光缆监测系统在余杭电力通信中的应用

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【摘 要】本文分析了余杭电力光缆运行中存在的问题,介绍了余杭电力光缆监测系统建设思路,重点阐述了余杭电力光缆监测系统的建设方案,最后分析了光缆监测系统建设带来的效益.

【关 键 词】光缆监测；OTDR；故障定位

1余杭电力光缆监测系统建设背景

目前余杭电力通信光缆线路已超过650km,由光缆组成的光纤通信系统已经覆盖余杭所有变电站、供电营业所和生产单位,光缆作为信息传输的高速公路,目前承载着大量重要电力系统业务：调度、调度自动化、电力信息网、图像监控和视频会议等等.但是,由于种种原因,在余杭电力光缆的运行维护和管理中存在着一些问题,这些问题影响光缆作用和价值的发挥,给余杭电力通信人员的日常管理带来了不少麻烦.

2余杭电力光缆运行中存在的问题

2.1光缆故障不能及时发现

光缆故障对光通信系统的影响是非常严重的,可能导致光纤通信系统的中断,甚至可能导致电力线路停运.及时发现光缆故障,对于迅速排除故障、降低故障带来的影响非常重要.而目前余杭电力通信光缆故障是依靠光纤设备告警或通信站点退出来来发现的,而这些条件混杂着许多非光缆因素,导致光缆故障不能及时发现.

2.2光缆故障不能快速准确定位

目前,余杭电力光缆故障定位的主要方法是依靠人工操作OTDR和结合图纸资料现场巡视查找故障点.因图纸资料不准确、线路长度与光学长度相对误差和地标参数不一致等原因会造成位置判断的误差,导致故障点不能快速且准确的定位,扩大了故障对通信系统（网络）恢复时间,甚至影响电网安全稳定运行.

2.3光缆线路资源管理方法落后

余杭电力光缆资源量大而复杂,包括光缆、路径、光配和接头盒等部分,每一部分又包含着许多内容.目前光缆线路的运行维护和管理工作量非常大,包括对上述资源的分配、使用、运行、查询和修改等,仍然使用电力表格和AUTOCAD图纸方式,资源管理方法落后.

3余杭光缆监测系统建设方案

3.1建设思路

建立光缆网络综合监测管理系统中心站,实现系统的主体功能；实现对光缆进行自动监测功能,实现对光缆的实时自动监视、自动告警、自动光纤测试、故障自动分析、电子地图故障定位等功能；建立地理信息为基础的图形化的光缆传输网地理信息管理人机界面；建立系统数据库,存储网络、线路、光缆、设备及所在的人井、电杆分布信息；实现各种管理应用功能模块功能.

3.2总体方案

3.2.1光缆监测系统基本内容

根据余杭电力光缆实际分布情况,选择中心站和勾庄监测站这两个分支较多的主要站点作为RTU监测站,在这两个RTU监测站配置了RTU主机、OTDR（光时域反射仪）、光开关设备来实现对各个方向的光缆纤芯监测功能,其他监测子站通过跳纤来连通监测路由.同时在余杭局大楼建立光缆监测系统的中心站,配置光缆监测服务器、客户终端.局大楼、勾庄变监测站的RTU将采集到的光缆实时运行信息,通过网络通道,送到局大楼的光缆监测中心站服务器内,服务器完成数据分析后再将后台信息传送到监测客户端进行数据显示.

3.2.2监测方式

为了保证监测不影响原光纤通信系统,同时尽量减少监测路由上的衰减,增大测试距离,本次工程多数采用离线的监测方式,即利用各段光缆的备用纤芯进行离线监测,各光缆端的备纤在光纤配线架上通过光跳线相联.

3.2.3告警联动方案

余杭光缆监测系统支持采用采集传输网管告警信息实现系统实时告警功能.利用华为传输网管的实时信号,监测系统收集所有这些信号,并加以分析、过滤和集中,把有用的告警信号转换成监测系统现提供的接口协议,实现与监测系统的互连互动,实现实时告警功能.

3.3技术架构

整个系统分为三层：数据存储层、逻辑处理层和界面层.数据存储层主要负责系统中各种静态资源数据、实时运行信息、以及系统信息的存储；界面层面向用户提供各种功能界面；而逻辑处理层则负责各种逻辑业务的处理,实现系统的主要业务功能,如告警监测、故障分析、资源调度方案设计等功能.系统的数据库平台采用标准的数据库.系统的中间层的应用服务器构建在J2EE平台之上,能够在不同的操作平台上运行.

3.4系统功能

3.4.1告警智能分析

系统可以与其它系统互联,例如综合网管系统、网元管理系统等.当传输网管系统接受到光通信告警时,触发RTU对相应光纤进行测试判断故障原因（设备、缆）,实现故障智能分析智能.

3.4.2线缆数据管理

系统具有完备的光纤缆线资料管理功能,对于每一条缆线基本资料都有详细的纪录,例如缆线基本资料,缆线中的芯线资料,与光通讯有关的相关属性,上架信息,转接信息,均能提供最详细的纪录.同时配合地图,能够显示光缆的路由情况.

3.4.3告警实时反映

系统实时显示所有RTU上报的告警信息,提供当前告警、历史告警的数据查询功能.

3.4.4OTDR测试数据与地理图的结合

OTDR测试的结果能把一个测试链路（link）中间所有的事件点（Event）信息分析收集起来,并且所有的点都可以对应到地理图形的相应位置.

3.4.5测试方式

系统能够对所测光纤进行点名测试、周期测试,告警测试、RTU仿真测试,结合地理图形能进行故障的定位.

3.4.6基于GIS的图形化技术

图形化技术为资源管理、告警监测系统提供了良好的界面显示和交互操作环境,本项目中,将充分利用图形化技术,提供直观、方面的用户管理和操作界面,方便用户对本系统的使用,提高系统的实用性,便于系统的推广应用.

4光缆监测系统建设效益分析

4.1避免故障

通过周期性测试,光缆监测系统对每条光缆线路的光学性能一目了然,一旦劣化指标超过门限值,启动预警机制,从而可以早期发现故障,从而避免故障的发生.

4.2缩短故障

光缆系统受到外部影响而产生的突发性故障是不可避免的,例如人为施工造成光缆中断.光缆监测系统的采用,大大缩短了发现断纤故障的时间,最大程度地缩短故障反应时间,从而缩短实际故障中断时间,降低因光缆故障而带来的损失.

4.3提高科学管理水平

光缆监测系统建设,使光缆资源的计算机管理水平得到极大的提高.原有光交接箱、熔接盒等缆线资料未能与监控系统整合在一个平台之上,一旦故障发生,原有的缆线资料由于分布式管理.不利于通信调度人员的故障处理和紧急电路调配.现有的系统及光缆监测和缆线资料于一体,两者信息互动,提高了通信人员的反应能力.

5结束语

余杭电力光缆监测系统的建设,有效提高了余杭电力通信光缆管理水平、缩短了余杭电力通信光缆中断时间、降低了因光缆故障给电网带来的影响,有力保障了余杭电网安全稳定运行.