关键词： ；监测；原理
中图分类号TN913 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2011）53-0176-02
随着通信技术的兴起和不断的发展，大量的通信设备在通信网络中广泛的使用，这些设备的制式种类纷繁芜杂，给管理工作带来了极大的困难。在这些设备中，光缆作为一种优秀的通信信号传输通道具有其它介质所无法比拟的优点，如信息容量达、传输密度高、安全性高等，这使得光缆在通信领域得到十分广泛的使用，在通信网络中扮演着十分重要的作用，是当之无愧的通信网络的大动脉。这使得光缆的安全性和稳定性十分的重要，一旦光缆出现故障将会导致十分严重的后果。光缆的使用已经有了很长的一段时间，随着时间的延长很多早年铺设的光缆开始老化，发生故障的概率不断的增加。出现故障的时候采用传统的维修方式很难及时的定位故障的位置，维修周期十分的长，造成通信网络长时间无法恢复。在这种情况下，对通信光缆进行实时的监控与维护就是十分必要了。这样可以对于光缆的性能进行实时的检测和管理，一旦发现出现问题可以在问题造成大范围的影响之前采取相应的措施，从而保证其传输的通畅，提高光缆维修效率，降低维护时间。
1 光缆原理
能够自动对光缆线路进行实时在线监控，对光缆线路的性能状态进行动态的检测，并及时的发出故障警告的自动化系统被称为光缆监测系统简称FOMS。在各个检测站上安装光时域反射仪，该仪器是整个光缆监测系统发挥作用的关键所在。光时域反射仪对光缆线路中不同时间和距离上的测试波长的背向散射光的分布曲线的变化对光缆线路的传输性能进行及时的掌握，这样一旦光缆出现断裂或者是其他形式的各种故障，都能被该仪器及时的发现，并及时发出告警。
整个光缆检测系统通过多个光缆检测路由对光时域反射仪所收集的信号进行加载，而系统中本身存在着一个完备的数据库，该数据库记录着光缆正常运行的相关参数和数据，这样通过和各个检测站的光时域反射仪收集到的数据进行比对，看其是否存在不一致的地方，从而对光缆线路的运行状态进行相应的判断，同时相关的数据反馈给上一级的监测中心。光缆监测系统监测光端机收光功率，如果光端机的收光功率出现异常，光缆监测系统将根据异常的原因发出相应的警报，随后光时域反射仪被启动进行探测。这样再结合全球卫星定位系统和地理信息系统的协助，对光缆出现故障的位置进行准确的定位，故障的地点将被显示在监控中心。
2 系统实时监测的实现
光缆监测系统最大的优点是能够实现对光缆状态的实时监测，在发现光缆存在异常的时候系统能够及时的发出警告，常见的警告以及解决方案如下：
1）光功率在线监测
将光传输设备的工作光，利用分光器进行分离，使之和警报模块相连，这样工作光的状态就被监测，通过工作光的状态来及时的掌握光缆的工作状态，这样一旦光缆出现问题的时候能够被及时的发现。科学合理的设置每个检测通道的光的功率值，一旦光线出现异常就会导致光功率的下降，当光功率低于这个值得时候就会发出警报，同时光时域反射仪被启动对该条光缆进行检测，从而有效的对故障进行定位。
2）光端机告警监测
光缆在发出异常的时候产生的告警信号通过系统上集成的告警采集模块进行收集，告警采集模块对收集到的告警信号进行初步的分析判断，将无关的信息清理掉，激活光时域反射仪对相应的光缆进行检测，以便及时的发现问题。
3）光功率备纤监测
对于备用光纤可以利用光功率告警模块进行离线检测，从而对光功率进行实时的监测，发现问题及时发出警告。由于备用光纤本身没有信号源，为了能够向备用光线发出光信号可以将一个光源设置在监测路由的末端，然后在测试的一端进行光功率的检测。
4）各种监测方式的比较
在告警反映实时性上，光功率的在线监测和备纤监测方式要优于利用光端机告警的监测方式。从系统的可靠性方面来看，采用备纤进行光功率实时监测的系统由于不介入通信设备与线路，因此其系统可靠性最高；采用在线光纤进行光功率实时监测的系统由于和通信光源共用同一纤芯，并且引入了波分复用器和滤光器等器件，使得整个系统的可靠性有所降低；而利用光端机告警的监测方式由于光端机会有误告警，会导致测试系统常被激活测试，其系统可靠性差。
从实施方面来看，光功率的备纤监测方式只需在发端增加一个光源，而对原有的光纤通信设备和光纤连线方式不需要做大的改造，实施复杂度最小。光功率的在线监测方式则需要引入一系列光器件，对原有的光纤通信设备和光纤连线方式需要做大的改造，实施复杂度大；光端机告警的监测方式则需要增加光端机告警信号采集接口，实施复杂度较大。综合网管告警监测方式需要网管系统提供相应的接口，需要编写协议转换程序。
3 结论
光缆监测系统融合了网络通信技术、光学测量技术、地理信息系统以及全球卫星定位系统等技术，对光缆中光纤传输衰耗特性变化及光纤阻断故障实现远程分布式实时、在线的自动监测。采用TCP/ IP 进行系统互连，符合全国电信管理网的要求。引入光缆线路监测系统，不影响在用的光传输系统的传输性能。今后，随着信息技术的发展和电力系统对高速数据业务、图像业务的迫切需求以及高速因特网、多媒体视像等宽带业务的接入，电力系统的光纤传输网将会继续得到持续快速发展。光通信技术的发展，将使光纤传输信息的能力越来越大，单位时间的线路阻断会造成更大损失。因此，光缆线路监测的重要性将更加突出。如何进一步提高光纤通信的可靠性，如何更及时有效地对光缆线路实施监控与管理，准确地捕捉故障征兆，防止线路阻塞，已经成为人们关心的问题，因此也使光缆监测系统成为电力通信市场的一个新亮点，而得到空前的发展。
参考文献
[1]电信总局.本地网光缆线路监测系统技术要求[M].北京：人民邮电出版社，2000.
【关键词】光缆线路自动检测系统方案
随着通信网络的日益发展和逐渐成熟，通信设备在应对不同要求的情况下出现了各种性能的增加，这就使的整个通信网络管理维护工作变得更加复杂和繁琐。因为光缆通信传输系统对光缆特性的监控不予支持，在实际的工作中尽管光缆通信传输有很好的保护倒换功能和良好的网络管理，但在线路出现故障的情况时常发生。因此，在只用设备本身的监测系统以不足以保证光缆传输线路高速、大容量的顺利传输，需要结合光缆线路自动监控系统来协助对其进行信息化控制和管理。本文主要通过介绍自动化系统监测原理以及对我国某种光缆线路的分析，讲解如何实现监测系统自动化的方案。
一、光缆线路自动检测系统
（1）光缆线路自动监测系统含义。光缆线路的自动监控系统的英文缩写是OAMS，是电信管理网中分属于传输管理域中的一个子网。这种自动化监测系统是发现故障和光缆路线的重要技术手段。科学利用计算机系统和光纤通信测量技术为主，实现对光缆线路的质量和运行做自动化的监测测试工作。
（2）光缆线路系统组成。系统结构组成。在光缆线路的自动化管理系统结构组成中运用了多种分级式的结构模式，有利于在扩张和减载方面进行灵活处理。监测中心、监测站和通信网络组成了整个监测系统。其中，监测中心的主要职责是对自己管理区的监测站进行管理和应用。管理控制的命令通过服务器传送到各个不同的监测站中去。监测站的功能是光纤网中需要被监测的光纤做统一监测工作，将光纤网的运行情况进行详细的监控和管理并随时做好警报准备，来通知路面上的监测中心。通信网络的作用是实现中心站和RTU之间的实时通信，确保测试命令和监控的数据能够及时传达。
中心站的数据服务器是专门用来管理光缆监测系统的操作用户资料，所用使用的光盘信息资料，传输配置资料，每日检测数据，设备管理信息等资料的储存数据库，在整个系统结构中有着非常重要的作用。工作站能够有效地为用户提供直接使用的光缆监测系统，通过将所有的界面设置为客户的方式来方便用户的使用。利用程序进行光缆检监测、处理故障问题、统计数据以及系统管理，实现多台共同运行，促进数据资源共享服务。
二、自动检测原理
对分布在光缆线路中的大量采集点的光器件和光纤传输中数据的分析和研究，是光缆线路自动监测系统的主要职能。在光功率、光脉冲背向散射的过程中，将信息传递给各级的监测中心和监测站，对这些监测的数据进行科学的分析和研究，寻找问题的解决办法，做好对整个运行系统的维护和修护工作，确保系统能够正常的运行和管理。
在结合了计算机通信、网络技术以及光学测量技术的情况下，再将地理信息系统和卫星系统有效的结合起来，确保光缆线路自动系统的安全、高效的开展工作。同时对光缆线路的定位提供可靠的保证，当光纤的传输损耗特性和光纤阻断发生故障的时候提供远程监控的手段来解决遇到的问题。并且不对光输系统的传输性能和现实服务产生影响，保证维护和服务同时开展。
三、监控系统的实际运用
针对不同的检测对象采取的监测系统也不相同，针对在实际的运用中的情况可以通过不同的方面来阐述，按照情况可以将检测系统分成两种情况。一种是对光缆金属护套对地绝缘电阻的测试，一种是对光纤后散系数的测试。下面就这两种不同的监测系统进行详细的分析和研究。
（1）光缆护套对地绝缘电阻自动监控系统
光学纤维束是光缆的核心成分。在光束的外层用来铝置的套管来保护，最外层是用塑料制成的外壳来包装的。一般情况下，都是将光缆埋在地下来实现长距离的运输。因为收到地下环境的影响，导致光缆外壳发生破损而影响了信号的传输强度。地下的水分含量较多，一旦发生光缆进水的情况将直接影响到信号的质量。在这方面就需要对大地的绝缘电阻值是否下降来进行检测，通过检测的数值可以判定其是否出现外壳破损的情况。维修人员通过这一技术的运用，简单、快捷的找到出现问题的地方，进行对其做维修处理。相比传统的检测方式，花费大量的时间来寻找问题发生的地方，这项科学技术节省了很多时间和精力，提高了光缆维护的效率，降低了维修的成本。对整个光电缆的检测系统的完善具有一定的推动作用。
此系统的优势在于当光缆外壳出现破损时可以及时发出警报信号，方便维修工作及时的开展，对需要的数据能够进行自动的采集和整理，系统设备相对简单，同时能够对出现故障的地方准确定位，大大提高了检修的效率。因为任何系统的有缺点都是并存的，在具体的使用过程中也存在一些不利的地方，由于我国在对光缆填埋施工时，外层金属的保护层会对地绝缘电阻方面产生较大的影响，因此在使用之前必须对其使用标准做严格地规定，这样的工作流程就无形中增加了前期工作总量。其次，对前站安装传感器的过程中，因为需要将接头盒打开，这项操作对电缆线路来说存在很大的危险性。最后，此系统的传输和测试方式都是通过将电缆埋在底下来进行的，对于在空中架线的模式不能利用。
通过对这种监测系统在实际中的运用分析，可以发现目前光缆线路的大体工程已经基本完工，如果有需要改造的地方则要耗费巨大的工程，相对来说改造难度比较大，因此，这种光缆护套的地绝缘电阻自动监控系统不适用于目前的形势发展。
（2）光纤自动监测系统
利用光纤后散射曲线的远端测试方式完成光缆线路的自动监测的过程就是光纤自动系统的工作模式。这种高端的自动检测系统已将运用在运营商的一些光缆干线上。在目前所叙述的光缆监测系统就是指这种监测系统。监测中心和检测站组成了光缆自动监测系统，其中监测中心又包含了总检测中心和省监测中心以及区监测中心。这种系统的工作原理是对分光路器所截取得光传输网络发、发信端进行光功率的测量。通过对光功率的检测发现故障出现的状态和位置。当确定故障以后就会立刻启动相应的程序来对这一故障测试。按照不同的情况将采用不同的监测方式。技术科学的进步也带领着光纤自动化系统不断完善和进步。这种自动系统被广泛的运用在全国各个地方的线路维护工作中，对推动我国的电缆修护工作起到了一定的积极作用，同时因为技术的欠缺还存在某些方面的不足。
1、光纤监测系统在实际中的运用过程中可以将预警信息分成三种方式，下面就从这个方面来阐述其存在的不足。其一，AIU的使用过程会将系统百分之三的光功率分流掉，这样就造成了富裕度较小的地方运行出现问题。其二，在使用架告警信号时，因为不能准确定位机架中具体的部位，使得系统认识错误而发出错误的告警信号，从而影响判断。其三，不同厂家的数据格式存在差异，较难统一。
2、系统介入耗损的的原因，因为是在特定的操作系统中运行，对系收光功率有影响。与之前讲述的自动监测系统相比，没有迅速倒换的功能，即不能解决倒换光路和通信恢复的功能。监测光纤的数目相对较少，在光缆发生非全阻碍时，阻断光纤不属于监测的光纤，因此监测系统不会对其发出告警的提示信号。这样就会对整个故障的判断存在一定的误差，影响了最后的维修工作，无形中增加了对其投入的成本和精力。
四、光缆线路检测系统的发展趋势
光缆线路的自动监测系统对实现光缆的监视、故障定位、维修率都起着非常重要的作用，在遇到故障问题时能够及时的发现并作出预警反应。这样能有效预防故障的发生。对维护工作的进一步开展起到很大的推动作用，目前使用光缆系统已经发展成为一个专有的计算机网络系统，通过这样形式的转化，在信息的承载能力上和网络结构上都能接受很好的处理和应用。在拥有这样好的网络支持平台下应该充分的发挥光纤电缆的作用和价值，避免引起不必要的浪费。将其全部的功效都科学。合理的运用出来，为提高其利用率作出贡献。
在将光缆自动监控系统的计算机网络平台的价值利用出来，就必须实现巡检系统的完善和报表系统的更新，以及各个办公系统和光缆地理系统进行全面的建设，实现所用使用的信息资源共享和沟通交流工作，在设备硬件上就不需要投入太多的资金而产生重复浪费。我国电信部门也对系统建立这样的自动检测有一个全面的参与过程，在考虑是否运用到长距离运输的过程中建立合理的管理网络平台，运用系统将每日的维护工作落到实处，实现从前人工管理向计算机网络管理的平台迈进。确保光电缆的正常运行。
将设备的监测管理和线路的检测管理科学的结合起来，有利于推动光缆通信和电缆线路自动监测系统的发展和进步，随着日后科技的发展，这将是未来的发展趋势，全面推动信息化的快速发展。
五、结束语
通过对光缆线路自动化监测系统的整体描述和分析，对于光纤通信网络中的任何故障都能作出准确的定位和及时报警处理。将监测的结果通过电子图的方式显示出来，方便维修的工作人员能及时的对问题进行处理。在日趋竞争的通信市场中，拥有大容量的优势已不足以面对激烈的竞争，需要在更为核心的质量服务上做出创新和改革，为实现每个用户的信息通畅而作出努力，光纤传输系统装备就是未来发展的方向，对网络通信监测系统改革有很大的推动作用。
参考文献
[1]潘道仓.光缆线路的自动监测[J].信息通信，2013（2）
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[4]高卫东，宋斌.电力光缆自动监测系统设计方案[J].广东电力，2012（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）．
［2］ 李践实． 光缆监测系统技术及应用研讨［J］． 铁路通信信号工程技术，2007（3）．
关键词：OPGW光缆；自动检测；线路维护
近年来，随着数据通信的迅速增加，使得光纤通信在整个电力通信系统中有着越来越重要的作用。但是因为光缆容易受到各种外界因素的影响，并会直接导致光纤通信过程中出现各种故障，从而给整个电力系统的通信调度工作都造成了很大影响。这就要求相关的工作人员在光纤发生中断的情况下，能够迅速地发现故障并及时进行维修，从而保证整个电力系统的通信调度功能的可靠性。
1 传统的光纤通信维护手段中存在的问题
。而且在传统的维修过程中，光纤发生故障时的警报是由光设备这种传输系统来提供的，但是在实际的运行过程中，往往会因为光设备出现故障，而导致在整个光纤出现故障的情况下，相关的维修人员很难在第一时间就充分地掌握故障发生的实际情况。除此之外，利用光设备告警也难以对故障所发生的位置进行及时的定位，并且难以对光纤传输网络其传输性能的转变难以有一个较为准确的预判。而利用传统的光设备告警，往往只有在线路出现故障的情况下才会出现告警信息，从而难以起到很好的故障预警作用。
而且一些电力公司在对光缆的运行维护工作仅仅局限于每年都进行的备用纤芯测试，这样的做法往往难以及时地把握住相关的光缆运行情况，而且因为光缆的施工运行资料不够完善，这也就导致在光缆发生中断等问题时，相关的电力公司只能够借助于OTDR来进行光缆故障点的预测。这样就使得在进行故障点搜寻的过程中往往会浪费大量的时间，从而导致了故障抢修时间的进一步延长。
2 进行系统的解决方案
2.1 系统构成
光缆的自动监测系统一般是由监测站以及检测中心这两部分构成的，其中检测中心主要是由数据库服务器、用户操作系统以及数据输出设备等设备构成，而检测站则是由远程的测试单元以及告警单元、网络通信设备等系统构成。
2.2 相关原理
主控模板一般是整个检测站中的核心模块，一般采用的是相对稳定的嵌入式系统设计。利用主控模板能够很好地进行单元运行状态的远程检测，并能够对各个模块的状态以及相关信息进行控制与设置，一般情况下，主控模板是利用网口与网管系统来进行信息的传输。
而程控光开关主要是进行光路扩展的测试，而当系统接收到光缆出现故障这一警告时，程控光开关会直接切换至报警光路上，并且等待着OTDR等系统来进行相关的故障测试。一般情况下，程控光开关是由电磁管制成的，并且有着很快的切换速度。
而利用OTDR反射仪能够进行故障发生地点的精准查找，并进一步地形成曲线文件，并将该曲线文件借助于主控模板来传输给网管中心。而所有的控制工作以及数据处理工作都可以借助于OTDR模板来完成，其处理完成后的各项数据也能够借助于总线传输到主控制模块之中。
2.3 系统开发原则
。这样就能够很好地实现远程、在线的实时检测。除此之外，还要求该系统能够对故障发生的位置进行准确的定位，并且需要拥有点名测试、实施测试以及周期测试这三种模式。并且能够对上万条光纤中存在的曲线数据进行有效的采集分析与存储。此外在利用光功率检测系统的时候，还应当对其进行30s一个周期的采集检测，来进行全网光纤的实时反应。
该系统也应当采用模板化设计的结构方式，这样就能够更加方面的进行该系统的维护工作。而当双电源备份中的一个电源发生故障时，另外一个电源就可以直接的承接所有的电源负荷，这就能够充分保障在电源出现故障的情况下整个系统依旧能够正常的运行。而且利用该系统来进行光缆故障的检测工作，可以有着很高的效率以及稳定性能。
2.4 关键技术
OPGW光缆自动监测系统其关键技术在于能够在故障发生的第一时间，就将详细的故障信息通知给相关的研究人员，并且将整个工程的维护工作从被动方式转变成为主动的方式。这就需要采用光功率检测模板来进行光纤功率值的有效检测。而OPM模板可以保持每天24h的工作时间，而为了能够充分地提升该模板的可靠性，就需要将其地集成在一个标准的机箱之中。而利用波分复用技术也是能够实现OPGW光缆自动监测系统的一项关键技术，利用该项技术，需要充分地保障其OTDE的波长能够与光传输的波长有着相当大的差异性，并且要充分地保障利用波分复用技术的时候不会对相关的传输网络造成较大的影响。
2.5 进行故障的判断
一般情况下，被测光纤的背向散射曲线一般不仅能够反映出光纤在传输过程中因为折射原理而造成的正常衰减，还能够有效地反应出其二光纤中的物理接头以及弯曲等情况所造成的一些故障。而在对这些事件进行判别的过程之中，也能够利用五点法或者是最小二乘等算法来进行相关的计算，并借此找出这些奇点处的散射曲线轨距。而通过对这些曲线的斜率进行有效的分析，就能够准确地得出在相应的位置之上所发生的一系列事件的类型。
2.6 应用方案
通过OPGW光缆自动监测系统，能够远程、实时在线的进行相关光缆线路的有效检测，并且能够及时地掌握住该光纤的实际运行情况。而通过将系统与GIS地图进行精密的结合，就能够使得其进行图形化的显示。这种自动监测系统其操作难度相对较小，并且能够帮助相关的光缆线路维修人员提供一个使用的管理查询工具。除此之外，利用OPGW光缆自动监测系统能够很好地进行光缆的调度与管理工作，并且能够有效地提升整个企业的运维效率。
3 结束语
在光缆的检测过程中利用OPGW光缆自动监测系统，能够有效地降低生产维护人员进行光缆故障维修时的工作量，并且能够有效地判断整个光缆发生故障的时间以及处理时间，从而大大地增强了光纤通信的可靠性与安全性。而借助于OPGW光缆自动监测系统，能够有效地取代传统的人工加仪器的光缆维护方式，并能够帮助相关的工作人员更好地了解光缆的实时运行情况，从而对光纤传输网络中所存在的一些隐患进行技术的处理。
参考文献
[1]李青，杨 .如何进行OPGW光缆线路设计[J].科技风，2012（19）.
[2]王健兴.OPGW光缆在智能电网工程中的应用[J].科技与企业，2011（15）.
【关键词】电力通信光缆；GIS；自动监测管理系统
引言
近年来，配电网自动化技术开始大规模运用，配电网的通信光缆规模在急剧增加。光纤特性较脆，容易断裂，传输特性在运行过程中会发生变化。光缆中断将直接导致一个片区的配网自动化终端与主站之间的通道中断，为提高配网光缆的的运行可靠性，降低对配电网自动化系统的影响，只有不断提高日常维护管理水平和管理信息化水平。而要提高维护管理的效率和快速定位光缆故障点，就必须引进先进的技术。为此，我们提出了建设“基于配网GIS的电力通信光缆自动监测管理系统”的设想。
1 项目研究的背景
近年来，配电网自动化技术开始大规模运用。配电网自动化系统的传输通道主要以光纤通信通道为主，沿着10kV线路或电缆沟，新建了大量的普通光缆线路。由于光缆通常是架空或管道，经过的环网柜或柱上开关较多，每个信息点都要成端。同一段光缆经过的10kV线路较多，与线路没有一一对应关系。。（2）光纤资源收集及上报由人员现场完成，在维护的过程中光纤查找、端口定位全依赖纸质标签，操作全手工，效率低下。（3）链路调度及故障定位依赖人员现场完成，效率较低且光缆故障定位需要耗费的时间较长。（4）目前缺少一个光缆线路管理的系统，光缆规模急剧增加后，管理困难。（5）光缆备用纤芯要求每年进行一次测试，而配网光缆段数较多且需要登杆测试，逐段测试的工作量大，风险较高。
目前，配网GIS在电力行业中已经得到了广泛运用，在基础管理、设备管理、运行管理等方面发挥了很大的作用。；（2）实现光缆纤芯的在线监测和统计分析；（3）自动定位光缆故障点，在GIS图形上直观显示且误差较小；（4）实现光纤端口资源的电子标签管理和光缆资源的信息化管理；（5）实现光缆开通、维护和故障处理流程的信息化管理；（6）光缆路由图随配网图同步更新。
目前，GIS系统软件和运用软件日趋完善，运用领域日益广泛，目前已经成为了一门比较成熟的技术。随着GIS技术的发展，国内外多家公司对基于GIS的光缆自动监测系统进行了研究，其主要技术特点是：快速故障定位；告警工作流管理； 网络体系的可伸缩性；采用Oracle大型数据库；可以通过互联网访问；TMN和SNMP集成。
本系统在分析国内外技术特点的基础上，既保留了一些好的功能，又根据实际需求增加了一些新的功能：（1）与目前运用较为成熟的配电GIS系统结合，移植配电GIS的图形和参数，减少了GIS系统的开发环节；（2）增加了光纤端口标签，用无线终端自动采集光纤端口信息，上报网管；（3）实现自动光路调度分配、工单发放等功能。
2 实现方案探讨
本系统拟采用智能光分配网络系统作为基础，该系统可实现光纤网络资源自动管理、自动业务验收、快速/准确故障定位、快速业务发放等功能。智能光分配网络系统与配网GIS系统对接，通过二次开发，结合eID技术和波分复用技术，实现故障点的图形化显示和通信光缆在地图上空间位置的准确定位，通信站到故障点的最佳路径的计算和查找等。
2.1 基于eID的实现方案
eID是一种电子编码，即电子标签。它给每个连接器编号，用以代替之前的纸标签。eID是通过在光纤连接器上添加一个eID芯片来标识此光纤连接器。跳纤两端的eID之间相互关联，可以标识这两个连接器是分别从属于一根跳纤的两个端子。
智能光分配网络解决方案通过eID技术来标识光纤连接器以及他们之间的关系，智能光分配网络设备可以自动识别插入的光纤连接器的eID，通过分析读取到的eID信息来确定配线端口之间的连接关系。同时，为了便于端口定位，在每个适配器位置设置了一个LED指示灯，当需要进行跳纤操作的时候，ODN网管通过分析OSS的指令要求，点亮对应的端口指示灯，确保工人对端口的操作的正确性。最终实际的光纤连接关系由ODN网管通过北向接口传递给资源管理系统，确保资源管理系统里面的光纤连接关系准确，从而实现对无源网络的有序管理。结构如下图所示：
该方案实现ODN光纤连接信息自动录入，无需人工录入，保证数据的绝对正确，解决数据库信息错误的问题。通过iField的可视化软件，及配线设备上的智能指示，可以实现光纤自动化查找，操作过程的可视化指引，实现精确操作，大大提供运维效率，实现网络的可持续运营和管理。
2.2 在线光纤检测实现方案
在光缆故障检测技术方面，传统故障检测采用OTDR测试，是通过发射光脉冲到光纤内，然后在OTDR端口接收返回的信息来进行。当光脉冲在光纤内传输时，会由于光纤本身的性质，连接器，接合点，弯曲或其它类似的事件而产生散射、反射。其中一部分的散射和反射就会返回到OTDR中。返回的有用信息由OTDR的探测器来测量，它们就作为光纤内不同位置上的时间或曲线片断。从发射信号到返回信号所用的时间，再确定光在玻璃物质中的速度，就可以计算出距离。
方案示例：对64芯业务光纤进行测试，测试波在经过设备前需要用WDM设备剥离，出设备时同样需要WDM设备进行合并测试波和业务波，全网5个站点，每芯光纤在每个站点需要2个WDM，初期光缆按2芯占用计算，共需10个WDM单元。后续根据光缆纤芯使用情况扩容WDM模块。未开通业务的光纤用尾纤接通，使光缆形成环路，以便检测所有光缆，并在系统上标识，以区分空闲纤芯和在用纤芯。OTDR对测试路由进行测试，用光开关用于路由选择。单个OTDR可以支持最长160km的测试路由。该系统中需要配置U-band合波器。OTDR部署在少数核心站点。采用预先设置的测试路由，需要在所有的被测试站点部署1650nm WDM模块。1650nm WDM部署在传输设备的东向/西向端口。测试路由不一定是业务路由。而部署1650nmWDM降低的网络的光功率预算。 在路由末端增加U-band反射器，以提高对全程光衰评估的精度。
每芯光纤的最远测试距离是160KM，根据全环拓扑来看，布置一台OTDR，1台64口的OTAU，测试路由如下图所示：
2.3 智能光分配网络与配网GIS的融合
光缆故障检测只能定位故障点的距离，无法精确定位故障点的地理位置，更不具备可视化特性，对故障修复的辅助作用较低。本系统为解决以上问题，将故障检测系统与GIS系统结合起来，GIS系统作为地图信息的载体，有其固有的局限性，多为参考作用；网管作为可视化信息的窗口也只能反映故障信息而无法定位故障信息，不能及时的处理问题。而将GIS系统和故障定位系统进行融合，可有效的实现的效果。
融合后的网管将具备GIS系统的地图信息，GIS系统通过系统间接口，把光分配网络需要的地图信息传送给该系统。在发生故障告警的时候可导入故障检测系统，并有效的定位故障位置。实现故障定位的可视化，提高维护效率，减少故障时间。GIS系统的信息和网管的融合可以让我们直观的看出现有网络资源的使用情况，以及网络中存在的问题，起到预警作用。为网络的发展和整改提供直观的依据。
3 结束语
基于配网GIS的电力通信光缆自动监测管理系统，将大大提高通信光缆线路的管理水平，极大降低人工维护的成本，提高工作效率，降低光缆故障率，缩短光缆故障的定位和处理的时间，大大提高通信光缆和传输业务的运行可靠性。为配电网自动化和智能电网的运用和电网的安全稳定运行提供安全、可靠的通信平台，具有广泛的运用前景。
参考文献：
[1]华为智能光分配网络解决方案.华为技术有限公司.2011.
[2]唐娅.基于GIS的通信光缆故障定位及保障系统.重庆大学，2004.
历时显得越来越重要。
光缆线路监测的目的
和过程
监测就是通过对设备状态信息进行采集，将采集的数据进行汇总与分析，并对设备运行状况进行有效评价，从而发现设备的故障与潜在故障的全过程。监测是维护的基本行为，有了监测才能对设备进行科学的维护。。获取足够的信息是对被监测对象所处状态进行了解的第一步，没有信息采集过程，监测就无法进行。信息采集可以是定时的，也可以是连续的、不间断的。其二，信息数据的汇总与分析。如果只进行数据的采集而不进行统计和分析，就不可能揭示各种现象的本质，就不可能发现问题与规律，也就很难真正实现监测的目的。其三，对设备运行状况进行有效的评价和诊断。监测是维护的基本行为，维护所追求的中心目标就是诊断。诊断是以监测为基础，同时诊断也应该是监测行为的一个组成部分。有效评价和诊断是建立在数据统计与分析基础之上的，如果没有一个科学的分析和评价体系，就很难对故障进行有效判别，特别是对于潜在故障的判定。因此，监测一定是包含了数据采集、分析、评价和诊断的一个全过程，其目的是发现设备的故障与潜在故障。
光缆线路自动监测系统
光缆线路自动监测系统OAMS（Optical fiber cable line Automatic Monitoring System）是针对光缆的集中监控、测试系统。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。对运营商来说，一个真正有价值的光缆监测系统，至少需要在经济性、安全性和易用性三个方面都能够满足要求。除此之外，系统还需要具备良好的可扩展性和兼容性，便于系统的维护。
1、光缆线路自动监测系统的工作原理及技术特点
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、光脉冲北向散射等，传递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和修复故障。
系统将现代网络通信、计算机通信、光学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。
2、光缆线路自动监测系统的组成和功能
光缆线路自动监测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。
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遥控自动监测，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、分布式多级体系机化，有效地预防和减少光缆障碍，为光缆传输构，实现多级监测网络互联。
光缆线路自动监测系统主要功能：
（1）、远程、实时、在线地进行光缆路中被监测光纤运行状况的监测，预防光缆线路的障碍隐患；
（2）、.按规定的周期，分别向本地网络管理中心（LNMC）和省网路管理中心（PNMC）传报被监测光缆线路状况的数据文件；
（3）、当光缆线路中被监测光纤发生障碍时，LMC（或MS）迅速，准确地确定障碍点的位置，并立即向PMC、LNMC或PNMC传报，及向区域光缆维护监测中心和省光缆维护监测中心传报；
（4）、配合光缆线路障碍的抢修，压缩障碍历时。
光缆监控方式
前面已经提到过，光缆监测系统的工作包括监控和测试两个部分。监控就是发现光缆故障，而测试是定位光缆故障的具置，这两个步骤缺一不可。首先研究一下监控光缆故障的几种方式：
1、基于轮询的方案
即周期性测试方案，系统针对监测范围内的光缆网络中的每一条或每一组光缆段，逐一选择相应的光纤测试链路，启动OTDR进行测试，判断当前测试的光缆段是否有故障。轮询方案的优势在于成本低，除了OTDR仪表和光开关，不需要再部署其他硬件，但这种方案的劣势也很明显：无法及时发现光缆故障，因此也就无法实现故障的实时定位。
2、光源＋OPM（光功率计）的方案 把光源放置在在被测光缆的一端，并向光缆中的一根备纤发射功率稳定的测试光，在光纤的另一端使用OPM测试光功率，如果光功率异常，则产生事件通过与控制平面的接口上传。这种方案基本上可以实现对光缆故障的实时监测。因为光缆中断时，承载光源的备纤也会中断，从而被OPM检测到异常。这种方案可以实现光缆故障实时监测，但是由此带来了另一些弊端：
（1）、光源发出的测试光需要占用光纤资源；
（2）、系统中至少存在光源、OPM等硬件，当系统具备一定规模时，维护非常困难，而且系统建设投资会随光缆网络的扩大而急剧增加。
3、分光器＋OPM（光功率计）的方案
基于OPM和分光器的方案是指在已经承载业务的光纤上放置一个分光器，从光纤业务信号中分出一部分（如总功率的3%）到OPM，由OPM监测被分出的小功率光信号的变化情况。如果OPM监测结果异常，系统则认为该业务光纤对应的光缆段可能发生故障，从而启动OTDR对相关的光缆进行测试。这种方式取消了光源的配置，也减少了备纤的占用，但是也带来了新的问题：
（1）、传输业务光纤增加了一个光器件（分光器），也就增加了一个潜在的故障点，使传输系统的可靠性有所下降；而且在系统部署的时候需要大量的割接活动（在每两个传输设备之间都要有一次割接），可操作性极差。
（2）、与方案2类似，系统部署时需要配置大量的OPM及分光器等硬件设备，光缆监测系统的建设成本和扩容成本也随之增加，分布放置的OPM和分光器也会增加系统的维护成本；
4、基于传输告警启动测试的方案 鉴于上述三种常见方案的弊端，业内一些专家又提出了新的光缆监测实现方案：采用业务设备告警作为启动OTDR测试条件的方案。由于光缆上承载了大量的业务设备，这些业务设备在光缆出现中断或劣化等问题后，往往会产生特定的告警，譬如对于传输网络来说，光缆中断会导致与这根光缆相连接的设备端口产生R-LOS、R-LOF、B1-OVER等RS层相关的告警。如果定义清楚业务设备端口和光缆的对应关系，就可以通过告警发生的端口号和单板号感知到是哪一段光缆发生了故障，进而再启动OTDR进行测试。这种方案比起之前的种种方案，优势不言而喻：成本大幅度降低，安全性提高，系统对光缆故障的响应也更加灵敏。
从产品硬件组成上来看，这种方案与旧有的OPM方案差别似乎很大，其实传输设备产生的光口告警与OPM产生的告警都是启动测试的条件，光源、分光器和OPM完全可以等效为传输设备的发光口和收光口，成为光纤业务平面的一部分。从这个角度来看，传统的OPM方案不过是新的监控方式的一种特例罢了。因此，新的监控方式完全可以兼容之前介绍的轮询、光源＋OPM以及分光器＋OPM三种监控方式。
光缆监测系统的测试方案
上面所阐述的是光缆监测系统感知光缆故障的几种方式。在感知到光缆故障后，系统下一步工作就是启动OTDR对目标光缆段进行测试，进一步确定故障点的具置。光缆监测系统的测试方式有完全不同的两种方案：在线测试和备纤测试。
1、在线测试―――利用波分复用的技术，使测试波长与工作波长复合到一起，共享物理介质（光纤）来进行测试的一种方法。这种测试方法的优势在于可以直接反映在用纤芯的情况，对于接头故障，部分断纤的情况都可以测出来。但这种方式的弊端也非常明显：
（1）、需要增加WDM模块分合波，同时还要在设备之前增加FILTER模块滤掉OTDR的杂光，这些光器件会使系统成本大大增加
（2）、增加的光器件给系统引入了插损和故障点，对传输性能和可靠性有潜在影响，而当OTDR启动测试时，大功率的OTDR测试光和业务信号在同一介质中传输，对在用业务有直接影响
（3）、在系统部署时，需要大量割接承载有业务的光纤，对于承载了重要业务的光纤来说，这种频繁割接几乎是运营商所无法接受的。
2、备纤测试―――测试链路独享物理介质，即测试光与传输业务在同一根光缆的不同纤芯中传输，测试光与业务光物理上隔离。这种方式的优势在于成本低，部署方便，安全性高。弊端在于：（1）、测试结果无法直接反映在用纤芯的情况。（2）、测试光需要占用被测光缆中的一根备纤 。
在谈到备纤测试的时候，有必要先了解一个事实：从理论上来说，一根光缆里的所有纤芯，不论是否使用，其受环境影响的程度和物理特性的变化大致相同，例如：外力作用、湿气渗透、线路受潮或线路断损等，所表现出的性能数据的改变情况基本相同。因此通过测试备纤的性能基本上可以反映整根光缆包括工作光纤的性能。根据Bell core的测试结果，大约有90％的光缆故障会影响光缆中的所有纤芯。因此测试了光缆中的一根纤芯，就基本上可以间接反映出整根光缆的情况。这个结论非常重要，因为它是光缆监测系统的理论基础。
第2种方案毫无疑问要更有竞争力，毕竟光缆监测系统是一个光缆辅助维护系统，目的是减少传输故障时间，如果这个系统又为传输系统新引入了故障点，恐怕就有些得不偿失了。而且备纤测试方案的建设成本和部署成本比在线测试低的多，同样的投资预算，采用备纤测试方案可以监控更大范围的光缆。总之，通过备纤测试的方式不论是在成本，还是在安全性、可维护性方面，都要远远优于在线测试。
光缆线路的保护
保护是实施各种有效措施以提高光缆线路抵抗各种不安全因素的能力，从而提升线路可靠性的过程。
1.对线路周边环境的保护，避免或尽量降低人为活动、外力施工、自然灾害等对线路的影响；
2.对光缆线路的各种设施和资料的保护，包括各种光缆附属设施、光缆路由图、标石距离对照表等；
3.对光信号传输的保护，通常需要实施光缆路由保护和电路保护等措施来进行加强。
光缆路由保护和电路保护系统的实施，通常是一个建设过程，而对线路周边环境的保护和对光缆设置资料的保护，则是具体的维护措施，属于维护范畴，因此保护既属于建设活动同时也是维护活动的具体措施。
光缆线路的保护可以分为基础性保护、路由保护和电路保护三个层次。
基础性保护也可以称为预防性保护，具体包括对光缆线路周边环境的治理、线路整治、标石整治、线路资料整理、护线宣传等内容。之所以称为基础性保护，是指这一部分保护工作为线路维护的基础性工作，是确保线路正常运行的必备条件。一切保护工作的开展都要以基础保护为基本出发点。之所以又称其为预防性保护，是指通过基础保护工作，可以有效提高线路正常运行的可靠性指标，并可有效预防故障的发生。
路由保护是指对重要光缆线路进行双路由备份，当一条路由线路的通信质量劣化到临界值或发生阻断时，将其所承载的数据通过备份路由线路进行传输，并及时对故障路由线路进行修复。路由保护的重点是主/备路由不能采用同一条光缆线路，否则当整条光缆发生阻断故障时，就无法起到路由保护的作用。
电路保护是对光缆线路进行双电路备份，当一条电路的通信质量劣化到临界值或发生阻断时，将其所承载的数据通过备份电路进行传输，并及时对故障电路进行修复。
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