光纤自动在线检测系统
光缆线路自动监测系统的应用
２０ １ 电 信 工 ０ ６．０
光缆 线路 自动监测 系统 的应用
王 勇
（ 移通 信 设 计 院有 限公 司安 徽 分公 司 合 肥 ４ ０ ６ ） 京 ０ ０ ５
摘 要 随着光纤通信系统的广 泛应 用，运营商对光缆的维护和管理都提出了更高的要求 。本文介绍 了光缆线路 自
路。 综 合 以 上 分 析 ，由 于 目前迫 切 需 要 应 用 光 缆 线 路
２ ２ 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 Ａ Ｕ、 Ｕ进 Ｉ ＡＣ
自动监测系统 的干线均 已建设成 形 ，改造 困难 大 ，故 光缆 护套对地绝 缘 电阻 自动监测 系统应用 的可 行性较
如每公里光缆 对地绝 缘电阻不得少于 ２ Ｑ， Ｍ 维护 人员 为此定期 来测定 ，分段的用高 阻计检测光缆 的对地 电 阻。 传统 的检测方式虽花 费大量的时间来找破 损点 ， 但 准确度都不高。光缆护套对地绝缘 电阻 自动监测系统能 自动监测光缆的对地 电阻状 态 ， 节省查找故障时间 ， 大 大提高维护光缆的效率 。 该系统优点能在外护套质量受到影响时 ，提供损伤 预 警 ，可 及时对受损光缆进行修 复 ； 自动进行数据采
对 地 绝 缘 电 阻必 须符 合规 定 ，因此 前 期 改造 的工作 量很 大；
图 １ 光纤 自动监测 系统原理 图
根据不同的需 要 ， 现场监测站可实现在线监测 、 备 纤监测、跨 段监测 ３ 种测试方式。
（）前站安装传感器时 ， ２ 必须打开接头盒 ， 已开 对
通 电路的线路来讲 ，危险性 大 ；
出。
２ 光缆线路监测系统 的应 用
华为波分技术-光纤自动监控单元
10ns, 30ns, 100ns, 300ns, 1μs, 3μs, 10μs, 20μs
脉冲输出功率 距离精度
dBm m
≤20
±1m±5×10-5×选用的测试量程±取样点间距 (不包括群折射率设置的误差)
读出分辨率
dB
0.001
反射测量分辨率
dB±Βιβλιοθήκη .0线性度dB/dB ±0.05
群折射率
1.400~1.700
描述 运行状态指示灯 告警指示灯
硬件描述
接口说明
MWA-I单板的面板上共有 6个光接口。
面板接口 LIN1 OUT1 TS1 RS1 RFM1
RFM2
接口类型 LC
LC LC LC LC
LC
用途描述
主信道输入光口
主信道输出光口
业务波长输出光口，与 FIU单板输入光口连接 业务波长输入光口，与 FIU单板输出光口连接 光纤监测波长接入光口，与 FMU单板的 1路输出光 口连接
机械指标 功耗
表11-3 FMU单板机械指标
项目 单板尺寸 (PCB) 拉手条尺寸 重量
指标值 321.0 mm (长) x 218.5 mm (宽) x 2.0 mm (厚) 345.0 mm (高) x 114.0 mm (宽) 2.5 kg
表11-4 FMU单板功耗指标
单板名称 FMU
单板最大功耗(常温 25℃) 25.0 W
11.1.1 应用
DWDM节点可以是 OTM、OLA、OADM、OEQ或 REG。FMU单板发出测试光脉冲， 并对反射信号进行接收、采集、处理并上报，实时监控工作光纤的运行情况。单块 FMU 最多可监控 4路光纤。
FMU单板在 DWDM系统中的应用如图 11-1所示。
探讨光缆传输自动监测系统技术的应用
探讨光缆传输自动监测系统技术的应用摘要：随着社会和科技的发展，在公用电信网络上广泛的应用了光缆传输技术，但是传统的光缆网络维护方法是由人工完成的。
随着计算机高速度发展，光纤测试技术有效地融合了计算机网络技术。
在当前，主要是由计算机系统完成光缆传输网络的自动监测。
本文通过对光缆传输监测系统的分析，探讨了光缆传输自动监测系统技术的应用。
关键词：光缆传输；自动监测系统；应用中图分类号：u285.16 文献标识码：a 文章编号：1006-4311（2013）16-0203-020 引言目前，光缆传输技术随着光电子、计算机和微电子技术的快速发展，也在飞速的发展着。
虽然把塑料外护和加强芯等保护手段应用到了光缆的保护上，但是由于玻璃制造通常只有125cm的外经，导致了光纤会出现自然老化、人为以及接头盒进水等事故，发生了光缆传输系统的故障。
以前主要依靠人工手段进行光缆网路的维护，但是，随着计算机发展技术的提高，为了确保光缆传输的可靠性，光缆传输的维护也要畅通。
目前，光缆系统进行传输监测主要依靠计算机。
1 光缆自动传输监测系统的重要技术1.1 光纤通信系统当今通信网技术中三大支柱之一是通信光纤的技术，具有耗损比较低、频带比较宽、较强保密性、较强抗干扰性和丰富的光纤原材料等特点，组成光缆通信系统主要有光纤、光源、光接收机和光发送机四个部分。
为了传输容量的扩大、中继距离的延长、成本的降低以及光纤宽带潜力的发挥，不断出现了新的光纤通信技术，如：高速光纤网技术、光孤子及模块化通信技术等。
加快发展光通信技术向宽带业务快速发展是为了满足宽带业务发展速度的需要，及需求方向以及ip业务转移速度。
1.2 测试光纤特性传输技术光缆判断传输系统是否发生故障以及发生的原因是通过光缆传输特性来进行测试的。
在日常维护光缆传输系统时，通常测试光缆的传输特性使用otdr。
它对接头耗损、故障、光线长度和故障等准确位置，测量范围利用了光时域反射原理决定了仪器测量的距离能力，衡量otdr性能的重要指标是光纤特性传输技术。
03：光纤顶板动态监测系统
测技术 造成传感器使用寿命短；信号数据传输易受电磁干扰，量程范围大、本质安全，特别适合
导致跳数、误报等问题。
在易燃易爆、高温、高压、潮湿、
各种基于有线总线式网络传输的离层监测系统相继 强电磁场、腐蚀性等极端条件下的
有线总 出现，在煤矿也得到了广泛应用，但由于有线网络检 测量，并能实时本地显示及远程实
光纤顶板动态数字化在线监测系
人工观 上得到广泛应用；但精度低，需要专员定期巡检记录，
测技术 无法实时监测，随着智能化矿井建设的推进被逐渐淘 统，其特点概括为系统无分站、传
汰。
感器不带电。该系统涉及的矿用光
传统的电子类顶板离层传感器其原理简单，多数 纤传感ห้องสมุดไป่ตู้提供一种现场安装方便、
电子监 是单片机加ADC采集单元，容易受淋水及粉尘腐蚀， 现场可视、无源监测、测量精度高、
26
应用案例1：光纤传感技术与传统监测数据对比
山东能源新巨龙煤矿8301工作面，安装长度1100m。
顶板离层传感器安装60天，通过10 个观测点，与传统的离层观测尺数 据对比。10个监测点深基点位移变 化值在0-23.01，平均变化量为 10.08mm；巷道顶板锚索锚固范围 内（浅基点监测值）的离层值在 0.18～3.26mm之间，10个监测点 平均值为1.99mm。在同一监测区 域，采用机械式人工监测的顶板离 层仪观测数据一般深基点变化值在 0～22mm，平均10.9mm；浅基点 0～20mm，平均2.48mm。通过对 比表明该系统监测数据与传统的人 工观测数据基本一致。
在线式光缆故障监测系统论文
浅谈在线式光缆故障监测系统摘要：如今光纤通讯已被广泛使用，光缆网络更是成为铁路系统主要的传输媒体，在线式光纤故障监测系统在保障铁路运营网络安全、基础资料管理及减少网络维护量等方面都能起到重要作用，本文讲述利用otdr值班法和衰耗监测法两种方式实现在线式光缆故障监测系统的构成、原理和特点。
关键词:光纤通信故障监测研究abstract: the optical fiber communication is now widely used, fiber optic cable network it is to become the main transmission media railway system, optical fiber online fault monitoring system in the protection of railway operation network security, basic data management and reduce the network maintenance, etc can play an important role, this article narrated by otdr duty method and attenuation monitoring of the two way realization of on-line monitoring system of fiber optic cable fault composition, principle and characteristics.keywords: optical fiber communication failure monitoring research中图分类号：[tn913.7]文献标识码：a 文章编号：随着光纤通信的普及，铁路系统各部门所辖的光缆数量越来越多，其维护量越来越大。
KJ1268矿用光纤顶板动态监测系统简介
KJ1268矿用光纤顶板动态监测系统简介摘要：本系统是基于光纤传感器技术研究的煤矿顶板动力灾害综合监测系统；与传统的人工检测方法、总线式检测方法相比，光纤传感器在易燃易爆、高温、高压、潮湿、强电磁场、强腐蚀性等极端恶劣条件下应用有许多独特的优点。
它使用光导纤维作为传感器件或信号传输媒介，具有抗电磁干扰、重量轻、体积小、绝缘、耐高温、耐腐蚀等众多优异的性能，能够对温度、位移、应变、压力等各种参数进行精确测量，能够适应极端恶劣的环境。
同时，由于光纤传输损耗低、频带宽，光纤传感器在组网和传输距离方面比传统的传感器更具优势，特别是在一根光纤上可以串联多个相同或不同类型的传感器，实现准分布式多点监测。
正是由于光纤传感器具有上述许多独特优势，可以解决许多传统传感器无法解决的测量问题。
关键词：KJ1268矿用；动态监测；系统1技术综合比较国内方面我国煤矿科技工作者对煤矿重大灾害的监测和控制进行了大量研究工作，在基于矿压、顶板和微震监测的深部开采灾害控制等方面积累了大量宝贵的经验。
但是伴随着煤矿深部开采、整合重组及集约化、机械化程度逐步提升的发展趋势，传统煤矿安全监控及灾害监测预警技术已越来越不能满足煤矿智能化发展的需要，而如何真正实现煤矿多参数的实时快速监测是目前煤炭行业面临的巨大困难。
传统煤矿安全监控及顶板灾害检测预警技术的局限性：传感器可靠性差、维护工作量大，监测、传输易受电磁场干扰；煤矿所使用的各种顶板灾害监测子系统基于不同的技术平台、缺乏相互关联，监测存在盲区，信息实时融合难度大，灾害隐患监测预警所需要的实时信息不足，导致对重大灾害的预警能力差；目前国内装备的顶板安全监控系统大约有30多种，存在着通用性差、兼容性差、智能程度低等问题。
接入180支离层传感器2系统特点“全光纤顶板安全动态数字化在线监测预警系统”是由我公司自主研发的新一代顶板动态监测系统。
该项目主要目的是针对矿井深部开采遇到的难题，结合矿井实际，分析研究矿井深部围岩破碎机理，通过理论分析、实践应用探讨，研制新一代矿井深部围岩破碎的光纤顶板综合监测预警系统。
高速公路通信光缆自动监测系统的设计与应用
；
２ Ｆ
二 、监 测方 法
一
光缆 监 测 系 统 最大 的优 点 就 是 能 够 实现 对 光 缆 状 态 的 实 时 ，当 发现 通 信 光 缆 存 在 异 常 时 能够 及 时发 出告 警 信 息 。 常
技 术 ＜Ｅ ＮＬＧ Ｔ ＨＯＯＹ Ｃ
高 速公 路 通 信 光 缆 自动 监 测 系统 的设 计 与 应 用
广东省高速公路有限公司 曾祥平 罗胜坚
随荷 光纤 通信 技术 的发 展和 广 泛应 用 ，通 信 光缆 已成 为高 速 公 路收 费 数据 、视 频监 控 、语 音监 听 、电话通 讯和 电视 信 号等 业 务 传输 的 主要 通道 。随着 我 国高速 公 路里 程不 断增 加 ，高 速公 路
光 缆 自动 监测 系统 能够 对光 缆数 字 传输 系统 的光 纤线 路进 行
路 ，然后 启动 光 时域反 射 仪 （ Ｔ Ｒ）对 光路 进行 测试 ，ＭＣ ＯＤ 通过 获取 ＯＴ Ｒ 测试 数 据进 行 分析 处 理 ，计 算 出故 障 点位 置 ，最后 Ｄ的
０头盒 ｌ ｌ故障 定位 并及 时通知 维护 人 员。 ； Ｉ ＿ 实 时监 测 ，及 时 了解和 掌 握光 纤线 路状 况 ，并 且 能够 对各 接曩 ｌ 进行ＧＳ
光 缆 自 动 监 测 系 统 通 常 由 监 测 中 心 、监 测 站 和 操 作 终 端
组 成 。监 测站 Ｒ Ｕ （ ｍｏ ｅ Ｔ ｓ Ｕ ｉ）通过 光 功率 监 测 单元 Ｔ Ｒｅ ｔ ｅ ｔ ｎｔ （ Ｕ） 光 纤 光功 率 进行 监控 ，实 时采 集光 功 率数 据并 与 参考 ＡＩ 对
光缆线路自动监测系统工程验收规范
光缆线路自动监测系统工程验收规范光缆线路自动监测系统工程验收规范Standards for Acceptance of Optical Fiber Cable Automatic Monitoring System Engineering（征求意见稿）2004年北京中华人民共和国通信行业标准光缆线路自动监测系统工程验收规范Standards for Acceptance of Optical Fiber Cable Automatic Monitoring System Engineering（征求意见稿）主管部门：信息产业部综合规划司批准部门：中华人民共和国信息产业部施行日期：二零零四年月日2004年北京目次1 总则2 设备安装2.1 槽道、列柜安装2.2 机架安装2.3 子架安装3 缆线布放3.1敷设电缆及光纤连接线3.2编扎光纤连接线4 设备检查及本机测试4.1 通电前的检查4.2 硬件通电检查4.3 软件功能检查4.4 本机测试4.5 光器件介入测试5 系统性能测试及功能检查5.1数据连接传递测试5.2系统性能测试检查6 系统治理7 竣工验收7.1竣工技术文件7.2随工检验和竣工验收附录A 本标准用词说明附：条文说明前言2000年编制的《光缆线路自动监测系统工程验收暂行规定》YD/T 5093-2000已使用多年。
近几年，随着光通信技术和运算机技术的快速进展，相关行业标准也在不断完善。
为适应我国电信业的进展，依据信息产业部信部规函[2004]508号“关于安排《通信工程建设标准》修订和制定打算的通知”的要求，由京移通信设计院（原中京邮电通信设计院）负责修订《光缆线路自动监测系统工程验收规范》。
本标准由信息产业部综合规划司负责说明、修订、监督执行。
本标准负责起草单位：京移通信设计院。
本标准要紧起草人：沈艳涛。
1.0.1《光缆线路自动监测系统工程验收规范》（以下简称“本规范”）是光缆线路自动监测系统（以下简称“监测系统”）工程施工质量检验、随工检验和竣工验收的依据。
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ETHER
CMOOMDEM VGA
KBD PHONE LINE
ETHER
POWER 1 POWER 2 DC-ON AC-ON
POWER ON
DC IN
AC IN
COM
RTU
Remote Test Unit
Status
Status
Alarm
Power
Alarm Power
1.31um 1.55um
Cor Eveen Wt.DOG
光分波多任务模块(WDM)
❖ 主要功能将两个不同波长的输入端光源合波，提供 一个含两个波长的输出端
❖ 传输/监测波长： A类：1310nm / 1550nm波段 B类：1310nm / 1625nm波段 C类：1550nm / 1625nm波段
❖ 方向性（Directivity）：≦-50dB ❖ 插入损失（Insertion loss）：
RFTS
Remote Fiber Testing System 光缆自动监测系统简介
维新国际贸易(深圳)有限公司
公司简介
维新国际贸易(深圳)有限公司成立于2002年，主 要致力于光通讯领域仪表代理销售，是集软件、硬 件代理销售为一体的高新技术企业。能够为用户提 供完整的通信测试维护解决方案及全方位的技术支 持。 公司将坚持“专业、诚信、创新、务实”的企 业理念，为广大用户提供质量可靠，性能优越的产
➢ 不会对原有系统有任何的影响
Optical Terminal
RTU PMU
通讯波长
O Active Fiber
D F
备用光纤
监测波长Βιβλιοθήκη 1OOptical
D
Terminal
F
LSU
系统提供四种测试模式：
1、周期测试 RTU可根据使用者设定的周期，自动执行测试功能
2、每日测试 RTU会根据使用者设定的时间，执行每日测试作为当日储存之测试纪录.
❖ 反射损失：≧45dB ❖ 插入损失：≦1.0dB
❖ 相邻通道切换时间： ≦100ms (4/8/12 ports) ≦300ms (16/24 ports)
❖ 串音：≦-50dB
❖ 再现性(Repeatability，在室温下，经1小时操 作): ≦0.1dB
❖ 使用寿命：可切换1000万次以上
COM
RTU
Remote Test Unit
Status
Status
Alarm
Power
Alarm Power
1.31um 1.55um
Cor Eveen Wt.DOG
Rese t
OTDR
TEMP.
ETHER
CMOOMDEM VGA
KBD PHONE LINE
ETHER
POWER 1 POWER 2 DC-ON AC-ON
品及全面完善的专业服务。
主要合作商
➢
日本住友电工
➢
YOKOGAWA
➢
NEUBREX TECHNOLOGIES
➢
J-Power systems Crop
➢
青鼎科技
➢
OKAYA
➢
PCN
➢
镒胜工业
系统效益
➢ 网络越长越复杂就越需要系统来辅助管理 ➢ 需要更快更短的维护流程 ➢ 需要有预防的机制 ➢ 提升服务质量 ➢ 唯一提供给维运单位管理
❖ 可Hot-Swap热插入
光源模块(LSU)
❖ 使用于脱机式光功率监测架构中，内建波长1310nm之 主要光源及备援光源各一个，当主要光源故障时必须 能启动备援光源使监测系统正常运作。亦可由监控伺 服主机遥控切换光源使用。
❖ 主要光源及备援光源输出功率差：≦0.5dB。
❖ 波长(λ)正负值：±25nm。
(TSC)
IP/VPN Network
Work Station
(PC Clients or Web Clients)
Remote Test Unit
Status
Status
Alarm
Power
Alarm Power
1.31um 1.55um
Cor Eveen Wt.DOG
Rese t
OTDR
TEMP.
监测机(RTU)外观及硬件模块
光分波多任务模块
光滤波模块
控制模块
电源模块
光源模块
光滤波模块
光功率监测模块
光切换模块
光时域反射模块
控制模块(MCU)
❖ CORE:光纤主要/断线告警 ❖ EVENT:光纤事件告警 ❖ 光功率告警不会亮灯，仅针对光纤线路
告警才会亮灯 ❖ Watch Dog自动重新启动 ❖ 不可热插入！
❖ 注意！不可热插入！若要测试OTDR告警须先将RTU 电源关闭，拔出OTDR模块再开启RTU；插回时，亦 必须先将电源关闭，以免OTDR烧坏！
光信道选择模块(OCS)
❖ 通道数：具多种输出埠可选择4/8/12/16/24 ports模块
❖ 通带宽度：±15nm @1310nm；±20nm @1550nm与1625nm
是一套针对光纤光缆维护及管理需求的智能型系统，为自 动监测光缆线路光纤之光特性、劣化、障碍等状态之整合系统， 具测试、纪录、打印、查询及告警等多项功能，可协助现场维护 人员长期、自动监测光缆线路，维护光缆传输质量之稳定。
监测系统架构逻辑图
(LAN in Control Center)
Database Main Server
➢ 全天候光纤监测 ➢ 告警转发送 ➢ 芯线质量统计分析 ➢ 结合GIS地图接口
是一套针对光纤光缆维护及管理需求的智能型系统，为自 动监测光缆线路光纤之光特性、劣化、障碍等状态之整合系统， 具测试、纪录、打印、查询及告警等多项功能，可协助现场维护 人员长期、自动监测光缆线路，维护光缆传输质量之稳定。
❖ 主要用于侦测接收之光功率大小，提供实时监测之功能 ❖ 容量: 1~4 ports ❖ 适用波长（Operation wavelength）：1310nm、1550nm与
1625nm三种波段 ❖ 量测范围（Dynamic range，输入端光功率）：0dBm ~ -
55dBm(脱机式) +15dBm ~ -40dBm(在线式,内含95/5光分歧器) ❖ 准确度（Accuracy）: ≦0.5dB ❖ 分辨率（Resolution）: ≦0.1dB ❖ 线性度(Linearity，在-10 ~ -55dBm时)： ≦±0.5dB ❖ 可Hot-Swap热插入
Status
Alarm
Power
Alarm Power
1.31um 1.55um
Cor Eveen Wt.DOG
Rese t
OTDR
TEMP.
ETHER
COM
MODEM VGA
KBD PHONE LINE
ETHER
POWER 1 POWER 2 DC-ON AC-ON
POWER ON
DC IN
AC IN
1.31um 1.55um
Cor Eveen Wt.DOG
Rese t
OTDR
TEMP.
ETHER
CMOOMDEM VGA
KBD PHONE LINE
ETHER
POWER 1 POWER 2 DC-ON AC-ON
POWER ON
DC IN
AC IN
COM
RTU
Remote Test Unit
Status
❖ 插入损失（Insertion loss）： ≦1.0dB(A类@1310±20nm；B、C类@1550±20nm) ≦ 1.5dB(D类@1625±20nm)
❖ 隔离度（Isolation）：≦-30dB
❖ 容量：1~6 routes(路)
光纤网络监测系统介绍
何为光纤自动监测系统
光缆自动监测系统
40分钟
寻找大概人孔位置
60分钟
驱车至故障地点
进行维护
通知维护单位
使用系统平均
节省180分钟
驱车至故障地点 进行维护
8
提供维护效率
控制中心 (OCAMS-TSC)
第二(备用)光纤缆线
何为光纤自动监测系统
光缆自动监测系统
➢ 全天候光纤监测 ➢ 告警转发送 ➢ 芯线质量统计分析 ➢ 结合GIS地图接口
Rese t
OTDR
TEMP.
ETHER
CMOOMDEM VGA
KBD PHONE LINE
ETHER
POWER 1 POWER 2 DC-ON AC-ON
POWER ON
DC IN
AC IN
COM
RTU
Remote Test Unit
Status
Status
Alarm
Power
Alarm Power
为什么需要光纤网络监测系统
➢ 二十一世纪光纤宽带时代 ➢ 光纤网络等于金钱 ➢ 节省查找点故障时间 ➢ 提供维护效率
二十一世纪光纤宽带时代
光纤网络等于金钱
在线预定系统
断线一小时
在线股票系统
我们损失什么
节省查找点故障时间
故障发生
故障发生
通知维护单位
60分钟
开车至最近中断站
30分钟
使用OTDR测试
Optical Terminal
RTU
1:传输波长
O
WDM D
F
Active Fiber
O D
F
2:测试波长(1310/1550/1625 nm)
1通过
Filter
Optical Terminal
2被滤除 (不影响接收机)