光缆监测系统范文
时间：2023-03-19 18:19:07
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篇1
中图分类号:TN93 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2012)05(c)-0039-01
1 建设光缆自动监测系统的必要性
光缆自动监测系统的提出,主要是针对现阶段光缆应用的不断增长以及各种故障问题的日益突出。该系统能够对光缆线路进行实时、动态的监测、管理和维护,并通过故障快速定位、缩小故障历时和及时故障隐患排除等,有效地提高了光缆日常维护及管理工作的效率和可控性,从而使原本被动的光缆维护转变为主动维护,进一步降低了企业运行维护成本。
1.1 有助于确保光缆安全、高效、稳定运行
目前,随着我国光缆通信的发展速度越来越快,光缆通信工程也随之不断增多,大量新技术的应用使得传输系统的容量也越来越大。由于光缆本身的通信容量非常大,而且故障的查找及维修也较为困难,一旦出现光缆线路故障极有可能导致系统长时间阻断,这样不仅会影响用户的正常使用,同时也会给企业带来巨大的损失。而光缆自动监测系统能够及时、准确地对线路中的故障进行定位,并以最快的速度进行维修,有效地确保了光缆的安全、高效、稳定运行。
1.2 有利于提高经济效益
光缆自动监测系统最主要的作用是能够有效地预防线路阻断或是全阻故障的发生,通过实时监测可以发现光缆中可能出现的故障征兆,并在其未形成严重故障前及时解决处理。系统可对光缆线路中某些缓慢变化的情况进行监测,如光缆接头盒进水等,这对于防止尚无防水防潮性能的接头盒发生故障是极其重要的。同时,系统还可以缩小故障历时,从而有效降低了经济损失。通过对光缆容易发生阻断的地点进行实时监测,可以为抢修提供及时准确的信息,这样不仅使光缆故障历时缩短,而且还降低了各种难以预防的风险给光缆通信带来的损失。
2 光缆自动监测系统的设计与测试
2.1 光缆自动监测系统的设计
(1)系统的总体结构框架。本系统是由监测中心、监测站以及通信网络三部分构成。通常情况下,一个监测中心能够对个多监测站进行管理和控制,以此来达到分散测量、集中管理的目的。监测中心与监测站之间主要是通过网络连接实现通信。这两个部分既相互关联,又相对独立,当通信中断时,监测站能够按照预先配置的数据独立完成测试。其中每个部分所负责完成的功能均不相同,各部分的具体功能如下:①监测中心。这部分的主要功能是负责对本管区内的监测站进行管理;②监测站。一般按照管区可将监测站分为市级和县级两类,具体负责对网络中的光缆进行监测,并对整个网络的运行状况实施监控,可将告警及时传给监测中心;③通信网络。即数据传输通道,其主要作用是将中心与监测站之间进行连接,借此来实现数据传输。
(2)各部分的具体设计。①监测中心。该部分一般采用的是主备用方式,主要由GIS服务器、控制器、路由器、网络适配器、集线器、显示器、MODEM、打印机以及一些相关软件等构成;②监测站。该部分通常都是安装在传输机房中的机架内,其具体负责对光缆进行远程自动监测,主要由网络适配器、滤光器、路由器、程控光开关、MODEM、波分复用器和告警监测、控制、OTDR、电源等模块以及相关软件构成;③通信网络。该部分能够实现中心与各站之间的数据交换,从而达到远程管理的目的。本系统支持多种类型的通信线路。
(3)系统软件结构。本系统软件的结构采用的是面向对象的设计,并按照模块的方式构成,其中各个模块均以独立的形式存在,单个模块的升级或变更不会对其它模块造成影响。其具有性能控制、安全管理、备份以及容错等能力。根据软件的具体功能可将其分为以下三层:①监测数据采集层。该层主要负责完成光缆光功率的实时采集和OTDR测试,处理之后的数据信息通过通信网络回传给监测中心;②数据处理层。主要负责实现各类数据的存储备份、分析处理、通信调度以及系统告警等功能;③应用层。负责为用户提供操作及维护工具,该层采用的是模块化结构,其中主要应用了以下技术:GIS故障定位、实时监测、性能统计、曲线分析、对外接口以及告警等等。
(4)软件特点。本系统采用的软件具有以下特点:便于维护、良好的开放性、模块修改方便简单、易于升级。
2.2 系统测试
(1)软件测试。目前针对光缆自动检测系统软件的常用测试方法主要有以下两种:①黑盒测试。该测试方法又被称之为数据驱动测试或功能测试。其最大的优点是无论系统采用的是何种软件程序,它都是从客户的角度出发,并按照产品所要实现的功能及预先设计好的规格等内容,来检验产品是否符合用户要求。在具体测试的过程中,测试者仅需要在软件程序的接口上进行测试即可,它只检查程序功能是否与使用说明书中的有关规定相符。利用该方法进行测试能够发现如下问题:应具备的功能是否有遗漏或是不正确、各种性能是否与用户的要求相符、人机界面是否美观正确、接受到的输入数据是否正确、产出的输出信息结果是否准确等;②白盒测试。又称逻辑驱动测试或是结构测试。该方法主要是从设计开发者的角度进行测试。具体是指已知产品的内部工作流程,然后检测其内部动作是否与预定的工作要求相符,这种方法所关心的是软件程序的使用,而并不注重软件的功能。
(2)性能测试。①点名测试。首先,由监测中心发出指定的点名测试口令,然后对数据传输的过程及其分析结果进行观察,如果测试结果的回传率能够达到100%则表示合格;②周期测试。可将每条光缆的测试周期设定为24h,并进行10次反复测试,如果在这一周期内,测试回传率能够达到100%即为合格;③故障告警测试。可采用人工测试法对故障告警进行测试,具体做法为在监测系统的范围内,选择一条备用的光缆,通过人为弯曲的方式造成其衰耗增加,如果系统能够及时准确发现故障,则表示合格。
3 结语
总而言之,随着光缆的覆盖范围越来越广,其运行的安全性和可靠性也受到人们越来越多的关注,为了进一步确保光缆的稳定运行,光缆自动监测系统的建设已经势在必行。这不仅能够保障用户的正常使用,而且还能够降低运行维护成本,从而为企业带来巨大的经济效益和社会效益。
参考文献
[1] 郭平元.光缆自动监测系统在城域网设计中的初探[J].内蒙古科技与经济,2009(11).
[2] 李平.基于GIS的光缆自动监测系统探讨[C].中国电机工程学会电力通信专业委员会第七届学术会议论文集,2008(11).
篇2
［关键词］ 监测系统； 通信传输； 光纤
现代信息全球化的推动，突飞猛进的信息化建设，使光缆信息通信技术在信息化建设中占有越来越重要的地位。承担着整个通信网络九成以上通信业务的光纤传输网，不仅有超大的容量，也逐渐成为通信网络的关键结构部分。
1光缆监测系统简述
所谓光缆监测系统，就是通过对光缆进行监测，进而做出光缆运行是否正常的判断；当出现不正常情况时，就会进行报警，并进行相应的测试，以准确定位故障发生点。随着现代信息技术和通信事业的发展，光缆监测技术的水平和手段得到提高和完善，已经由最初的肉眼监测发展到现今的监测结果更精确的电子化自动监测。所谓电子自动化监测是指运用自动化监测系统，实施对光缆线路传输质量的监测。跟传统的肉眼监测相比，电子自动化监测具有高效、准确的优点。
光缆监测系统实施的流程分为3个部分：信息采集、汇总与分析信息数据、评价与诊断设备的运行情况。（1）如果没有信息采集，就不能进行光缆信息监测。信息采集是指获取信息，让检测员了解监测对象处于什么样的状态。（2）如果对收集起来的数据不进行汇总和分析，就失去了收集数据的作用，无法揭示数据反映的现象，无法揭示内在的规律，监测很难实施。（3）评价与诊断设备运行的情况。因为监测是最基本的维护行为，维护的最终目标是能够进行评价和诊断。
2光缆监测系统的结构和功能
2．1监测系统组成结构
光缆监测系统主要由监测中心、rtu远端检测站和操作终端3部分组成。其中，远端监测站主要包括光时域反射仪otdr、光功率监测opm单元以及光开关osw等硬件设备，分为监控单元和测试单元，前者主要负责对光缆信息进行监控，后者主要是对光缆运行状态进行测试。处于光缆监测系统的控制中心地位的是监测中心站，主要包括监测网管系统和服务器两部分，主要作用是根据接收到的管功率监测单元的相关警报，向光时域反射仪以及光开关发送测试及切换等相关命令，并根据反馈回来的测试结果加以分析，做出判断，准确定位故障点。操作终端也就是监测客户端，即用户对整个系统的操作终端，包括pc终端以及相应软件两部分，主要是为用户进行线路维护、查找故障点提供便利条件。
2．2监测系统功能
（1） 多项测试功能。包括点名测试、定期测试、障碍告警测试。点名测试是指监测员选择和遥控远端监测站对某段光缆进行快速及时测试。定期测试是指远端监测站根据远程装置装的相关测试性能如测试参数、测试起始时刻和测试周期的设置要求，对光缆线路中的光纤实施周期自动测试。当所监测的光缆线路发生故障时，或分析过滤或接受的光功率比门限值要低或与所监测的光缆连接网管系统提供报警信号并判断出光缆线路出现障碍的时候，监测员就要启动远端监控站来对光纤进行监测，并对测试数据进行回传。
（2） 配置。配置系统中有设备的地址、名称和注释信息，需要配置光纤线路的起始和方位；可以选用列表或图形来表示配置数据和对象的相关特征；具有检查功能以及对数据进行检索、查询和打印的功能。配置的一致性功能是指，监测系统能检查本地和远端数据相应数据是否一致，在此基础上会显示出相对应的信息。
（3） 光缆监测系统能够通过实时、远程和在线的方式对新增加的远端监控站设备进行监测。新增的rtu可以按照设定的周期传报需要监测的光缆的运行状况数据。如果被检测线路出现故障，远端监控站能及时准确地报告故障发生的地点，并及时传到监测中心。
（4） rtu。rtu负责管理监测站的tsc操作，gis里的图形，可以进行缩小、放大、漫游、整图和选择的操作。
3光缆监测系统在信息传输中的监测方式
当前，光缆网络在通信传输中的实现通过3种方式来完成：otdr定位监测方式、监测光功率方式、otdr定位监测与光功率监测相结合的方式。
（1） otdr定位。可以通过在线监测和备纤监测。在线监测是监测业务纤。利用光波分开wdm，然后将otdr发出的光传到业务纤上。测试光的波长是传到业务纤没有使用的窗口上。如，某根光纤上有1 450nm的窗口来传输业务纤数据，它可以通过1 300nm的otdr，在发出端对wdm进行复用，这样就使得这条光纤同一时间负荷两种光波，这两种光波波长不一样，到了接收端，wdm将会将这两种光波分开。备纤监测的原理是光尾纤从osw引出，接到odf，在此完成与备纤的连接。这种光缆监测系统只监测备纤，这样系统的价格就比较低。
（2） 光功率监测是利用两个监测站进行的，在这两个站中心设立独立的光源，检测站内设置光功率的检测模式，并设置报警门限。若光功率消耗超过了报警门限，就会产生报警信号，刺激启动测试，进而确定故障信息。
（3） 两者结合。两者是指otdr和光功率，这样就可以利用二者的优点，互补操作监测系统，完成信息传输功能。
4结论
光缆网络的快速发展速度使得现时的维护力量和人工水平难以适应，这对传统的维护和抢修方式提出挑战。这就需要采用最新的科学技术对监测系统信息传输进行管理，以动态的方式观察光纤的传输性能，准确判断故障的地点和时间，保障通信信息有效传输。
主要参考文献
［1］ 赵子岩，刘建明，等． 电力通信网光缆监测系统的规划与设计［j］． 电网技术，2007（3）．
篇3
【关键词】光缆监测；OTDR；故障定位
1余杭电力光缆监测系统建设背景
目前余杭电力通信光缆线路已超过650km，由光缆组成的光纤通信系统已经覆盖余杭所有变电站、供电营业所和生产单位，光缆作为信息传输的高速公路，目前承载着大量重要电力系统业务：调度电话、调度自动化、电力信息网、图像监控和视频会议等等。但是，由于种种原因，在余杭电力光缆的运行维护和管理中存在着一些问题，这些问题影响光缆作用和价值的发挥，给余杭电力通信人员的日常管理带来了不少麻烦。
2余杭电力光缆运行中存在的问题
2.1光缆故障不能及时发现
光缆故障对光通信系统的影响是非常严重的，可能导致光纤通信系统的中断，甚至可能导致电力线路停运。及时发现光缆故障，对于迅速排除故障、降低故障带来的影响非常重要。而目前余杭电力通信光缆故障是依靠光纤设备告警或通信站点退出来来发现的，而这些条件混杂着许多非光缆因素，导致光缆故障不能及时发现。
2.2光缆故障不能快速准确定位
目前，余杭电力光缆故障定位的主要方法是依靠人工操作OTDR和结合图纸资料现场巡视查找故障点。因图纸资料不准确、线路长度与光学长度相对误差和地标参数不一致等原因会造成位置判断的误差，导致故障点不能快速且准确的定位，扩大了故障对通信系统（网络）恢复时间，甚至影响电网安全稳定运行。
2.3光缆线路资源管理方法落后
余杭电力光缆资源量大而复杂，包括光缆、路径、光配和接头盒等部分，每一部分又包含着许多内容。目前光缆线路的运行维护和管理工作量非常大，包括对上述资源的分配、使用、运行、查询和修改等，仍然使用电力表格和AUTOCAD图纸方式，资源管理方法落后。
3余杭光缆监测系统建设方案
3.1建设思路
建立光缆网络综合监测管理系统中心站，实现系统的主体功能；实现对光缆进行自动监测功能，实现对光缆的实时自动监视、自动告警、自动光纤测试、故障自动分析、电子地图故障定位等功能；建立地理信息为基础的图形化的光缆传输网地理信息管理人机界面；建立系统数据库，存储网络、线路、光缆、设备及所在的人井、电杆分布信息；实现各种管理应用功能模块功能。
3.2总体方案
3.2.1光缆监测系统基本内容
根据余杭电力光缆实际分布情况，选择中心站和勾庄监测站这两个分支较多的主要站点作为RTU监测站，在这两个RTU监测站配置了RTU主机、OTDR（光时域反射仪）、光开关设备来实现对各个方向的光缆纤芯监测功能，其他监测子站通过跳纤来连通监测路由。同时在余杭局大楼建立光缆监测系统的中心站，配置光缆监测服务器、客户终端。局大楼、勾庄变监测站的RTU将采集到的光缆实时运行信息，通过网络通道，送到局大楼的光缆监测中心站服务器内，服务器完成数据分析后再将后台信息传送到监测客户端进行数据显示。
3.2.2监测方式
为了保证监测不影响原光纤通信系统，同时尽量减少监测路由上的衰减，增大测试距离，本次工程多数采用离线的监测方式，即利用各段光缆的备用纤芯进行离线监测，各光缆端的备纤在光纤配线架上通过光跳线相联。
3.2.3告警联动方案
余杭光缆监测系统支持采用采集传输网管告警信息实现系统实时告警功能。利用华为传输网管的实时信号，监测系统收集所有这些信号，并加以分析、过滤和集中，把有用的告警信号转换成监测系统现提供的接口协议，实现与监测系统的互连互动，实现实时告警功能。
3.3技术架构
整个系统分为三层：数据存储层、逻辑处理层和界面层。数据存储层主要负责系统中各种静态资源数据、实时运行信息、以及系统信息的存储；界面层面向用户提供各种功能界面；而逻辑处理层则负责各种逻辑业务的处理，实现系统的主要业务功能，如告警监测、故障分析、资源调度方案设计等功能。系统的数据库平台采用标准的数据库。系统的中间层的应用服务器构建在J2EE平台之上，能够在不同的操作平台上运行。
3.4系统功能
3.4.1告警智能分析
系统可以与其它系统互联，例如综合网管系统、网元管理系统等。当传输网管系统接受到光通信告警时，触发RTU对相应光纤进行测试判断故障原因（设备、缆），实现故障智能分析智能。
3.4.2线缆数据管理
系统具有完备的光纤缆线资料管理功能，对于每一条缆线基本资料都有详细的纪录，例如缆线基本资料，缆线中的芯线资料，与光通讯有关的相关属性，上架信息，转接信息，均能提供最详细的纪录。同时配合地图，能够显示光缆的路由情况。
3.4.3告警实时反映
系统实时显示所有RTU上报的告警信息，提供当前告警、历史告警的数据查询功能。
3.4.4OTDR测试数据与地理图的结合
OTDR测试的结果能把一个测试链路（link）中间所有的事件点（Event）信息分析收集起来，并且所有的点都可以对应到地理图形的相应位置。
3.4.5测试方式
系统能够对所测光纤进行点名测试、周期测试，告警测试、RTU仿真测试，结合地理图形能进行故障的定位。
3.4.6基于GIS的图形化技术
图形化技术为资源管理、告警监测系统提供了良好的界面显示和交互操作环境，本项目中，将充分利用图形化技术，提供直观、方面的用户管理和操作界面，方便用户对本系统的使用，提高系统的实用性，便于系统的推广应用。
4光缆监测系统建设效益分析
4.1避免故障
通过周期性测试，光缆监测系统对每条光缆线路的光学性能一目了然，一旦劣化指标超过门限值，启动预警机制，从而可以早期发现故障，从而避免故障的发生。
4.2缩短故障
光缆系统受到外部影响而产生的突发性故障是不可避免的，例如人为施工造成光缆中断。光缆监测系统的采用，大大缩短了发现断纤故障的时间，最大程度地缩短故障反应时间，从而缩短实际故障中断时间，降低因光缆故障而带来的损失。
4.3提高科学管理水平
光缆监测系统建设，使光缆资源的计算机管理水平得到极大的提高。原有光交接箱、熔接盒等缆线资料未能与监控系统整合在一个平台之上，一旦故障发生，原有的缆线资料由于分布式管理。不利于通信调度人员的故障处理和紧急电路调配。现有的系统及光缆监测和缆线资料于一体，两者信息互动，提高了通信人员的反应能力。
5结束语
余杭电力光缆监测系统的建设，有效提高了余杭电力通信光缆管理水平、缩短了余杭电力通信光缆中断时间、降低了因光缆故障给电网带来的影响，有力保障了余杭电网安全稳定运行。
参考文献：
[1]李秋明.光纤在线自动监测系统在电力通信专网的应用[J].电力建设，2006，27（1）.
[2]王俊行.光纤在线自动监测系统在铁路通信专网的应用[J].自动化技术与应用，2009（4）.
[3]王建军，董建英.光缆综合监测系统在唐山电力通信网的应用[J].电力系统通信，2010（5）.
篇4
【关键词】 电力通信网路 光缆监测系统 系统组成
引言
随着科技的进步与发展，信息化技术与电力通信的联系也日益紧密，智能设备越来越多的被运用于电力通信网中，作为电力系统重要通信网络之一的网络--光缆，也被广泛运用于电力通信网络中。由于许多电力通信重要业务，如自动化通道、变电站图像监控、调度电话等业务的主要传输通道都是光缆网络。光缆在电力通信网络中担负着及其重要的作用―网路通信信号传输通道，之所以选择光缆作为传输介质，它的三大优点（高传输容量、传输信息密度大、有较高安全性）起着决定性作用，这也是电力通信中广泛运用光缆网络的重要原因。
我们一般是在光缆网络发生故障后对其进行维护。当机房中的相关负责人员发现无光告警（即系统的收光端无法接受到光信号）时，相关维护人员需测试光纤，找到故障所在，之后进行维修和维护。还需注意的一点是，即使维护人员已经确定事故位置，进行维修前还必须在仔细查询故障光缆的资料后才能进行维修。如此，必然存在一些缺陷，如：对故障的判断不够精确；人的反应速度与抢修进程正相关（可能维修不及时，引发一些不必要的问题）；无法正确预知手工测试，光纤劣化等问题。
另一方面，随着网络的普及，光缆规模逐渐扩大，数据越来越庞大，管理也愈发困难，传统的人工管理显得十分乏力，而且在检索方面也会产生极大的困难，会给抢修工作带来不便。
光缆监测系统拥有布线地图、故障距离显示及早期警报等功能，可对光缆网络的工作情况进行二十四小时自动监视。一旦光缆网络出现异常，光缆监测系统能够准确而快速的报警，自动报告相关负责人员，并在相应仪器上显示出故障所在地，与机房的距离等关键信息，从而实现对光缆网络的优化管理。
将光缆监测系统运用于通信网络中，既可以对网络故障进行及时的处理，又能将处理损失降低，能够满足当下电力通信网络的需求。
一、光缆监测系统的基本原理
光缆监测系统作为新一代光缆告警监测系统，它能在出现传说故障前及时告警，出现故障时及时分析故障的原因，并能精确定位故障点距离，提高快速抢修时间。AIU光功率监测单元通过采集通信光功率然后分析通信光功率，然后送至检测中心（MC）分析处理，实现光功率动态变化的告警监测。当异常出现时，AIU光功率监测单元会自动将故障报告及报警信息传输至监控终端，终端内的相关软件会依据故障报告对命令进行相应切换，之后向测试端发出相应指令，启动反射测试系统采集故障所在位置并对故障通路进行测试，对这些信息进行整合，确定故障的类型、故障发生的位置等，并自动将以上信息进行存储，便于后来的查询与调取。
监测中心的基本原理，监测点接收到远程AIU光功率监测单元的告警之后，分析所发生的监测路由。然后由监测中心通过远程OSU程控光开关选择被测光纤，远程OTDR发射不同于通信波长的监测光，WDM服用监测光到传输网络中，检测中心接收都OTDR的测试曲线数据之后进行分析，计算馆长点位置等数据。最后由GIS定位及声音等多种形式进行故障通知。
二、光缆监测系统的结构
光缆监测是集地理信息系统、卫星定位系统、网络通信及光学测量等现代通信技术于一身的系统，能够实现对光缆系统故障在线的自动监测。是现在故障在线监测主要依靠光缆监测系统的三大部分―上机位，OTDR测试模块和监测模块。
光缆监测系统的三大结构，监测站、通信网络及监测中心。
1、监测站。通常在通信站点安装监测站，监测站由光功率监测模块、远程监控工作站、OTDR模块、电源模块、程控多路光开关模块及通信模块等构成。
光功率监测模块通过采集和处理被监测光功率信号来实现对传输大量基本数据的在线监测，并将监测数据快速而及时的上传给监测站和监测中心；然后由监测中心对各方数据进行相应整理和分析，对光功率变化超出门限值的监测站点发生告警并判断发生故障的具体光缆点，并自动、迅速启动相应监测站的程控多路光开关和光时域反射仪，测试相应故障光缆段；监测站将测试所得数据上传至中心，最后由中心将实测数据与标准数据比较分析，进而确定故障类型及故障点所在位置，并告知相应维修人员进行维修。
2、通信网络。通信网络即为数据通道，它将监测中心与各监测站联系起来。当监测中心与各监测站信号中断时，各监测站依可据监测中心配置的标注数据独立完成相关测试，从而确保电力通信的正常进行。
3、监测中心。资源维护工作站、网桥池、系统管理工作站、中心数据库服务器等，共同组成了监测中心。各监控分站的资料由监测中心统管，可进行远程监控，也可提供时间分析、光缆老化的预警及管理缆线等，能实现数据的全盘掌握。
备纤监测和在线监测是系统检测的两种方式
1、备纤监测。通常备纤监测适用于有较高正常通信质量且网络资料丰富的地区，能够使空闲资源监测方案得到较高效运用。该监测的优点是管理简单，对正常通信没有影响及有效利用资源监测光缆异常，但该监测需对光纤资源有一定的占用。合理运用备纤监测能实现资源的高效管理。
2、在线监测。在线监测建立在已有的电力通信基础之上，运用分光器对百分之三的电力通信进行相应光功率测试分析，正常通信的通信光光功率占百分之九十七。分光器能动态的将正常的通信光波与测试光波符合在一条光缆中进行传播，在进入相应接收设备之前，为避免通信信号干扰，可使用滤光器先将测试光过滤掉，只接收相应波长的通信光。在线监测可以优化通信线路，但当通信线路接入时会对正常通信产生不同程度的影响。
三、光缆监测系统的三大功能体系
光功率自动监测功能、光缆自动监测功能和光缆维护功能是光缆监测系统的三个主体功能，现分述如下：
1、光缆自动监测功能。光缆自动监测功能受计算机相关程序调控，能自动对光缆进行一系列故障测试，并将测试结果曲线与光缆标准曲线进行比对，如有异常，能快速准确的定位故障点，方便维修人员及时维修。
2、光功率自动监测功能。在线监测光缆监测系统中的收光功率是光功率自动监测判断光缆故障是否发生的主要依据。自动监测系统根据标准收光率与实时收光率之间的差距来判断光缆是否出现故障。当实时收光率与标准收光率之间的差距大于阀值时，根据超出大小输出不同级别的警告信息，此时自动监测功能还将自行触发光时域反射仪，对故障发生断进行准确判断，以便机房人员及时采取相应措施。
3、光缆维护功能。告警故障管理、通信值班管理及光缆纤芯管理共同组成了通信调度应用管理的全部功能；空间资源管理、光缆线路资源管理、线路支撑网资源管理、光缆光纤配线管理、机房设备管理及电缆线路资源管理共同构成了光缆管理功能。
总结：光缆监测系统相较传统人工管理有着显而易见的优势，光缆监测系统不仅能在线监测光缆系统，节约大量人力；还可快速准确的发现故障所在位置，便于对故障的及时处理，避免不必要的损失。当下，光缆监测系统还可与GIS技术有机结合，从而实现对光缆线路和用户电路资源的逻辑性管理，使光缆的持续运作及资源的使用更加充分有效。
随着社会的发展，电力通信网的普及，以及不断成熟的光缆监测系统，光缆监测系统必将广泛的运用于电力通信网络中。
参 考 文 献
[1]孟和，赵政，李华舟等.光缆监测系统的设计与实现[J].计算机工程，2005，，31（4）；195-196.
篇5
【关键词】光缆，监测，网络管理
【中图分类号】 TN915.07【文献标识码】 A【文章编号】1672-5158（2013）07-0020-02
1.引言
随着网络技术的飞速发展，人们对带宽的需求也迅猛增长，因此容量大、抗干扰能力强的光纤通信技术得到了越来越广泛地应用。但随之而来的，光缆故障在通信故障中所占的比例也逐年提高，使用传统的人工巡线方式，显然不能有效预防故障发生，故障产生后也很难及时排除，因此越来越多的运维单位开始重视对光缆故障的有效监测[1]。
目前部分外国光通信设备提供商已开始提供一些较为成熟的光纤在线监测系统解决方案，但这些系统往往价格昂贵，引进成本极高，而且用户后期维护升级也带来不少困难。因此各运维单位急需一套能适合其线路维护需求、使用方便、维护简单、成本相对较低的光缆监测系统。
2.常见监测模式
2.1在线监测
在线监测是采用波分复用技术，通过波分复用器、滤光器以及光开关等器件来实现对工作中的光纤的运行状态进行监测。光传输设备发出的1550nm的工作光首先发送到光功率检测单元，然后通过分光器把光源发出的工作光分出百分之三输入到告警监测模块，从而实时反映出光纤的传输特性，并能及时掌握传输质量的变化[2]。
这种监测方式能够准确反映被监测光纤的状态，但由于与通信光源使用的是同一根光纤，并且引入了WDM和FILTER等器件，因此整个系统的可靠性会有所降低，但会使成本有所提高。
2.2备纤监测
备纤监测是利用光缆中富余的光纤实施监测，因为备纤上没有光信号，若要实时监测光功率必须提供光源，给测试备纤提供光信号；光源可以采用光端机富余的光源模块，也可以使用专门的光源设备[2]。这种方式由于不需要介入正在运行的设备和线路，因此其可靠性较高，成本较低；但由于测试的是备纤，因此并不能完全反映在线光纤的真实状态。
2.3跨段监测
一般OTDR的测试距离在100km左右，而实际的光缆传输网络结构十分复杂，比如市话网，两局间距离一般不超过20km，并且相互串接等等。而OTDR是比较昂贵的激光发生和后向散射光分析器件，为了充分利用其长距离测试性能，可以在设计上利用WDM进行跨段连接[3]。
3.设计思路
一套完整的光缆监测管理系统，应该能对通信网中每一条光缆都能实时监控，对于各种故障信息应进行相应的故障等级分类，发生故障时在监控中心屏幕上发出声光报警，并在电子地图上突出显示故障点的具置，同时自动呼叫值班电话或给执勤人员发送短信，进而由监控中心通知维护人员立即排除故障。采用该系统能大大地压缩故障持续时间，预报线路隐患，分析网络性能，为上级管理部门提供决策依据。
由于该系统的受众对象较少，使用人员一般都具备较专业的计算机、网络知识，因此系统软件考虑采用C/S架构，其中监测中心端即Server端主要完成数据的处理、存储、下发以及管理辖区内所有监测站；而各监测站即Client端主要完成数据的采集及其他简单命令，各站点按照监测中心所设置的监测模式、监测周期等控制指令运行，可实现实时监测、定时监测以及人工监测等各类监测需求。
4.功能设计
系统主要分即监测中心端和各监测站点端两部分：
4.1监测中心功能
监控中心功能模块划分如图1所示：
（1）地理信息显示功能：以图形化操作方式，在电子地图上按光缆级别分层显示各类线路信息，突出显示故障点位置和告警段光缆，可对图上元素进行查询、编辑等操作。
（2）故障告警功能：光缆发生故障时，光功率监测单元能够及时、精确定位故障点位置，远端监测站点启动OTDR对告警光纤进行测试并将测试结果上报监测中心，监测中心在收到远端监测站点上传的测试数据后，及时完成故障分析，精确定位故障点位置，并自动记录故障的发生时间及简要故障情况，发出本地及远程告警，通知值班室并打印故障通知单。
（3）数据处理、存储和下发功能：接收各监测站点上传的光功率超限报警、OTDR测试曲线，并对这些数据进行汇总处理、保存，并将产生报警的光功率数据存入数据库供今后分析使用。
（4）网元管理功能：支持对各类网元的详细信息可视化显示，即在网络管理拓扑图中，这些对象只是用简单的图标来表示，而把其整个复杂结构隐藏起来，同时准确反映出各网元的相关属性。
（5）系统管理功能：包括用户管理、日志管理以及数据的备份与恢复：
①用户登陆系统需要输入正确的用户名及密码，密码在数据库中采用密文存储；考虑到系统用户的需求及系统安全，系统将置用户级别，不同等级的用户拥有不同的操作权限，普通用户只拥有浏览的权限，操作员可以进行网元管理，超级管理员用户才具有系统全部权限。②日志管理主要是记录用户登陆后所进行的所有操作，以便系统管理员掌握系统的使用情况。③数据的备份与恢复主要是提供对系统数据进行定期自动备份或由管理员手动备份，用户可选择数据库完全备份和增量备份的方式。
4.2监测站点功能
监测站点包括远程终端控制单元、OTDR模块、光功率监测模块以及光开关模块。
监测站点的主要功能及部分指标如下：
（1） 远程控制功能：该功能通过远程控制单元实现，可接收来自监测中心的控制指令，执行参数配置、线路测试等操作。
（2）光功率采集功能：通过光功率采集单元获取光功率数据，并分析判断光缆状态，若数值超过预设门限值则进行告警并启动OTDR进行线路测试。一个光功率单元最多可同时采集32路光功率数据，对0.5db～5db的光功率实现三级门限预警，采集速率可调，告警门限也可更改。
（3）故障定位功能：能对大于0.05db的光功率变化进行精确定位，分辨精度可达米级。
（4）告警监测、上报功能：若采集到的光功率变化超过预设门限，远程控制单元将通过OTDR自带的接口程序实现对OTDR的控制，包括测试启动、数据接收等；测试完成后，初步判断故障原因和类型并进行故障定位，同时向监测中心上传告警数据，并自动拨打值班电话或发送短消息通知值班人员。
（5）受控测试功能：各站点按预设周期定时采集光功率数据，分析光纤运行情况，建立光纤特性档案，并与参考曲线进行比对，提前发现潜在的故障点。
（6）系统自检功能：监测中心按预设周期定期对监测站点
的软硬件情况及网络连接情况进行自检，若发现有软件故障可远程复位或远程升级，若发现硬件故障则向用户发出设备故障告警。
5.总结
本系统能够对光纤网络的运行情况进行实时自动监测，方便了运维信息的管理以及运行参数配置，能够对线路故障实现快速定位，并根据OTDR提供的测试曲线给出测试结果并进行定量分析，通过GIS地图可以直观地展示网络拓扑结构以及故障点位置。但系统仍存在一些问题有待解决，比如突发大量告警的应对以及系统长时间运行后海量数据的处理等，这些都需要我们在今后的运维工作实践中逐步寻求解决方法。
参考文献
[1] 张引发、王宏科、邓小鹏，光缆线路工程设计施工与维护，2002. 8
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【关键词】传输；监测系统；光纤通信
1、前言
目前铁路通信网光缆自动监测方面的技术水平不高，光缆中断后维护人员到现场进行测试，判断故障地点，但由于维护人员的技术水平参差不齐，导致测试数据出现偏差，影响抢修速度。光缆中断会造成业务中断，尤其是偏远无人值守站点，更会造成延长业务中断的时间，从而影响铁路运输安全。因此保证承担着主要通信业务的光纤传输网的安全，是一个重要的环节。
2、光缆自动监测系统简述
光缆自动监测系统，是集光线监控、测试、告警、信息处理、业务管理与于一体的网络维护系统。就是通过对光缆进行监测，进而做出光缆运行是否正常的判断；当出现不正常情况时，就会进行报警，并进行相应的测试，以准确定位故障发生点。
该系统集成了现代计算机技术、数据库技术、网络通信技术、现代GIS和OTDR测试技术，它专用于测试传输线路中的光纤。光缆自动监测系统是由监测站与监测中心和操作终端三部分组成。
2.1监测站由远程测试单元、波分复用单元、告警单元、网络通讯设备等组成。
远程测试单元主要由主控模块，OTDR模块，程控光开关、电源模块、专用软件。主控模块是监测站的核心模块，采用稳定的嵌入式系统设计。OTDR光时域反射仪模块能精确的找出故障点，生成曲线文件，通过主控模块上告到网管中心。所有控制及数据处理；
2.2监测中心包括数据库服务器、用户操作系统、网络通讯设备、数据输出设备等组成。
2.3操作终端也就是监测客户端，包括计算机终端以及相应软件两部分，主要是为用户进行线路维护、查找故障点提供便利条件。
3、光线路自动保护系统
光线路自动保护系统是由光线路保护设备和操作维护终端组成，可以实现光功率监测和光路自动切换以及网络的管理。在光通信网络中，实时监测工作光纤和备用光纤上的功率，发出告警提示并自动切换到备用光纤，提高了维护效率，缩短故障延时，保证业务无中断，还可以在保证业务无中断的前提下任意调度主备工作路由（便于线路检修及割接）。
4、监测功能概述
4.1光缆的监测方式有三种：在线监测、离线监测、备纤监测。在线监测可以实时对光缆进行监测，要求OTDR波长与光传输设备波长不同，利用波分复用技术不会对传输网络产生影响。离线监测可以在光纤网络不工作时进行测量。备纤监测是对光缆网络中的备纤进行监测。离线监测与备纤监测均不会对光传输网络产生影响，同时OTDR波长可以与光传输设备相同或者不同。本系统同时可以根据用户需求进行点名测试、定期性测试、模拟告警测试、障碍告警测试。配备GIS系统及告警系统，在发生故障时，能及时准确的把故障地点、类型等通知相关人员。
4.2系统通过对站点、OTDR测试路由、地段、地标等拓扑图与GIS地图相结合，准确显示整个链路上的信息。同时还提供光缆的交割信息记录，并对交割数据进行收集整理。
4.3本系统可以提供多用户分级操作，对管理员和操作员授予不同的权限，在系统中设置不同的帐号、密码、权限等。需要时可以增减操作员及管理员。在故障发生后对全程进行跟踪记录。
4.4告警包括后台数据报警，OTDR设备报警和光缆测试报警。告警管理主要是对告警的显示和处理。主要功能包括当前告警显示、历史告警显示、告警过滤、告警确认、告警手工输入、启动告警测试、告警查询、告警统计、告警清除。告警显示主要是在故障发生时能准确迅速的判断故障点，并将所属区域、线缆段、报警时间、报警类型等详细的信息显示出来。告警的处理是对所发生的报警根据用户定制的方式，以声音，报警灯的方式发出，同时通过短信、电话、邮件等形式通知相关责任人。
4.5系统不仅提供光缆的拓扑信息，同时还对测试性能、告警、割接、系统运行数据进行统一管理。提供主要的故障报警、性能分析、割接信息、监控数据统计等报表
5、解决问题
5.1在监控系统信息地理图中标注测试光缆的路径，分歧盒与接头盒的具置和距离（包括管道），这样可以使该网管作为直观电子路径台帐和活地图。
5.2可以解决偏远站点光缆中断后，维护人员从市区奔向光缆成端盒机房，测试距离后再沿路径查找故障地点的问题，费时费力费工，有了该自动监控系统可以马上知道光缆中断距离、中断地点，光缆抢修人员可以直接去故障现场进行抢修，缩短了故障延时，减少业务中断时间，提高了维护质量。
6、结论
光缆网络的快速发展速度使得现时的维护力量和人工水平难以适应，这对传统的维护和抢修方式提出挑战。这就需要采用最新的科学技术对监测系统信息传输进行管理，以动态的方式观察光纤的传输性能，准确判断故障地点和时间，保障通信信息有效传输。
参考文献
[1] 赵子岩,刘建明．电力通信网光缆监测系统的规划与设计[J]．电网技术．2007．31(3)．24页-28页
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系统设计
基于双向OTDR测试的光传输网在线监测系统（BORMS）能在光传输网络发生故障前发出故障预警，在发生故障时及时分析故障原因（判断故障点在传输网络或是传输设备），并能精确定位故障点距离，缩短快速抢修的反应时间。
1架构模型
基于双向OTDR测试的光传输网在线监测系统（BORMS）采用C/S与B/S两种技术实现多终端远程访问。用户通过远程登录可实现光缆、标石、监测设备等资源的管理，可以远程监控监测设备的工作状态和查看测试结果、告警、历史故障等信息。
2双向OTDR测试
随着光放大器、色散补偿等技术的发展，光纤通信系统的传输距离越来越远。然而，受制造工艺的限制，OTDR的测试距离受限于测试仪表的动态范围，无法用于长距离光缆线路的测量，如何对这些长距离的光缆线路的性能进行测量，是需要解决的问题。
为了能够用OTDR实现长距离光缆线路性能的测量，这里提出一种基于双向OTDR测试的长距离光缆线路性能测试方案。其结构示意图如图2所示。
该过程由监测中心与测试设备之间的通信通道所组成。其中，监测中心的主要功能是向监测设备发送测试指令，接收监测设备的测试曲线，进行测试曲线的拟合，以及测试曲线的分析显示；两个监测站放置于被测光缆线路的两端，主要功能是接收监测中心的测试指令，启动测试，采集测试数据，形成测试曲线，并将测试曲线发送至监测中心；通信通道用于在监测中心于监测站之间传送测试指令及测试曲线文件。
为防止监测设备同时启动测试造成对设备的损害，需要在监测中心添加冲突监测机制，分别查询双方的测试状态，确保同一时间内只有一个监测设备在进行测试。同时，为有效提高测试效率，这里提出采用流水线的形式进行任务安排（见图3）。
当数据传输至监测中心后，监测中心进行一系列的操作：双向测试曲线拟合、双向测试曲线定义、生成双向测试曲线文件、双向测试曲线展示等，进而完成数据的处理。
其中，双向测试曲线的拟合是数据处理步骤的关键（见图4）。
通过细致分析双向测试曲线数据，可以在现有OTDR设备以及测试技术的基础上有效地反应出长距离光缆线路的全部性能状况。
3功能设计
根据基于双向OTDR测试的光传输网在线监测系统（BORMS）的功能特性，将其分为以下5个功能模块（见图5）。
系统实现
1检测方案
在线检测利用WDM（光分波/合波器）技术对工作光纤进行有源光纤的在线测试，提供每根在用光纤的质量和可用性信息，检测机械应力或化学损伤引起的缓慢恶化，并作预防性修理。通过分光器件接收光传输系统收光端光纤的光功率值，通过与标准参考资料的对比判断光纤损耗情况，当光纤的光功率衰减变化超过设定的门限值时，光功率监测系统自动向监测中心上报告警。然后，监测中心通过远程程控光开关选择被测光纤，远程OTDR发射不同于通信光波长的检测光，WDM复用监测光到传输网络中。OTDR将测试的曲线上传监测中心，监测中心将测试数据比较分析，确定故障点以及故障类型。系统借助于地理信息系统(GIS)准确地显示出光缆的故障点位置，并以声音、短信的形式通知维护人员。
备纤检测只测试光缆内的备用（空闲）光纤。统计表明，所有光纤故障的80%90%会影响到整个光缆，因此，该方法可以识别整条光缆的绝大部分故障。备纤检测完全不会影响到正常通信业务，是一种最佳的接入方式。备纤监测时，监测中心对各光功率控制单元上报的数据进行分析、统计，对发生超出门限值的光功率变化进行告警，并统计、判断出发生故障的光缆段，自动快速地启动监测站的光时域反射测试仪(OTDR)和程控光开关（OSU）对故障光缆段进行测试。测试后所得的曲线数据上传监测中心，监测中心将测试曲线与参考曲线进行比较分析，确定故障点的位置、类型和告警级别，当确实发生故障时，可采用声光告警信息运行维护人员。借助于地理信息系统(GIS)可在监控屏幕上以地图的形式准确地显示出光缆的路由和故障点位置。
在线检测不需要使用空闲光纤资源，在原有的业务光纤上可以进行监测，节省了光纤资源，可直接反映在用纤芯的状态，但在线监测会引入较小的插损，对业务线路会有影响，并且施工时会中断通信线路，这对已建的重要干线影响较大。备纤检测备纤接入不会影响现有业务线路，因此在监测时不会造成系统的附加损失。此方案的缺点是需要占用空闲的光纤资源。由于本系统需要用于已建光纤网络，不希望检测系统影响原有业务的运行，因此采用备纤检测方案。
2系统组成
监测中心：主要负责完成与检测设备的通信、数据的管理、各种测试启动、实时数据传输、控制命令下达、告警数据的处理、报表管理、测试事件的处理、监测设备通信设置、测试路由设置以及资源管理等各种处理。监测中心使用先进的软件设计技术，实现强大的网络管理、自动监控流程管理、自动故障分析管理、自动告警管理、自动报表管理等功能，彻底将管理人员从繁冗的日常事物中解放出来。系统具有管理员安全管理，严格授权认证的特点。监测中心由Web服务、监测服务和数据库服务三大部分组成。其中，Web服务是监测中心面向用户的前端服务。监测服务是系统的核心业务服务，主要包括自动告警、光缆测试、故障分析、检测设备的监控、网络分析等功能。WEB服务通过调用监测服务的接口执行用户的业务请求。数据库服务维护资源信息数据的一致性，支持测试任务的管理，向WEB服务和监测服务提供数据服务接口。
监测站：监测站在系统中只是一个逻辑资源。监测站主要由OTDR、OSU、AIU以及一些辅助通信设备组成。
客户端：客户端是一种通用型浏览器，与GIS技术集成，方便地管理和维护通信网络的空间资源。提供多种平台接口，易与其他系统集成，增强了系统的可扩展性。根据业务划分，客户端分为资源管理客户端和监测客户端，资源管理客户端主要用于对系统资源信息的维护和管理，而监测客户端主要是负责对整个监测网络的监测业务管理。
3测试结果
此次测试设备采用Agilent公司的E6000系列OTDR，设置了1310nm以及1550nm两种波长分别进行监测，采集测试结果后将数据上传至监测中心。通过双向OTDR测试所得的曲线比单向测试的结果更加精确，事件更加完整。
数据到监测中心进行拟合分析后，将分析结果与GIS服务器进行整合，得出告警的地形地貌，以便维护人员进行现场勘察和及时处理，实现光纤通信系统故障的自动精确定位。
结语
篇8
【关键词】光缆传输；系统；检测
一、光缆途径单位管理
光缆线路经过的地区的管辖单位必须严格遵守光缆管辖的规定，对经过地区的光缆加强数字化的管理，这一点作为油田整体区域的信息化建设极为有利。同时保护光缆作为一项重要的职责和义务对于每一个员工都应该引起相当的重视。
对于管辖范围内的光缆必须做到对其线路十分熟悉，在处理问题时以此避免造成不必要的因为质量标准不同而造成的损坏，在单位的常规巡查中，发现有破坏光缆的行为须及时制止，对于危机光缆安全的行为，须及时采取必要措施加以防护，并上报信息中心，因此而造成光缆断线、损坏等故障，责任单位除承担接线的费用外，对责任单位和责任人各处以罚款。
光缆敷设过程中已经在不同地点留有余量，严禁任何单位和个人对光缆余量擅自进行处理。否则每发现一次，责任单位除承担接线的费用外，若必须要动的须经信息中心同意。
井巷工程施工中，工程单位要严格光缆的防护，必须采用钢套管对沿途的光缆设施进行保护。对管辖范围内的光缆及其设施造成损坏的，按情节轻重和影响范围对责任单位和责任人分别给予罚款，责任单位还必须承担恢复光缆通信所需的一切费用。发现管辖范围内光缆损坏的，要及时通知信息中心进行处理，对隐瞒不报的，一经查出，对责任单位和责任人将给予加倍处罚。严禁在光缆线路上吊挂任何物品，避免光缆受力折断。严禁对光缆生拉硬拽、碰击、挤压、拐急弯等。
对故意破坏光缆、造成线路中断的，将以破坏安全生产论处，给予开除的处分或追究刑事责任。信息中心网络组和技术组要加强对光缆设施的日常巡查，随时掌握线路状态，并做好相应记录。否则出现记录不清或缺少记录的对两组巡检人员各处以罚款，对没发现问题的对巡检人员罚款。对损坏的光缆设施，信息中心要及时处理，并以最短的时间恢复线路畅通，否则给予处罚。
二、光缆传输监测系统
1、光缆监测系统
基于WEB方式建立的分布式光缆的监控系统，其组成分为两部分，一部分是监测站，即RTU子站，另一部分是管理中心，即主站。对于系统的组网方式来说，是比较灵活的，可以通过数据网运行，也可以通过电话线运行。同时也可以运行在因特网上。由于系统采用JAVA语言开发，因此可以根据系统的大小，进行灵活配置，它既可运行在小型机或工作站的UNIX操作系统下，又可以运行在微机的LINUX或WINDOWS操作系统下。另外，由于客户端采用的是基于浏览器方式的界面，因此对用户而言，操作界面简单，可维护性好。
基于WEB的地理信息系统是组成告警管理模块的主要功能之一，它能对组成管辖网内的监测站的所有光缆单元和系统设备的运行进行实时监测，并能对故障的发生作出第一处理信息分析，启动处理流程（声光及E-MAIL、传呼等联动形式），对相关的对话窗进行确认，清除，进行有效的查询和统计，并由此分析数据，命令。
系统维护的主要功能是能够对监测站进行有效维护，通过储存系统运行的静态数据，对监测站的各个参数的运行进行掌握，在光缆线路一端设置检测参数，包括对光缆的单元格的OTDH测试参数的设置，对检测门眼和储存在数据库中的光缆线路数据进行比较分析，对光缆生产商和施工日期、施工单位以及各个施工技术参数和维护效率进行统一的管理和分派。
中心站和监测站之间需要实行模块通信的实时对接，以此保证测试命令和光缆检测数据的同时有效性，为了便于系统能够查询和统计的方便，以及进行诸如分类、修改、删除等命令的执行，需要对数据库服务器和光缆的检测的数据资料进行详尽的存储和有效管理。系统采用oracle数据库，监测中心及每个RTU将建立各自的数据库系统。测试的方式可以包括点名测试、障碍测试、周期测试；用户可以通过INTERNET远程登录到中心站的WEB服务器上，随时了解光缆网络的工作情况。
2、监测站构成
由RTU（工控机及OTDR、程控光开关通信接口）单元、光功率监测单元、多功能辅助机框（安装WDM、FILTER、激光源）及机架组成。
系统信息的交互由监测站与中心站两个主体构成，其中监测站具备两种功能：第一、具有实时收集光缆单元数据和对OTDR测试的功能，检测数据涵盖了光功率和光纤测试，通过转换成标准数据，以可传输的方式向中心站传输可以采集的数据模块。第二，执行中心站下发的命令，对中心站给出的周期测试和点名测试进行执行，还可以完成相关规定的定制性测试，其原理是程控多路光开关可以根据RTU的命令，对待测试的光缆与相连接的OTDR进行切换，实现一对多的自动测试。
光功率监测单元：通过对被监测光纤光功率信号的采集和处理，完成对光缆线路的光功率的实时监测。通过RS232等数据通信接口与RTU或中心站相连，将监测数据上送到RTU或中心站，RTU或中心站对超出阈值的光路启动OTDR通过光开关进行定位测试、确定故障信息。
三、光缆网络资源管理
随着现代社会对信息系统容量的无止境的需求和通信事业的发展，光缆越来越成为最主要的通信传输媒介，光缆系统运营商在光缆线路的设计、施工和维护过程中，产生了大量的与线路设备相关的数据资料，因此，如何科学地管理光缆传输系统所用到的资源，合理配置资源，反映资源的实际运行状况，实现其故障监测与资源管理的现代化也就越显得非常迫切。光缆监测系统介绍光缆线路自动监测与综合管理系统的光缆网络资源管理系统建立了强大的数据库系统，应用先进的GIS技术，全面支持用户系统、高效地管理光缆线路资料，为科学的管理和决策提供技术支持，有效提高运营效率和效益。
1、区域管理
当通信网络覆盖地域较大时，为了便于管理，往往从地理位置上对其划分区域。区域指管理区域，由一定数量的站点组成，与局所、站点行政划分有关，并随行政划分的改变而改变，但行政划分的改变并不影响站点内设备的其他属性及网络属性。
2、管线（界标）管理
准确故障定位，不仅仅是要确定故障点与被测光缆始端的距离，更重要的是确定与故障点最近的管线（界标）。管线（界标）是光缆中继段周围的一些节点，其作用是与地图相合，来标识光缆所处的地理位置及走向。管线（界标）可以是局所、机楼、管道、管孔、子管、人孔（井）、手孔、电杆、杆路、分线杆、分歧接头、光节点、光中继器等多种地标、实物。
管线（界标）的管理就是通过存储、分析管线（界标）的信息数据，生成通信网络的资源拓扑图，标识光缆的位置，为光缆线路维护提供准确的定位、施工信息。
3、机房设备管理
机房内安装了通讯的重要传输设备和设施，如放置机架、传输设备、ODF架、DDF架等资源，可以是无人执守的机房，作为通信线路的一种重要资源，系统对其进行了管理，存储机房配置信息，反映各种设备资源的实际使用状况。
4、光缆（纤芯）网络管理
光缆（纤芯）网络管理完成对中继段光缆、接入段光缆（主干、配线、户线）、光缆接头、光交接箱、光分纤箱、光缆预留等的管理。光缆是监测及管理的主要对象，光缆管理需要形成光缆的基本信息数据，并且随着发展变化，系统实现对其进行动态维护，同时，对其与路由、界标等形成的内在关联进行管理，最终为故障的定位和线路维护提供必要的服务。
一条光缆包含多条纤芯。光缆管理包括了光纤管理，对光缆的每一个芯线进行标识，管理芯线的信息，标识其状态，进行有限制的编辑，并反映其最新的信息及与其它信息的关联。
5、光路由管理
光路由是光传输的一个通道单位。通常它是由一条光纤或几条光纤连接而成。光路由管理最基本的是要标识出某条路由是由哪几条光缆的光纤连接成的。
路由与光缆有逻辑上的关系，与界标存在空间上的关系。
6、网络拓扑管理
网络拓扑指的是通信光缆组成的网络，其内容包括光缆的三图（线路图、维护图和路由图）及局、站、缆、纤的信息（如局站的分布、ODF、接头盒型号及厂家、光缆的使用情况和路由周围的公用环境信息等）。在已经建立的网络资料和资源配置的基础上建立并维护反映整个传输资源的逻辑图即拓扑图。拓扑图基于地理信息系统平台。拓扑管理形象准确地绘出通信光缆的资源图，并能方便地在拓扑图上进行一些相关的操作与信息查询等。
四、光缆信息管理系统
光缆管理系统的开发是应对光缆管理的混乱，包括光缆线路不明，复杂混乱，光缆的走向不明确等问题。该系统可以使光缆管理部门在应对巡查线路方面，这在保证光缆数据准确传输方面起了极大的促进作用。光缆在传输承接数据方面，相对于检修人员来说，需要管理系统的强大支持，整个管理系统以地理信息作为支持，通过将地理信息对系统的加载，对于光缆的长距离的信息变化有详细的记载，并通过对改造过的线路的详细加载，使得维修光缆工作能够顺利进行。对于抢修来说，系统的稳定性显得尤其重要，在高效、强效、及时的原则下，需要报警系统能够为线路管理者提供最准确有效的信息。
对于光缆管理系统来说，其实用性是最主要的特点，在涵盖了基本信息的基础上，光缆线路的所有的基本信息都需要有所包含，有感于光缆整体信息，光缆杆，管道、光缆管道、光缆熔接包、光缆盘余架、光缆引上引下管及光缆辅助设备等信自。设施定位信息：定位光缆杆、光缆井、光缆熔接包等设施，这些基础信息都需要在管理系统的电子地图上有所标记，以便工作人员及时查阅。通过对功能区域的划分，可以对补充定位的行走轨迹进行变更，对于光缆线路变更的，需要光线动态分段的配合，通过一光缆传输中心作为基本点，辨识点以零点计数，将整条光缆的数据按照公里管理系统数进行划分。在操作系统平台上，进行有效公里数的查询，只须输入公里数即可查询标识点处的光缆的信息状况，维修状况，对于修改设施的加入，系统需要及时更新有效数据，如更换过的设备，光缆的承载输出等信息。
参考文献
[1]苑金勇.某光缆线路自动监测系统的实现方案.天津大学,2009, (S2)
[2]王继海.浅析远程光纤监测系统[J]铁路通信信号工程技术,2006, (05)
[3]张亚娟.传输网综合网管系统的模型研究及其资源管理子系统的实现[D].郑州大学,2006
篇9
【关键词】光纤 OTDR 监测系统 管理工具
光纤传输网络建设的规模越来越大，光纤传输网络系统中ODN（光纤分配网络）的故障量也越来越多。在这种情况下，要保持比较高的网络可靠性，就必须能够实现的故障排查及迅速光纤线路恢复。而光纤网的故障排查异常困难。通过合作研制模式开发的光纤网络管理系统，为用户提供了直观、方便、快捷的光纤网监控、管理工具，从而提高了网络维护工作效率、大大缩短了故障时间;建议该系统的功能和软件的实现模块化的设计思想，采用了商用数据库管理应用，采用客户服务器（ Client/Server/Database）方式，大大优化了系统结构，其体现可维护性和可扩展性，可以不断地吸收和实现现场维护技术的新要求，建立优化的专家系统及经验模型，希望建没成为一个具有维护能力的综合管理系统。
一、系统结构设想
光纤自动检测系统是一套智能型的无源光网络集中式监测系统，整个系统包括硬件和软件部分，光纤自动检测系统的系统架构上，主要有三个子系统，分别为：监测采集机;监控中央处理主机;管理终端机（客户操维主机）。
二、子系统功能设想
2.1光信号监测采集单元技术要求
光信号监测方法通常分为两种：在线监测和离线监测，在线监测就是监测工作纤中的光信号，需要用到分光器、波分复用器、滤波器、垮接设备等;离线监测就是监测备纤中的光信号，需要增加激光光源，给备纤提供光信号;还可以通过通信设备的接口收集通信没备给Jf{的有关信息。
功能要求：精确测量多路路光功率（建议采用轮巡方式）;当收到告警信号时，立即启动OTDR卡对该条光纤进行测试;接收主站的指令，针对光路进行各种功能性、光学性测试等;可选择如下波长：1550nm、13 lOnm、13 00nm、850nm、1625nm
2.2多路采集监控中央处理单元
监测中心与采集站之间的通讯可以采用多种方式，监测中心与采集站不在同一地点，一般采用广域网的组网方式，如在通讯中经常用到的DCN、DDN、El等。监测中心与采集站在同一地点一般采用以太网的通讯方式。
功能要求：收集光路监控单元的信号，并进行分析和处理和本地告警;具有多级告警，自动发送越限告警信号;提供以太网RJ45/RS232等通信接口;将监测数据实时上传送给上位机（PC操维数据库）;接受上位机（PC操维数据库）对监控中央处理单元的命令，实现对光信号监测采集单元进行控制。
2.3管理终端机（PC操维数据库）
主要是通过基于地理信息系统以图形方式（光缆线路拓扑图、分布图）对所管辖的所有监测站之下的所有光缆单元、系统设备进行实时监测，并对他们进行实时告警及故障处理流程（声光及E-MAIL、手机短信等联动形式），通过相关的对话窗口，可以对光缆故障进行确认、清除处理，进行查询、统计、分析，测试命令。
维护管理的功能主要是完成对各采集站的维护管理，建立系统运行的静态数据，掌握监测点的运行状况;设置光缆线路的监测参数，如光功率监测单元的告警门限、OTDR测试参数、监测光纤的监测门限;对已存储于数据库服务器中的光缆线路监测数据进行统计分析，制作报表和曲线，描述光缆单元的现行状态和性能变化趋势，以及查询光缆单元的情态资料，如生产厂商、施工日期、单位、技术参数以及维护责任人;维修维护管理和相关联系统及设备管理等信息。
三、综述
篇10
【关键词】油田；井下；光纤测温；探讨
井温是生产测井中必不可少的一个测量参数，几乎所有的组合测井仪都包括此项测量内容。准确的井温测量对于地质资料解释和油井监测等都具有十分重要的意义，尤其在稠油热采工艺中，井温的监测显得非常重要。目前常规的井温测量方法存在不足：温度传感器的热平衡时间长；传感器的移动会影响井下原始温度场的分布；无法在高温高压环境下对井下的温度场分布进行长期的监测。
光纤传感器作为传感器中一支新秀，已被国内外公认为最具有发展前途的高新技术产业之一。它具有灵敏度高、体积小、易于敷设、对被检测场无破坏与干扰、抗电磁干扰能力强、本质防爆、能够进行分布测量以及传感信息易于通过光纤传输与组网等特点，是对已有的传感技术的发展与补充，它所具有的某些独特性是不能用其它传感技术代替的，尤其适用于石油化工、电力等行业的恶劣环境中。而分布式光纤测温技术作为近年来发展起来的一种用于实时测量空间温度场分布的新技术，20世纪70年代起伴随着光导纤维及光纤通信技术的发展而迅速发展起来，我国从20世纪90年代后期首次利用分布式光纤监测技术测量温度以来，至今已有多个工程应用。
1.系统目标
油田井下温度分布监测——分布式光纤温度监测系统必须保证：（1）油田井下温度的实时监测；（2）根据实际工程需要情况，沿油井垂直方向，实现全方位分布式监测；（3）准确定位温度异常点位置，显示异常或者事故时的温度状态；（4）通过辅助软件分析光纤分布式温度监测系统所探测到的油井温度分布，并提供存储、查询等功能。
通过对井下温度分布进行实时监测可以及时解决问题，避免事故的发生，同时为地质资料解释提供依据，是实现油井自动及智能化管理的重要工作之一。
2.系统总体设计方案
设备的布置必须结合油井的结构特点，从全面覆盖、安装便利上通盘考虑。本方案所采用的光纤分布式温度监测系统，能将油井沿径向任意位置的实时温度显示出来，并连接到油井管理信息网，实时监控油井的温度分布。油井一旦发现所测量温度值超过标准设定报警温度时，光纤分布式温度监测系统把实时报警信号送到报警主机，报警控制主机随后将发出声光报警并显示，同时把报警信号上传至油井管理中心。
2.1系统特点
以其优越的性能，快速的检测和强大的软件分析能力，使得整个DTS系统具有如下特点和优势：根据油井的不同，操作人员可以自定义不同的报警温度阈值；克服了人工监测片面及误差大的弊端，自动监测温度异常情况，且给出准确定位。降低了漏报、误报的概率；抗EMI，没有电气或移动部件，可以简便部署，且不存在安全隐患；根据具体项目的实际情况，可利用一台DTS设备对多个油井的温度进行监测；可以把在线生成的数据集成到实时温度等级系统或数据库中；降低了维护和支持成本。
2.2现场布置设置
利用DTS对油井温度进行实时监测的系统布置示意图。DTS主机放置在控制室，同时原始的温度数据可以在本机或远程提取与查看。DTS光纤分布式温度监测系统主机通过多种输出方式将所探测的油井温度信号反馈给控制中心，油井内的高温探测光缆可进行分区，分别设置报警温度。
可以选择单通道或多通道，每个通道对一口油井进行监测，探测光纤的长度由实际情况决定。
2.3感温光缆的铺设
对光纤测温系统而言，光纤本身既是传感介质也是传输介质，在测量时，不需要温度探头和电缆设备，主要的施工方式有两种：移动方式和固定方式。
移动方式：移动方式与常规的电缆测井施工方法类似，即将光纤放入井中，所不同的是无须挂接测量仪器。主要用于注蒸汽井注水井的注入剖面、自喷井产出剖面、套管井的井况测试。固定方式：将外披钢丝光纤与生产管柱捆绑后下入井下，直到下一次作业时起出，传感光纤在较长的一段时间内固定于井下，这种工作方式主要用于对重要的油气井的井下温度分布进行长期不间断的监测，尤其是在注蒸汽热采井中，通常使用固定式。可用于深井泵、螺杆泵、采油井、高凝油井、稠油井的生产动态剖面测试。
2.4数据处理及分析（DTS软件）
光纤分布式温度监测系统的采集文件被转换并输出到文件夹中。表格的每一栏都代表了电缆线路上一个地理位置点的不同温度值。每一行都显示了一个获取数据的空间温度曲线分布。不同的获取的数据点的空间分辨率是1米。以这个表格为基础，绘制两种类型的图表用做进一步的分析。一种是显示光缆线路上温度与空间分布曲线图，另一种显示某一特定点的温度随时间变化曲线图。
根据温度空间分布曲线图可得到温度最大值MxФ（x）、温度算术平均值MyФ（（x）、温度最小值miФ（（x）、温度变化值ΔФ（x）、标准偏差值δ（x）等参数。
温度变化值ΔФ（x）用于检测存取期间，每一点上的温度变化。标准偏差值ΔФ（x）用来确定利用DTS计算得出值的可靠性。根据实际工程的不同，SOSC还可以进行二次开发，使DTS温度监测系统软件拥有友好的中文操作界面、强大的数据库功能，更直观的显示待测物的温度分布。
3.总结
近年来，分布式光纤传感市场以每年60%以上的速度递增，越来越得到各个领域人士的认可。目前，在国内，在隧道火灾自动报警、电缆温度监测中，分布式光纤传感系统都已经有了不少的应用案例。油井温度是生产测井中必不可少的一个测量参数，准确的井温测量对于地质资料解释和油井监测等都具有十分重要的意义，DTS可以提供几近完美的解决方案。
基于拉曼散射的DTS研究起步较早，技术上趋于成熟，应用到油井温度监测中，突出的优势主要表现在：
①实现了分布式的在线监测，大大降低了漏报、误报的可能性；②根据油井的不同，可对报警温度自行设定，且可进行分区，每个区的阈值均可改变；③利用一台DTS设备可以实现对多个油井的监测，性价比高；④系统传感部分完全不带电，全光型，不存在安全隐患。
参考文献
[1]陈新宇，周锋，王丽华.设备远程实时监测系统的研究.电气传动.2005，35（2）： 48～50
[2]李建文，朱名铨.监测设备网上实时监测研究.航空精密制造技术.2003，39（1）： 36～39
