光缆线路自动监测系统分析
光缆综合监测系统介绍
2.1 监测方式
监测可以自动或人工的方式进行， 主要的方式包括在线测试 （对在用通信光纤的测试） 、 离线测试 （在 OTE 停用或离开光缆时， 对光纤进行监测） 和备纤测试 （对空闲纤芯的测试） 。 （1）在线测试：利用合波器（WDM），把测试波和业务波合并，测试波长必须与业务波 长不一样，所以测试波长一般采用 1625nm 或者 1650nm。通过滤波器滤去测试波，使测试不 干扰正常的通信。
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2) 友好的人机操作界面，用户可以方便地编辑数据、查看数据； 3) 系统提供高效的分析功能。 4) 便捷的网络OPM和网络OSW，节省测试用的纤芯。 5) 兼容多种厂商的设备。 6) 适用范围广，适用于主干网、城域网、接入、入户、专线等的监测。 7) 功能强大的地理信息系统，在地图上，故障位置可以通过短信发送到手机；事件、 故障与地理位置同步显示。 8) 可以与华为、中兴等的综合网管系统对接。
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1.3.2 衰减特性及故障定位
OTDR 的测试是利用光学的瑞利散射和菲涅尔反射来表征光纤的特性。瑞利散射是由于 光信号在光纤中沿光纤产生无规律的散射现象， 其特点是散射光的波长与入射光的波长一致， 散射功率与距离成 4 次方反比。通过测试瑞利散射光，可得到一条光纤随距离变化的特性， 即 OTDR 曲线（也称 OTDR 轨迹） ，表明光纤的衰减（损耗/距离）程度以及接续点等情况， OTDR 轨迹是一条向下的曲线，说明了背向散射的功率随距离的增加而不断减小，原因是经 过一段距离的传输后发射背向散射的信号都有所损耗。 给定了光纤参数后， 瑞利散射的功率 就可以得出来，如果波长已知，它就与信号的脉冲宽度成比例，脉冲宽度越大，背向散射功 率就越强。瑞利散射的功率还与发射信号的波长有关，波长较短则功率较强。也就是说用 1310nm 信号产生的轨迹会比 1550nm 信号所产生的轨迹的瑞利背向散射要高。 菲涅尔反射是离散的反射， 它是由整条光纤中的个别点而引起的， 这些点是由造成反向 系数改变的因素组成，例如玻璃与空气的间隙。在这些点上，有很强的背向散射光被反射回 来。因此，OTDR 就是利用菲涅尔反射的信息来定位连接点，光纤终端或断点。
光缆监测系统介绍
光缆监测系统介绍光缆监测系统介绍是根据《YDN 010-1998光缆线路自动监测系统技术条件》和《ITU-T Rec. M3010 1997 Definition of principles and concepts for a telecommunications management network》研制开发的光缆网络管理系统，它为用户提供了直观、方便、快捷的光纤网监控、管理工具，提高了网络维护工作效率、大大缩短了故障时间；在开发该系统时，我们从系统的功能和软件的实现两方面均采用了模块化的设计思想，采用了商用数据库和Java语言开发，组网平台为TCP/IP协议，采用客户服务器（Client/Server/Database）方式，大大优化了系统结构，其可维护性和可扩展性十分好，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，是一个具有综合能力的管理系统。
1．光缆监测系统介绍结构光缆监测系统介绍是一个基于WEB方式的分布式光缆在线监控系统，它由监测站（RTU子站）和管理中心（主站）构成。
系统的组网方式灵活多样，既可以运行在数据网上，又可以运行在电话网上，同时还可以运行在INTERNET 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。
2．监测中心（主站）构成硬件：服务器、客户终端计算机、网络通信设备、打印输出设备等。
系统软件：操作系统（WINDOWS、UNIX、LINUX)、数据库（SQL SERVER、ORACLE）功能软件：数据采集模块、告警模块、数据库模块、WEB服务模块、OTDR测试模块、时钟模块、图形模块、曲线模块、GIS模块、报表系统模块、用户管理模块、资源管理模块等。
ECM-FOMS光纤光缆自动监测和管理系统
ECM-FOMS光纤光缆自动监测和管理系统全面实现针对光缆网络的自动监测和资源管理，提高电力通信网的维护和运行水平，优化资源配置。
系统概述光缆网络的故障自动监测、自动定位，光缆、线路等物理资源和用户电路等逻辑资源的管理是ECM－FOMS系统的重点。
系统结合地理信息系统技术（GIS），实现故障管理的自动化，网络资源的配置优化，通过与各专业网管系统的互联，系统变非实时静态资源管理为实时动态的网络资源综合管理。
应用领域系统主要用于电力通信系统光缆网络的管理，同时也可为电信、联通、网通、铁通和移动等电信运营企业以及所有使用光缆作为传输线路的企业提供针对光缆网络的监测、维护、管理等各项功能。
技术优势南瑞通信公司（电自院通信所）与国外业界著名的大公司合作开发了电力通信光缆光纤监测系统。
南瑞通信公司在电力系统通信网监测管理系统的设计、开发、工程各方面有丰富的经验。
合作公司都是在光缆光纤监测方面的国内外业界著名企业，拥有领先的技术。
特点：监测的关键设备全部进口，并且选用知名厂家的产品，保证系统的性能和可靠性。
RTU台湾或美国生产；关键部件OTDR选用日本安藤或美国安捷伦的产品。
自主知识产权的软件系统保证系统的功能、性能和优良的服务，并具有较好的性价比，自主开发的软件包括：自动监测。
网管集成服务。
光缆网络资源管理。
软件符合国内、国际有关标准，适应各种不同用户的要求。
符合信息产业有关光缆监测的技术条件。
充分利用南瑞通信公司开发电力通信监控管理系统的经验，满足电力通信行业的特殊要求。
依托南瑞通信公司在电力通信网管系统、光缆网络监测管理和系统集成方面的先进技术，实现电力系统光通信网络从底层光缆到高层通信业务的一统管理。
综合解决方案建立光缆网络综合管理思想的基础之上，由若干个具有相对独立功能的平台组成，方案的组成框图见图，各部分如下：光缆自动监测系统：负责整个光缆网络通信状态的实时监测，监测光缆中断情况，光通路的运行情况。
光缆自动化监测系统
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光 缆 自动化 监 测 系统
Ｃａ ｅ Ａｕｔ ｍ ａ ｉ ｏｎ ｔ ｒ ｎ ｓｅ ｂｌ ｏ ｔｃ Ｍ ｉｏ ｉ ｇ Ｓｙ ｔ ｍ
刘 海 涛 ＬｕＨａｔｏ ｉ ｉ ａ
（ 朔黄铁 路发 展公 司肃 宁分 公 司 ， 宁 ０ ２ ５ ） 肃 ６３０
（ ｈ ｏ ｕ ｎ ａｌ ｙFra bibliotek ｖｌｐ ｎ ｏ ａｙＳ ｎｎ ａ ｃ Ｓ ｎｎ ６ ３ ０ Ｃ ｉａ Ｓ ｕ ｈ ａ ｇＲ ｉ ｅ ｅｏｍｅ ｔＣ ｍｐ ｎ ｕ ｉｇＢｒｎ ｈ，ｕ ｉｇ０ ２ ５ ， ｈｎ ） ｗａ
摘要 ： 绍 了远程 光 纤监 测 系统 （ Ｆ Ｓ 的 结构 、 试 方法及 其 与 电信 管理 网（Ｍ 的结合 情 况 ， 介 Ｒ Ｔ） 测 Ｔ Ｎ） 并列 举 出一 些典 型 的 Ｒ Ｔ Ｆ Ｓ系统 以阐 明其 应 用和发 展趋 势 。同 时， 还讨论 了影 响光 时域反 射仪 （ Ｔ Ｒ ￣试精 度 的要 素和 消 除测试 误差 通 常采用 的对 策 。 Ｏ Ｄ ）ｊ
０ 引 言
Ｒ￣ Ｐ Ｓ是 用 光 时 域 反 射 仪 （ Ｔ Ｒ） 监 测 光 纤 网络 的 一 套 智 能 下 将 分代 论 述 。 ＯＤ 来 型 、模 块 化 、 分 布 式 监 测 系 统 。该 系 统 通 过 远 程 测 试 单 元 （ Ｔ Ｒ Ｕ， ２１Ｒ Ｙ １ ０ Ｒ Ｔ １０是 Ｈ ８７ ０系列 的 第 一 代 产 品 ，包 括 ． Ｆ Ｓ ０ Ｆ Ｓ０ Ｐ １０ Ｒ ｍ ｔ Ｔ ｓ ｎｔ， 预 定 的 时 问 里 ， 被 监 测 光 纤 网 络 进 行 Ｏ Ｄ 至 多 个 Ｏ Ｄ 一 个 光 交 换 模 块 （ 于 多 纤 共 享 Ｏ Ｄ 和 一 台控 ｅ ｏ ｅｔ ｉ）在 ｅ Ｕ 对 ＴＲ Ｔ Ｒ、 用 Ｔ Ｒ） 测量。 测量结果与基； 隹测量值 比较 ， 如果偏移超过阀值 ， 则实时告警 制用 Ｐ Ｃ机 。 使用调制解调器通过普通 电话网可接入几 个 Ｏ Ｄ 故 Ｔ Ｒ， 并 传 送 到 Ｒ Ｓ中 心局 的控 制 部 分 。 由于 应 用 了开 放 式 通 信 协 议 ， 障 定位 快速 、 Ｎ＇ ； ， 可 用 作 日常 维 护 。 可通 过 自动 周 期 性测 量 分 隹确 并 还 因而 易 于 集成 在用 户 的 网络 系统 之 中 。 析 长 期 退化 。 １１系统 组 成 Ｒ Ｔ ． Ｆ Ｓ由 中央 监 测 台 、 Ｔ 、 光 路 测 试 切 换 装 置 ＲＵ ２２Ｈ ＿ Ｐ第 二 代 Ｒ Ｔ 系 统 由 Ｔ Ｃ Ｒ Ｕ 告 警 接 口单 元 （ Ｉ ＦＳ Ｓ、Ｔ 、 Ａ Ｕ， （ Ｔ Ｕ） 光 纤 耦 合 模 块 （ Ｃ ） ＯＡ 及 Ｆ Ｍ 四个 子 系统 组 成 ， 了 Ｆ Ｍ 是 被 动 除 Ｃ Ａａｍ Ｉｔ ｆ ｅＵ ｉ） 相 应 的 系统 软 件 组 成 ， 用 模 块 化 、 布 式 ｌ ｎ ｒ ｃ ｎ 和 ｒ ｅａ ｔ 采 分 设备外 ， 它三项子 系统均具 有 自我诊 断与维护功能。 其 体 系结 构 ， 过 开 放 式 通 信 协 议 可 以非 常 方 便 地 集 成 到 网 络 中 。 它 通 １１１中 央 监 测 台（、 ．． １ Ｃ）Ｔ Ｃ是 系统 的操 作 中 心 ， 测 各 机 房 可 监 测 整 个 光缆 网 的运 行 状 态 ， 时 发 现 线 路 劣 化 趋 势 并做 预 防 性 ｓ ｓ 监 及 Ｒ Ｕ 的测 试 资 料 。 通 过 它监 视 各 子 系统 ， 可进 一 步 通 过 连 线 上 的 Ｔ 也 维护。 作为一个网元管理 系统 ， 它符合 Ｔ ＭＮ架构 ， 备了 Ｑ 具 ３标准接 Ｒ ｕ， Ｔ 针对特定光纤进行更仔细的测试 。 提供 Ｆ Ｘ、 呼机等 多种告 Ａ 传 口 ， 与 其 它 网 管 系统 在 Ｏ 可 ３上 实 现 互 联 ， 免 了将 来 建 设 Ｔ Ｎ 的 避 Ｍ 警方式。 重复投资。 １１２远 程 测试 单 元 （ Ｔ ．－ Ｒ Ｕ） Ｒ ｕ可 根 据 管 理 人 员预 先设 定 的 Ｔ ２３ 最 新 发 展 ＨＰ公 司 新 一 代 光 缆 网 络 管 理 系 统 Ａ ｃ ｓ ． ｃ ｅｓ 程 序 或 操作 ，４ ２ ｈ测 量 光 纤 网络 品质 。Ｒ Ｕ还 配有 新 式 的 Ｏ Ｄ 具 Ｔ Ｔ Ｒ， Ｆｂ ｒ它 以数 据 库 为核 心 ， 用 客 艮 器 结 构 ， 供 基 于 Ｗｉ ｏ ｓ ｉｅ， 采 务 提 ｎ ｗ ｄ 有 高 的动 态 测 试 范 围 ， 的事 件 盲 区 。 低 提供 １ １ １ ５ １ ２ ｔ 的 测 ． 、． 、． ５ ｍ ３ ５ ６ ｘ Ｎ Ｔ的 图形 用 户 界 面 ， 是集 网 络 规 划 、 护 和 管 理 于 一 身 的 网络 信 息 维 试 波 长 ， 足 目前 业 界对 离 线 测 试 或 在 线 测试 的 需 求 。 满 管理 系统 。一 个 中 心数 据 库 可 连 接 多 台图 形 用 户 终 端 ， 于 数 据 共 便 １１３光 路 测 试 切换 装置 （ Ｔ Ｕ） 在 星状 与树 状 结 构 的光 纤 网 ．． ＯＡ 享 和 不 同 的维 护 需 求 。 络 中 ， Ｔ Ｕ可 将 Ｒ Ｕ 的测 试 信号 切 换 到不 同 的 受测 光 纤 上 。 ＯＡ Ｔ ３ 光时域反射仪 （ Ｄ ＯＴ Ｒ） １１４光 纤 耦 合 模 块 （ Ｃ ） Ｆ Ｍ 是 在 线 测 试 应 用 中 的 一 个 专 ．． ＦＭ Ｃ ＯＤ Ｔ Ｒ是 Ｒ １ 不可 缺 少的 测试 设备 ， ＦＳ 其精度 受各种 因素 的影 响 。 用子 系统 ， 提供 受测光纤与 Ｒ Ｕ测试光波的耦合与分趣 ， Ｔ 并具 有高 ３１Ｏ Ｄ 的测 试 误 差 及 其 原 因 分 析 Ｏ Ｄ 通 常测 试 的 基 本 ． ＴＲ ＴＲ 隔离度 、 低损失 、 低反射的特性。Ｆ Ｍ采用模块化单体 设计 ， 以内 Ｃ 可 距 光 事 链 回 装 不 同 的光 分 波 多功 能单 元（ Ｗ ） 光 滤 波器 等光 纤 被 动 单 元 。 参 数 为 ： 离 、 纤 损耗 、 件 损耗 、 路 损 耗 、 波 损 耗 和 链 路 回 波 ＷＤ 和 损 耗 ． 里 仅 谈 距 离 测试 。距 离 测 试 指 两 点 间 的 光 学距 离。 这 １ ． 试 方法 使用 Ｒ Ｔ ２测 Ｆ Ｓ进 行 光 纤链 路 的 自动 测 试 ， 要 有 三 主 影 响 距 离 测试 误 差 的原 因 有 ： 光 纤 长 度 与 光 缆 皮 长 不 同 。②
01-光缆监测系统简介
RFTS型光缆网实时监控系统简介一、项目概述随着信息通信发展的需要，光通信对光纤网络稳定性的要求，光缆维护与管理的问题因此日渐突出，严重影响到通信网的正常工作，对光缆的日常巡查也缺乏良好的监督。
如何才能维护和管理好光缆网络，预警光缆故障，精确定位故障点是当前光缆维护管理工作的亟待解决的问题。
我公司推出的RFTS型光缆网实时监控系统，将光缆监测、告警、故障分析、定位、故障管理、线路维护、线路管理有机结合在一起，为光缆网络的安全高效运行提供保障，可对通信光缆进行24小时全天候自动监测，及时准确地报告突发性光缆故障，有效缩短故障历时，及时发现隐含的、尚未但将会造成通讯阻断的潜在故障并进行准确的预警，做到主动维护，防患于未然。
RFTS系统采用模块化设计，扩充性强且易于安装维护，适合各种光缆网络进行监测。
结合RFTS型光缆网实时监控系统软件功能，提供强大的OTDR光纤实时、在线、自动监测功能、GIS地图辅助资源管理功能，提供多重告警回报方式，为相关部门提供一个有效的光缆网监测和维护的手段，协助管理人员全面掌握光缆网质量状况，大幅提升运维绩效与通讯质量(QoS)。
二、项目必要性1.通信光缆有架空、直埋、管道、水底、室内等敷设方式。
针对各种应用和环境条件下，存在很多潜在导致光缆急剧劣化的环境位置。
对于影响通讯阻断的潜在故障，当前没有太多的手段进行准确的预警和预告。
2.光缆网的故障排查异常困难，常常需要多人、多极、多次排查，无效出动加大了维护费用。
3.如何实现不中断业务通信在线对光缆质量进行监测和控制，缺乏有效测量手段，仅仅靠人力是难以实现快速故障定位的。
4.当前专网的光缆网络拓扑、路由图均是纸质保存的，希望通过应用此系统，转化为电子拓扑和路由图方式管理，并对光缆长期数据进行智能分析和统计生成报表的需求。
三、可行性分析1.应用范围广：RFTS型光缆监测系统技术成熟。
广泛应用于通信行业以及各级政府、企事业、军队、石油、炼化、电力、轨道交通等专网的光缆监测和维护工作；2.对光缆断纤精确定位：系统利用高精度OTDR测量技术，结合地理信息系统（GIS）和卫星定位（GPS）技术，并利用线路原始资料进行数据比对分析，从而大大提高故障定位精度；3.对光缆潜在故障预警：系统通过对新旧OTDR曲线数据的对比分析，能够及时发现隐含的、尚未但将会造成通讯阻断的潜在故障并进行准确的预警，在故障发生前及时维修，真正做到防患于未然。
在通讯传输中光缆监测系统应用浅析
在通讯传输中光监测系统应用浅析
黄业宏 黑龙江电信国脉 工程股份有限公司
【 摘 要】智能技术的应用， 光纤大规模的部署， 使得光缆数增 远 端监 控站 来对 光 纤进行 监测 ， 并对 测试 数据 进行 回传。 加。 如何维护 多 用户 、 大面积环境 的光缆是不 可避 免的问题 。 光缆信息通 （ ２ ） 配置。 配置系统中有设备的地址、 名称和注释信息 ， 需要 信技 术的重要， 需要 专业人 员 定期测试 、 排 除 故障， 实时监测与管理显得 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 尤为重要， 及时排除隐患和故障对于保障用户服务起到很重要的作用。 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 利用动态监 视光 缆线路 的传输性 能， 实现快速 响应 。 本文 简述 了 光 缆检 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 测 系统， 介 绍了 其结构和功 能并讨论 了 在信息传输 中的监测方式。 相应 数据 是 否一致 ， 在 此基 础上 会显示 出相 对应 的信息 。 【 关键 词 】 智 能技 术； 监测 系统； 通信传输 ； 光纤 （ 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 ＲＴ Ｕ可以按 照设定 的周期传 报 光 缆 网络 的发 展 使得 目前 的维 护 力量和 人 工水 平难 以 适应 ， 由 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 于 信息化 建设 水平 的提高 ， 光 缆网络 的作用越 来越 重要 。 光 纤传 输 需 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。 要大容量的带宽， 其监测 系统在光电技术 、 计算 机与通信技术 的集 （ ４ ） ＲＴＵ。ＲＴＵ负责管理监测站的ＴＳＣ操作 ， Ｇ Ｉ Ｓ 里的图 成基础上， 具有动态实时检测、 定期自动检测 ， 系统能 自 动判断故障 形， 可以进行缩小、 放大、 漫游、 整图和选择的操作。 原 因， 使得人 员及 时处 理故 障 ， 观 察光 纤的 劣化程 度而 进行 相应 的维 三， 光缆监测系统在信息传输中的监测方式 护。 当前 ， 光 缆 网络 在通 信传 输 中的实现 通 过 ３ 种 方式 来 完成 ： Ｏ Ｔ 光缆监测系统简述 ＤＲ定位 监 测 方式 、 监 测 光功 率 方 式 、 ０ＴＤＲ定位 监 测 与光 功率 监 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 测相 结合 的方式 。 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 （ １ ） ０ Ｔ Ｄ Ｒ定位 。 可以 通过在 线监 测 和备纤监 测 。 在线 监测 是 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 监 测 业务 纤。 利 用光 波分 开ｗ ＤＭ ， 然 后将 ＯＴＤＲ发 出的光 传到 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 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 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ｅ ｇ ｇ － 纤上有 １ ４ ５ ０ ｎｍ的窗 Ｉ ； １ 来 传输 业 务纤数 据 ， 它可 以通 过 １ ３ ０ ０ｎｍ 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 的 ０ Ｔ Ｄ Ｒ， 在 发 出端 对Ｗ ＤＭ 进行 复 用 ， 这 样就 使得 这 条光 纤 同一 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 时 间负荷 两种 光 波 ， 这 两种 光 波 波长不 一样 ， 到 了接 收 端 ， Ｗ ＤＭ将 点。 会将 这两 种 光波 分 开。 备 纤监 测 的原理 是 光尾 纤从 Ｏ Ｓ Ｗ 引出 ， 接 到 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 ＯＤ Ｆ ， 在 此 完成 与 备纤 的连 接 。 这 种 光缆 监 测 系统 只监 测 备 纤， 这 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 样系统 的价 格就 比较低 。 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 （ 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 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 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 。 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 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 ， 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 进 而确 定故 障信息 。 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 （ ３ ） 两 者结 合。 两者 是指 ０ＴＤＲ＊ ｎ 光 功率 ， 这 样就可 以利 用二 断。 者 的优 点 ， 互补操 作监测 系统 ， 完成信息传输 功能 。 二 光 缆监 测 系统 的结 构 和功 能 在 了解 通信 信息传 输 原理 的 基础 上 ， 以 动态 的 方式 观 察 光缆 监 １ 、 监 测系统 组成 结构 测 系统 的传 输性 能 ， 对 光缆 监测 系统 的结 构组 成 、 功能、 监 测方 式进 光 缆 监 测 系统 主要 由监 测 中心 、 ＲＴ Ｕ远 端 检测 站 和 操 作终 端 行分 析， 准 确判 断 故障 的 地 点和 时 间， 保 障 通信信 息有 效传 输 ， 需 要 ３ 部分 组 成 。 其 中， 远 端 监 测站 主 要 包括 光 时 域 反射 仪ＯＴＤＲ、 光 对传 统 的维护 和抢 修方式 进行 科学 的管 理和 改进 。 功率 监 测 ＯＰＭ单元 以及 光 开关 Ｏ Ｓ Ｗ 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 （ ＞ ． ＞ 上 接 第８ １ 页）
光缆自动监测系统在油田通信中的应用
光缆 自动监测 系统在油 田通信 中的应 用
汪 艳 萍 （ 中国 石 油 长 庆 油 田分公 司 通 信 处 陕西西安 ７０ １ １ ０ ８）
摘 要 ：本 文结 合 长 庆 油 田光 纤 监 测 系统 的 工程 实例 ，分析 了光 缆 自动监 测 系统 的 结构 组 成 、 方 案 设 计 原 则 ， 并创 新 性提 出并 实现将 光缆 自动监 测 系统 与 光缆 巡 检 系统 以及 油 田生 产 指挥 中心 监控 系统 的 交 互 ， 大大提 升 了油 田通信 光 缆 维 护 管理 的 效 率 。 关键 词 ：ＯＴ Ｒ；光 缆 自 监 测 系统 ；光 缆 巡检 系统 ；油 田 生产 指挥 中心 Ｄ 动
２油 田通信 中ｏＬ ． Ｍ系统 的组成
由于 油 田通 信 系 统 的 主 要业 务 是 传 送 语 音 ，数 据 ，
因此 要求 ＯＬ Ｍ系 统 具有 以下 功 能 ：
① 实时地对光缆线路中被监测光纤运行状况进行监 测 ，包括点名测试、障碍告警测试和定期测试等 ，以及 时发现线路故 障隐患 ： ② 当被监 测光纤 发生 障碍时 ，能发 出告警信 息如 手机短信或者邮件 ，并迅速地、准确地确定故障点的位
干线 路 ２ ５ ｋ ，中 继 站 点 ３ 个 。干 线 光 缆 覆 盖 陕西 ， ０７ｍ １
甘肃 ，宁夏 ，内蒙古 ，山西五省 ，光缆线路长 ，光缆属
性 复 杂 ，自有 光缆 ，租 用光 缆 ，共用 光 缆 共存 ，各段 光 缆 运 行 业 务 复 杂 ，其 中有２５ Ｄ ． Ｓ Ｈ业 务 （ ５ ０ ｍ ）， Ｇ １５ ｎ 也 有 １Ｇ Ｓ Ｈ 务 ，部 分段 落还 运 行Ｄ ０ Ｄ 业 ＷＤ 业务 （ 波 Ｍ Ｃ
综述光缆线路自动监测系统
综述光缆线路自动监测系统光缆线路自动监测系统有效的整合了网络通讯，计算机技术，光电检测和数据库技术。
其具有定期测试，远程实时，在恶劣的条件下测试等多种功能，如综合分析，自动报警数据。
缩短障碍时间，提高光缆的维护的质量，及早发现电缆恶化减少事故的发生。
本文针对光缆线路维护所存在的问题，提出了解决线路维护采取有效的措施。
一、光缆线路监测系统的存在必要性1.1.有效的保证及时抢修光缆故障比特误码率（BER）的监控单元或监控设备配置在光缆传输设备当中，在中继电缆和长途传输系统过程中，传统路线维护部门不是配备监测系统，通常只出现误码率报警。
出现这种情况时，首先工作人员要确定报警的原因，在确定原因是输电线路、电缆的问题时，工作人员通知相关维修部门，向主管部门报告。
然后维修部针对光缆电路传输性能下降，及时采取相应的维护措施。
如果光纤断裂，立即组织维修人员、机械设备进行障碍修复。
允许工作人员及时进行维修，维护和改造，保障电路安全可靠，提高线路传输性能。
1.2.有效的保证光缆传输的稳定运行机组人员在确定输电线路引起的误码率报警后，如果只是单纯的使用传统的误码率来监控维修部，然后在进行线路改造，维护和管理，这样掌握电路工作人员会过于依赖被动维修部门，难以保证光缆传输网络的高效畅通。
为了保证了光缆线路传输能够高质量，高效率安全运行，必须要光纤电缆线路维修部门提供的先进的维修方法，让工作人员从被动地接受维护部门信息到主动控制电缆传输，因此，光缆线路自动监测系统能够实时有效的进行线路监测这显得越来越重要。
二、光缆线路维护工作存在的问题2.1.光缆主动维护落实不到位日常维护的光纖电缆不仅可以使用“补救”被动的管理方法，我们需要找到预防恶化趋势纤维并及时消除隐患。
我们在现行体制下使用维多利亚的使用手册检查和定期抽样测试，由研究和培训特别规划维护模式光纤，光缆维护效果并不理想。
原因是：首先，大量的劳动力和物质资源（oTDR、车辆等）分散到不同的地方，成本高，难以检测；其次，操作员oTDR需要更多的经验和理解在实际试验条件下进行；再次，缺乏信息的实用性。
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光缆线路自动监测系统分析摘要随着现代通信技术的飞速发展，对光缆线路质量维护的要求越来越高，光缆线路自动监测系统在国家骨干网以及本地网的运用，为运营商提高服务质量和服务水平起到了重要的作用。
本文介绍了光缆线路自动监测系统的组成、功能、特点以及未来的发展趋势。
关键词光缆线路自动监测OTDR B-OTDR由于光纤通信具有容量大、传送信息质量高、传输距离远、性能稳定、防电磁干扰、抗腐蚀能力强等优点，而得到了人们的青睐。
特别是在近十年里，随着人们对宽带业务需求的不断提高，光纤通信得到了大力发展。
目前，全国通信业光缆总长度已达到200多万公里，加上有线电视网、各专用网所用的光缆，估计全国光缆的总长度达300多万公里。
另一方面，随着光同步数字传输网（ＳＤＨ）和密集波分复用（ＤＷＤＭ）技术的飞速发展，光纤的传输容量也在以前所未有的速度发展着。
但与此同时，光缆的维护与管理问题也日渐突出。
随着光缆数量的增加以及早期敷设光缆的老化，光缆线路的故障次数在不断增加。
传统的光缆线路维护管理模式的故障查找困难，排障时间长，影响通信网的正常工作，每年因通信光缆故障而造成的经济损失巨大。
因此，实施对光缆线路的实时监测与管理，动态地观察光缆线路传输性能的劣化情况，及时发现和预报光缆隐患，以降低光缆阻断的发生率，缩短光缆的故障历时显得至关重要。
1 前言光缆线路自动监测系统OAMS（Optical fiber cable line Automatic Monitoring System）是电信管理网（TMN）中传输网管理域的一个子网，是有效压缩全阻障碍历时和及时发现光缆线路隐患的重要技术手段。
它利用计算机技术、光纤通信测量等技术，对光缆线路质量、运行等情况进行自动、实时监控和测试。
2 建立OAMS系统的必要性在长途和市内中继光缆传输系统中，传输设备都配置有比特误码率（BER）的监测设备或监测单元。
然而，传统的线路维护部门未配备监测手段，通常只能是出现BER告警时，首先由机务人员判断引起告警的原因，在查明其原因是传输线路――光缆后，机务人员再通知相关的线路维护部门和上报有关主管部门，然后线路维护部门根据得知的光缆线路传输性能劣化情况采取相应的维护措施。
如果发生光纤断裂障碍，则立即派人员携带仪表（OTDR）查找光纤断裂的位置，同时组织人员、机具、器材等进行抢修，也就是通常所说的障碍抢修；如果是发生光纤通道总衰减增大，在其值可以容许时，则列入线路维修和改造计划；不可容许时，则组织人员对其进行抢修，以便改善其传输性能，提供可靠的电路。
显然，维护部门若只是采用传统的BER监测，在机务人员判明是传输线路引起的BER告警后，再通知线路维护部门进行抢修或维修、改造，那么线路维护部门对线路情况的掌握过分依赖于机务部门，处于被动，这样难以保证高速、宽带、大容量光缆传输网络的畅通。
因此，建立一种实时，自动的光缆线路自动监测系统是十分必要的。
光缆线路自动监测系统为光缆线路维护部门提供了一种先进的维护手段，使线务部门由被动地接受机务部门的信息变为主动掌握光缆传输特性的变网优质、高效、安全、稳定地运行提供了可靠保障。
3 OAMS系统工作原理光缆线路自动监测系统（OAMS）是通过分布在光缆线路中大量的数据采集点的光器件，将光纤传输性能的大量基础数据，如光功率、背向散射曲线等，上报到各级监测中心及监测站，并对其数据进行分析和处理，及时、准确地将光缆系统运行情况反馈给维护人员，使维护人员能及时发现故障隐患，以及突发故障；并指导故障修复。
4 OAMS系统组成OAMS系统主要由省监测中心PMC、区域监测中心LMC、现场监测站MS组成。
图 1 OAMS 系统组成监测中心负责对各监测站进行控制，是采集和处理数据的中心，由控制器（服务器、客户机、工作站）、路由器、集线器/交换型集线器、网络适配器、MODEM、打印机及相应的软件等组成。
PMC一般采用主备用方式。
监测站负责对光缆线路进行远程自动监测，跟踪光纤传输损耗的变化，由告警监测模块、OTDR模块、控制模块、电源模块、程控光开关、WDM（波分复用器）、滤光器、MODEM、路由器、网络适配器及相应的软件（含OTDR仿真软件）等组成，通常安装于传输机房用的标准机架内。
OAMS采用模块化、分布式多级体系结构，有效地预防和减少光缆线路障碍，实现多级监测网络互联。
5 系统的主要功能监测站（ＭＳ）的光功率监测模块的采集单元（AIU）对被测光纤的光功率进行监测采集，并将采集的数据传报到光功率控制单元（ACU），光功率控制单元对监测的光功率数据进行分析比较，将超过告警门限的光功率数据及时传报给监测中心（LMC），监测中心对各光功率控制单元传报的数据进行分析、统计，对发生超出门限值的光功率变化进行告警，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（OSW）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，并可用短信，电话，传真，Email等多种方式远程通知相关人员。
(1) 全国及省监测中心（GMC, PMC）负责对全网的LMC和MS进行技术管理，实时掌握整个监测网的运行状态；能提供维护管理报表、统计分析报表和综合信息查询等功能。
(2) 地级监测中心（LMC）可进行点名、定期和模拟告警测试；对采集到的曲线进行综合分析，以便及时发现光缆劣化和精确定位光缆障碍点；具有告警接收功能，结合参考曲线数据可对光缆障碍性质进行自动判断，并将障碍信息通过短信等方式通知抢修人员；可与PMC进行双向数据（如：曲线、告警、报告、状态文件等）传输。
(3) 监测站（MS）MS可按中心指令完成点名、周期、障碍告警测试；本地测试功能；仿真OTDR分析功能；数据上报功能。
根据不同的需要，现场监测站可实现以下几种测试方式：①在线监测。
监测站中OTDR采用与光传输设备工作波长不同的测试光进行测试，利用波分复用器（WDM）、滤光器（FILTER）、程控光开关（OSW），通过波分复用技术，可实时地对被在用光纤的运行状况进行监测。
②备纤监测。
对被监测光缆线路中备用光纤的运行状况进行监测。
③跨段监测。
通过配置有源设备和无源光器件（主要是WDM和FILTER），对一个光缆段以上的光缆线路进行远程的在线或备纤监测。
跨段监测一般用于本地网及农话等中继段较短、成网较复杂的光缆线路。
6 OAMS系统技术特点系统将现代网络通信、计算机通信、光纤测量技术融合在一起，同时，利用地理信息系统（GIS）以及全球卫星定位系统（GPS）等技术为线路信息、线路定位提供可靠的保证，对光缆中光纤的传输衰耗特性变化及光纤阻断故障等情况，可以实现远程分布式实时、在线的自动监测，且不影响在用光传输系统的传输性能，实现服务（为客户提供优质电路）与维护（为线路提供先进维护手段）两不误。
7 存在的问题光纤自动监测系统经过长时间的开发、应用和不断的完善，已经成为我国干线光缆维护工作中重要的故障定位手段，在全国的干线网的维护中发挥着巨大的作用，但由于技术及其它原因，系统本身还存在一定的局限性。
(1)告警信号的提取目前，光纤监测系统提取告警信息大致有３种方式：利用分光器提取３％的在用光，通过ＡＩＵ、ＡＣＵ进行分析；利用机务设备的架告警信号；利用设备中继光盘的收无光告警信号。
但这３种方式都存在一定的问题：利用ＡＩＵ方式时，需分流在用系统３％的光功率，这对于光功率富余度较小的中继段来讲不太可行；利用架告警信号时，监测系统将对该机架所有的告警信号（包括电源告警、设备告警等）进行紧急反应，易形成误告警；由于不同厂家的中继光盘具有不同数据格式的收无光告警信号，故该方法较难实现，且成本较高。
(2) 系统介入的衰耗由于系统需要介入WDM,FILTER等无源光器件，会影响在用系统的收光功率。
(3) 缺乏迅速光路切换功能目前的监测系统只有测试、分析和告警的功能，在光缆发生障碍后仍需等待维护人员到现场进行紧急抢修。
没有根本解决即时光路切换、恢复通信的问题。
8 OAMS系统发展前景光缆内的光纤可能存在物理缺陷，例如含有杂质，气泡等。
再加上填充油膏的变化等因素，将影响光纤的光学性能和机械性能。
在外界环境以及外力作用下，会引起光纤强度的降低而导致光纤的破损，缩短光缆的寿命。
如果我们能掌握光缆线路的光纤状态，即可变被动为主动，尽早发现故障隐患。
而这些问题，仅仅通过OTDR测试难以实现。
为此，可在系统中引入B-OTDR（Brillouin Optical Time Domain Reflectmeter）测试设备。
B-OTDR是利用布里渊散射原理对光纤光缆受力应变情况进行精确测试，即使十分微小的弯曲都可以准确测试。
该产品现以前仅应用于监测地球地壳微小运动、大型桥梁微小震动等特殊要求的方面，目前价格比较昂贵。
如果条件允许，可在系统中加入该设备，对光缆线路光纤的受力应变分布情况进行监测，预测故障隐患。
另外，现有的OAMS系统已经形成一个计算机网络。
这一网络无论在计算机处理能力和网络结构上都有能力承载更多的信息处理工作。
现有系统可以与巡检系统、报表系统、办公自动化系统、光缆地理信息系统等应用系统的各项功能，即做到相关信息的交流和共享，大大避免硬件的重复投资。
可以建设长途光缆线路综合管理网络，把光缆日常维护工作纳入管理轨道，使长线维护从人工管理迈向计算机管理，也为国家骨干网、本地网、接入网的光缆维护提供了可靠保证。
同时，光缆通信网和光缆线路自动监测系统也将在技术上不断发展和前进，特别是今后随着全光网络的实现，将有可能把设备的监测管理和线路的监测管理结合在一起，形成统一的光纤通信网络的监测系统。