電力通信光纜線路維護(hù)系統(tǒng)的研究設(shè)計(jì)

摘 要：當(dāng)前，電力通信已基本形成了以光纖通信為主，音頻通信為輔的通信手段。而光纜線路一旦出現(xiàn)故障，會(huì)導(dǎo)致傳輸通道中斷，對(duì)整個(gè)電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行都將造成嚴(yán)重影響。為此，如何有效對(duì)光纜線路維護(hù)系統(tǒng)進(jìn)行研究設(shè)計(jì)，以提高維護(hù)管理水平顯得尤為重要。本文結(jié)合工作實(shí)際，主要分析和探討了電力通信光纜線路維護(hù)系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)和軟件等方面的設(shè)計(jì)研究工作。

關(guān)鍵詞：電力通信 光纜線路 維護(hù)系統(tǒng) 設(shè)計(jì)

中圖分類號(hào)：TM715 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2013）02（b）-0141-02

隨著當(dāng)前電力通信網(wǎng)光纜系統(tǒng)建設(shè)步伐的加快，不僅線路有所延長(zhǎng)，而且網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)也日趨復(fù)雜，這也對(duì)光纜線路維護(hù)系統(tǒng)提出了更高和更新的要求，這就需要加強(qiáng)對(duì)系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)、軟件的研究設(shè)計(jì)，以綜合提高光纜線路的維護(hù)水平，為現(xiàn)代化大規(guī)模的光纜通信網(wǎng)絡(luò)的安全運(yùn)行提供保障。

1 維護(hù)系統(tǒng)功能簡(jiǎn)介

現(xiàn)代化的大規(guī)模光纜網(wǎng)絡(luò)需要采用現(xiàn)代化的維護(hù)管理和集中監(jiān)控監(jiān)測(cè)技術(shù)，已成為了電力通信運(yùn)行維護(hù)部門(mén)的共識(shí)。電力通信光纜線路的維護(hù)系統(tǒng)以RTU監(jiān)控站、監(jiān)測(cè)中心和一級(jí)管理結(jié)構(gòu)作為核心，并利用網(wǎng)絡(luò)和計(jì)算機(jī)等高新技術(shù)，將傳統(tǒng)的、依靠人力的、低容量和落后的維護(hù)方式和技術(shù)，轉(zhuǎn)換為現(xiàn)代化的、科學(xué)先進(jìn)的、高容量的和集中監(jiān)控監(jiān)測(cè)的光纜維護(hù)方式。光纜線路維護(hù)系統(tǒng)不僅實(shí)現(xiàn)了對(duì)系統(tǒng)傳輸性能進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，還能及時(shí)發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)中存在的故障和隱患，從而提高了光纜線路維護(hù)綜合處理能力和自動(dòng)化管理水平，有效保證了電力通信網(wǎng)絡(luò)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。

2 系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)研究設(shè)計(jì)

電力通信光纜線路維護(hù)系統(tǒng)的建設(shè)首先應(yīng)保證線路網(wǎng)絡(luò)的完整性、先進(jìn)性和統(tǒng)一性，因此光纜維護(hù)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)是性能可靠、功能齊全的逐漸和本地傳輸網(wǎng)絡(luò)相聯(lián)的網(wǎng)絡(luò)。其中系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)主要研究和探討監(jiān)測(cè)中心和監(jiān)測(cè)站這兩個(gè)部分的硬件結(jié)構(gòu)。

2.1 監(jiān)測(cè)中心

監(jiān)測(cè)中心是由主機(jī)、終端、網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)備和數(shù)據(jù)輸出設(shè)備等組成，它是系統(tǒng)的中樞，可以對(duì)一定數(shù)量的監(jiān)測(cè)站進(jìn)行管理。監(jiān)測(cè)中心的主要功能有：可隨時(shí)向監(jiān)測(cè)站發(fā)送監(jiān)測(cè)信號(hào)，并設(shè)定告警限制，自動(dòng)發(fā)送故障信息，從而為線路故障的維護(hù)提供有效的手段；能接收由監(jiān)測(cè)站發(fā)回的測(cè)試數(shù)據(jù)，并經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)分析，產(chǎn)生相應(yīng)的分析圖表和記錄報(bào)告；能及時(shí)上報(bào)光纜網(wǎng)的質(zhì)量檢測(cè)數(shù)據(jù)等等。

以地級(jí)監(jiān)測(cè)中心（LMC）為例，其硬件平臺(tái)設(shè)計(jì)模塊圖如下圖1所示。監(jiān)測(cè)中心利用Windows NT網(wǎng)絡(luò)軟件的微機(jī)服務(wù)器構(gòu)成局域網(wǎng)，中心服務(wù)器則負(fù)責(zé)整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行，既需要作為全網(wǎng)的控制中心，還需要作為應(yīng)用數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器，運(yùn)行SQL Server數(shù)據(jù)庫(kù)和應(yīng)用程序，并負(fù)責(zé)全部數(shù)據(jù)的匯集、處理以及交易請(qǐng)求。同時(shí)，為了實(shí)現(xiàn)對(duì)監(jiān)測(cè)中心硬件系統(tǒng)的簡(jiǎn)化，中心服務(wù)器可采用Internet服務(wù)器，以方便提高各類網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。監(jiān)測(cè)中心以及監(jiān)測(cè)站的局域網(wǎng)均采用路由器作為網(wǎng)絡(luò)之間的連接設(shè)備，并使用TCP/IP網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議組成標(biāo)準(zhǔn)的廣域網(wǎng)。

2.2 監(jiān)測(cè)站

監(jiān)測(cè)站主要負(fù)責(zé)監(jiān)測(cè)傳輸系統(tǒng)的接收光功率，并根據(jù)實(shí)際變化情況以確定是否需進(jìn)一步啟動(dòng)OTDR測(cè)量及將結(jié)果數(shù)據(jù)上報(bào)監(jiān)測(cè)中心。監(jiān)測(cè)站的具體功能包括了實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的點(diǎn)名、告警和周期測(cè)試功能，控制光開(kāi)關(guān)的轉(zhuǎn)換，接收監(jiān)測(cè)中心的控制命令，控制OTDR的測(cè)試和控制告警監(jiān)測(cè)等等。

監(jiān)測(cè)站硬件結(jié)構(gòu)通常由主控模塊、電源模塊、告警采集模塊、程控光開(kāi)關(guān)、濾光器、分光器、路由器和網(wǎng)絡(luò)適配器所組成，通過(guò)對(duì)以上硬件結(jié)構(gòu)模塊的配置與二級(jí)，可實(shí)現(xiàn)在線監(jiān)測(cè)、離線監(jiān)測(cè)和跨段監(jiān)測(cè)等多種監(jiān)測(cè)方式。

（1）遠(yuǎn)程測(cè)試轉(zhuǎn)接站設(shè)計(jì)。

遠(yuǎn)程測(cè)試轉(zhuǎn)接站的結(jié)構(gòu)通常由遠(yuǎn)端光功率控制單元（ACU、AIU）、電源模塊、通信單元和無(wú)源光器件所組成，是監(jiān)測(cè)站的一種重要組成形式，它的硬件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)如下圖2所示。遠(yuǎn)程測(cè)試轉(zhuǎn)接站采集的告警信號(hào)通過(guò)外部通道傳輸?shù)竭h(yuǎn)程測(cè)試站，并經(jīng)過(guò)監(jiān)測(cè)后將監(jiān)測(cè)結(jié)果傳輸回監(jiān)測(cè)中心。遠(yuǎn)程測(cè)試轉(zhuǎn)接戰(zhàn)利用在線、離線或者備纖監(jiān)測(cè)的方式，實(shí)現(xiàn)了跨段監(jiān)測(cè)的目的，較為適用于網(wǎng)絡(luò)復(fù)雜或者中繼段較短的光纜線路。

（2）監(jiān)測(cè)終端的設(shè)計(jì)。

監(jiān)測(cè)終端是由微機(jī)、路由器、MODEM、網(wǎng)絡(luò)適配器和打印機(jī)等硬件配置組成。它的功能是管理和調(diào)用數(shù)據(jù)庫(kù)中一級(jí)和二級(jí)的光纜線路的運(yùn)行狀況信息與數(shù)據(jù)文件，以及對(duì)監(jiān)測(cè)站進(jìn)行點(diǎn)名測(cè)試。

3 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

電力通信光纜線路維護(hù)系統(tǒng)的軟件主要是數(shù)據(jù)庫(kù)和部分子系統(tǒng)所構(gòu)成。對(duì)系統(tǒng)軟件的設(shè)計(jì)與研究，則需要安裝功能對(duì)其分類和劃分，并設(shè)置獨(dú)立的職能模塊。

3.1 數(shù)據(jù)庫(kù)的設(shè)計(jì)

數(shù)據(jù)庫(kù)作為系統(tǒng)軟件的核心，它的設(shè)計(jì)內(nèi)容主要是針對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)錄入、檢索和存儲(chǔ)等功能的設(shè)計(jì)。為保證系統(tǒng)整體運(yùn)行效率和數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器的運(yùn)行質(zhì)量，在設(shè)計(jì)中可采用服務(wù)器/瀏覽器的模式，并對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的管理系統(tǒng)進(jìn)行適當(dāng)調(diào)配。

3.2 子系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

維護(hù)系統(tǒng)中的子系統(tǒng)按照系統(tǒng)功能可具體劃分為協(xié)作子系統(tǒng)、自有子系統(tǒng)和第三方子系統(tǒng)這三類。協(xié)作子系統(tǒng)對(duì)其余子系統(tǒng)的運(yùn)行能起到支撐和輔助的作用；自有子系統(tǒng)則是獨(dú)立處理和負(fù)責(zé)特定領(lǐng)域的業(yè)務(wù)，并和其余子系統(tǒng)間有著一定的信息相互交流；第三方子系統(tǒng)是由第三方廠商開(kāi)發(fā)的內(nèi)部細(xì)節(jié)保密的子系統(tǒng)。

3.3 模塊設(shè)計(jì)

維護(hù)系統(tǒng)中的常用的模塊配置，主要有系統(tǒng)管理模塊、集中維護(hù)管理模塊、日常維護(hù)管理模塊、技術(shù)維護(hù)管理模塊、傳輸線路管理模塊、庫(kù)存材料管理模塊和查詢統(tǒng)計(jì)分析模塊等等。通過(guò)對(duì)特定模塊的應(yīng)用，能有效的對(duì)各個(gè)子系統(tǒng)的運(yùn)作情況進(jìn)行收集、統(tǒng)計(jì)、分析和查詢，并記錄相關(guān)人員和對(duì)應(yīng)工作的實(shí)際信息與工作日志。從而為技術(shù)維護(hù)的優(yōu)化調(diào)整，以及系統(tǒng)安全正常運(yùn)行提供科學(xué)有效的依據(jù)。

4 結(jié)語(yǔ)

光纜傳輸是當(dāng)前電力通信傳輸?shù)闹饕绞?，也是各種信息交流的基礎(chǔ)設(shè)施。針對(duì)光纜線路容易受到阻斷、受潮等故障的影響，良好設(shè)計(jì)的光纜線路維護(hù)系統(tǒng)，能實(shí)現(xiàn)分布式、實(shí)時(shí)的、在線的監(jiān)控監(jiān)測(cè)，真正做到防患于未然。因此，我們應(yīng)重視光纜線路維護(hù)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)工作，在保證通信傳輸質(zhì)量的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)光纜通信的良好、快捷的發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1]張雅楠.光纜通信傳輸網(wǎng)絡(luò)維護(hù)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].科學(xué)與財(cái)富，2012（5）.

[2]黎智文.通信光纜線路維護(hù)系統(tǒng)的分析運(yùn)用[J].大科技，2012（1）.

[3]胡先志，劉澤恒.光纖光纜工程測(cè)試[M].北京：人民郵電出版社，2006.