光缆纤芯实时监测系统技术及应用

龙源期刊网光缆纤芯实时监测系统技术及应用作者：徐家赛来源：《科学与财富》2015年第34期摘要：本文笔者主要从事传输接入工作，本文主要就光缆问题发生率增加以及光缆网络维护工作量多的情况，提出了一些有效的光缆实时监测方法。对系统结构、光缆实时监测系统的工作原理以及实时测试的方式做了进一步分析。关键词：光缆纤芯、监测方式、实时监测引言：目前，由于光纤通信网络日益的拓宽，而传输速率也得到快速的提高，可是由于光缆的发展水平低过光纤通信网络的发展，管理和维护渐渐的出现问题，例如一些人为、外力的破坏，市政施工以及雷击等等一些意外问题的发生，使得光缆出现问题的频率不断的增加，导致了光纤通信网络平稳的运转。所以有必要采用先进有效的技术手段，用于光缆线路的管理和监测，因为实时地监测光缆纤芯指标的好坏，能够及时提前知道光缆出现的问题，快速知道光缆的中断原因，可以很好的减少光缆意外中断的频率，一定程度上减少了光缆的出现问题的时间，有着十分重要的作用。一、光缆监测系统工作原理光缆监测系统通过在光缆网络中的监测点上的数据采集光器件，把光纤传输性能的一大部分基础数据，像一些：光脉冲背向散射信号、光功率等等，传输于每个级的监测中心以及监测站，把数据进行分析与处理，快速的故障做出判断。光缆监测系统实时监测最主要有三种方式空闲纤芯监测、传输告警联动监测与在线监测。而且光缆监测又能够分成两个功能即是：OPM光功率监测和OTDR故障扫描。主要通过测试信号与通信信号的关系，故障告警获取方式的不同与监测对象的不同，整一个系统又能够细分成5种工作方式：即是：合纤光功率空闲芯监测、分纤光功率空闲芯监测、分纤光功率在线监测、传输告警联动监测以及合纤光功率在线监测。（1）空闲芯监测空闲纤芯监测是采用光缆中还没有使用的纤芯进行监测。由于同样光缆中的光纤芯不管有没有使用，其都会因为环境影响的程度以及物理特性的变化基本一样，但是正常于光缆线路中出现的断裂以及弯折现象中，对于每一根光纤的影响都是一样的，所以，使用空闲芯进行测试能够大致相同的取得整一条光缆在线光纤的运行参数。因为空闲芯上是没有光信号的，所以是必须要在被测光纤芯对侧设置远端光源，主动把测试光信号射入到被测光的纤芯中，而且由本侧的OPM测量光功率强度。OPM会把实时测量数据发送给RTU主控模块，由MCU对光功率进行实时统计分析，而且会把数据传送给监控中心站。如果OPM监有测到光功率低于门限时，RTU就会立刻开启OTDR，并且对故障光纤芯进行测试，还会把实时数据传回给监控中龙源期刊网心站。让监控中心站在GIS地理信息系统中进行故障查找定位。但因为本测试方案只是对光缆中的空闲芯进行监、测，所以可以快速的知道光纤故障，从而进行准确的故障定位点的前提是：光缆中全部纤芯一定要同时发生故障，并不是任何一根光纤发生故障。空闲纤芯监测主要有两个子类：A：合纤光功率空闲纤芯监测。利用OPM功率监测和OTDR故障扫描信号共同使用一根纤芯，功率监测以及故障扫描经过不同波长的光信号进行隔离，所以能够节约一条扫描监测用纤芯。B：分纤光功率空闲纤芯监测。OPM光功率监测信号以及OTDR故障扫描信号另外使用一根光缆中的两根不同的纤芯，让两种信号在物理上完全隔离。（2）在线监测使用分光器将光传输设备的工作光分出3%接入OPM，并且对工作光进行实时监测，实时的显示光纤的传输特性，而且能够快速的知道传输质量的变化。每一个光功率监测通道的门限都能够进行设定，如果被监测光纤出现断纤或出现相当大的衰减，让工作光功率下降到某一门限值以及无光时，就会发出及时告警，系统也会马上激活OTDR对故障纤芯进行测试，进行精确的故障判断与定位。（1）分纤光功率在线监测。由于OPM光功率监测以及业务信号共同是用一根纤芯。而OTDR故障扫描信号使用的是一根专用的光纤芯，很好的预防了和业务信号共用纤芯导致的干扰问题。（2）合纤光功率在线监测。OPM光功率监测、OTDR故障扫描信号和业务信号共用一根光纤芯。这种工作方式下，为避免信号相互造成干扰，OTDR一定要使用和业务信号不相同波长的测试光信号，此种监测方式需要使用波分复用单元实现OTDR故障扫描信号的加载及分离，避免影响业务信号的传输。（3）传输告警联动监测主要是通过告警接口适配器采集光传输设备网管中的故障告警信号，如果是收到光传输设备的告警信号，就会马上开启OTDR对故障光缆进行扫描，马上做出故障点的距离，并在GIS系统中进行故障定位。因为这些网管告警中通常都会掺杂很多的不是光缆中断的原因，所以需要告警接口适配器一定要支持很多种接口以及协议的，并且可以准确的翻译不相同厂家的网管告警信息。传输告警联动模式下OTDR，正常是使用空闲纤芯检测。三、5种监测方式的比较龙源期刊网使用在线光纤进行光功率实时监测的系统，因为与通信设备共同使用一根纤芯，而且引进了分光器等器件与FCM，导致整一个系统的可靠性会降低，可是由于他可以准确显示出被测光纤的确切情况，由于空闲纤芯光功率实时监测因为不参与业务信号传输通道，所以对业务信号不会进行干扰，并且具有成本较低。硬件结构简单，系统可靠性较高的特点，与此同时，空闲芯检测还能个更好的支持跨段故障扫描以及跨段监测，因此可以有效地扩大监测地方，很大程度的提升了光缆监测系统的投资效率。结束语综上所述，制定出一套便利的、高效率的、完善的光缆实时监测系统，是可以快速知道以及发现光缆事故问题，如果光缆中断是能够通过光缆监测系统的监测以及查出问题的所在点，可以及时的解决问题，很大程度的减少光缆的中断时间，从而使光缆的效率与质量得到维护，以便更好的提升光纤通信网络的可靠度。参考文献：（1）陈岳武。郑锐生、面向多业务的移动接入光缆网建设模式探讨、广东通信技术、2007（1）：42-46（2）ECM-FOMS光缆网络综合管理系统介绍.南京：南瑞集团公司通信系统分公司.2009（3）张永红，宋禹廷，张晓洲.光缆线路的维护与管理.北京：人民邮电出版社，2007