基于GIS的通信光纜故障定位及保障系統(tǒng)

思海艷

摘 要：隨著信息技術(shù)的不斷發(fā)展，通信技術(shù)在各個領(lǐng)域的應(yīng)用越來越廣，在當(dāng)前通信系統(tǒng)中，信息傳輸采用了光纜技術(shù)，其有效提高信息傳播的速率，但是也存在一定缺點(diǎn)，在發(fā)生故障問題后，會極大的影響通信質(zhì)量，而且一條光纜上有成千上萬個用戶，為了保證用戶的體驗，相關(guān)工作人員需要做好光纜的故障檢修工作。本文對基于GIS的通信光纜故障定位及保障系統(tǒng)進(jìn)行了介紹，這項技術(shù)可以快速的定位出故障出現(xiàn)的位置，還可以采取有效的保障措施解決故障，有效降低了光纜故障帶來的損失。

關(guān)鍵詞：GIS；通信光纜；故障；定位；保障

GIS是地理信息技術(shù)，其可以利用先進(jìn)的設(shè)備對地理空間分布的數(shù)據(jù)進(jìn)行采集于分析，再利用圖表以及文本的形式，將采集到的數(shù)據(jù)表示出來。在通信光纜系統(tǒng)運(yùn)行的過程中，采用的設(shè)備比較多，而且分布比較密集，由于設(shè)備的容量較大，所以信息、數(shù)據(jù)傳播的速度很快，這給人們帶來了較大的便利，但是光纜出現(xiàn)故障后，會導(dǎo)致通信的質(zhì)量大大降低，還會出現(xiàn)通信系統(tǒng)癱瘓的情況，這給用戶帶來了較大的損失，必須采取有效的措施進(jìn)行搶修。為了提高故障檢修的效率，首先需要對故障存在的位置進(jìn)行確定，這些光纜被埋設(shè)的地方可能比較隱蔽，只有利用GIS技術(shù)，才能縮短故障檢測的時間，加快故障檢測的準(zhǔn)確性，從而提高故障檢修的準(zhǔn)確性。

1 基于GIS的通信光纜故障定位

光纜在通信系統(tǒng)的應(yīng)用，有效提高了信息傳播的速率，在對光纜進(jìn)行鋪設(shè)時，是按照固定的位置進(jìn)行安裝的，為了保證定位的準(zhǔn)確性，一般在鋪設(shè)光纜時，每隔一段距離就會設(shè)置具有提示作用的標(biāo)志物，而且會將兩個標(biāo)志物的距離以及周圍環(huán)境進(jìn)行記錄，然后將這些數(shù)據(jù)記錄在GIS系統(tǒng)中。當(dāng)光纖線路出現(xiàn)故障后，首先會對發(fā)生缺陷的位置進(jìn)行檢測，這項工作一般會利用光時域計反射計等技術(shù)，而測量的地點(diǎn)是在靠近標(biāo)志物的地方，這可以有效測量出故障位置與測量點(diǎn)之間的距離，在確定兩個標(biāo)志物的距離后，就可以了解故障存在的位置區(qū)間。基于GIS的通信光纜故障定位具有較高的準(zhǔn)確性，其與物理中找電路二分法有著一定相似性，會將需要檢測的目標(biāo)分為兩個部分，然后縮小區(qū)間的范圍。利用GIS定位技術(shù)對通信光纜系統(tǒng)中故障存在的位置進(jìn)行測量，可以有效的提高故障檢修的準(zhǔn)確性，其在實際應(yīng)用的過程中，收到了良好的效果，可以在通信系統(tǒng)中進(jìn)行大力推廣，這有利于實現(xiàn)通信光纜系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行，也可以給用戶帶來良好的體驗。

2 基于GIS的通信光纜故障保障系統(tǒng)

將光纜應(yīng)用在通信系統(tǒng)中，可以提高數(shù)據(jù)、信息傳播的速率，還可以保證用戶上網(wǎng)的便捷性，但是光纜比較容易發(fā)生故障，在檢測的過程中有著較大的難度，而且延長了檢修的時間，這會通信企業(yè)以及用戶都帶來了較大的損失，為了解決這一問題，相關(guān)工作人員必須對通信光纜的各項數(shù)據(jù)進(jìn)行測量，在對光纜進(jìn)行鋪設(shè)時，都會設(shè)置標(biāo)志物，這可以了解不同位置光纜相隔的距離以及角度等，再利用相關(guān)繪圖軟件，可以將平面的數(shù)據(jù)組建成具有立體感的三維空間，這相當(dāng)于房子的三維效果圖。利用GIS技術(shù)，可以對不同光纜之間的距離以及長度進(jìn)行量化，從而了解到光纜之間的準(zhǔn)確距離。利用GPS技術(shù)可以將測量到的數(shù)據(jù)采用具有立體感的方式在地圖上進(jìn)行表示，從而了解光纜所處的具體位置，并對光纜周圍的環(huán)境有所掌握。在通信系統(tǒng)發(fā)生故障后，利用GIS故障定位技術(shù)，首先可以確定光纜存在故障的位置，然后再對相關(guān)空間數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，根據(jù)數(shù)據(jù)做出處理的方案，在對相關(guān)設(shè)備以及資源的配置進(jìn)行優(yōu)化，從而解決故障，并避免故障再次發(fā)生。下面筆者對基于GIS的通信光纜故障保障系統(tǒng)進(jìn)行簡單的分析，以供參考。

2.1 確定光纜存在故障的位置

光纜出現(xiàn)問題的具體位置的確定直接決定了搶修的效果。在故障點(diǎn)的測量中，可以先通過儀器測量出故障點(diǎn)距離目標(biāo)點(diǎn)的水平長度，然后根據(jù)之前描繪的立體情景圖確定故障點(diǎn)的準(zhǔn)確位置和周邊的地理環(huán)境。這些數(shù)據(jù)不僅會作為此次搶修的重要參考數(shù)據(jù)，同時也會記錄在數(shù)據(jù)庫中以便作為以后事故搶修的參考。

2.2 地理信息系統(tǒng)的空間分析

地理信息系統(tǒng)是一個新興的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，相比于傳統(tǒng)的信息管理系統(tǒng)有著很多的優(yōu)勢。例如不同的故障點(diǎn)會有不同的環(huán)境，而它可以處理各種環(huán)境數(shù)據(jù)的關(guān)系分析，傳統(tǒng)的信息管理系統(tǒng)就無法做到這一點(diǎn)?；诖?，地理信息系統(tǒng)不僅可以準(zhǔn)確定位故障點(diǎn)的位置，還可以對光纜埋設(shè)地點(diǎn)的土質(zhì)、山川、河流等信息進(jìn)行儲存，為以后光纜的鋪設(shè)提供數(shù)據(jù)依據(jù)。

任何方案總有一個最佳方案，工程實施也不例外。具體工作的實施往往會受到多方面因素的制約，例如施工線路太長、光纜埋設(shè)對當(dāng)?shù)鼐用裼胁缓玫挠绊憽⒔?jīng)濟(jì)費(fèi)用高等等。在地理信息系統(tǒng)中有了足夠的數(shù)據(jù)，就可以綜合各方面的因素，選擇最好的路徑進(jìn)行搶修或者建設(shè)。

2.3 對問題決策提供歷史借鑒

在光纜故障檢測技術(shù)方面，傳統(tǒng)故障檢測采用OTDR測試，是通過發(fā)射光脈沖到光纖內(nèi)，然后在OTDR端口接收返回的信息來進(jìn)行。當(dāng)光脈沖在光纖內(nèi)傳輸時，會由于光纖本身的性質(zhì)產(chǎn)生散射、反射。其中一部分的散射和反射就會返回到OTDR中。返回的有用信息由OTDR的探測器來測量，它們就作為光纖內(nèi)不同位置上的時間或曲線片斷。從發(fā)射信號到返回信號所用的時間，再確定光在玻璃物質(zhì)中的速度，就可以計算出距離。經(jīng)歷了多次搶修，在實踐中積累了豐富的經(jīng)驗，對這些經(jīng)驗進(jìn)行量化處理，分門別類，例如某一現(xiàn)象表明光纜出現(xiàn)的是哪一類問題，出現(xiàn)問題的原因又是屬于哪一類。當(dāng)下一次出現(xiàn)類似的問題時，可以參照數(shù)據(jù)庫中給出的方法進(jìn)行解決，提高了解決問題的速度和效率。

2.4 設(shè)備和資源的優(yōu)化配置

主要表現(xiàn)在三個方面：首先是對數(shù)據(jù)的采集和整理。在地理信息系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)就是解決問題的資源，對數(shù)據(jù)采集和整理是設(shè)備資源優(yōu)化配置的第一步。其次是強(qiáng)化數(shù)據(jù)庫的信息檢索功能。要在龐大的數(shù)據(jù)庫中快速找到目標(biāo)數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)檢索功能是關(guān)鍵，細(xì)化數(shù)據(jù)分類的程度，提高搜索的精確度。最后是對數(shù)據(jù)使用情況的統(tǒng)計分析。某個數(shù)據(jù)使用越多，說明在現(xiàn)實中該問題出現(xiàn)得較多，所以在以后的光纜建設(shè)中要尤其注意這個問題。

結(jié)束語

光纜在通信系統(tǒng)中有著廣泛的應(yīng)用，這種材料具有較高的傳輸速度，可以提高通信系統(tǒng)的運(yùn)行質(zhì)量，在當(dāng)前社會對通信系統(tǒng)以及信息技術(shù)有著較大的依賴性，如果通信光纜系統(tǒng)發(fā)生故障，會極大的影響用戶的正常工作與生活，還會給通信企業(yè)帶來較大的經(jīng)濟(jì)損失，為了解決這一問題，相關(guān)研究人員提出了基于GIS的通信光纜故障定位與保障系統(tǒng)，有效提高了通信光纜的搶修帶的效率。

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