利用智能化光纖保護(hù)模塊實(shí)現(xiàn)鐵路光通信系統(tǒng)安全保護(hù)

李玉梅

摘 要：鐵路隨著Internet的IP數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)高速增長(zhǎng)，鐵路信息化快速發(fā)展，造成對(duì)傳輸線路帶寬的需求不斷加大，使用DWDM（密集波分復(fù)用）技術(shù)作為最有效的解決線路帶寬和通道擴(kuò)容的方法，其開(kāi)放式結(jié)構(gòu)，支持不同廠商的客戶端接入，與多種廠家的設(shè)備互連、互通，成為鐵路通信網(wǎng)發(fā)展的主流趨勢(shì)，以下就光纖保護(hù)模塊在實(shí)際鐵路通信網(wǎng)中如何保護(hù)設(shè)備安全運(yùn)行進(jìn)行闡述。文章通過(guò)對(duì)智能化光纖保護(hù)模塊工作原理的介紹，重點(diǎn)介紹了西南環(huán)在寶雞-鳳州段利用光纖保護(hù)系統(tǒng)的典型應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：智能化光纖保護(hù)系統(tǒng)；自動(dòng)倒換；高可靠性

1 智能化光纖保護(hù)模塊主要功能

對(duì)主備路由傳輸光纜的關(guān)鍵纖芯進(jìn)行光功率自動(dòng)監(jiān)測(cè)、自動(dòng)控制（路由切換）和保護(hù)，并提供集中網(wǎng)管功能（設(shè)備集中告警功能、遠(yuǎn)程測(cè)試及控制功能），真正有效地保護(hù)了光纖通信系統(tǒng)，從而建立一個(gè)無(wú)阻斷、、安全、抗災(zāi)害能力強(qiáng)的光通信網(wǎng)。倒換原理如下：兩端光纖自動(dòng)保護(hù)系統(tǒng)設(shè)置為局端和遠(yuǎn)端，設(shè)為自動(dòng)倒換，正常時(shí)工作在主用，備用顯示正常，當(dāng)其中一端監(jiān)測(cè)到主用光線路異常時(shí)，本端會(huì)將收、發(fā)同時(shí)自動(dòng)切換至備用，且主用告警燈亮，另一端由于在原主用收不到光功率也立即會(huì)切換至備用，保證兩端系統(tǒng)同步，設(shè)備運(yùn)行正常，業(yè)務(wù)正常。主用中斷后自動(dòng)切換至備用，當(dāng)主用線路修復(fù)后此系統(tǒng)仍工作在備用，是非恢復(fù)式，只有通過(guò)維護(hù)菜單中的切換至主使其工作在主用。當(dāng)備用光路中斷后，又可自動(dòng)回到主用。

1.1 菜單具體功能簡(jiǎn)介

光功率設(shè)置菜單項(xiàng)是用于設(shè)置主、備路由光功率參考以及告警、切換門(mén)限的功能項(xiàng)，下面是系統(tǒng)的告警判定公式：

系統(tǒng)當(dāng)前測(cè)試光功率值<（參考功率值-相應(yīng)門(mén)限值）在上述公式成立時(shí)，系統(tǒng)告警。

1.2 系統(tǒng)告警分為以下幾種類型

1.2.1 主路由業(yè)務(wù)光功率告警和業(yè)務(wù)光切換告警。

1.2.2 備路由業(yè)務(wù)光功率告警和業(yè)務(wù)光切換告警。

1.2.3 備纖光功率告警和備纖收無(wú)光告警（業(yè)務(wù)工作在主路由時(shí)，對(duì)端模塊內(nèi)部自帶測(cè)試光源的光功率值）。

1.2.4業(yè)務(wù)纖主路由、備路由參考光功率設(shè)置范圍為-10dbm～-60dbm。

系統(tǒng)設(shè)置

設(shè)置局、遠(yuǎn)端模塊：選擇局端時(shí)，系統(tǒng)告警上傳至網(wǎng)管并且內(nèi)部自帶測(cè)試光源始終打開(kāi)；選擇遠(yuǎn)端時(shí)，則僅發(fā)出聲光告警，告警不上傳并且模塊內(nèi)部自帶測(cè)試光源在模塊收無(wú)光時(shí)始終關(guān)閉。（可以在無(wú)網(wǎng)管的條件下在局端模塊的告警狀態(tài)燈上反映遠(yuǎn)端模塊備纖收無(wú)光狀態(tài)）

1.3 系統(tǒng)維護(hù)

查詢備纖光功率：當(dāng)系統(tǒng)工作在主路由時(shí)，對(duì)備纖進(jìn)行光功率測(cè)試查詢。此時(shí)模塊R備端口上檢測(cè)到對(duì)端光纖保護(hù)模塊內(nèi)部自帶光源的光功率測(cè)試值

切換至主：系統(tǒng)將電路切換到主纖。

切換至備：系統(tǒng)將電路切換到備纖。

清除告警：清除當(dāng)前的告警，但不清除歷史告警。

1.4 光保護(hù)系統(tǒng)功能

1.4.1 光纜質(zhì)量實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)功能

提供主備纜雙纖測(cè)試功能，即對(duì)主備纜（收發(fā)）雙纖同時(shí)進(jìn)行光功率監(jiān)測(cè)，可完全監(jiān)測(cè)主備路由的光纜質(zhì)量，預(yù)測(cè)光纜的使用壽命，并能有效避免主備路由光纖同時(shí)阻斷的可能性；主纖采用97：3分光在線監(jiān)測(cè)的方案，備纖通過(guò)設(shè)備自己提供的光源實(shí)現(xiàn)全光監(jiān)測(cè)。

1.4.2 自動(dòng)切換保護(hù)功能

即在主業(yè)務(wù)線路發(fā)生阻斷后，系統(tǒng)自動(dòng)檢測(cè)告警并將故障線路快速切換至備用路由的光纖上，縮短故障歷時(shí)，減小故障損失。

1.4.3 主動(dòng)路由應(yīng)急調(diào)度功能

在主路由未中斷的情況下，如有必要可通過(guò)后臺(tái)網(wǎng)管中心將業(yè)務(wù)強(qiáng)制調(diào)配至備用路由上，無(wú)需到現(xiàn)場(chǎng)在ODF架上手動(dòng)調(diào)度，既節(jié)省時(shí)間又安全方便。如通過(guò)監(jiān)測(cè)中心對(duì)通信收光功率變化預(yù)警的光纖傳輸系統(tǒng)及時(shí)點(diǎn)名控制，50毫秒內(nèi)切換到備用光纜光纖，在阻斷前保護(hù)，對(duì)用戶的通信影響僅為切換時(shí)間50毫秒內(nèi)。

1.4.4 系統(tǒng)遠(yuǎn)程監(jiān)控和管理功能

系統(tǒng)提供網(wǎng)管功能和權(quán)限級(jí)別管理。能在授權(quán)的方式下對(duì)光纜線路遠(yuǎn)程的監(jiān)控和管理。如遠(yuǎn)程查詢主備線路的光功率測(cè)試值和對(duì)局、遠(yuǎn)端模塊的告警和切換門(mén)限進(jìn)行設(shè)置。或者進(jìn)行強(qiáng)制切換和遠(yuǎn)程恢復(fù)的功能。

2 光纖保護(hù)系統(tǒng)的典型運(yùn)用

由于寶雞至鳳州段有兩條光纜：寶鳳16芯及寶鳳48芯，另外用寶鳳48芯的47#、48#纖作為此系統(tǒng)備用纖芯，并將此系統(tǒng)納入智能光纖保護(hù)系統(tǒng)，當(dāng)寶鳳16芯光纜中斷時(shí)，此系統(tǒng)可自動(dòng)進(jìn)行保護(hù)。

2.1 組網(wǎng)簡(jiǎn)介

西南環(huán)設(shè)備在西安至鳳州段組網(wǎng)及設(shè)備類型如圖1所示：

西南環(huán)設(shè)備在寶雞至鳳州段用寶鳳16芯纜13#、14#纖，寶雞在整個(gè)環(huán)內(nèi)為兩個(gè)OTM背對(duì)背設(shè)備，鳳州為OLA，由于寶鳳間有兩條光纜，故將光纖智能保護(hù)系統(tǒng)加入此設(shè)備，以保證寶雞至鳳州段16芯纜中斷時(shí)西南環(huán)設(shè)備可自動(dòng)倒換，保證業(yè)務(wù)的不中斷使用。

2.2 操作注意事項(xiàng)

2.2.1 切換至備用：利用系統(tǒng)維護(hù)中的此項(xiàng)操作可將設(shè)備由主用光路切換至備用光路。

2.2.2 切換至主用：利用系統(tǒng)維護(hù)中的此項(xiàng)操作可將設(shè)備由備用光路切換至主用光路。

2.2.3 當(dāng)系統(tǒng)顯示備纖告警時(shí)，并已經(jīng)確認(rèn)備纖存在真正問(wèn)題，應(yīng)將此系統(tǒng)兩端設(shè)備均強(qiáng)制至主用，以防主用纖在備用纖未恢復(fù)期間出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)切換至備用，強(qiáng)制至主用的方法：在光功率參數(shù)設(shè)置菜單中，業(yè)務(wù)纖主路由參考光功率設(shè)為-60dbm即可強(qiáng)制至主用。

2.2.4 當(dāng)主、備用線路同時(shí)出現(xiàn)故障時(shí)，此系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)工作在主用，修復(fù)時(shí)必須先將主用纖芯恢復(fù)正常，此系統(tǒng)才可處于激活狀態(tài)，再恢復(fù)備用纖芯即可。

2.3 實(shí)際中應(yīng)用

2011年12月16日寶陽(yáng)線青石崖-秦嶺區(qū)間由于貨車(chē)側(cè)翻將寶陽(yáng)16芯光纜砸斷，西南環(huán)設(shè)備寶鳳段自動(dòng)倒換至備用48芯光纜，經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)搶修寶陽(yáng)16芯光纜恢復(fù)后，通過(guò)網(wǎng)管倒至主用，智能化光纖保護(hù)模塊在主用光纜中斷后保證設(shè)備正常使用。

3 結(jié)束語(yǔ)

應(yīng)用光纖智能保護(hù)系統(tǒng)，可提高設(shè)備運(yùn)行質(zhì)量，縮短人工倒線有可能造成的延時(shí)，為用戶提供一個(gè)高質(zhì)量、有保護(hù)的運(yùn)行網(wǎng)絡(luò)。骨干傳輸設(shè)備在有兩條光纜的情況下，使用光纖智能保護(hù)系統(tǒng)在實(shí)際運(yùn)用，可以防止由于線路故障影響的設(shè)備中斷或倒線造成的延時(shí)故障發(fā)生，大大提高了設(shè)備運(yùn)行質(zhì)量，保證鐵路通信業(yè)務(wù)安全暢通運(yùn)行！