利用智能化光纖保護模塊實現(xiàn)鐵路光通信系統(tǒng)安全保護

李玉梅

摘 要：鐵路隨著Internet的IP數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)高速增長，鐵路信息化快速發(fā)展，造成對傳輸線路帶寬的需求不斷加大，使用DWDM（密集波分復用）技術(shù)作為最有效的解決線路帶寬和通道擴容的方法，其開放式結(jié)構(gòu)，支持不同廠商的客戶端接入，與多種廠家的設(shè)備互連、互通，成為鐵路通信網(wǎng)發(fā)展的主流趨勢，以下就光纖保護模塊在實際鐵路通信網(wǎng)中如何保護設(shè)備安全運行進行闡述。文章通過對智能化光纖保護模塊工作原理的介紹，重點介紹了西南環(huán)在寶雞-鳳州段利用光纖保護系統(tǒng)的典型應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：智能化光纖保護系統(tǒng)；自動倒換；高可靠性

1 智能化光纖保護模塊主要功能

對主備路由傳輸光纜的關(guān)鍵纖芯進行光功率自動監(jiān)測、自動控制（路由切換）和保護，并提供集中網(wǎng)管功能（設(shè)備集中告警功能、遠程測試及控制功能），真正有效地保護了光纖通信系統(tǒng)，從而建立一個無阻斷、、安全、抗災(zāi)害能力強的光通信網(wǎng)。倒換原理如下：兩端光纖自動保護系統(tǒng)設(shè)置為局端和遠端，設(shè)為自動倒換，正常時工作在主用，備用顯示正常，當其中一端監(jiān)測到主用光線路異常時，本端會將收、發(fā)同時自動切換至備用，且主用告警燈亮，另一端由于在原主用收不到光功率也立即會切換至備用，保證兩端系統(tǒng)同步，設(shè)備運行正常，業(yè)務(wù)正常。主用中斷后自動切換至備用，當主用線路修復后此系統(tǒng)仍工作在備用，是非恢復式，只有通過維護菜單中的切換至主使其工作在主用。當備用光路中斷后，又可自動回到主用。

1.1 菜單具體功能簡介

光功率設(shè)置菜單項是用于設(shè)置主、備路由光功率參考以及告警、切換門限的功能項，下面是系統(tǒng)的告警判定公式：

系統(tǒng)當前測試光功率值<（參考功率值-相應(yīng)門限值）在上述公式成立時，系統(tǒng)告警。

1.2 系統(tǒng)告警分為以下幾種類型

1.2.1 主路由業(yè)務(wù)光功率告警和業(yè)務(wù)光切換告警。

1.2.2 備路由業(yè)務(wù)光功率告警和業(yè)務(wù)光切換告警。

1.2.3 備纖光功率告警和備纖收無光告警（業(yè)務(wù)工作在主路由時，對端模塊內(nèi)部自帶測試光源的光功率值）。

1.2.4業(yè)務(wù)纖主路由、備路由參考光功率設(shè)置范圍為-10dbm～-60dbm。

系統(tǒng)設(shè)置

設(shè)置局、遠端模塊：選擇局端時，系統(tǒng)告警上傳至網(wǎng)管并且內(nèi)部自帶測試光源始終打開；選擇遠端時，則僅發(fā)出聲光告警，告警不上傳并且模塊內(nèi)部自帶測試光源在模塊收無光時始終關(guān)閉。（可以在無網(wǎng)管的條件下在局端模塊的告警狀態(tài)燈上反映遠端模塊備纖收無光狀態(tài)）

1.3 系統(tǒng)維護

查詢備纖光功率：當系統(tǒng)工作在主路由時，對備纖進行光功率測試查詢。此時模塊R備端口上檢測到對端光纖保護模塊內(nèi)部自帶光源的光功率測試值

切換至主：系統(tǒng)將電路切換到主纖。

切換至備：系統(tǒng)將電路切換到備纖。

清除告警：清除當前的告警，但不清除歷史告警。

1.4 光保護系統(tǒng)功能

1.4.1 光纜質(zhì)量實時監(jiān)測功能

提供主備纜雙纖測試功能，即對主備纜（收發(fā)）雙纖同時進行光功率監(jiān)測，可完全監(jiān)測主備路由的光纜質(zhì)量，預(yù)測光纜的使用壽命，并能有效避免主備路由光纖同時阻斷的可能性；主纖采用97：3分光在線監(jiān)測的方案，備纖通過設(shè)備自己提供的光源實現(xiàn)全光監(jiān)測。

1.4.2 自動切換保護功能

即在主業(yè)務(wù)線路發(fā)生阻斷后，系統(tǒng)自動檢測告警并將故障線路快速切換至備用路由的光纖上，縮短故障歷時，減小故障損失。

1.4.3 主動路由應(yīng)急調(diào)度功能

在主路由未中斷的情況下，如有必要可通過后臺網(wǎng)管中心將業(yè)務(wù)強制調(diào)配至備用路由上，無需到現(xiàn)場在ODF架上手動調(diào)度，既節(jié)省時間又安全方便。如通過監(jiān)測中心對通信收光功率變化預(yù)警的光纖傳輸系統(tǒng)及時點名控制，50毫秒內(nèi)切換到備用光纜光纖，在阻斷前保護，對用戶的通信影響僅為切換時間50毫秒內(nèi)。

1.4.4 系統(tǒng)遠程監(jiān)控和管理功能

系統(tǒng)提供網(wǎng)管功能和權(quán)限級別管理。能在授權(quán)的方式下對光纜線路遠程的監(jiān)控和管理。如遠程查詢主備線路的光功率測試值和對局、遠端模塊的告警和切換門限進行設(shè)置。或者進行強制切換和遠程恢復的功能。

2 光纖保護系統(tǒng)的典型運用

由于寶雞至鳳州段有兩條光纜：寶鳳16芯及寶鳳48芯，另外用寶鳳48芯的47#、48#纖作為此系統(tǒng)備用纖芯，并將此系統(tǒng)納入智能光纖保護系統(tǒng)，當寶鳳16芯光纜中斷時，此系統(tǒng)可自動進行保護。

2.1 組網(wǎng)簡介

西南環(huán)設(shè)備在西安至鳳州段組網(wǎng)及設(shè)備類型如圖1所示：

西南環(huán)設(shè)備在寶雞至鳳州段用寶鳳16芯纜13#、14#纖，寶雞在整個環(huán)內(nèi)為兩個OTM背對背設(shè)備，鳳州為OLA，由于寶鳳間有兩條光纜，故將光纖智能保護系統(tǒng)加入此設(shè)備，以保證寶雞至鳳州段16芯纜中斷時西南環(huán)設(shè)備可自動倒換，保證業(yè)務(wù)的不中斷使用。

2.2 操作注意事項

2.2.1 切換至備用：利用系統(tǒng)維護中的此項操作可將設(shè)備由主用光路切換至備用光路。

2.2.2 切換至主用：利用系統(tǒng)維護中的此項操作可將設(shè)備由備用光路切換至主用光路。

2.2.3 當系統(tǒng)顯示備纖告警時，并已經(jīng)確認備纖存在真正問題，應(yīng)將此系統(tǒng)兩端設(shè)備均強制至主用，以防主用纖在備用纖未恢復期間出現(xiàn)問題時切換至備用，強制至主用的方法：在光功率參數(shù)設(shè)置菜單中，業(yè)務(wù)纖主路由參考光功率設(shè)為-60dbm即可強制至主用。

2.2.4 當主、備用線路同時出現(xiàn)故障時，此系統(tǒng)會自動工作在主用，修復時必須先將主用纖芯恢復正常，此系統(tǒng)才可處于激活狀態(tài)，再恢復備用纖芯即可。

2.3 實際中應(yīng)用

2011年12月16日寶陽線青石崖-秦嶺區(qū)間由于貨車側(cè)翻將寶陽16芯光纜砸斷，西南環(huán)設(shè)備寶鳳段自動倒換至備用48芯光纜，經(jīng)現(xiàn)場搶修寶陽16芯光纜恢復后，通過網(wǎng)管倒至主用，智能化光纖保護模塊在主用光纜中斷后保證設(shè)備正常使用。

3 結(jié)束語

應(yīng)用光纖智能保護系統(tǒng)，可提高設(shè)備運行質(zhì)量，縮短人工倒線有可能造成的延時，為用戶提供一個高質(zhì)量、有保護的運行網(wǎng)絡(luò)。骨干傳輸設(shè)備在有兩條光纜的情況下，使用光纖智能保護系統(tǒng)在實際運用，可以防止由于線路故障影響的設(shè)備中斷或倒線造成的延時故障發(fā)生，大大提高了設(shè)備運行質(zhì)量，保證鐵路通信業(yè)務(wù)安全暢通運行！