OPGW光纜接頭盒智能監(jiān)測技術(shù)的實現(xiàn)

張清華 解鵬 董良雷

【摘要】? ? 光纜是現(xiàn)代通信傳輸?shù)闹匾d體，光纜線路的維護工作將直接影響著通信傳輸?shù)馁|(zhì)量。由于光纜線路常架設(shè)在戶外，受外界環(huán)境因素影響容易產(chǎn)生老化和損壞等故障，對于光纜線路的維護工作就顯得尤為重要。傳統(tǒng)光纜線路巡檢工作主要依靠人工完成，巡檢效率不高、維修時間長，嚴(yán)重影響了光纜通信的服務(wù)質(zhì)量。鑒于此，本文對OPGW光纜接頭盒智能監(jiān)測技術(shù)的實現(xiàn)進行詳細(xì)分析，試圖為之提供行之有效的可行性建議。

【關(guān)鍵詞】? ? OPGW? ? 光纜? ? 接頭盒? ? 智能監(jiān)測

引言：

光纜復(fù)合架空地線（Optical Fiber Composite Overhead Ground Wire，OPGW），主要是指在架空高壓輸電線地線中配置光纜，組成輸電線路光纜通信網(wǎng)絡(luò)，因此，OPGW擁有通信和地線兩種功能。OPGW光纜接頭盒通過機械壓力密封確保光纜接頭之間光學(xué)性能、機械強度的連續(xù)性得到有效保護，但由于其工作環(huán)境較為惡劣，長期受到雨水、光照等因素的影響，對光纜接頭盒的機械強度和密封性能造成嚴(yán)重威脅，一旦出現(xiàn)開裂或者密封圈老化，將會對內(nèi)部的電纜接頭造成嚴(yán)重破壞。因此，提高OPGW光纜接頭盒的維護管理質(zhì)量，降低接頭盒故障率是提升光纜通信網(wǎng)絡(luò)使用安全性的必要前提。鑒于此本文對OPGW光纜接頭盒智能監(jiān)測技術(shù)的設(shè)計與實現(xiàn)進行詳細(xì)分析：

一、OPGW光纜接頭盒故障評價

OPGW光纜接頭盒是光纜分支連接處的重要保護裝置，基本結(jié)構(gòu)含光纖的纜芯和絞合的金屬材料組成，其中光纜線路主要功能是信號傳輸?shù)闹饕ǖ溃饘俨牧蟿t是為光纖線路提供必要的機械強度，起到有效的保護作用。隨著我國光纜通信網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的不斷擴大，OPGW光纜接頭盒的使用數(shù)量越來越多，由于光纜復(fù)合架空地線兼具通信和地線兩種功能，要求接頭盒具有較高的穩(wěn)定性，除了在設(shè)計方面需要進行嚴(yán)謹(jǐn)?shù)姆治鐾猓€要對后期維護管理工作進行優(yōu)化升級。OPGW光纜接頭盒智能監(jiān)測技術(shù)依托于互聯(lián)網(wǎng)平臺，對光纜復(fù)合架空地線的運行狀態(tài)進行實時監(jiān)控，及時發(fā)現(xiàn)故障隱患并采取有效的應(yīng)對措施，確保電纜線路安全、平穩(wěn)的運行。

OPGW光纜接頭盒由于工作環(huán)境較為惡劣，容易受到外界環(huán)境因素的影響產(chǎn)生故障。雖然OPGW光纜接頭盒使用不銹鋼金屬外殼提供機械強度，但是，密封老化等問題難以在外觀直接發(fā)現(xiàn)，無疑給傳統(tǒng)人工巡檢增加了難度，巡檢人員無法在故障發(fā)生的第一時間進行處理，導(dǎo)致故障檢修的周期較長，影響范圍大，嚴(yán)重?fù)p害了通信傳輸質(zhì)量。下文對OPGW光纜接頭盒常見故障進行分析：

1.1光纜接頭故障盒結(jié)構(gòu)設(shè)計問題

現(xiàn)階段，我國光纜通信網(wǎng)絡(luò)的規(guī)模不斷擴大，線路的故障種類和數(shù)量也有一定范圍的上升。受到使用環(huán)境的影響，光纜線路的故障率最高，而且在光纜通信線路故障中，OPGW光纜接頭盒故障發(fā)生概率較高。如果OPGW光纜接頭盒在設(shè)計方面存在嚴(yán)重缺陷，會產(chǎn)生密封不嚴(yán)、接頭盒漏水、金屬構(gòu)件銹蝕等問題。如果OPGW光纜接頭盒周圍環(huán)境較為潮濕，接頭盒密封不嚴(yán)時，內(nèi)部的電纜接頭會被大量的水離子覆蓋，一旦出現(xiàn)電解或者結(jié)冰，會對光纜線頭造成非常嚴(yán)重?fù)p傷。

1.2安裝工藝導(dǎo)致故障

光纜架空復(fù)合地線，對于材料結(jié)構(gòu)和安裝工藝有較高要求。由于OPGW本身兼具通信和地線兩種功能，因此，要求材料本身具有較高的熱性能，在加上OPGW長期暴露在外界環(huán)境中，對于安裝工藝要求更為嚴(yán)苛。由于OPGW光纜接頭盒安裝在電力鐵塔上，一旦遭受強風(fēng)或者低溫導(dǎo)致光纜線路結(jié)冰，致使光纜線路拉力急劇增大，其余股線無法承受該應(yīng)力作用時，會直接將光纜線路拉斷。

1.3缺乏光纜接頭盒故障感知手段

目前，OPGW光纜接頭盒的維護管理工作主要依靠人工進行，很少配備專用的傳感器收集OPGW光纜接頭盒運行狀態(tài)信息。傳統(tǒng)人工巡檢是通過劃分區(qū)域、定期對OPGW光纜接頭盒進行檢查，巡檢過程中如果發(fā)現(xiàn)問題，需要聯(lián)系就近維修站工作人員對故障接頭盒進行維修和故障處理。在人工巡檢過程中，故障檢出效率極低，而且維修周期較長，也進一步擴大了故障影響的范圍。隨著電纜線路規(guī)模不斷擴大，OPGW光纜接頭盒檢查不僅耗時耗力，效率低下。同時在工作過程中，也存在運行光纜造成誤碰傷害。

傳統(tǒng)光纜線路維護以人工為主，基本按照故障發(fā)生、通知維護單位、OTDR測視、尋找故障位置、維修處理流程進行。一旦發(fā)現(xiàn)安全隱患，需要根據(jù)巡檢人員所在位置聯(lián)系就近區(qū)域的維修設(shè)備進行搶修，無法進行遠程協(xié)助，縮短線路故障造成的影響，設(shè)備和人員的調(diào)度將不可避免地產(chǎn)生故障搶修時間長、影響范圍廣的問題，這些都嚴(yán)重影響著電纜線路的穩(wěn)定運行。而且有人為因素的影響，對于故障的反應(yīng)速度有明顯不足，值班人員和維護人員之間的配合將直接影響光纜線路的維護效率。因此，迫切需要尋求一種科學(xué)有效的監(jiān)測技術(shù)對光纜線路運行狀態(tài)進行實時監(jiān)控。

二、OPGW光纜接頭盒故障智能監(jiān)測技術(shù)設(shè)計

隨著城市建設(shè)的快速發(fā)展，光纜線路規(guī)模不斷擴大，光纜線路容量和傳輸速率越來越高，對于信息傳輸?shù)馁|(zhì)量也有了更高的要求，光纜所承擔(dān)的任務(wù)也越來越重，光纜維護工作成為人們關(guān)注的焦點。依托于現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的OPGW光纜接頭盒智能監(jiān)測系統(tǒng)是一種自動檢測光纜中斷系統(tǒng)，融合了光通信技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、軟件工程技術(shù)、為解決實時監(jiān)測光纜故障提供一個理想的選擇。OPGW光纜接頭盒故障智能監(jiān)測技術(shù)是通過互聯(lián)網(wǎng)作為傳輸通道，傳輸接頭盒運行情況數(shù)據(jù)。通過互聯(lián)網(wǎng)共享平臺建設(shè)數(shù)據(jù)服務(wù)器和應(yīng)用服務(wù)器，對OPGW光纜接頭盒實時數(shù)據(jù)信息進行報表及可視化處理。下面就對OPGW光纜接頭盒智能監(jiān)測系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)進行深入分析：

2.1監(jiān)控傳感器設(shè)計

OPGW光纜接頭盒故障智能監(jiān)測技術(shù)，依靠傳感器對接頭盒內(nèi)部進行狀態(tài)監(jiān)測，監(jiān)測內(nèi)容包括接頭盒內(nèi)部進水傳感器、溫度傳感器、風(fēng)速感器、電壓傳感器等。傳感器可以實時監(jiān)測接頭盒的戶外溫度以及對風(fēng)速和風(fēng)力進行監(jiān)控數(shù)據(jù)采集，形成報表的大數(shù)據(jù)匯總。

2.2視頻監(jiān)控采集技術(shù)

為提升OPGW光纜接頭盒的運維質(zhì)量，該系統(tǒng)可以通過傳感器可以對接頭盒的環(huán)境溫濕度、高度、圖像和內(nèi)部的水浸、氣壓進行全面監(jiān)測，制定針對性的維護措施。OPGW光纜接頭盒故障智能監(jiān)測技術(shù)采用低功耗的視頻監(jiān)控芯片及視頻錄像算法，對視頻進行采集，當(dāng)視頻是動態(tài)的情況下才進行視頻儲存，可降低視頻的功耗及儲存芯片的空間，有效提升了視頻采集數(shù)量，方便維護人員對OPGW光纜接頭盒的歷史數(shù)據(jù)進行查詢，通過軟件分析判斷故障隱患。

2.3接頭盒實時定位技術(shù)

OPGW光纜接頭盒智能監(jiān)測系統(tǒng)配備有GPS定位裝置，通過該裝置可以對OPGW光纜接頭盒進行實時定位，并將定位數(shù)據(jù)通過無線網(wǎng)絡(luò)的方式進行傳輸，如果在巡檢過程中發(fā)現(xiàn)故障，OPGW光纜接頭盒智能監(jiān)測系統(tǒng)可以將接頭盒的實時位置通過GPS地圖進行展示，維修人員可以根據(jù)定位及時到達故障現(xiàn)場進行維修，有效縮短了故障維修時間，將故障產(chǎn)生的影響降到最低。OPGW光纜接頭盒故障智能監(jiān)測技術(shù)組網(wǎng)方案如下圖1所示。

OPGW光纜接頭盒智能監(jiān)測技術(shù)為用戶提供了直觀、方便、快捷的使用體驗。結(jié)合現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)不僅優(yōu)化了傳統(tǒng)人工巡檢過程的不足，而且極大地提升了巡檢效率和質(zhì)量。隨著電纜通信技術(shù)的不斷成熟，目前，電力通信專網(wǎng)已形成了以光纜通信網(wǎng)為核心的通信網(wǎng)絡(luò)，在光纜通信網(wǎng)中，接頭盒結(jié)構(gòu)設(shè)計和安裝位置對通信網(wǎng)絡(luò)的運行也將起到更為重要的作用。

隨著通信網(wǎng)絡(luò)的快速發(fā)展，光纜線路規(guī)模越來越大，相關(guān)配件的使用量越來越多，給后期的運維管理工作帶來了極大的挑戰(zhàn)。其中OPGW光纜接頭盒故障成為近年來，電網(wǎng)工作者關(guān)注的焦點。智能化的OPGW光纜接頭盒故障監(jiān)測系統(tǒng)依靠現(xiàn)代化信息管理技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)平臺，通過互聯(lián)網(wǎng)平臺、GPS定位系統(tǒng)以及互聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)對OPGW光纜線路運行數(shù)據(jù)的實時采集和傳輸，可以及時發(fā)現(xiàn)故障隱患，縮短運維周期，將故障影響降到最低。此外，通過無線傳輸和軟件分析等操作簡化了傳統(tǒng)人工巡檢的勞動強度，極大地提高了電力通信巡檢工作的質(zhì)量和效率，電力通信管理更加智能化和規(guī)范化，確保電力網(wǎng)絡(luò)安全、平穩(wěn)、高效的運行，為電力企業(yè)智能化發(fā)展提供幫助。

三、結(jié)束語

綜上所述，為提升OPGW光纜接頭盒的穩(wěn)定性及可靠性，本文分析了在光纜線路中常見的接頭盒故障，提出了基于傳感器技術(shù)的 OPGW光纜接頭盒故障智能監(jiān)測系統(tǒng)，通過傳感器可以對接頭盒的環(huán)境溫濕度、高度、圖像以及接頭盒內(nèi)部的水浸、氣壓進行全面監(jiān)測，制定針對性的維護措施。該OPGW光纜接頭盒故障智能監(jiān)測系統(tǒng)配備進水的傳感器、溫度傳感器、風(fēng)速感器以及電壓傳感器，全方位對光纜接頭盒內(nèi)部進行監(jiān)控，可以有效的確保電纜通信網(wǎng)絡(luò)安全、穩(wěn)定的運行。

參? 考? 文? 獻

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