光纜在線監測系統在西北空管的運用

陳娜

摘要 在民航空管系統光纖通信作為主要數據傳輸手段，具有十分重要的作用。隨著光纜敷設頻率的增加和早期已敷設線路的老化，光纜線路故障率持續攀升。傳統的光纜維護管理手段很難定位故障點且調度時間長，極大影響傳輸網的正常工作。如何更有效地維護和管理光纜變得越來越重要。本文介紹的光纜在線監測系統能切實提高通信的穩定性和安全性。同時，對系統各部分的功能和關鍵技術進行了詳細的分析，最后對光纜中斷提前進行了預測。

[關鍵詞]光纜監測 OTDR GIS技術

1 背景

民航西北空管局網絡中心作為全國空管系統七大網絡中心之一，維護的主要傳輸設備有33套SDH光傳輸設備。其中使用了大量的光纜通信，另外場外雷達站、各臺站均通過光纜與航管樓通信，近年來機場擴建施工不斷進行，給機場周邊及場區的光纜傳輸造成了很大的威脅。一旦光纜被挖斷，就會造成雷達信號傳輸中斷的嚴重后果。因此需要對光纜的實施狀態作出判斷，能做到及時報警，從而在光纜斷裂或因為外力導致信號衰減時，能夠方便的啟預警，告知具體的位置，從而改變目前人工排除，不能及時發現故障點的困局。

2 現狀

目前西安咸陽國際機場二期工程的建設，西北空管局光環網二期項目的建成，使得西北空管局在機場區域的通信光纜數量迅速增加，但是由于機場建設目前還沒有結束，其它管道開挖工程不斷。由于這些開挖工程不是由空管局通信管理部門具體負責，空管局通信光纜在前期敷設時沒有設置地埋電子標簽等定位設施，開挖人員也沒有管線探測手段和工具，基本上采取隨機施工，結果導致通信光纜被挖斷損傷的事件，已經嚴重影響了空管局管制部門業務的正常通信，直接影響到飛行安全。

目前空管局對光纜沒有任何監測手段，基本上是光纜斷裂中斷通信后才能發現，地下光纜是空管局通信的命脈，是保障飛行的主要手段。

怎樣有效的避免地面開挖帶來的風險，怎樣能做到事先知道光纜的變化，如何實現實時監測光纜內部光信號強度，及時反映光纜網絡的連接、中斷、異常丟失和潛在故障等狀態，是空管部門亟待解決的問題。

3 需求分析

3.1 可擴展性

建立光纜統一的監控平臺，對空管每條光纜能進行有效監測，能根據空管的需要有選擇的對重要業務通信的光纜進行監測。

3.2 穩定性

要求系統穩定性強，能夠全天候監測光纜的變化。

3.3 故障定位

該系統能定位光纜的故障點，便于維護人員及時查找。

3.4 告警功能

在出現故障時能夠及時的發出告警。

4 解決方案

提供一種光纜自動監測系統，能將光時域測量分析、自動化測量、DBMS、GIS、計算機和網絡通信等技術綜合利用，對光纜中信號強度實時監測，在線檢測光纜的通、斷、異常損耗、潛在故障等狀態，通過結合OTDR測試技術和GIS技術，實現光纜故障的自動監測和定位，可切實提高排除故障效率、為排查隱患提供依據，從而鞏固光纜網絡通信的可靠性。

4.1 離線監測

離線監測：在光纖制備中監測光信號，增加激光光源，向光纖提供光信號，通過通信裝置的接口采集通信設備給出的信息。監測方法如圖l所示。

4.2 在線監測

在線監測：監測工作纖中的光信號，通過利用分光器、波分復用器、濾波器、垮接設備等，監測方法如圖2所示。

4.3 方案設計

根據西北空管局光纜網絡的特點，采用備纖監測方法，首先采用備纖監測方法成本低，另外施工無需中斷業務，系統對現有業務無任何影響，安全性高。但是采用備纖監測方法只能判斷到纜級，也就是在一條光纜中隨機抽出了一芯纖作為監測對象，由此判斷一條纜的光纖變化情況。

5 系統功能介紹

5.1 點名測試功能

通過遠程指定待測試的光纖，完成測試動作并得到測試結果，可以隨時掌握光纖的傳輸特性

5.2 周期測試

通過預制的測試周期，該系統能自動完成測試，對測試數據進行分析及存儲，并匹配結果與現有過程吻合程度，可以直觀看到光纖網絡的變化。

5.3 告警測試

通過光功率采集或其他告警信息采集獲得光纜線路告警的信息，并自動觸發系統完成測試、分析、告警等功能

5.4 光功率告警功能

可以實時監視傳輸線路的損耗變化情況，發現故障隱患，預防障礙發生

5.5 數據匯總分析功能

在通訊系統正常運作下，通過對光纜網絡歷史數據的匯總分析，可發現光纜緩慢劣化，實現光纜障礙預警功能，及時發現障礙，及時維修，壓縮故障時間，化被動維護為主動預防，將光纜由不可控變成可控，增強線路維護質量，保障飛行安全。

6 結束語

光纜實時監測系統是有效保障空管光纜網絡穩定運行的重要手段，對于提高空管現有光纜網絡運行的可靠性有著重要的意義。隨著光纜在線監測系統的不斷成熟，對于光纜故障的定位也更加清楚，通過新技術新手段的應用，對提高空管數據信息傳輸的安全性和可靠性將發揮重要作用。

參考文獻

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