導語：如何才能寫好一篇光纜監測系統，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公務員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

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關鍵詞:光纜 自動監測系統 設計 測試

中圖分類號:TN93 文獻標識碼:A 文章編號:1672-3791(2012)05(c)-0039-01

1 建設光纜自動監測系統的必要性

光纜自動監測系統的提出,主要是針對現階段光纜應用的不斷增長以及各種故障問題的日益突出。該系統能夠對光纜線路進行實時、動態的監測、管理和維護,并通過故障快速定位、縮小故障歷時和及時故障隱患排除等,有效地提高了光纜日常維護及管理工作的效率和可控性,從而使原本被動的光纜維護轉變為主動維護,進一步降低了企業運行維護成本。

1.1 有助于確保光纜安全、高效、穩定運行

目前,隨著我國光纜通信的發展速度越來越快,光纜通信工程也隨之不斷增多,大量新技術的應用使得傳輸系統的容量也越來越大。由于光纜本身的通信容量非常大,而且故障的查找及維修也較為困難,一旦出現光纜線路故障極有可能導致系統長時間阻斷,這樣不僅會影響用戶的正常使用,同時也會給企業帶來巨大的損失。而光纜自動監測系統能夠及時、準確地對線路中的故障進行定位,并以最快的速度進行維修,有效地確保了光纜的安全、高效、穩定運行。

1.2 有利于提高經濟效益

光纜自動監測系統最主要的作用是能夠有效地預防線路阻斷或是全阻故障的發生,通過實時監測可以發現光纜中可能出現的故障征兆,并在其未形成嚴重故障前及時解決處理。系統可對光纜線路中某些緩慢變化的情況進行監測,如光纜接頭盒進水等,這對于防止尚無防水防潮性能的接頭盒發生故障是極其重要的。同時,系統還可以縮小故障歷時,從而有效降低了經濟損失。通過對光纜容易發生阻斷的地點進行實時監測,可以為搶修提供及時準確的信息,這樣不僅使光纜故障歷時縮短,而且還降低了各種難以預防的風險給光纜通信帶來的損失。

2 光纜自動監測系統的設計與測試

2.1 光纜自動監測系統的設計

(1)系統的總體結構框架。本系統是由監測中心、監測站以及通信網絡三部分構成。通常情況下,一個監測中心能夠對個多監測站進行管理和控制,以此來達到分散測量、集中管理的目的。監測中心與監測站之間主要是通過網絡連接實現通信。這兩個部分既相互關聯,又相對獨立,當通信中斷時,監測站能夠按照預先配置的數據獨立完成測試。其中每個部分所負責完成的功能均不相同,各部分的具體功能如下:①監測中心。這部分的主要功能是負責對本管區內的監測站進行管理;②監測站。一般按照管區可將監測站分為市級和縣級兩類,具體負責對網絡中的光纜進行監測,并對整個網絡的運行狀況實施監控,可將告警及時傳給監測中心;③通信網絡。即數據傳輸通道,其主要作用是將中心與監測站之間進行連接,借此來實現數據傳輸。

(2)各部分的具體設計。①監測中心。該部分一般采用的是主備用方式,主要由GIS服務器、控制器、路由器、網絡適配器、集線器、顯示器、MODEM、打印機以及一些相關軟件等構成;②監測站。該部分通常都是安裝在傳輸機房中的機架內,其具體負責對光纜進行遠程自動監測,主要由網絡適配器、濾光器、路由器、程控光開關、MODEM、波分復用器和告警監測、控制、OTDR、電源等模塊以及相關軟件構成;③通信網絡。該部分能夠實現中心與各站之間的數據交換,從而達到遠程管理的目的。本系統支持多種類型的通信線路。

(3)系統軟件結構。本系統軟件的結構采用的是面向對象的設計,并按照模塊的方式構成,其中各個模塊均以獨立的形式存在,單個模塊的升級或變更不會對其它模塊造成影響。其具有性能控制、安全管理、備份以及容錯等能力。根據軟件的具體功能可將其分為以下三層:①監測數據采集層。該層主要負責完成光纜光功率的實時采集和OTDR測試,處理之后的數據信息通過通信網絡回傳給監測中心;②數據處理層。主要負責實現各類數據的存儲備份、分析處理、通信調度以及系統告警等功能;③應用層。負責為用戶提供操作及維護工具,該層采用的是模塊化結構,其中主要應用了以下技術:GIS故障定位、實時監測、性能統計、曲線分析、對外接口以及告警等等。

(4)軟件特點。本系統采用的軟件具有以下特點:便于維護、良好的開放性、模塊修改方便簡單、易于升級。

2.2 系統測試

(1)軟件測試。目前針對光纜自動檢測系統軟件的常用測試方法主要有以下兩種:①黑盒測試。該測試方法又被稱之為數據驅動測試或功能測試。其最大的優點是無論系統采用的是何種軟件程序,它都是從客戶的角度出發,并按照產品所要實現的功能及預先設計好的規格等內容,來檢驗產品是否符合用戶要求。在具體測試的過程中,測試者僅需要在軟件程序的接口上進行測試即可,它只檢查程序功能是否與使用說明書中的有關規定相符。利用該方法進行測試能夠發現如下問題:應具備的功能是否有遺漏或是不正確、各種性能是否與用戶的要求相符、人機界面是否美觀正確、接受到的輸入數據是否正確、產出的輸出信息結果是否準確等;②白盒測試。又稱邏輯驅動測試或是結構測試。該方法主要是從設計開發者的角度進行測試。具體是指已知產品的內部工作流程,然后檢測其內部動作是否與預定的工作要求相符,這種方法所關心的是軟件程序的使用,而并不注重軟件的功能。

(2)性能測試。①點名測試。首先,由監測中心發出指定的點名測試口令,然后對數據傳輸的過程及其分析結果進行觀察,如果測試結果的回傳率能夠達到100%則表示合格;②周期測試。可將每條光纜的測試周期設定為24h,并進行10次反復測試,如果在這一周期內,測試回傳率能夠達到100%即為合格;③故障告警測試。可采用人工測試法對故障告警進行測試,具體做法為在監測系統的范圍內,選擇一條備用的光纜,通過人為彎曲的方式造成其衰耗增加,如果系統能夠及時準確發現故障,則表示合格。

3 結語

總而言之,隨著光纜的覆蓋范圍越來越廣,其運行的安全性和可靠性也受到人們越來越多的關注,為了進一步確保光纜的穩定運行,光纜自動監測系統的建設已經勢在必行。這不僅能夠保障用戶的正常使用,而且還能夠降低運行維護成本,從而為企業帶來巨大的經濟效益和社會效益。

參考文獻

[1] 郭平元.光纜自動監測系統在城域網設計中的初探[J].內蒙古科技與經濟,2009(11).

[2] 李平.基于GIS的光纜自動監測系統探討[C].中國電機工程學會電力通信專業委員會第七屆學術會議論文集,2008(11).

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［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。可以通過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

［1］ 趙子巖，劉建明，等． 電力通信網光纜監測系統的規劃與設計［j］． 電網技術，2007（3）．

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【關鍵詞】光纜監測；OTDR；故障定位

1余杭電力光纜監測系統建設背景

目前余杭電力通信光纜線路已超過650km，由光纜組成的光纖通信系統已經覆蓋余杭所有變電站、供電營業所和生產單位，光纜作為信息傳輸的高速公路，目前承載著大量重要電力系統業務：調度電話、調度自動化、電力信息網、圖像監控和視頻會議等等。但是，由于種種原因，在余杭電力光纜的運行維護和管理中存在著一些問題，這些問題影響光纜作用和價值的發揮，給余杭電力通信人員的日常管理帶來了不少麻煩。

2余杭電力光纜運行中存在的問題

2.1光纜故障不能及時發現

光纜故障對光通信系統的影響是非常嚴重的，可能導致光纖通信系統的中斷，甚至可能導致電力線路停運。及時發現光纜故障，對于迅速排除故障、降低故障帶來的影響非常重要。而目前余杭電力通信光纜故障是依靠光纖設備告警或通信站點退出來來發現的，而這些條件混雜著許多非光纜因素，導致光纜故障不能及時發現。

2.2光纜故障不能快速準確定位

目前，余杭電力光纜故障定位的主要方法是依靠人工操作OTDR和結合圖紙資料現場巡視查找故障點。因圖紙資料不準確、線路長度與光學長度相對誤差和地標參數不一致等原因會造成位置判斷的誤差，導致故障點不能快速且準確的定位，擴大了故障對通信系統（網絡）恢復時間，甚至影響電網安全穩定運行。

2.3光纜線路資源管理方法落后

余杭電力光纜資源量大而復雜，包括光纜、路徑、光配和接頭盒等部分，每一部分又包含著許多內容。目前光纜線路的運行維護和管理工作量非常大，包括對上述資源的分配、使用、運行、查詢和修改等，仍然使用電力表格和AUTOCAD圖紙方式，資源管理方法落后。

3余杭光纜監測系統建設方案

3.1建設思路

建立光纜網絡綜合監測管理系統中心站，實現系統的主體功能；實現對光纜進行自動監測功能，實現對光纜的實時自動監視、自動告警、自動光纖測試、故障自動分析、電子地圖故障定位等功能；建立地理信息為基礎的圖形化的光纜傳輸網地理信息管理人機界面；建立系統數據庫，存儲網絡、線路、光纜、設備及所在的人井、電桿分布信息；實現各種管理應用功能模塊功能。

3.2總體方案

3.2.1光纜監測系統基本內容

根據余杭電力光纜實際分布情況，選擇中心站和勾莊監測站這兩個分支較多的主要站點作為RTU監測站，在這兩個RTU監測站配置了RTU主機、OTDR（光時域反射儀）、光開關設備來實現對各個方向的光纜纖芯監測功能，其他監測子站通過跳纖來連通監測路由。同時在余杭局大樓建立光纜監測系統的中心站，配置光纜監測服務器、客戶終端。局大樓、勾莊變監測站的RTU將采集到的光纜實時運行信息，通過網絡通道，送到局大樓的光纜監測中心站服務器內，服務器完成數據分析后再將后臺信息傳送到監測客戶端進行數據顯示。

3.2.2監測方式

為了保證監測不影響原光纖通信系統，同時盡量減少監測路由上的衰減，增大測試距離，本次工程多數采用離線的監測方式，即利用各段光纜的備用纖芯進行離線監測，各光纜端的備纖在光纖配線架上通過光跳線相聯。

3.2.3告警聯動方案

余杭光纜監測系統支持采用采集傳輸網管告警信息實現系統實時告警功能。利用華為傳輸網管的實時信號，監測系統收集所有這些信號，并加以分析、過濾和集中，把有用的告警信號轉換成監測系統現提供的接口協議，實現與監測系統的互連互動，實現實時告警功能。

3.3技術架構

整個系統分為三層：數據存儲層、邏輯處理層和界面層。數據存儲層主要負責系統中各種靜態資源數據、實時運行信息、以及系統信息的存儲；界面層面向用戶提供各種功能界面；而邏輯處理層則負責各種邏輯業務的處理，實現系統的主要業務功能，如告警監測、故障分析、資源調度方案設計等功能。系統的數據庫平臺采用標準的數據庫。系統的中間層的應用服務器構建在J2EE平臺之上，能夠在不同的操作平臺上運行。

3.4系統功能

3.4.1告警智能分析

系統可以與其它系統互聯，例如綜合網管系統、網元管理系統等。當傳輸網管系統接受到光通信告警時，觸發RTU對相應光纖進行測試判斷故障原因（設備、纜），實現故障智能分析智能。

3.4.2線纜數據管理

系統具有完備的光纖纜線資料管理功能，對于每一條纜線基本資料都有詳細的紀錄，例如纜線基本資料，纜線中的芯線資料，與光通訊有關的相關屬性，上架信息，轉接信息，均能提供最詳細的紀錄。同時配合地圖，能夠顯示光纜的路由情況。

3.4.3告警實時反映

系統實時顯示所有RTU上報的告警信息，提供當前告警、歷史告警的數據查詢功能。

3.4.4OTDR測試數據與地理圖的結合

OTDR測試的結果能把一個測試鏈路（link）中間所有的事件點（Event）信息分析收集起來，并且所有的點都可以對應到地理圖形的相應位置。

3.4.5測試方式

系統能夠對所測光纖進行點名測試、周期測試，告警測試、RTU仿真測試，結合地理圖形能進行故障的定位。

3.4.6基于GIS的圖形化技術

圖形化技術為資源管理、告警監測系統提供了良好的界面顯示和交互操作環境，本項目中，將充分利用圖形化技術，提供直觀、方面的用戶管理和操作界面，方便用戶對本系統的使用，提高系統的實用性，便于系統的推廣應用。

4光纜監測系統建設效益分析

4.1避免故障

通過周期性測試，光纜監測系統對每條光纜線路的光學性能一目了然，一旦劣化指標超過門限值，啟動預警機制，從而可以早期發現故障，從而避免故障的發生。

4.2縮短故障

光纜系統受到外部影響而產生的突發性故障是不可避免的，例如人為施工造成光纜中斷。光纜監測系統的采用，大大縮短了發現斷纖故障的時間，最大程度地縮短故障反應時間，從而縮短實際故障中斷時間，降低因光纜故障而帶來的損失。

4.3提高科學管理水平

光纜監測系統建設，使光纜資源的計算機管理水平得到極大的提高。原有光交接箱、熔接盒等纜線資料未能與監控系統整合在一個平臺之上，一旦故障發生，原有的纜線資料由于分布式管理。不利于通信調度人員的故障處理和緊急電路調配。現有的系統及光纜監測和纜線資料于一體，兩者信息互動，提高了通信人員的反應能力。

5結束語

余杭電力光纜監測系統的建設，有效提高了余杭電力通信光纜管理水平、縮短了余杭電力通信光纜中斷時間、降低了因光纜故障給電網帶來的影響，有力保障了余杭電網安全穩定運行。

參考文獻：

[1]李秋明.光纖在線自動監測系統在電力通信專網的應用[J].電力建設，2006，27（1）.

[2]王俊行.光纖在線自動監測系統在鐵路通信專網的應用[J].自動化技術與應用，2009（4）.

[3]王建軍，董建英.光纜綜合監測系統在唐山電力通信網的應用[J].電力系統通信，2010（5）.

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【關鍵詞】 電力通信網路 光纜監測系統 系統組成

引言

隨著科技的進步與發展，信息化技術與電力通信的聯系也日益緊密，智能設備越來越多的被運用于電力通信網中，作為電力系統重要通信網絡之一的網絡--光纜，也被廣泛運用于電力通信網絡中。由于許多電力通信重要業務，如自動化通道、變電站圖像監控、調度電話等業務的主要傳輸通道都是光纜網絡。光纜在電力通信網絡中擔負著及其重要的作用―網路通信信號傳輸通道，之所以選擇光纜作為傳輸介質，它的三大優點（高傳輸容量、傳輸信息密度大、有較高安全性）起著決定性作用，這也是電力通信中廣泛運用光纜網絡的重要原因。

我們一般是在光纜網絡發生故障后對其進行維護。當機房中的相關負責人員發現無光告警（即系統的收光端無法接受到光信號）時，相關維護人員需測試光纖，找到故障所在，之后進行維修和維護。還需注意的一點是，即使維護人員已經確定事故位置，進行維修前還必須在仔細查詢故障光纜的資料后才能進行維修。如此，必然存在一些缺陷，如：對故障的判斷不夠精確；人的反應速度與搶修進程正相關（可能維修不及時，引發一些不必要的問題）；無法正確預知手工測試，光纖劣化等問題。

另一方面，隨著網絡的普及，光纜規模逐漸擴大，數據越來越龐大，管理也愈發困難，傳統的人工管理顯得十分乏力，而且在檢索方面也會產生極大的困難，會給搶修工作帶來不便。

光纜監測系統擁有布線地圖、故障距離顯示及早期警報等功能，可對光纜網絡的工作情況進行二十四小時自動監視。一旦光纜網絡出現異常，光纜監測系統能夠準確而快速的報警，自動報告相關負責人員，并在相應儀器上顯示出故障所在地，與機房的距離等關鍵信息，從而實現對光纜網絡的優化管理。

將光纜監測系統運用于通信網絡中，既可以對網絡故障進行及時的處理，又能將處理損失降低，能夠滿足當下電力通信網絡的需求。

一、光纜監測系統的基本原理

光纜監測系統作為新一代光纜告警監測系統，它能在出現傳說故障前及時告警，出現故障時及時分析故障的原因，并能精確定位故障點距離，提高快速搶修時間。AIU光功率監測單元通過采集通信光功率然后分析通信光功率，然后送至檢測中心（MC）分析處理，實現光功率動態變化的告警監測。當異常出現時，AIU光功率監測單元會自動將故障報告及報警信息傳輸至監控終端，終端內的相關軟件會依據故障報告對命令進行相應切換，之后向測試端發出相應指令，啟動反射測試系統采集故障所在位置并對故障通路進行測試，對這些信息進行整合，確定故障的類型、故障發生的位置等，并自動將以上信息進行存儲，便于后來的查詢與調取。

監測中心的基本原理，監測點接收到遠程AIU光功率監測單元的告警之后，分析所發生的監測路由。然后由監測中心通過遠程OSU程控光開關選擇被測光纖，遠程OTDR發射不同于通信波長的監測光，WDM服用監測光到傳輸網絡中，檢測中心接收都OTDR的測試曲線數據之后進行分析，計算館長點位置等數據。最后由GIS定位及聲音等多種形式進行故障通知。

二、光纜監測系統的結構

光纜監測是集地理信息系統、衛星定位系統、網絡通信及光學測量等現代通信技術于一身的系統，能夠實現對光纜系統故障在線的自動監測。是現在故障在線監測主要依靠光纜監測系統的三大部分―上機位，OTDR測試模塊和監測模塊。

光纜監測系統的三大結構，監測站、通信網絡及監測中心。

1、監測站。通常在通信站點安裝監測站，監測站由光功率監測模塊、遠程監控工作站、OTDR模塊、電源模塊、程控多路光開關模塊及通信模塊等構成。

光功率監測模塊通過采集和處理被監測光功率信號來實現對傳輸大量基本數據的在線監測，并將監測數據快速而及時的上傳給監測站和監測中心；然后由監測中心對各方數據進行相應整理和分析，對光功率變化超出門限值的監測站點發生告警并判斷發生故障的具體光纜點，并自動、迅速啟動相應監測站的程控多路光開關和光時域反射儀，測試相應故障光纜段；監測站將測試所得數據上傳至中心，最后由中心將實測數據與標準數據比較分析，進而確定故障類型及故障點所在位置，并告知相應維修人員進行維修。

2、通信網絡。通信網絡即為數據通道，它將監測中心與各監測站聯系起來。當監測中心與各監測站信號中斷時，各監測站依可據監測中心配置的標注數據獨立完成相關測試，從而確保電力通信的正常進行。

3、監測中心。資源維護工作站、網橋池、系統管理工作站、中心數據庫服務器等，共同組成了監測中心。各監控分站的資料由監測中心統管，可進行遠程監控，也可提供時間分析、光纜老化的預警及管理纜線等，能實現數據的全盤掌握。

備纖監測和在線監測是系統檢測的兩種方式

1、備纖監測。通常備纖監測適用于有較高正常通信質量且網絡資料豐富的地區，能夠使空閑資源監測方案得到較高效運用。該監測的優點是管理簡單，對正常通信沒有影響及有效利用資源監測光纜異常，但該監測需對光纖資源有一定的占用。合理運用備纖監測能實現資源的高效管理。

2、在線監測。在線監測建立在已有的電力通信基礎之上，運用分光器對百分之三的電力通信進行相應光功率測試分析，正常通信的通信光光功率占百分之九十七。分光器能動態的將正常的通信光波與測試光波符合在一條光纜中進行傳播，在進入相應接收設備之前，為避免通信信號干擾，可使用濾光器先將測試光過濾掉，只接收相應波長的通信光。在線監測可以優化通信線路，但當通信線路接入時會對正常通信產生不同程度的影響。

三、光纜監測系統的三大功能體系

光功率自動監測功能、光纜自動監測功能和光纜維護功能是光纜監測系統的三個主體功能，現分述如下：

1、光纜自動監測功能。光纜自動監測功能受計算機相關程序調控，能自動對光纜進行一系列故障測試，并將測試結果曲線與光纜標準曲線進行比對，如有異常，能快速準確的定位故障點，方便維修人員及時維修。

2、光功率自動監測功能。在線監測光纜監測系統中的收光功率是光功率自動監測判斷光纜故障是否發生的主要依據。自動監測系統根據標準收光率與實時收光率之間的差距來判斷光纜是否出現故障。當實時收光率與標準收光率之間的差距大于閥值時，根據超出大小輸出不同級別的警告信息，此時自動監測功能還將自行觸發光時域反射儀，對故障發生斷進行準確判斷，以便機房人員及時采取相應措施。

3、光纜維護功能。告警故障管理、通信值班管理及光纜纖芯管理共同組成了通信調度應用管理的全部功能；空間資源管理、光纜線路資源管理、線路支撐網資源管理、光纜光纖配線管理、機房設備管理及電纜線路資源管理共同構成了光纜管理功能。

總結：光纜監測系統相較傳統人工管理有著顯而易見的優勢，光纜監測系統不僅能在線監測光纜系統，節約大量人力；還可快速準確的發現故障所在位置，便于對故障的及時處理，避免不必要的損失。當下，光纜監測系統還可與GIS技術有機結合，從而實現對光纜線路和用戶電路資源的邏輯性管理，使光纜的持續運作及資源的使用更加充分有效。

隨著社會的發展，電力通信網的普及，以及不斷成熟的光纜監測系統，光纜監測系統必將廣泛的運用于電力通信網絡中。

參 考 文 獻

[1]孟和，趙政，李華舟等.光纜監測系統的設計與實現[J].計算機工程，2005，，31（4）；195-196.

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【關鍵詞】光纜，監測，網絡管理

【中圖分類號】 TN915.07【文獻標識碼】 A【文章編號】1672-5158（2013）07-0020-02

1.引言

隨著網絡技術的飛速發展，人們對帶寬的需求也迅猛增長，因此容量大、抗干擾能力強的光纖通信技術得到了越來越廣泛地應用。但隨之而來的，光纜故障在通信故障中所占的比例也逐年提高，使用傳統的人工巡線方式，顯然不能有效預防故障發生，故障產生后也很難及時排除，因此越來越多的運維單位開始重視對光纜故障的有效監測[1]。

目前部分外國光通信設備提供商已開始提供一些較為成熟的光纖在線監測系統解決方案，但這些系統往往價格昂貴，引進成本極高，而且用戶后期維護升級也帶來不少困難。因此各運維單位急需一套能適合其線路維護需求、使用方便、維護簡單、成本相對較低的光纜監測系統。

2.常見監測模式

2.1在線監測

在線監測是采用波分復用技術，通過波分復用器、濾光器以及光開關等器件來實現對工作中的光纖的運行狀態進行監測。光傳輸設備發出的1550nm的工作光首先發送到光功率檢測單元，然后通過分光器把光源發出的工作光分出百分之三輸入到告警監測模塊，從而實時反映出光纖的傳輸特性，并能及時掌握傳輸質量的變化[2]。

這種監測方式能夠準確反映被監測光纖的狀態，但由于與通信光源使用的是同一根光纖，并且引入了WDM和FILTER等器件，因此整個系統的可靠性會有所降低，但會使成本有所提高。

2.2備纖監測

備纖監測是利用光纜中富余的光纖實施監測，因為備纖上沒有光信號，若要實時監測光功率必須提供光源，給測試備纖提供光信號；光源可以采用光端機富余的光源模塊，也可以使用專門的光源設備[2]。這種方式由于不需要介入正在運行的設備和線路，因此其可靠性較高，成本較低；但由于測試的是備纖，因此并不能完全反映在線光纖的真實狀態。

2.3跨段監測

一般OTDR的測試距離在100km左右，而實際的光纜傳輸網絡結構十分復雜，比如市話網，兩局間距離一般不超過20km，并且相互串接等等。而OTDR是比較昂貴的激光發生和后向散射光分析器件，為了充分利用其長距離測試性能，可以在設計上利用WDM進行跨段連接[3]。

3.設計思路

一套完整的光纜監測管理系統，應該能對通信網中每一條光纜都能實時監控，對于各種故障信息應進行相應的故障等級分類，發生故障時在監控中心屏幕上發出聲光報警，并在電子地圖上突出顯示故障點的具置，同時自動呼叫值班電話或給執勤人員發送短信，進而由監控中心通知維護人員立即排除故障。采用該系統能大大地壓縮故障持續時間，預報線路隱患，分析網絡性能，為上級管理部門提供決策依據。

由于該系統的受眾對象較少，使用人員一般都具備較專業的計算機、網絡知識，因此系統軟件考慮采用C/S架構，其中監測中心端即Server端主要完成數據的處理、存儲、下發以及管理轄區內所有監測站；而各監測站即Client端主要完成數據的采集及其他簡單命令，各站點按照監測中心所設置的監測模式、監測周期等控制指令運行，可實現實時監測、定時監測以及人工監測等各類監測需求。

4.功能設計

系統主要分即監測中心端和各監測站點端兩部分：

4.1監測中心功能

監控中心功能模塊劃分如圖1所示：

（1）地理信息顯示功能：以圖形化操作方式，在電子地圖上按光纜級別分層顯示各類線路信息，突出顯示故障點位置和告警段光纜，可對圖上元素進行查詢、編輯等操作。

（2）故障告警功能：光纜發生故障時，光功率監測單元能夠及時、精確定位故障點位置，遠端監測站點啟動OTDR對告警光纖進行測試并將測試結果上報監測中心，監測中心在收到遠端監測站點上傳的測試數據后，及時完成故障分析，精確定位故障點位置，并自動記錄故障的發生時間及簡要故障情況，發出本地及遠程告警，通知值班室并打印故障通知單。

（3）數據處理、存儲和下發功能：接收各監測站點上傳的光功率超限報警、OTDR測試曲線，并對這些數據進行匯總處理、保存，并將產生報警的光功率數據存入數據庫供今后分析使用。

（4）網元管理功能：支持對各類網元的詳細信息可視化顯示，即在網絡管理拓撲圖中，這些對象只是用簡單的圖標來表示，而把其整個復雜結構隱藏起來，同時準確反映出各網元的相關屬性。

（5）系統管理功能：包括用戶管理、日志管理以及數據的備份與恢復：

①用戶登陸系統需要輸入正確的用戶名及密碼，密碼在數據庫中采用密文存儲；考慮到系統用戶的需求及系統安全，系統將置用戶級別，不同等級的用戶擁有不同的操作權限，普通用戶只擁有瀏覽的權限，操作員可以進行網元管理，超級管理員用戶才具有系統全部權限。②日志管理主要是記錄用戶登陸后所進行的所有操作，以便系統管理員掌握系統的使用情況。③數據的備份與恢復主要是提供對系統數據進行定期自動備份或由管理員手動備份，用戶可選擇數據庫完全備份和增量備份的方式。

4.2監測站點功能

監測站點包括遠程終端控制單元、OTDR模塊、光功率監測模塊以及光開關模塊。

監測站點的主要功能及部分指標如下：

（1） 遠程控制功能：該功能通過遠程控制單元實現，可接收來自監測中心的控制指令，執行參數配置、線路測試等操作。

（2）光功率采集功能：通過光功率采集單元獲取光功率數據，并分析判斷光纜狀態，若數值超過預設門限值則進行告警并啟動OTDR進行線路測試。一個光功率單元最多可同時采集32路光功率數據，對0.5db～5db的光功率實現三級門限預警，采集速率可調，告警門限也可更改。

（3）故障定位功能：能對大于0.05db的光功率變化進行精確定位，分辨精度可達米級。

（4）告警監測、上報功能：若采集到的光功率變化超過預設門限，遠程控制單元將通過OTDR自帶的接口程序實現對OTDR的控制，包括測試啟動、數據接收等；測試完成后，初步判斷故障原因和類型并進行故障定位，同時向監測中心上傳告警數據，并自動撥打值班電話或發送短消息通知值班人員。

（5）受控測試功能：各站點按預設周期定時采集光功率數據，分析光纖運行情況，建立光纖特性檔案，并與參考曲線進行比對，提前發現潛在的故障點。

（6）系統自檢功能：監測中心按預設周期定期對監測站點

的軟硬件情況及網絡連接情況進行自檢，若發現有軟件故障可遠程復位或遠程升級，若發現硬件故障則向用戶發出設備故障告警。

5.總結

本系統能夠對光纖網絡的運行情況進行實時自動監測，方便了運維信息的管理以及運行參數配置，能夠對線路故障實現快速定位，并根據OTDR提供的測試曲線給出測試結果并進行定量分析，通過GIS地圖可以直觀地展示網絡拓撲結構以及故障點位置。但系統仍存在一些問題有待解決，比如突發大量告警的應對以及系統長時間運行后海量數據的處理等，這些都需要我們在今后的運維工作實踐中逐步尋求解決方法。

參考文獻

[1] 張引發、王宏科、鄧小鵬，光纜線路工程設計施工與維護，2002. 8

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【關鍵詞】傳輸；監測系統；光纖通信

1、前言

目前鐵路通信網光纜自動監測方面的技術水平不高，光纜中斷后維護人員到現場進行測試，判斷故障地點，但由于維護人員的技術水平參差不齊，導致測試數據出現偏差，影響搶修速度。光纜中斷會造成業務中斷，尤其是偏遠無人值守站點，更會造成延長業務中斷的時間，從而影響鐵路運輸安全。因此保證承擔著主要通信業務的光纖傳輸網的安全，是一個重要的環節。

2、光纜自動監測系統簡述

光纜自動監測系統，是集光線監控、測試、告警、信息處理、業務管理與于一體的網絡維護系統。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。

該系統集成了現代計算機技術、數據庫技術、網絡通信技術、現代GIS和OTDR測試技術，它專用于測試傳輸線路中的光纖。光纜自動監測系統是由監測站與監測中心和操作終端三部分組成。

2.1監測站由遠程測試單元、波分復用單元、告警單元、網絡通訊設備等組成。

遠程測試單元主要由主控模塊，OTDR模塊，程控光開關、電源模塊、專用軟件。主控模塊是監測站的核心模塊，采用穩定的嵌入式系統設計。OTDR光時域反射儀模塊能精確的找出故障點，生成曲線文件，通過主控模塊上告到網管中心。所有控制及數據處理；

2.2監測中心包括數據庫服務器、用戶操作系統、網絡通訊設備、數據輸出設備等組成。

2.3操作終端也就是監測客戶端，包括計算機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。

3、光線路自動保護系統

光線路自動保護系統是由光線路保護設備和操作維護終端組成，可以實現光功率監測和光路自動切換以及網絡的管理。在光通信網絡中，實時監測工作光纖和備用光纖上的功率，發出告警提示并自動切換到備用光纖，提高了維護效率，縮短故障延時，保證業務無中斷，還可以在保證業務無中斷的前提下任意調度主備工作路由（便于線路檢修及割接）。

4、監測功能概述

4.1光纜的監測方式有三種：在線監測、離線監測、備纖監測。在線監測可以實時對光纜進行監測，要求OTDR波長與光傳輸設備波長不同，利用波分復用技術不會對傳輸網絡產生影響。離線監測可以在光纖網絡不工作時進行測量。備纖監測是對光纜網絡中的備纖進行監測。離線監測與備纖監測均不會對光傳輸網絡產生影響，同時OTDR波長可以與光傳輸設備相同或者不同。本系統同時可以根據用戶需求進行點名測試、定期性測試、模擬告警測試、障礙告警測試。配備GIS系統及告警系統，在發生故障時，能及時準確的把故障地點、類型等通知相關人員。

4.2系統通過對站點、OTDR測試路由、地段、地標等拓撲圖與GIS地圖相結合，準確顯示整個鏈路上的信息。同時還提供光纜的交割信息記錄，并對交割數據進行收集整理。

4.3本系統可以提供多用戶分級操作，對管理員和操作員授予不同的權限，在系統中設置不同的帳號、密碼、權限等。需要時可以增減操作員及管理員。在故障發生后對全程進行跟蹤記錄。

4.4告警包括后臺數據報警，OTDR設備報警和光纜測試報警。告警管理主要是對告警的顯示和處理。主要功能包括當前告警顯示、歷史告警顯示、告警過濾、告警確認、告警手工輸入、啟動告警測試、告警查詢、告警統計、告警清除。告警顯示主要是在故障發生時能準確迅速的判斷故障點，并將所屬區域、線纜段、報警時間、報警類型等詳細的信息顯示出來。告警的處理是對所發生的報警根據用戶定制的方式，以聲音，報警燈的方式發出，同時通過短信、電話、郵件等形式通知相關責任人。

4.5系統不僅提供光纜的拓撲信息，同時還對測試性能、告警、割接、系統運行數據進行統一管理。提供主要的故障報警、性能分析、割接信息、監控數據統計等報表

5、解決問題

5.1在監控系統信息地理圖中標注測試光纜的路徑，分歧盒與接頭盒的具置和距離（包括管道），這樣可以使該網管作為直觀電子路徑臺帳和活地圖。

5.2可以解決偏遠站點光纜中斷后，維護人員從市區奔向光纜成端盒機房，測試距離后再沿路徑查找故障地點的問題，費時費力費工，有了該自動監控系統可以馬上知道光纜中斷距離、中斷地點，光纜搶修人員可以直接去故障現場進行搶修，縮短了故障延時，減少業務中斷時間，提高了維護質量。

6、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，準確判斷故障地點和時間，保障通信信息有效傳輸。

參考文獻

[1] 趙子巖,劉建明．電力通信網光纜監測系統的規劃與設計[J]．電網技術．2007．31(3)．24頁-28頁

篇7

系統設計

基于雙向OTDR測試的光傳輸網在線監測系統（BORMS）能在光傳輸網絡發生故障前發出故障預警，在發生故障時及時分析故障原因（判斷故障點在傳輸網絡或是傳輸設備），并能精確定位故障點距離，縮短快速搶修的反應時間。

1架構模型

基于雙向OTDR測試的光傳輸網在線監測系統（BORMS）采用C/S與B/S兩種技術實現多終端遠程訪問。用戶通過遠程登錄可實現光纜、標石、監測設備等資源的管理，可以遠程監控監測設備的工作狀態和查看測試結果、告警、歷史故障等信息。

2雙向OTDR測試

隨著光放大器、色散補償等技術的發展，光纖通信系統的傳輸距離越來越遠。然而，受制造工藝的限制，OTDR的測試距離受限于測試儀表的動態范圍，無法用于長距離光纜線路的測量，如何對這些長距離的光纜線路的性能進行測量，是需要解決的問題。

為了能夠用OTDR實現長距離光纜線路性能的測量，這里提出一種基于雙向OTDR測試的長距離光纜線路性能測試方案。其結構示意圖如圖2所示。

該過程由監測中心與測試設備之間的通信通道所組成。其中，監測中心的主要功能是向監測設備發送測試指令，接收監測設備的測試曲線，進行測試曲線的擬合，以及測試曲線的分析顯示；兩個監測站放置于被測光纜線路的兩端，主要功能是接收監測中心的測試指令，啟動測試，采集測試數據，形成測試曲線，并將測試曲線發送至監測中心；通信通道用于在監測中心于監測站之間傳送測試指令及測試曲線文件。

為防止監測設備同時啟動測試造成對設備的損害，需要在監測中心添加沖突監測機制，分別查詢雙方的測試狀態，確保同一時間內只有一個監測設備在進行測試。同時，為有效提高測試效率，這里提出采用流水線的形式進行任務安排（見圖3）。

當數據傳輸至監測中心后，監測中心進行一系列的操作：雙向測試曲線擬合、雙向測試曲線定義、生成雙向測試曲線文件、雙向測試曲線展示等，進而完成數據的處理。

其中，雙向測試曲線的擬合是數據處理步驟的關鍵（見圖4）。

通過細致分析雙向測試曲線數據，可以在現有OTDR設備以及測試技術的基礎上有效地反應出長距離光纜線路的全部性能狀況。

3功能設計

根據基于雙向OTDR測試的光傳輸網在線監測系統（BORMS）的功能特性，將其分為以下5個功能模塊（見圖5）。

系統實現

1檢測方案

在線檢測利用WDM（光分波/合波器）技術對工作光纖進行有源光纖的在線測試，提供每根在用光纖的質量和可用性信息，檢測機械應力或化學損傷引起的緩慢惡化，并作預防性修理。通過分光器件接收光傳輸系統收光端光纖的光功率值，通過與標準參考資料的對比判斷光纖損耗情況，當光纖的光功率衰減變化超過設定的門限值時，光功率監測系統自動向監測中心上報告警。然后，監測中心通過遠程程控光開關選擇被測光纖，遠程OTDR發射不同于通信光波長的檢測光，WDM復用監測光到傳輸網絡中。OTDR將測試的曲線上傳監測中心，監測中心將測試數據比較分析，確定故障點以及故障類型。系統借助于地理信息系統(GIS)準確地顯示出光纜的故障點位置，并以聲音、短信的形式通知維護人員。

備纖檢測只測試光纜內的備用（空閑）光纖。統計表明，所有光纖故障的80%90%會影響到整個光纜，因此，該方法可以識別整條光纜的絕大部分故障。備纖檢測完全不會影響到正常通信業務，是一種最佳的接入方式。備纖監測時，監測中心對各光功率控制單元上報的數據進行分析、統計，對發生超出門限值的光功率變化進行告警，并統計、判斷出發生故障的光纜段，自動快速地啟動監測站的光時域反射測試儀(OTDR)和程控光開關（OSU）對故障光纜段進行測試。測試后所得的曲線數據上傳監測中心，監測中心將測試曲線與參考曲線進行比較分析，確定故障點的位置、類型和告警級別，當確實發生故障時，可采用聲光告警信息運行維護人員。借助于地理信息系統(GIS)可在監控屏幕上以地圖的形式準確地顯示出光纜的路由和故障點位置。

在線檢測不需要使用空閑光纖資源，在原有的業務光纖上可以進行監測，節省了光纖資源，可直接反映在用纖芯的狀態，但在線監測會引入較小的插損，對業務線路會有影響，并且施工時會中斷通信線路，這對已建的重要干線影響較大。備纖檢測備纖接入不會影響現有業務線路，因此在監測時不會造成系統的附加損失。此方案的缺點是需要占用空閑的光纖資源。由于本系統需要用于已建光纖網絡，不希望檢測系統影響原有業務的運行，因此采用備纖檢測方案。

2系統組成

監測中心：主要負責完成與檢測設備的通信、數據的管理、各種測試啟動、實時數據傳輸、控制命令下達、告警數據的處理、報表管理、測試事件的處理、監測設備通信設置、測試路由設置以及資源管理等各種處理。監測中心使用先進的軟件設計技術，實現強大的網絡管理、自動監控流程管理、自動故障分析管理、自動告警管理、自動報表管理等功能，徹底將管理人員從繁冗的日常事物中解放出來。系統具有管理員安全管理，嚴格授權認證的特點。監測中心由Web服務、監測服務和數據庫服務三大部分組成。其中，Web服務是監測中心面向用戶的前端服務。監測服務是系統的核心業務服務，主要包括自動告警、光纜測試、故障分析、檢測設備的監控、網絡分析等功能。WEB服務通過調用監測服務的接口執行用戶的業務請求。數據庫服務維護資源信息數據的一致性，支持測試任務的管理，向WEB服務和監測服務提供數據服務接口。

監測站：監測站在系統中只是一個邏輯資源。監測站主要由OTDR、OSU、AIU以及一些輔助通信設備組成。

客戶端：客戶端是一種通用型瀏覽器，與GIS技術集成，方便地管理和維護通信網絡的空間資源。提供多種平臺接口，易與其他系統集成，增強了系統的可擴展性。根據業務劃分，客戶端分為資源管理客戶端和監測客戶端，資源管理客戶端主要用于對系統資源信息的維護和管理，而監測客戶端主要是負責對整個監測網絡的監測業務管理。

3測試結果

此次測試設備采用Agilent公司的E6000系列OTDR，設置了1310nm以及1550nm兩種波長分別進行監測，采集測試結果后將數據上傳至監測中心。通過雙向OTDR測試所得的曲線比單向測試的結果更加精確，事件更加完整。

數據到監測中心進行擬合分析后，將分析結果與GIS服務器進行整合，得出告警的地形地貌，以便維護人員進行現場勘察和及時處理，實現光纖通信系統故障的自動精確定位。

結語

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【關鍵詞】光纜傳輸；系統；檢測

一、光纜途徑單位管理

光纜線路經過的地區的管轄單位必須嚴格遵守光纜管轄的規定，對經過地區的光纜加強數字化的管理，這一點作為油田整體區域的信息化建設極為有利。同時保護光纜作為一項重要的職責和義務對于每一個員工都應該引起相當的重視。

對于管轄范圍內的光纜必須做到對其線路十分熟悉，在處理問題時以此避免造成不必要的因為質量標準不同而造成的損壞，在單位的常規巡查中，發現有破壞光纜的行為須及時制止，對于危機光纜安全的行為，須及時采取必要措施加以防護，并上報信息中心，因此而造成光纜斷線、損壞等故障，責任單位除承擔接線的費用外，對責任單位和責任人各處以罰款。

光纜敷設過程中已經在不同地點留有余量，嚴禁任何單位和個人對光纜余量擅自進行處理。否則每發現一次，責任單位除承擔接線的費用外，若必須要動的須經信息中心同意。

井巷工程施工中，工程單位要嚴格光纜的防護，必須采用鋼套管對沿途的光纜設施進行保護。對管轄范圍內的光纜及其設施造成損壞的，按情節輕重和影響范圍對責任單位和責任人分別給予罰款，責任單位還必須承擔恢復光纜通信所需的一切費用。發現管轄范圍內光纜損壞的，要及時通知信息中心進行處理，對隱瞞不報的，一經查出，對責任單位和責任人將給予加倍處罰。嚴禁在光纜線路上吊掛任何物品，避免光纜受力折斷。嚴禁對光纜生拉硬拽、碰擊、擠壓、拐急彎等。

對故意破壞光纜、造成線路中斷的，將以破壞安全生產論處，給予開除的處分或追究刑事責任。信息中心網絡組和技術組要加強對光纜設施的日常巡查，隨時掌握線路狀態，并做好相應記錄。否則出現記錄不清或缺少記錄的對兩組巡檢人員各處以罰款，對沒發現問題的對巡檢人員罰款。對損壞的光纜設施，信息中心要及時處理，并以最短的時間恢復線路暢通，否則給予處罰。

二、光纜傳輸監測系統

1、光纜監測系統

基于WEB方式建立的分布式光纜的監控系統，其組成分為兩部分，一部分是監測站，即RTU子站，另一部分是管理中心，即主站。對于系統的組網方式來說，是比較靈活的，可以通過數據網運行，也可以通過電話線運行。同時也可以運行在因特網上。由于系統采用JAVA語言開發，因此可以根據系統的大小，進行靈活配置，它既可運行在小型機或工作站的UNIX操作系統下，又可以運行在微機的LINUX或WINDOWS操作系統下。另外，由于客戶端采用的是基于瀏覽器方式的界面，因此對用戶而言，操作界面簡單，可維護性好。

基于WEB的地理信息系統是組成告警管理模塊的主要功能之一，它能對組成管轄網內的監測站的所有光纜單元和系統設備的運行進行實時監測，并能對故障的發生作出第一處理信息分析，啟動處理流程（聲光及E-MAIL、傳呼等聯動形式），對相關的對話窗進行確認，清除，進行有效的查詢和統計，并由此分析數據，命令。

系統維護的主要功能是能夠對監測站進行有效維護，通過儲存系統運行的靜態數據，對監測站的各個參數的運行進行掌握，在光纜線路一端設置檢測參數，包括對光纜的單元格的OTDH測試參數的設置，對檢測門眼和儲存在數據庫中的光纜線路數據進行比較分析，對光纜生產商和施工日期、施工單位以及各個施工技術參數和維護效率進行統一的管理和分派。

中心站和監測站之間需要實行模塊通信的實時對接，以此保證測試命令和光纜檢測數據的同時有效性，為了便于系統能夠查詢和統計的方便，以及進行諸如分類、修改、刪除等命令的執行，需要對數據庫服務器和光纜的檢測的數據資料進行詳盡的存儲和有效管理。系統采用oracle數據庫，監測中心及每個RTU將建立各自的數據庫系統。測試的方式可以包括點名測試、障礙測試、周期測試；用戶可以通過INTERNET遠程登錄到中心站的WEB服務器上，隨時了解光纜網絡的工作情況。

2、監測站構成

由RTU（工控機及OTDR、程控光開關通信接口）單元、光功率監測單元、多功能輔助機框（安裝WDM、FILTER、激光源）及機架組成。

系統信息的交互由監測站與中心站兩個主體構成，其中監測站具備兩種功能：第一、具有實時收集光纜單元數據和對OTDR測試的功能，檢測數據涵蓋了光功率和光纖測試，通過轉換成標準數據，以可傳輸的方式向中心站傳輸可以采集的數據模塊。第二，執行中心站下發的命令，對中心站給出的周期測試和點名測試進行執行，還可以完成相關規定的定制性測試，其原理是程控多路光開關可以根據RTU的命令，對待測試的光纜與相連接的OTDR進行切換，實現一對多的自動測試。

光功率監測單元：通過對被監測光纖光功率信號的采集和處理，完成對光纜線路的光功率的實時監測。通過RS232等數據通信接口與RTU或中心站相連，將監測數據上送到RTU或中心站，RTU或中心站對超出閾值的光路啟動OTDR通過光開關進行定位測試、確定故障信息。

三、光纜網絡資源管理

隨著現代社會對信息系統容量的無止境的需求和通信事業的發展，光纜越來越成為最主要的通信傳輸媒介，光纜系統運營商在光纜線路的設計、施工和維護過程中，產生了大量的與線路設備相關的數據資料，因此，如何科學地管理光纜傳輸系統所用到的資源，合理配置資源，反映資源的實際運行狀況，實現其故障監測與資源管理的現代化也就越顯得非常迫切。光纜監測系統介紹光纜線路自動監測與綜合管理系統的光纜網絡資源管理系統建立了強大的數據庫系統，應用先進的GIS技術，全面支持用戶系統、高效地管理光纜線路資料，為科學的管理和決策提供技術支持，有效提高運營效率和效益。

1、區域管理

當通信網絡覆蓋地域較大時，為了便于管理，往往從地理位置上對其劃分區域。區域指管理區域，由一定數量的站點組成，與局所、站點行政劃分有關，并隨行政劃分的改變而改變，但行政劃分的改變并不影響站點內設備的其他屬性及網絡屬性。

2、管線（界標）管理

準確故障定位，不僅僅是要確定故障點與被測光纜始端的距離，更重要的是確定與故障點最近的管線（界標）。管線（界標）是光纜中繼段周圍的一些節點，其作用是與地圖相合，來標識光纜所處的地理位置及走向。管線（界標）可以是局所、機樓、管道、管孔、子管、人孔（井）、手孔、電桿、桿路、分線桿、分歧接頭、光節點、光中繼器等多種地標、實物。

管線（界標）的管理就是通過存儲、分析管線（界標）的信息數據，生成通信網絡的資源拓撲圖，標識光纜的位置，為光纜線路維護提供準確的定位、施工信息。

3、機房設備管理

機房內安裝了通訊的重要傳輸設備和設施，如放置機架、傳輸設備、ODF架、DDF架等資源，可以是無人執守的機房，作為通信線路的一種重要資源，系統對其進行了管理，存儲機房配置信息，反映各種設備資源的實際使用狀況。

4、光纜（纖芯）網絡管理

光纜（纖芯）網絡管理完成對中繼段光纜、接入段光纜（主干、配線、戶線）、光纜接頭、光交接箱、光分纖箱、光纜預留等的管理。光纜是監測及管理的主要對象，光纜管理需要形成光纜的基本信息數據，并且隨著發展變化，系統實現對其進行動態維護，同時，對其與路由、界標等形成的內在關聯進行管理，最終為故障的定位和線路維護提供必要的服務。

一條光纜包含多條纖芯。光纜管理包括了光纖管理，對光纜的每一個芯線進行標識，管理芯線的信息，標識其狀態，進行有限制的編輯，并反映其最新的信息及與其它信息的關聯。

5、光路由管理

光路由是光傳輸的一個通道單位。通常它是由一條光纖或幾條光纖連接而成。光路由管理最基本的是要標識出某條路由是由哪幾條光纜的光纖連接成的。

路由與光纜有邏輯上的關系，與界標存在空間上的關系。

6、網絡拓撲管理

網絡拓撲指的是通信光纜組成的網絡，其內容包括光纜的三圖（線路圖、維護圖和路由圖）及局、站、纜、纖的信息（如局站的分布、ODF、接頭盒型號及廠家、光纜的使用情況和路由周圍的公用環境信息等）。在已經建立的網絡資料和資源配置的基礎上建立并維護反映整個傳輸資源的邏輯圖即拓撲圖。拓撲圖基于地理信息系統平臺。拓撲管理形象準確地繪出通信光纜的資源圖，并能方便地在拓撲圖上進行一些相關的操作與信息查詢等。

四、光纜信息管理系統

光纜管理系統的開發是應對光纜管理的混亂，包括光纜線路不明，復雜混亂，光纜的走向不明確等問題。該系統可以使光纜管理部門在應對巡查線路方面，這在保證光纜數據準確傳輸方面起了極大的促進作用。光纜在傳輸承接數據方面，相對于檢修人員來說，需要管理系統的強大支持，整個管理系統以地理信息作為支持，通過將地理信息對系統的加載，對于光纜的長距離的信息變化有詳細的記載，并通過對改造過的線路的詳細加載，使得維修光纜工作能夠順利進行。對于搶修來說，系統的穩定性顯得尤其重要，在高效、強效、及時的原則下，需要報警系統能夠為線路管理者提供最準確有效的信息。

對于光纜管理系統來說，其實用性是最主要的特點，在涵蓋了基本信息的基礎上，光纜線路的所有的基本信息都需要有所包含，有感于光纜整體信息，光纜桿，管道、光纜管道、光纜熔接包、光纜盤余架、光纜引上引下管及光纜輔助設備等信自。設施定位信息：定位光纜桿、光纜井、光纜熔接包等設施，這些基礎信息都需要在管理系統的電子地圖上有所標記，以便工作人員及時查閱。通過對功能區域的劃分，可以對補充定位的行走軌跡進行變更，對于光纜線路變更的，需要光線動態分段的配合，通過一光纜傳輸中心作為基本點，辨識點以零點計數，將整條光纜的數據按照公里管理系統數進行劃分。在操作系統平臺上，進行有效公里數的查詢，只須輸入公里數即可查詢標識點處的光纜的信息狀況，維修狀況，對于修改設施的加入，系統需要及時更新有效數據，如更換過的設備，光纜的承載輸出等信息。

參考文獻

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[3]張亞娟.傳輸網綜合網管系統的模型研究及其資源管理子系統的實現[D].鄭州大學,2006

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【關鍵詞】光纖 OTDR 監測系統 管理工具

光纖傳輸網絡建設的規模越來越大，光纖傳輸網絡系統中ODN（光纖分配網絡）的故障量也越來越多。在這種情況下，要保持比較高的網絡可靠性，就必須能夠實現的故障排查及迅速光纖線路恢復。而光纖網的故障排查異常困難。通過合作研制模式開發的光纖網絡管理系統，為用戶提供了直觀、方便、快捷的光纖網監控、管理工具，從而提高了網絡維護工作效率、大大縮短了故障時間;建議該系統的功能和軟件的實現模塊化的設計思想，采用了商用數據庫管理應用，采用客戶服務器（ Client/Server/Database）方式，大大優化了系統結構，其體現可維護性和可擴展性，可以不斷地吸收和實現現場維護技術的新要求，建立優化的專家系統及經驗模型，希望建沒成為一個具有維護能力的綜合管理系統。

一、系統結構設想

光纖自動檢測系統是一套智能型的無源光網絡集中式監測系統，整個系統包括硬件和軟件部分，光纖自動檢測系統的系統架構上，主要有三個子系統，分別為：監測采集機;監控中央處理主機;管理終端機（客戶操維主機）。

二、子系統功能設想

2.1光信號監測采集單元技術要求

光信號監測方法通常分為兩種：在線監測和離線監測，在線監測就是監測工作纖中的光信號，需要用到分光器、波分復用器、濾波器、垮接設備等;離線監測就是監測備纖中的光信號，需要增加激光光源，給備纖提供光信號;還可以通過通信設備的接口收集通信沒備給Jf{的有關信息。

功能要求：精確測量多路路光功率（建議采用輪巡方式）;當收到告警信號時，立即啟動OTDR卡對該條光纖進行測試;接收主站的指令，針對光路進行各種功能性、光學性測試等;可選擇如下波長：1550nm、13 lOnm、13 00nm、850nm、1625nm

2.2多路采集監控中央處理單元

監測中心與采集站之間的通訊可以采用多種方式，監測中心與采集站不在同一地點，一般采用廣域網的組網方式，如在通訊中經常用到的DCN、DDN、El等。監測中心與采集站在同一地點一般采用以太網的通訊方式。

功能要求：收集光路監控單元的信號，并進行分析和處理和本地告警;具有多級告警，自動發送越限告警信號;提供以太網RJ45/RS232等通信接口;將監測數據實時上傳送給上位機（PC操維數據庫）;接受上位機（PC操維數據庫）對監控中央處理單元的命令，實現對光信號監測采集單元進行控制。

2.3管理終端機（PC操維數據庫）

主要是通過基于地理信息系統以圖形方式（光纜線路拓撲圖、分布圖）對所管轄的所有監測站之下的所有光纜單元、系統設備進行實時監測，并對他們進行實時告警及故障處理流程（聲光及E-MAIL、手機短信等聯動形式），通過相關的對話窗口，可以對光纜故障進行確認、清除處理，進行查詢、統計、分析，測試命令。

維護管理的功能主要是完成對各采集站的維護管理，建立系統運行的靜態數據，掌握監測點的運行狀況;設置光纜線路的監測參數，如光功率監測單元的告警門限、OTDR測試參數、監測光纖的監測門限;對已存儲于數據庫服務器中的光纜線路監測數據進行統計分析，制作報表和曲線，描述光纜單元的現行狀態和性能變化趨勢，以及查詢光纜單元的情態資料，如生產廠商、施工日期、單位、技術參數以及維護責任人;維修維護管理和相關聯系統及設備管理等信息。

三、綜述

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【關鍵詞】油田；井下；光纖測溫；探討

井溫是生產測井中必不可少的一個測量參數，幾乎所有的組合測井儀都包括此項測量內容。準確的井溫測量對于地質資料解釋和油井監測等都具有十分重要的意義，尤其在稠油熱采工藝中，井溫的監測顯得非常重要。目前常規的井溫測量方法存在不足：溫度傳感器的熱平衡時間長；傳感器的移動會影響井下原始溫度場的分布；無法在高溫高壓環境下對井下的溫度場分布進行長期的監測。

光纖傳感器作為傳感器中一支新秀，已被國內外公認為最具有發展前途的高新技術產業之一。它具有靈敏度高、體積小、易于敷設、對被檢測場無破壞與干擾、抗電磁干擾能力強、本質防爆、能夠進行分布測量以及傳感信息易于通過光纖傳輸與組網等特點，是對已有的傳感技術的發展與補充，它所具有的某些獨特性是不能用其它傳感技術代替的，尤其適用于石油化工、電力等行業的惡劣環境中。而分布式光纖測溫技術作為近年來發展起來的一種用于實時測量空間溫度場分布的新技術，20世紀70年代起伴隨著光導纖維及光纖通信技術的發展而迅速發展起來，我國從20世紀90年代后期首次利用分布式光纖監測技術測量溫度以來，至今已有多個工程應用。

1.系統目標

油田井下溫度分布監測——分布式光纖溫度監測系統必須保證：（1）油田井下溫度的實時監測；（2）根據實際工程需要情況，沿油井垂直方向，實現全方位分布式監測；（3）準確定位溫度異常點位置，顯示異常或者事故時的溫度狀態；（4）通過輔助軟件分析光纖分布式溫度監測系統所探測到的油井溫度分布，并提供存儲、查詢等功能。

通過對井下溫度分布進行實時監測可以及時解決問題，避免事故的發生，同時為地質資料解釋提供依據，是實現油井自動及智能化管理的重要工作之一。

2.系統總體設計方案

設備的布置必須結合油井的結構特點，從全面覆蓋、安裝便利上通盤考慮。本方案所采用的光纖分布式溫度監測系統，能將油井沿徑向任意位置的實時溫度顯示出來，并連接到油井管理信息網，實時監控油井的溫度分布。油井一旦發現所測量溫度值超過標準設定報警溫度時，光纖分布式溫度監測系統把實時報警信號送到報警主機，報警控制主機隨后將發出聲光報警并顯示，同時把報警信號上傳至油井管理中心。

2.1系統特點

以其優越的性能，快速的檢測和強大的軟件分析能力，使得整個DTS系統具有如下特點和優勢：根據油井的不同，操作人員可以自定義不同的報警溫度閾值；克服了人工監測片面及誤差大的弊端，自動監測溫度異常情況，且給出準確定位。降低了漏報、誤報的概率；抗EMI，沒有電氣或移動部件，可以簡便部署，且不存在安全隱患；根據具體項目的實際情況，可利用一臺DTS設備對多個油井的溫度進行監測；可以把在線生成的數據集成到實時溫度等級系統或數據庫中；降低了維護和支持成本。

2.2現場布置設置

利用DTS對油井溫度進行實時監測的系統布置示意圖。DTS主機放置在控制室，同時原始的溫度數據可以在本機或遠程提取與查看。DTS光纖分布式溫度監測系統主機通過多種輸出方式將所探測的油井溫度信號反饋給控制中心，油井內的高溫探測光纜可進行分區，分別設置報警溫度。

可以選擇單通道或多通道，每個通道對一口油井進行監測，探測光纖的長度由實際情況決定。

2.3感溫光纜的鋪設

對光纖測溫系統而言，光纖本身既是傳感介質也是傳輸介質，在測量時，不需要溫度探頭和電纜設備，主要的施工方式有兩種：移動方式和固定方式。

移動方式：移動方式與常規的電纜測井施工方法類似，即將光纖放入井中，所不同的是無須掛接測量儀器。主要用于注蒸汽井注水井的注入剖面、自噴井產出剖面、套管井的井況測試。固定方式：將外披鋼絲光纖與生產管柱捆綁后下入井下，直到下一次作業時起出，傳感光纖在較長的一段時間內固定于井下，這種工作方式主要用于對重要的油氣井的井下溫度分布進行長期不間斷的監測，尤其是在注蒸汽熱采井中，通常使用固定式。可用于深井泵、螺桿泵、采油井、高凝油井、稠油井的生產動態剖面測試。

2.4數據處理及分析（DTS軟件）

光纖分布式溫度監測系統的采集文件被轉換并輸出到文件夾中。表格的每一欄都代表了電纜線路上一個地理位置點的不同溫度值。每一行都顯示了一個獲取數據的空間溫度曲線分布。不同的獲取的數據點的空間分辨率是1米。以這個表格為基礎，繪制兩種類型的圖表用做進一步的分析。一種是顯示光纜線路上溫度與空間分布曲線圖，另一種顯示某一特定點的溫度隨時間變化曲線圖。

根據溫度空間分布曲線圖可得到溫度最大值MxФ（x）、溫度算術平均值MyФ（（x）、溫度最小值miФ（（x）、溫度變化值ΔФ（x）、標準偏差值δ（x）等參數。

溫度變化值ΔФ（x）用于檢測存取期間，每一點上的溫度變化。標準偏差值ΔФ（x）用來確定利用DTS計算得出值的可靠性。根據實際工程的不同，SOSC還可以進行二次開發，使DTS溫度監測系統軟件擁有友好的中文操作界面、強大的數據庫功能，更直觀的顯示待測物的溫度分布。

3.總結

近年來，分布式光纖傳感市場以每年60%以上的速度遞增，越來越得到各個領域人士的認可。目前，在國內，在隧道火災自動報警、電纜溫度監測中，分布式光纖傳感系統都已經有了不少的應用案例。油井溫度是生產測井中必不可少的一個測量參數，準確的井溫測量對于地質資料解釋和油井監測等都具有十分重要的意義，DTS可以提供幾近完美的解決方案。

基于拉曼散射的DTS研究起步較早，技術上趨于成熟，應用到油井溫度監測中，突出的優勢主要表現在：

①實現了分布式的在線監測，大大降低了漏報、誤報的可能性；②根據油井的不同，可對報警溫度自行設定，且可進行分區，每個區的閾值均可改變；③利用一臺DTS設備可以實現對多個油井的監測，性價比高；④系統傳感部分完全不帶電，全光型，不存在安全隱患。

參考文獻

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