管的融合可以讓我們直觀的看出現有網絡資源的使用情況，以及網絡中存在的問題，起到預警作用。為網絡的發展和整改提供直觀的依據。
3 結束語
基于配網GIS的電力通信光纜自動監測管理系統，將大大提高通信光纜線路的管理水平，極大降低人工維護的成本，提高工作效率，降低光纜故障率，縮短光纜故障的定位和處理的時間，大大提高通信光纜和傳輸業務的運行可靠性。為配電網自動化和智能電網的運用和電網的安全穩定運行提供安全、可靠的通信平臺，具有廣泛的運用前景。
參考文獻：
[1]華為智能光分配網絡解決方案.華為技術有限公司.2011.
[2]唐婭.基于GIS的通信光纜故障定位及保障系統.重慶大學，2004.
作者簡介：
光纜監測系統范文6
歷時顯得越來越重要。
光纜線路監測的目的
和過程
監測就是通過對設備狀態信息進行采集，將采集的數據進行匯總與分析，并對設備運行狀況進行有效評價，從而發現設備的故障與潛在故障的全過程。監測是維護的基本行為，有了監測才能對設備進行科學的維護。監測包含以下三個過程：其一，信息采集。獲取足夠的信息是對被監測對象所處狀態進行了解的第一步，沒有信息采集過程，監測就無法進行。信息采集可以是定時的，也可以是連續的、不間斷的。其二，信息數據的匯總與分析。如果只進行數據的采集而不進行統計和分析，就不可能揭示各種現象的本質，就不可能發現問題與規律，也就很難真正實現監測的目的。其三，對設備運行狀況進行有效的評價和診斷。監測是維護的基本行為，維護所追求的中心目標就是診斷。診斷是以監測為基礎，同時診斷也應該是監測行為的一個組成部分。有效評價和診斷是建立在數據統計與分析基礎之上的，如果沒有一個科學的分析和評價體系，就很難對故障進行有效判別，特別是對于潛在故障的判定。因此，監測一定是包含了數據采集、分析、評價和診斷的一個全過程，其目的是發現設備的故障與潛在故障。
光纜線路自動監測系統
光纜線路自動監測系統OAMS（Optical fiber cable line Automatic Monitoring System）是針對光纜的集中監控、測試系統。是有效壓縮全阻障礙歷時和及時發現光纜線路隱患的重要技術手段。它利用計算機技術、光纖通信測量等技術，對光纜線路質量、運行等情況進行自動、實時監控和測試。對運營商來說，一個真正有價值的光纜監測系統，至少需要在經濟性、安全性和易用性三個方面都能夠滿足要求。除此之外，系統還需要具備良好的可擴展性和兼容性，便于系統的維護。
1、光纜線路自動監測系統的工作原理及技術特點
光纜線路自動監測系統（OAMS）是通過分布在光纜線路中大量的數據采集點的光器件，將光纖傳輸性能的大量基礎數據，如光功率、光脈沖北向散射等，傳遞到各級監測中心及監測站，并對其數據進行分析和處理，及時、準確地將光纜系統運行情況反饋給維護人員，使維護人員能及時發現和修復故障。
系統將現代網絡通信、計算機通信、光學測量技術融合在一起，同時，利用地理信息系統（GIS）以及全球衛星定位系統（GPS）等技術為線路信息、線路定位提供可靠的保證，對光纜中光纖的傳輸衰耗特性變化及光纖阻斷故障等情況，可以實現遠程分布式實時、在線的自動監測，且不影響在用光傳輸系統的傳輸性能，實現服務（為客戶提供優質電路）與維護（為線路提供先進維護手段）兩不誤。
2、光纜線路自動監測系統的組成和功能
光纜線路自動監測系統主要由省監測中心PMC、區域監測中心LMC、現場監測站MS組成。
負責對各監測站進行控制，是采集和處理數據的中心，由控制器（服務器、客戶機、工作站）、路由器、集線器/交換型集線器、網絡適配器、MODEM、打印機及相應的軟件等組成。PMC一般采用主備用方式。監測站負責對光纜線路進行遠程遙控自動監測，跟蹤光纖傳輸損耗的變化，由告警監測模塊、OTDR模塊、控制模塊、電源模塊、程控光開關、WDM（波分復用器）、濾光器、MODEM、路由器、網絡適配器及相應的軟件（含OTDR仿真軟件）等組成，通常安裝于傳輸機房用的標準機架內。OAMS采用模塊化、分布式多級體系機化，有效地預防和減少光纜障礙，為光纜傳輸構，實現多級監測網絡互聯。
光纜線路自動監測系統主要功能：
（1）、遠程、實時、在線地進行光纜路中被監測光纖運行狀況的監測，預防光纜線路的障礙隱患；
（2）、.按規定的周期，分別向本地網絡管理中心（LNMC）和省網路管理中心（PNMC）傳報被監測光纜線路狀況的數據文件；
（3）、當光纜線路中被監測光纖發生障礙時，LMC（或MS）迅速，準確地確定障礙點的位置，并立即向PMC、LNMC或PNMC傳報，及向區域光纜維護監測中心和省光纜維護監測中心傳報；
（4）、配合光纜線路障礙的搶修，壓縮障礙歷時。
光纜監控方式
前面已經提到過，光纜監測系統的工作包括監控和測試兩個部分。監控就是發現光纜故障，而測試是定位光纜故障的具置，這兩個步驟缺一不可。首先研究一下監控光纜故障的幾種方式：
1、基于輪詢的方案
即周期性測試方案，系統針對監測范圍內的光纜網絡中的每一條或每一組光纜段，逐一選擇相應的光纖測試鏈路，啟動OTDR進行測試，判斷當前測試的光纜段是否有故障。輪詢方案的優勢在于成本低，除了OTDR儀表和光開關，不需要再部署其他硬件，但這種方案的劣勢也很明顯：無法及時發現光纜故障，因此也就無法實現故障的實時定位。
2、光源＋OPM（光功率計）的方案 把光源放置在在被測光纜的一端，并向光纜中的一根備纖發射功率穩定的測試光，在光纖的另一端使用OPM測試光功率，如果光功率異常，則產生事件通過與控制平面的接口上傳。這種方案基本上可以實現對光纜故障的實時監測。因為光纜中斷時，承載光源的備纖也會中斷，從而被OPM檢測到異常。這種方案可以實現光纜故障實時監測，但是由此帶來了另一些弊端：
（1）、光源發出的測試光需要占用光纖資源；
（2）、系統中至少存在光源、OPM等硬件，當系統具備一定規模時，維護非常困難，而且系統建設投資會隨光纜網絡的擴大而急劇增加。
3、分光器＋OPM（光功率計）的方案
基于OPM和分光器的方案是指在已經承載業務的光纖上放置一個分光器，從光纖業務信號中分出一部分（如總功率的3%）到OPM，由OPM監測被分出的小功率光信號的變化情況。如果OPM監測結果異常，系統則認為該業務光纖對應的光纜段可能發生故障，從而啟動OTDR對相關的光纜進行測試。這種方式取消了光源的配置，也減少了備纖的占用，但是也帶來了新的問題：
（1）、傳輸業務光纖增加了一個光器件（分光器），也就增加了一個潛在的故障點，使傳輸系統的可靠性有所下降；而且在系統部署的時候需要大量的割接活動（在每兩個傳輸設備之間都要有一次割接），可操作性極差。
（2）、與方案2類似，系統部署時需要配置大量的OPM及分光器等硬件設備，光纜監測系統的建設成本和擴容成本也隨之增加，分布放置的OPM和分光器也會增加系統的維護成本；
4、基于傳輸告警啟動測試的方案 鑒于上述三種常見方案的弊端，業內一些專家又提出了新的光纜監測實現方案：采用業務設備告警作為啟動OTDR測試條件的方案。由于光纜上承載了大量的業務設備，這些業務設備在光纜出現中斷或劣化等問題后，往往會產生特定的告警，譬如對于傳輸網絡來說，光纜中斷會導致與這根光纜相連接的設備端口產生R-LOS、R-LOF、B1-OVER等RS層相關的告警。如果定義清楚業務設備端口和光纜的對應關系，就可以通過告警發生的端口號和單板號感知到是哪一段光纜發生了故障，進而再啟動OTDR進行測試。這種方案比起之前的種種方案，優勢不言而喻：成本大幅度降低，安全性提高，系統對光纜故障的響應也更加靈敏。
從產品硬件組成上來看，這種方案與舊有的OPM方案差別似乎很大，其實傳輸設備產生的光口告警與OPM產生的告警都是啟動測試的條件，光源、分光器和OPM完全可以等效為傳輸設備的發光口和收光口，成為光纖業務平面的一部分。從這個角度來看，傳統的OPM方案不過是新的監控方式的一種特例罷了。因此，新的監控方式完全可以兼容之前介紹的輪詢、光源＋OPM以及分光器＋OPM三種監控方式。
光纜監測系統的測試方案
上面所闡述的是光纜監測系統感知光纜故障的幾種方式。在感知到光纜故障后，系統下一步工作就是啟動OTDR對目標光纜段進行測試，進一步確定故障點的具置。光纜監測系統的測試方式有完全不同的兩種方案：在線測試和備纖測試。
1、在線測試―――利用波分復用的技術，使測試波長與工作波長復合到一起，共享物理介質（光纖）來進行測試的一種方法。這種測試方法的優勢在于可以直接反映在用纖芯的情況，對于接頭故障，部分斷纖的情況都可以測出來。但這種方式的弊端也非常明顯：
（1）、需要增加WDM模塊分合波，同時還要在設備之前增加FILTER模塊濾掉OTDR的雜光，這些光器件會使系統成本大大增加
（2）、增加的光器件給系統引入了插損和故障點，對傳輸性能和可靠性有潛在影響，而當OTDR啟動測試時，大功率的OTDR測試光和業務信號在同一介質中傳輸，對在用業務有直接影響
（3）、在系統部署時，需要大量割接承載有業務的光纖，對于承載了重要業務的光纖來說，這種頻繁割接幾乎是運營商所無法接受的。
2、備纖測試―――測試鏈路獨享物理介質，即測試光與傳輸業務在同一根光纜的不同纖芯中傳輸，測試光與業務光物理上隔離。這種方式的優勢在于成本低，部署方便，安全性高。弊端在于：（1）、測試結果無法直接反映在用纖芯的情況。（2）、測試光需要占用被測光纜中的一根備纖 。
在談到備纖測試的時候，有必要先了解一個事實：從理論上來說，一根光纜里的所有纖芯，不論是否使用，其受環境影響的程度和物理特性的變化大致相同，例如：外力作用、濕氣滲透、線路受潮或線路斷損等，所表現出的性能數據的改變情況基本相同。因此通過測試備纖的性能基本上可以反映整根光纜包括工作光纖的性能。根據Bell core的測試結果，大約有90％的光纜故障會影響光纜中的所有纖芯。因此測試了光纜中的一根纖芯，就基本上可以間接反映出整根光纜的情況。這個結論非常重要，因為它是光纜監測系統的理論基礎。
第2種方案毫無疑問要更有競爭力，畢竟光纜監測系統是一個光纜輔助維護系統，目的是減少傳輸故障時間，如果這個系統又為傳輸系統新引入了故障點，恐怕就有些得不償失了。而且備纖測試方案的建設成本和部署成本比在線測試低的多，同樣的投資預算，采用備纖測試方案可以監控更大范圍的光纜?？傊?，通過備纖測試的方式不論是在成本，還是在安全性、可維護性方面，都要遠遠優于在線測試。
光纜線路的保護
保護是實施各種有效措施以提高光纜線路抵抗各種不安全因素的能力，從而提升線路可靠性的過程。在對光纜實施保護的過程中，對于各種不安全因素的控制主要包括以下幾個方面：
1.對線路周邊環境的保護，避免或盡量降低人為活動、外力施工、自然災害等對線路的影響；
2.對光纜線路的各種設施和資料的保護，包括各種光纜附屬設施、光纜路由圖、標石距離對照表等；
3.對光信號傳輸的保護，通常需要實施光纜路由保護和電路保護等措施來進行加強。
光纜路由保護和電路保護系統的實施，通常是一個建設過程，而對線路周邊環境的保護和對光纜設置資料的保護，則是具體的維護措施，屬于維護范疇，因此保護既屬于建設活動同時也是維護活動的具體措施。
光纜線路的保護可以分為基礎性保護、路由保護和電路保護三個層次。
基礎性保護也可以稱為預防性保護，具體包括對光纜線路周邊環境的治理、線路整治、標石整治、線路資料整理、護線宣傳等內容。之所以稱為基礎性保護，是指這一部分保護工作為線路維護的基礎性工作，是確保線路正常運行的必備條件。一切保護工作的開展都要以基礎保護為基本出發點。之所以又稱其為預防性保護，是指通過基礎保護工作，可以有效提高線路正常運行的可靠性指標，并可有效預防故障的發生。
路由保護是指對重要光纜線路進行雙路由備份，當一條路由線路的通信質量劣化到臨界值或發生阻斷時，將其所承載的數據通過備份路由線路進行傳輸，并及時對故障路由線路進行修復。路由保護的重點是主/備路由不能采用同一條光纜線路，否則當整條光纜發生阻斷故障時，就無法起到路由保護的作用。
電路保護是對光纜線路進行雙電路備份，當一條電路的通信質量劣化到臨界值或發生阻斷時，將其所承載的數據通過備份電路進行傳輸，并及時對故障電路進行修復。
