由於(yu) 光纖通信具有容量大、傳(chuan) 送信息質量高、傳(chuan) 輸距離遠、性能穩定、防電磁幹擾、抗腐蝕能力強等優(you) 點,而得到了人們(men) 的青睞。特別是在近十年裏,隨著人們(men) 對寬帶業(ye) 務需求的不斷提高,光纖通信得到了大力發展。但與(yu) 此同時,光纜的維護與(yu) 管理問題也日漸突出。隨著光纜數量的增加以及早期敷設光纜的老化,光纜線路的故障次數在不斷增加。傳(chuan) 統的光纜線路維護管理模式的故障查找困難,排障時間長,影響通信網的正常工作,每年因通信光纜故障而造成的經濟損失巨大。因此,實施對光纜線路的實時監測與(yu) 管理,動態地觀察光纜線路傳(chuan) 輸性能的劣化情況,及時發現和預報光纜隱患,以降低光纜阻斷的發生率,縮短光纜的故障曆時顯得至關(guan) 重要。
光纜監測係統集計算機技術、通信技術和光電技術為(wei) 一體(ti) ,具備遠端實時、定期測試、遇不良情況自動告警及數據綜合分析等多項功能。同時,通過定期測試,光纜自動監測係統能及時判斷光纜接頭盒進水進潮情況,迅速準確地判斷光纜障礙,縮短障礙曆時,及早發現光纜劣化情況,提高長途光纜的維護質量。本文介紹了光纜線路自動監測係統的組成原理,分析了其應用。
一、應用背景
據統計,我國已敷設光纜的總長度超過了4.05×106km,約7.582×107芯公裏,而微波線路長度僅(jin) 為(wei) 2×105km,且傳(chuan) 輸容量遠低於(yu) 光纜線路,可見目前我國信息容量的90%以上是通過光纜線路傳(chuan) 送的。
雖然現有環網保護技術可在一定程度上能繼續保證業(ye) 務的暢通,但可以看出,由於(yu) 線路維護仍然采取傳(chuan) 統的方式維護搶修,線路故障恢複曆時均較長,出現業(ye) 務故障的隱患仍然存在。
因此,實施對光纜線路的實時監測與(yu) 管理,動態地觀察光纜線路傳(chuan) 輸性能的劣化情況,及時發現和預報光纜隱患,以降低光纜阻斷的發生率,縮短光纜的故障曆時顯得至關(guan) 重要。
二、光纜線路監測係統的應用
光纜線路自動監測係統是電信管理網(TMN)中傳(chuan) 輸網管理域的一個(ge) 子網,是有效壓縮全阻障礙曆時和及時發現光纜線路隱患的重要技術手段。它利用計算機技術、光纖通信測量等技術,對光纜線路質量、運行等情況進行自動、實時監控和測試。
根據監測對象的不同,一般將監測係統分為(wei) 兩(liang) 大類:對光纜金屬護套對地絕緣電阻的測試和對光纖後向散射係數的測試,前者也稱光纜護套對地絕緣自動監測係統,後者稱光纖自動監測係統。
1.光纜護套對地絕緣電阻自動監測係統
光纜(optical fiber cable)主要是由光導纖維(細如頭發的玻璃絲(si) )和塑料保護套管及塑料外皮構成,光纜內(nei) 沒有金、銀、銅鋁等金屬,一般無回收價(jia) 值。光纜是一定數量的光纖按照一定方式組成纜心,外包有護套,有的還包覆外護層,用以實現光信號傳(chuan) 輸的一種通信線路。 即:由光纖(光傳(chuan) 輸載體(ti) )經過一定的工藝而形成的線纜。光纜護套對地絕緣電阻自動監測係統是通過遠程測量直埋光纜金屬外護層對大地構成回路的完整性來實現對光纜監測的目的。它利用遠程供電係統對安裝於(yu) 直埋光纜接頭盒內(nei) 的設備進行充電,並進行數據的收集和分析,產(chan) 生告警信號。
該係統優(you) 點能在外護套質量受到影響時,提供損傷(shang) 預警,可及時對受損光纜進行修複;自動進行數據采集;係統設備較為(wei) 簡單(與(yu) 光纖監測相比較);提供定量的故障定位信號,縮短障礙曆時。
但該係統在應用時,還存在以下缺點。
(1)由於(yu) 國內(nei) 直埋光纜施工時,在金屬外護層對地絕緣電阻方麵存在較多的問題,而該係統在安裝前要求對地絕緣電阻必須符合規定,因此前期改造的工作量很大;
(2)前站安裝傳(chuan) 感器時,必須打開接頭盒,對已開通電路的線路來講,危險性大;
(3)由於(yu) 該係統利用直埋光纜金屬外護層與(yu) 大地構成的回路來進行測試和傳(chuan) 輸數據,不適用於(yu) 架空光纜線路。
綜合以上分析,由於(yu) 目前迫切需要應用光纜線路自動監測係統的幹線均已建設成形,改造困難大,故光纜護套對地絕緣電阻自動監測係統應用的可行性較差。
2.光纖自動監測係統
光纖自動監測係統是利用對光纖後向散射曲線的遠端測試來實現光纜線路的自動監測。已應用於(yu) 運營商的部分光纜幹線上。一般所言的光纜監測係統即為(wei) 光纖監測係統。
光纖自動監測係統主要由監測中心和監測站(MS)組成。監測中心又可以分為(wei) 總監測中心(GMC)、省監測中心(PMC)、區域監測中心(DMC)3個(ge) 等級。
係統工作原理是對由分光路器所截取的光傳(chuan) 輸網絡收、發信端的一部分光進行光功率測量,所得到的光功率值將定性地說明光纜線路所處的狀態及故障現象,一旦確定光纜由故障,監測係統會(hui) 自動啟動OTDR,對接在光開關(guan) 上的光纖線路進行故障測試,查找故障點。
根據不同的需要,現場監測站可實現在線監測、備纖監測、跨段監測3種測試方式。
光纖自動監測係統近些年的應用和不斷的改進完善,已經成為(wei) 我國幹線光纜維護工作中重要的故障定位手段,在全國的幹線網的維護中發揮著巨大的作用,但由於(yu) 技術及其它原因,目前係統本身還存在一定的不足之處。
(1)告警信號的提取
目前,光纖監測係統提取告警信息大致有3種方式:利用分光器提取3%的在用光,通過AIU、ACU進行分析;利用設備的架告警信號;利用設備中繼光盤的收無光告警信號。
但這3種方式都存在一定的局限性。
①利用AIU方式時,需分流在用係統3%的光功率,這對於(yu) 光功率富餘(yu) 度較小的中繼段來講不太可行;
②利用架告警信號時,監測係統將對該機架所有的告警信號(包括電源告警、設備告警等)進行緊急反應,易形成誤告警;
③由於(yu) 不同廠家的中繼光盤具有不同數據格式的收無光告警信號,故該方法較難實現,且成本較高。
(2)係統介入的衰耗
由於(yu) 係統需要介入WDM、Filter等無源光器件,會(hui) 影響在用係統的收光功率。
(3)缺乏迅速倒換的功能
目前的監測係統隻有測試、分析和告警的功能,在光纜發生障礙後仍需等待維護人員到現場進行緊急搶修。沒有根本解決(jue) 即時倒換光路、恢複通信的問題。
(4)監測光纖的數目較少
目前,我國一級光纜幹線監測係統一般采用雙向四纖監測,即在現場監測站(MS)向兩(liang) 個(ge) 方向各監測兩(liang) 纖,被監測光纖在光纜中所占比例較小,當光纜發生非全阻障礙時,往往因為(wei) 阻斷光纖不是監測光纖而使監測係統沒有產(chan) 生應有的告警信息。#p#分頁標題#e#
綜合以上分析,光纖自動監測係統雖然還存在一定的不足,但在具有完善的光纜竣工基礎資料情況下,應用在幹線光纜上是可行的。
三、結束語
一個(ge) 完整的光纜自動監測係統應包含光纖自監測和光纜護套對地絕緣自動監測兩(liang) 個(ge) 方麵,光纖的監測和護套對地絕緣監測各有其不同含意和作用,二者是互為(wei) 補充相輔相成的。
隨著信息技術的發展和人們(men) 對寬帶業(ye) 務、通信質量和服務質量要求的不斷提高,我國的光纖傳(chuan) 輸網將會(hui) 持續快速發展。同時,如何進一步提高光纖通信的可靠性,如何更及時有效地對光纜線路網實施監控與(yu) 管理,準確地捕捉故障征兆,防止線路阻斷已經成為(wei) 一個(ge) 人們(men) 關(guan) 心的話題,光纜線路監測的重要性將更加突出,也使光纜線路監測與(yu) 管理係統成為(wei) 一個(ge) 新亮點而得到空前的發展。我們(men) 相信,隨著通信技術的飛速發展,光纜自動監測係統本身的局限將最終被解決(jue) 。
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