分析光纜維護現狀及建立光纜集中監測系統

黃丹宇

(廣東電網公司汕頭供電局 廣東 汕頭 515041)

目前，汕頭地區運行光纜總長達到一千多公里，光纖通信已經成為本地區電力通信的主要手段，通信網絡是否穩定關系到整個電網的穩定運營，其中光纜運行可靠性至關重要。因此，及時發現通信光纜網絡的故障，有效地預防和減少光纜網絡隱患，減少線路問題造成的巨大損失，確保光纖物理網絡優質、高效、安全、穩定的運行，成了電力通信最主要的責任。

1 光纜維護現狀

汕頭地區電力通信網絡主要由傳輸設備和光纜以及一小部分的載波設備組成，為電網的生產運營提供調度數據網﹑綜合數據網﹑電力線路保護通道﹑話路和遠動信號等業務。隨著社會經濟的發展，對電量的需求越來越多，新建變電站和電力線路日益增多，隨之而來的是光纜接入速度加快，整個地區的光纜資源網絡更加龐大，光纜的維護任務也日益繁重。在通信網絡維護中，光纜故障是維護的大敵。由于光纜比較脆弱，加之各種外力破壞，光纜很容易出現故障，如：施工影響﹑電擊和雷擊﹑鼠害﹑人為損傷等。

目前，汕頭地區電力通信依然采用傳統的光纜維護管理方法，光纜通信系統發生故障時，運行管理人員在傳輸機房首先判斷故障發生在設備部分還是線路部分。若判斷為線路部分，即判定故障的段落和性質，并立即通知線路維護部門進行光纜故障的查修。查修人員帶齊相關光纜線路的原始資料到達相應通信站點后，測試人員用OTDR儀表測試故障點的距離，將測試結果與技術資料核對，找出故障點后，對故障光纜進行搶修。隨著光纜數量增加以及早期敷設光纜的老化，光纜線路故障次數在不斷增加，傳統的光纜線路管理模式的故障查找方式困難，排障時間長，影響通信網的正常工作，必須利用通信技術的發展，運用新的手段來維護光纜的運行。

2 OTDR光纜在線監測系統

OTDR是光纜監測的重要工具，傳統上OTDR作為測試儀表的使用是一種分散式、被動式的手工維護手段，難以保障更高的光纜安全要求。因此，利用多臺OTDR實現一個集測試、分析、告警、定位、信息管理、業務報表功能于一體的光纜網絡集中監控系統，采用集中式自動維護方法，是傳統OTDR使用方式和維護體制進一步的發展和革新，能大大提供維護效率和水平。

系統采用網絡和數據庫技術，利用分布式客戶端，維護人員可完成系統的各項操作并查看測試結果。系統自動監控光纜網絡，對光纖性能劣化進行分析，并發出告警。所有測試光纖的資料和結果存儲在后臺數據庫，以便于日后查詢和分析。

利用OTDR組建光纜集中監控系統的一大特點是使用靈活，方便，既可以單獨使用單臺儀表，又能集中利用，組成完整的光纜維護系統。

光纜監控系統可將其核心的測試功能和其它外部網管系統（如資源管理系統，故障派單系統，SDH網管告警接口等）結合，從而進一步提高系統功效。

2.1 系統的總體結構

光纜監控系統的總體架構分為三層。最底層是OTDR和光開關，完成光纜的測試功能，測試硬件采用N3900A高性能OTDR，光開關采用N3900A內置1×12光開關模塊或其它外置光開關。

中間層是后臺服務器層，包括電子地圖（GIS）、ORACLE數據庫、后臺控制程序。后臺服務器完成OTDR的管理、測試控制、告警分析、數據管理、消息分發、資源和告警的同步。

光纜監控系統的工作方式最上層是客戶端，用戶通過客戶端連接到光纜監測服務器，完成界面表現和實現系統的各項操作功能。客戶端并不支持操作儀表，而通過后臺分配執行，避免多客戶端同時操作引起OTDR硬件資源沖突。這種基于客戶端和服務器的方案使用簡單，控制有效，并便于系統升級。

光纜監控系統為一獨立的測試系統，但能在后臺服務器上提供標準化的向上的網絡級接口（TCP/IP,XML,CORBA）與其它網管系統數據庫（如資源管理系統）互通；一方面光纜監控系統能從資源管理系統查詢相關的光纜資源信息（如各種地理標識信息，光纜的路由走向等），另一方面資源管理系統也能從光纜監控系統中提取所需的信息（如性能參數，告警信息和報表），通過資源共享和各種應用進一步結合，發揮系統的更大功效。

2.2 系統主要功能

該OTDR光纜監測系統集成自動測試、數據庫管理、網絡控制管理、業務流程控制等技術，全面結合光纖測試、數據管理與維護體制，其主要功能包括：

1）遠程OTDR自動測試

OTDR測試是整個系統最核心的功能，測試分為周期自動測試和點名測試。前者通過預置的程序自動進行，后者是由網管人員通過口令進行遠程測試，以確定光纜上的告警事件。因此，維護人員無需到現場定期抽測光纜，節約了成本并提高了準確率。

2）基本告警模塊

根據測試數據分析，自動生成光纜告警信息和告警清除消息，支持用戶手工增加告警信息并啟動告警測試，并能結合GIS地圖定位和顯示告警的光纜和光纜中斷點，提供告警屏蔽、告警過濾、告警確認、啟動告警測試、告警查詢、告警統計、告警清除、告警導出等功能。

3）故障處理

提供告警處理的故障流程管理，實現告警閉環處理；可自動和手工啟動故障流程，提供故障通知相關責任人。通過短信接口將故障信息發給相關責任人和搶修人員，獲得具體的故障信息和故障點位置信息。

4）光纜性能分析和質量統計

通過長期監測得到光纜測試數據，統計光纜發生故障情況，對光纜進行性能分析，及時將光纜劣化情況通過OA派發到有關負責人。

3 建立光纜監控系統必要性

光纖傳輸網絡運行的可靠性關系到電網穩定和運營效益,目前普遍采用的被動式管理維護方式已經滯后于電力市場對光纖傳輸網絡穩定性的要求。汕頭地區落后的光纜維護模式必須改變，光纖集中監測系統適用于電力專網的光纖網絡監測,可以改變傳統的人工加儀器的光纖傳輸網絡的維護方式,它為線路的運行維護人員提供了一個自動化的維護與測試平臺。系統通過日常的測試,可以為光纖傳輸網絡的運行質量提供一個性能分析報告,對于光纖傳輸網絡存在的隱患提出預警,而不至于只有當線路中斷時才告警。該系統將對汕頭地區光纖傳輸網絡的維護提供有效、及時的參考和依據,使得對線路維護更加自動化、科學化、合理化,非常適合電力通信專網的使用要求，建立光纜在線監測系統勢在必行。

［1］OTDR光纜遠程集中監測系統方案[S].

［2］張曉州.光纜的監測與保護[J].電信技術，2007(6).