由于光缆通信具有容量大、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。特别在近十年里,随着人们对带宽业务的不断需求,光纤通信得到大力的发展。作为通信网络的神经中枢,光缆线路的安全可靠性至关重要,光纤光缆检测技术为运营商、设备商、国家重大专项一向所倚重。
一、网络隐忧显现安全需求
技术的发展和社会的进步总是伴随着挑战而行。网络规模正变得越来越大、种类越来越多,当前通信网络的利用效率和线缆质量最为堪忧。
除了通信行业传统运营商的3张大网,我国的铁路、电力、交通、公安和广电部门都在建设专网,这么大的网络规模,造成巨大光缆基础设施的重复建设,因此,如何充分、有效地利用线缆资源、提高投入产出比是各行业必须要思考的问题。破除垄断、引入充分的市场竞争对提高利用效率至关重要,我国应逐步开放电信市场、让民营企业参与竞争。而接入网络的开放经营目前可以先行操作试点。
国内3G建设热火朝天,运营商的简单低价采购策略正使光纤光缆质量成为巨大隐忧:竞标厂商按照价格高低排名,价格最低者最终中标入选。但是这造成光纤光缆生产厂商巨大的成本压力,于是不得不采用低质甚至不合格的材料生产光缆和器件。试试证明,雪灾、地震、海底光缆的断裂为光缆业敲响了警钟,线缆监测的重要性更加凸显。
二、光缆检测疏通网络神经
海缆断裂、地震损坏等一系列重大通信故障事件表明,光缆线路正如网络的中枢神经,一旦断裂贻害无穷。
借助信息网络交流已成为人们生活中不可分割的一部分,连接各大洲的海底光缆则是国际间信息交流的命脉,一旦断裂修复起来极其困难。因为海缆故障点的寻找、打捞和修复受天气影响非常大,施工极其困难,而这也为我国海缆故障应急系统的建设敲响了警钟,而地震造成的通信完全中断更已表明了我国应急通信系统的建设已刻不容缓。
三、光缆监测系统介绍
(一)系统简介
1.系统组成
光缆线路监测系统主要由总监测中心(GMC)或省监测中心(PMC)、区域监测中心其中:监测中心对各监测站进行控制,为采集数据和处理数据的中心;监测站对光缆线路进行光功率监测和远程遥控自动监测,以跟踪光纤传输损耗的变化,监测站可无人值守。
2.监测方案
光缆线路监测系统对光缆进行监测的方案有:光功率监控/人工测试、光功率监控/自动测试、光功率监控/人工测试+自动测试,光功率监控/人工测试方案能够平滑地升级到光功率监控/自动测试的监控方案。
3.监测方式
(1)在线监测。监测站中光时域反射测试仪(OTDR)采用与光传输设备工作波长不同测试光进行测试,利用波分复用器(WDM)、滤光器(FILTER)、光开关(OSW),通过波分复用技术,可实时地对被监测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)离统监测。在光传输设备停用时或离开光缆线路时,对被监测光纤的运行状况进行监测。
(4)跨段监测。通过配置有源设备和无源光器件,对一个光缆段以上的光缆线路进行远程的在线、离线或备纤监测。
4.系统功能
光缆线路监测系统用于远程、实时地对光缆线路中被监测光纤运行状况进行监测,以及时发现光缆线路的故障隐患。
监测的种类有:定期(周期)测试、点名测试和障碍告警测试。系统定期和点名测试光纤通道的全程传输损耗及光纤的光学长度、光纤接头的损耗、两接头点之间的光纤衰减系数、S点和五点之间的最大离散反射。
当被监测光纤发生障碍时,系统进行障碍告警测试,并对光纤障碍性质进行自动判断,按规定的告警级别发出告警信息。并迅速、准确地确定故障点的位置。
系统具有数据库管理功能。能提供维护管理报表、统计分析报表和综合信息查询等,实现科学管理。
5系统原理
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,对发生超门限值的光功率变化进行警告,统计判断出故障光缆段,自动快速启动监测站的光时城反射测试仪(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,确定故障点位置、类型、告警级别,并用各种方式告警,包括在各级监测中心发出声光报警,自动拨叫值班电话或BP机。
借助于地理信息系统(GIS)和全球卫星定位系统(GPS),在各级监测中心的监控屏幕上以地图的形式准确地显示出光缆的路由和故障点位置。
在周期测试中,如发现传输损耗值变化超过门限值或接头损耗超标时系统按上述方式告警。系统可通过调用数据库中的原始数据,对测试曲线进行分析比较,动态观察光缆光纤的特性变化,判断光缆线路的劣化情况。
6.技术特点
光缆线路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(GIS)以及全球卫星定位系统(GPS)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(TMN)的要求。引人光缆线路监测系统,不影响在用的光传输系统的传输性能。
四、结语
随着信息技术的发展和人们对高速数据业务、图象业务的迫切需求,高速因特网、多媒体视象等宽带业务的接人,我国的光纤传输网将会继续得到持续快速发展。光纤接入网的建设原则是光纤尽可能接近用户,即光纤到路边(FTTC)、光纤到大楼(FTTB)、光纤到小区(FTTZ)、光纤到户(FTTH),这将使光缆传输网发展得更加复杂和庞大。同时,人们对通信质量、服务质量的要求也会越来越高。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,光线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一个人们关心的话题,也因此使光缆线路监控与管理系统成为通信市场的一个新亮点,而得到空前的发展。
责任编辑:kelly