慈溪市供電局信息光纜監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的建設(shè)

林 科

（慈溪市供電局，浙江 慈溪 315300）

慈溪市供電局通過對(duì)多個(gè)光纖傳輸網(wǎng)絡(luò)的故障分析，基本可得到一個(gè)結(jié)論，在所有的傳輸事故中有50%以上是以光纜為主的傳輸介質(zhì)故障所導(dǎo)致，光纜是影響網(wǎng)絡(luò)安全性的主要因素之一。電力調(diào)度隨著通信質(zhì)量需求的不斷提高，光纜線路的維護(hù)與管理問題也日漸突出，同時(shí)光纜數(shù)量的增加以及早期鋪設(shè)的光纜逐漸老化，也導(dǎo)致光纜線路的故障頻繁發(fā)生，因此，及時(shí)發(fā)現(xiàn)光纜故障和光纜隱患，對(duì)于降低光纜阻斷的發(fā)生率，縮短光纜故障的障礙歷時(shí)，顯得越來越重要。

利用該系統(tǒng)通過日常的測(cè)試，可以長期分析光纜網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行質(zhì)量，及時(shí)發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)中存在的隱患，實(shí)現(xiàn)光纜的預(yù)防式維護(hù)，為信息光纖的狀態(tài)評(píng)價(jià)提供科學(xué)依據(jù)，實(shí)現(xiàn)信息光纖的狀態(tài)檢修。

1 系統(tǒng)方案概述

1.1 系統(tǒng)總體方案

本系統(tǒng)共設(shè)立一個(gè)監(jiān)測(cè)中心網(wǎng)管服務(wù)器和一臺(tái)光纖監(jiān)測(cè)單元RTU，監(jiān)測(cè)中心網(wǎng)管服務(wù)器與光纖監(jiān)測(cè)單元RTU采用簡(jiǎn)單可靠的LAN進(jìn)行組網(wǎng)（如圖1所示）。即在局大樓設(shè)立一臺(tái)光纖監(jiān)測(cè)單元RTU，RTU受監(jiān)測(cè)中心網(wǎng)管的管理，通過監(jiān)測(cè)中心網(wǎng)管對(duì)RTU進(jìn)行操作測(cè)試，包括手動(dòng)測(cè)試、定期測(cè)試和障礙告警測(cè)試。

此次方案設(shè)計(jì)共設(shè)立三條光路由被監(jiān)測(cè)，分別為：

光路由1：（局大樓至崇壽站方向）局大樓-110kV擔(dān)山變-110kV坎墩變-坎墩站-崇壽站；全程光纜長度16.3km。

圖1

光路由2：（局大樓至逍林供電所方向）局大樓－110kV擔(dān)山變－220kV慈溪變－35kV永福變-逍林站－逍林供電所；全程光纜長度16.28km。

光路由3：（局大樓至周巷子供電所方向）局大樓－110kV擔(dān)山變－110kV坎墩變－35kV崇壽變－35kV寧豐變－長河營業(yè)所－110kV長河變－天元營業(yè)所－110kV周巷變-周巷供電所；全程光纜長度49.90km。

每條光路由占用 2芯備用纖芯進(jìn)行測(cè)試，1芯用于OTDR測(cè)試，1芯用于光功率OPM實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。OTDR測(cè)試波長采用1625nm，每條光路由的對(duì)端分別設(shè)立一臺(tái)穩(wěn)定激光光源 OLS，光功率 OPM 實(shí)時(shí)對(duì)OLS提供的光信號(hào)進(jìn)行監(jiān)測(cè)。

一是加強(qiáng)對(duì)領(lǐng)導(dǎo)干部網(wǎng)絡(luò)信息素養(yǎng)問題研究及水平評(píng)估。以習(xí)近平總書記關(guān)于網(wǎng)絡(luò)強(qiáng)國戰(zhàn)略思想為指導(dǎo)，政府相關(guān)部門、高等院校及科研機(jī)構(gòu)應(yīng)共同加強(qiáng)對(duì)領(lǐng)導(dǎo)干部網(wǎng)絡(luò)信息素養(yǎng)問題專項(xiàng)研究，對(duì)網(wǎng)絡(luò)強(qiáng)國戰(zhàn)略下領(lǐng)導(dǎo)干部網(wǎng)絡(luò)信息素養(yǎng)的本質(zhì)、意義、特點(diǎn)、具體內(nèi)容、關(guān)鍵要素、分類測(cè)評(píng)體系以及作用機(jī)制等開展多學(xué)科多角度深入系統(tǒng)的研究。探索構(gòu)建領(lǐng)導(dǎo)干部網(wǎng)絡(luò)信息素養(yǎng)現(xiàn)狀評(píng)估與動(dòng)態(tài)比較機(jī)制，對(duì)各級(jí)領(lǐng)導(dǎo)干部網(wǎng)絡(luò)信息素養(yǎng)實(shí)際水平進(jìn)行科學(xué)測(cè)評(píng)，并對(duì)測(cè)評(píng)結(jié)果予以公開比對(duì)，以摸清“家底”，掌握實(shí)際情況，進(jìn)而提出相應(yīng)對(duì)策。

1.2 系統(tǒng)設(shè)備配置及芯線占用原則

局大樓設(shè)立一臺(tái)光纖監(jiān)測(cè)單元RTU，并配置相關(guān)模塊。OTDR模塊采用工作波長1625nm、光功率OPM模塊采用4端口、光開關(guān)切換OSW模塊采用16端口和電源模塊采用雙電源配置。

本方案建設(shè)，共建立3條光路由，每條光路由占用2芯光纖，每芯光纖分別占用光功率OPM和光s開關(guān)切換OSW一個(gè)端口。光路由 1占用OPM-1和OSW-1端口；光路由2占用OPM-2和OSW-2端口；光路由3占用OPM-3和OSW-3端口。

每條被監(jiān)測(cè)光纖采用OTDR和光功率OPM實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，當(dāng)被監(jiān)測(cè)光纖全程損耗大小超過預(yù)先設(shè)定的光功率OPM告警門限，系統(tǒng)按照預(yù)先設(shè)定的告警級(jí)別進(jìn)行光功率OPM告警，同時(shí)有可視可聞告警展現(xiàn)；當(dāng)光纖故障，系統(tǒng)會(huì)啟動(dòng) OTDR進(jìn)行線路測(cè)試，系統(tǒng)按照預(yù)先設(shè)定的線路告警門限進(jìn)行告警。光功率OPM告警和線路告警（OTDR曲線）內(nèi)容，系統(tǒng)將按照預(yù)先設(shè)定的人員以短信的方式發(fā)送告警通知。

監(jiān)測(cè)中心網(wǎng)管服務(wù)器和光纖監(jiān)測(cè)單元 RTU分別指定一個(gè) IP，監(jiān)測(cè)中心服務(wù)器為 192.168.1.121,光纖監(jiān)測(cè)單元RTU為192.168.1.120。

2 系統(tǒng)功能介紹

本系統(tǒng)主要利用 OTDR測(cè)試和光功率 OPM（Optical Monitoring）實(shí)時(shí)的對(duì)光纖網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行測(cè)試，主要對(duì)光纖的傳輸損耗（dB/km）、全程損耗（dBm）、光纖連接器損耗即兩點(diǎn)之間損耗（dB）、光纖全程長度等進(jìn)行精確測(cè)試，有效的減少和預(yù)防光纜故障，準(zhǔn)確判斷故障點(diǎn)具體位置。

2.1 故障定位

當(dāng)光纖被測(cè)試光纖中斷、連接器（琺瑯盤）松動(dòng)、光纖受擠壓或彎曲及熔接點(diǎn)損耗等，系統(tǒng)可以通過測(cè)試出故障點(diǎn)位置。

1）OTDR測(cè)試光纖中斷展示（如圖2所示）

圖2

通過OTDR測(cè)試曲線，即可測(cè)試出故障點(diǎn)位置。

2）OTDR測(cè)試光纖受擠壓（光纖彎曲）和熔接點(diǎn)損耗展示（如圖4、圖5所示）

2.2 線路告警（OTDR曲線告警）和光功率OPM告警

被監(jiān)測(cè)光纖發(fā)生故障，如光纖中斷、連接器（琺瑯盤）松動(dòng)、光纖受擠壓或彎曲等，系統(tǒng)會(huì)按照預(yù)先設(shè)定的方式，啟動(dòng)OTDR對(duì)相應(yīng)的光路由進(jìn)行測(cè)試，系統(tǒng)會(huì)按照預(yù)先設(shè)置的告警門限產(chǎn)生線路告警。線路告警按照告警級(jí)別的高低劃分，可分為三級(jí)告警，分別為線路一級(jí)告警、線路二級(jí)告警和線路三級(jí)告警。

圖3

圖4

圖5

本系統(tǒng)利用光功率OPM實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，主要測(cè)試光纖的全程損耗（dBm），當(dāng)測(cè)試的光功率OPM的最新值大于竣工值時(shí)，系統(tǒng)產(chǎn)生光功率OPM告警。

光功率OPM告警按照告警級(jí)別的高低劃分，可分為四級(jí)告警，分別為光功率OPM無光告警、光功率OPM一級(jí)告警、光功率OPM二級(jí)告警和光功率OPM三級(jí)告警。

2.3 系統(tǒng)三種測(cè)試功能

測(cè)試人員可以手動(dòng)的對(duì)被測(cè)試光路由進(jìn)行OTDR測(cè)試；也可按照系統(tǒng)預(yù)先設(shè)置的測(cè)試周期（測(cè)試的起止時(shí)刻、測(cè)試參數(shù)）進(jìn)行自動(dòng)測(cè)試；當(dāng)被監(jiān)測(cè)光纖發(fā)生障礙時(shí)（或光纖受到擠壓、光纖斷裂、光纖線路損耗變大時(shí)），即接收的光功率低于預(yù)先設(shè)定門限值時(shí)，系統(tǒng)會(huì)啟動(dòng)OTDR即刻對(duì)光纖進(jìn)行測(cè)試。

2.4 以短信的方式向值班人員發(fā)生告警通知

系統(tǒng)產(chǎn)生告警后，系統(tǒng)可按照預(yù)先設(shè)定的方式，向值班人員發(fā)送告警內(nèi)容；值班人員接收的告警內(nèi)容、接收短信的時(shí)間段等可以進(jìn)行靈活配置。

2.5 歷史數(shù)據(jù)查詢和報(bào)表

1）可查詢系統(tǒng)竣工時(shí)錄入的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，包括局站名稱、光纖使用情況、光纜段等數(shù)據(jù)。

2）可查詢告警數(shù)據(jù)資料，包括線路告警日志、光功率OPM告警日志等。

3）可按照光路由名稱對(duì)歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行查詢。

4）OTDR曲線,包括使用測(cè)試參數(shù)可生成Excle報(bào)表。

3 系統(tǒng)技術(shù)特點(diǎn)

1）系統(tǒng)采用備纖監(jiān)測(cè)

測(cè)試鏈路獨(dú)享物理介質(zhì)，即測(cè)試光信號(hào)（監(jiān)測(cè)波長）與承載業(yè)務(wù)的光信號(hào)（工作波長）在同一根光纜的不同纖芯中傳輸，測(cè)試光與業(yè)務(wù)光物理上隔離，安裝部署較簡(jiǎn)單，不需要對(duì)業(yè)務(wù)進(jìn)行割接。

2）光纖監(jiān)測(cè)單元RTU設(shè)計(jì)

此 RTU設(shè)備采用工業(yè)級(jí)設(shè)計(jì)，硬件平臺(tái)采用32位嵌入式處理器，軟件平臺(tái)基于Linux操作系統(tǒng)開發(fā)，電源采用雙電源接入，保證系統(tǒng)穩(wěn)定可靠。

3）監(jiān)測(cè)中心網(wǎng)管架構(gòu)方式B/S結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

監(jiān)測(cè)中心網(wǎng)管架構(gòu)方式為 B/S結(jié)構(gòu)（Browser/Server結(jié)構(gòu)）即瀏覽器和服務(wù)器結(jié)構(gòu)。在這種結(jié)構(gòu)下，用戶工作界面是通過WWW瀏覽器來實(shí)現(xiàn)，極少部分事務(wù)邏輯在前端（Browser）實(shí)現(xiàn)，主要事務(wù)邏輯在服務(wù)器端（Server）實(shí)現(xiàn)，這樣就大大簡(jiǎn)化了客戶端電腦載荷，減輕了系統(tǒng)維護(hù)與升級(jí)的成本和工作量，降低了用戶的總體成本（TCO）。能實(shí)現(xiàn)不同的人員，從不同的地點(diǎn)，以不同的接入方式（比如LAN，WAN，Internet/Intranet等）訪問和操作共同的數(shù)據(jù)庫；它能有效地保護(hù)數(shù)據(jù)平臺(tái)和管理訪問權(quán)限，服務(wù)器數(shù)據(jù)庫安全性也很高。

4 結(jié)論

電力公司建設(shè)信息光纜監(jiān)測(cè)系統(tǒng)后，通過日常的測(cè)試不僅加強(qiáng)了對(duì)光纜性能的監(jiān)測(cè)，而且可以強(qiáng)化光纜纖芯的管理；從而為運(yùn)維人員提供了先進(jìn)的維護(hù)管理手段，提高了勞動(dòng)生產(chǎn)效率。

[1]陳希.光纖和光纜的監(jiān)測(cè)與管理系統(tǒng)[J].電力系統(tǒng)通信,2002(5).

[2]劉春陽.光纜自動(dòng)化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)[J].光通信研究,2001(2).

[3]YDN 010-1998光纜線路自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)技術(shù)條件[S].YDN 010-1998.