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光纖光纜

光纜線路自動監(jiān)測系統(tǒng)的應(yīng)用

星之球激光 來源:電子工程網(wǎng)2011-12-31 我要評論(0 )   

由于光纖通信具有容量大、傳送信息質(zhì)量高、傳輸距離遠、性能穩(wěn)定、防電磁干擾、抗腐蝕能力強等優(yōu)點,而得到了人們的青睞。特別是在近十年里,隨著人們對寬帶業(yè)務(wù)需求的...

由于光纖通信具有容量大、傳送信息質(zhì)量高、傳輸距離遠、性能穩(wěn)定、防電磁干擾、抗腐蝕能力強等優(yōu)點,而得到了人們的青睞。特別是在近十年里,隨著人們對寬帶業(yè)務(wù)需求的不斷提高,光纖通信得到了大力發(fā)展。但與此同時,光纜的維護與管理問題也日漸突出。隨著光纜數(shù)量的增加以及早期敷設(shè)光纜的老化,光纜線路的故障次數(shù)在不斷增加。傳統(tǒng)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(wǎng)的正常工作,每年因通信光纜故障而造成的經(jīng)濟損失巨大。因此,實施對光纜線路的實時監(jiān)測與管理,動態(tài)地觀察光纜線路傳輸性能的劣化情況,及時發(fā)現(xiàn)和預(yù)報光纜隱患,以降低光纜阻斷的發(fā)生率,縮短光纜的故障歷時顯得至關(guān)重要。

 

  光纜監(jiān)測系統(tǒng)集計算機技術(shù)、通信技術(shù)和光電技術(shù)為一體,具備遠端實時、定期測試、遇不良情況自動告警及數(shù)據(jù)綜合分析等多項功能。同時,通過定期測試,光纜自動監(jiān)測系統(tǒng)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,縮短障礙歷時,及早發(fā)現(xiàn)光纜劣化情況,提高長途光纜的維護質(zhì)量。本文介紹了光纜線路自動監(jiān)測系統(tǒng)的組成原理,分析了其應(yīng)用。

 

  一、應(yīng)用背景

 

  據(jù)統(tǒng)計,我國已敷設(shè)光纜的總長度超過了4.05×106km,約7.582×107芯公里,而微波線路長度僅為2×105km,且傳輸容量遠低于光纜線路,可見目前我國信息容量的90%以上是通過光纜線路傳送的。

 

  雖然現(xiàn)有環(huán)網(wǎng)保護技術(shù)可在一定程度上能繼續(xù)保證業(yè)務(wù)的暢通,但可以看出,由于線路維護仍然采取傳統(tǒng)的方式維護搶修,線路故障恢復(fù)歷時均較長,出現(xiàn)業(yè)務(wù)故障的隱患仍然存在。

 

  因此,實施對光纜線路的實時監(jiān)測與管理,動態(tài)地觀察光纜線路傳輸性能的劣化情況,及時發(fā)現(xiàn)和預(yù)報光纜隱患,以降低光纜阻斷的發(fā)生率,縮短光纜的故障歷時顯得至關(guān)重要。

 

  二、光纜線路監(jiān)測系統(tǒng)的應(yīng)用

 

  光纜線路自動監(jiān)測系統(tǒng)是電信管理網(wǎng)(TMN)中傳輸網(wǎng)管理域的一個子網(wǎng),是有效壓縮全阻障礙歷時和及時發(fā)現(xiàn)光纜線路隱患的重要技術(shù)手段。它利用計算機技術(shù)、光纖通信測量等技術(shù),對光纜線路質(zhì)量、運行等情況進行自動、實時監(jiān)控和測試。

 

  根據(jù)監(jiān)測對象的不同,一般將監(jiān)測系統(tǒng)分為兩大類:對光纜金屬護套對地絕緣電阻的測試和對光纖后向散射系數(shù)的測試,前者也稱光纜護套對地絕緣自動監(jiān)測系統(tǒng),后者稱光纖自動監(jiān)測系統(tǒng)。

 

  1.光纜護套對地絕緣電阻自動監(jiān)測系統(tǒng)

 

  光纜(optical fiber cable)主要是由光導(dǎo)纖維(細如頭發(fā)的玻璃絲)和塑料保護套管及塑料外皮構(gòu)成,光纜內(nèi)沒有金、銀、銅鋁等金屬,一般無回收價值。光纜是一定數(shù)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(xiàn)光信號傳輸?shù)囊环N通信線路。 即:由光纖(光傳輸載體)經(jīng)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(jiān)測系統(tǒng)是通過遠程測量直埋光纜金屬外護層對大地構(gòu)成回路的完整性來實現(xiàn)對光纜監(jiān)測的目的。它利用遠程供電系統(tǒng)對安裝于直埋光纜接頭盒內(nèi)的設(shè)備進行充電,并進行數(shù)據(jù)的收集和分析,產(chǎn)生告警信號。

 

  該系統(tǒng)優(yōu)點能在外護套質(zhì)量受到影響時,提供損傷預(yù)警,可及時對受損光纜進行修復(fù);自動進行數(shù)據(jù)采集;系統(tǒng)設(shè)備較為簡單(與光纖監(jiān)測相比較);提供定量的故障定位信號,縮短障礙歷時。

 

  但該系統(tǒng)在應(yīng)用時,還存在以下缺點。

 

 ?。?)由于國內(nèi)直埋光纜施工時,在金屬外護層對地絕緣電阻方面存在較多的問題,而該系統(tǒng)在安裝前要求對地絕緣電阻必須符合規(guī)定,因此前期改造的工作量很大;

 

 ?。?)前站安裝傳感器時,必須打開接頭盒,對已開通電路的線路來講,危險性大;

 

 ?。?)由于該系統(tǒng)利用直埋光纜金屬外護層與大地構(gòu)成的回路來進行測試和傳輸數(shù)據(jù),不適用于架空光纜線路。

 

  綜合以上分析,由于目前迫切需要應(yīng)用光纜線路自動監(jiān)測系統(tǒng)的干線均已建設(shè)成形,改造困難大,故光纜護套對地絕緣電阻自動監(jiān)測系統(tǒng)應(yīng)用的可行性較差。

 

  2.光纖自動監(jiān)測系統(tǒng)

 

  光纖自動監(jiān)測系統(tǒng)是利用對光纖后向散射曲線的遠端測試來實現(xiàn)光纜線路的自動監(jiān)測。已應(yīng)用于運營商的部分光纜干線上。一般所言的光纜監(jiān)測系統(tǒng)即為光纖監(jiān)測系統(tǒng)。

 

  光纖自動監(jiān)測系統(tǒng)主要由監(jiān)測中心和監(jiān)測站(MS)組成。監(jiān)測中心又可以分為總監(jiān)測中心(GMC)、省監(jiān)測中心(PMC)、區(qū)域監(jiān)測中心(DMC)3個等級。

 

  系統(tǒng)工作原理是對由分光路器所截取的光傳輸網(wǎng)絡(luò)收、發(fā)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(tài)及故障現(xiàn)象,一旦確定光纜由故障,監(jiān)測系統(tǒng)會自動啟動OTDR,對接在光開關(guān)上的光纖線路進行故障測試,查找故障點。

 

  根據(jù)不同的需要,現(xiàn)場監(jiān)測站可實現(xiàn)在線監(jiān)測、備纖監(jiān)測、跨段監(jiān)測3種測試方式。

 

  光纖自動監(jiān)測系統(tǒng)近些年的應(yīng)用和不斷的改進完善,已經(jīng)成為我國干線光纜維護工作中重要的故障定位手段,在全國的干線網(wǎng)的維護中發(fā)揮著巨大的作用,但由于技術(shù)及其它原因,目前系統(tǒng)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(jiān)測系統(tǒng)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(shè)備的架告警信號;利用設(shè)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。

 

 ?、倮肁IU方式時,需分流在用系統(tǒng)3%的光功率,這對于光功率富余度較小的中繼段來講不太可行;

 

  ②利用架告警信號時,監(jiān)測系統(tǒng)將對該機架所有的告警信號(包括電源告警、設(shè)備告警等)進行緊急反應(yīng),易形成誤告警;

 

  ③由于不同廠家的中繼光盤具有不同數(shù)據(jù)格式的收無光告警信號,故該方法較難實現(xiàn),且成本較高。

 

  (2)系統(tǒng)介入的衰耗

 

  由于系統(tǒng)需要介入WDM、Filter等無源光器件,會影響在用系統(tǒng)的收光功率。

 

 ?。?)缺乏迅速倒換的功能

 

  目前的監(jiān)測系統(tǒng)只有測試、分析和告警的功能,在光纜發(fā)生障礙后仍需等待維護人員到現(xiàn)場進行緊急搶修。沒有根本解決即時倒換光路、恢復(fù)通信的問題。

 

  (4)監(jiān)測光纖的數(shù)目較少

 

  目前,我國一級光纜干線監(jiān)測系統(tǒng)一般采用雙向四纖監(jiān)測,即在現(xiàn)場監(jiān)測站(MS)向兩個方向各監(jiān)測兩纖,被監(jiān)測光纖在光纜中所占比例較小,當(dāng)光纜發(fā)生非全阻障礙時,往往因為阻斷光纖不是監(jiān)測光纖而使監(jiān)測系統(tǒng)沒有產(chǎn)生應(yīng)有的告警信息。#p#分頁標題#e#

 

  綜合以上分析,光纖自動監(jiān)測系統(tǒng)雖然還存在一定的不足,但在具有完善的光纜竣工基礎(chǔ)資料情況下,應(yīng)用在干線光纜上是可行的。

 

  三、結(jié)束語

 

  一個完整的光纜自動監(jiān)測系統(tǒng)應(yīng)包含光纖自監(jiān)測和光纜護套對地絕緣自動監(jiān)測兩個方面,光纖的監(jiān)測和護套對地絕緣監(jiān)測各有其不同含意和作用,二者是互為補充相輔相成的。

 

  隨著信息技術(shù)的發(fā)展和人們對寬帶業(yè)務(wù)、通信質(zhì)量和服務(wù)質(zhì)量要求的不斷提高,我國的光纖傳輸網(wǎng)將會持續(xù)快速發(fā)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(wǎng)實施監(jiān)控與管理,準確地捕捉故障征兆,防止線路阻斷已經(jīng)成為一個人們關(guān)心的話題,光纜線路監(jiān)測的重要性將更加突出,也使光纜線路監(jiān)測與管理系統(tǒng)成為一個新亮點而得到空前的發(fā)展。我們相信,隨著通信技術(shù)的飛速發(fā)展,光纜自動監(jiān)測系統(tǒng)本身的局限將最終被解決。

 

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