一種光纜線路自動監(jiān)測系統(tǒng)的設(shè)計和實現(xiàn)

由于光纖通信具有容量大、傳送信息質(zhì)量高、傳輸距離遠(yuǎn)、性能穩(wěn)定、防電磁干擾、抗腐蝕能力強等優(yōu)點，而得到了人們的青睞。特別是在近十年里，隨著人們對寬帶業(yè)務(wù)需求的不斷提高，光纖通信得到了大力發(fā)展。但與此同時，光纜的維護與管理問題也日漸突出。隨著光纜數(shù)量的增加以及早期敷設(shè)光纜的老化，光纜線路的故障次數(shù)在不斷增加。傳統(tǒng)的光纜線路維護管理模式的故障查找困難，排障時間長，影響通信網(wǎng)的正常工作，每年因通信光纜故障而造成的經(jīng)濟損失巨大。因此，實施對光纜線路的實時監(jiān)測與管理，動態(tài)地觀察光纜線路傳輸性能的劣化情況，及時發(fā)現(xiàn)和預(yù)報光纜隱患，以降低光纜阻斷的發(fā)生率，縮短光纜的故障歷時顯得至關(guān)重要。

　　光纜監(jiān)測系統(tǒng)集計算機技術(shù)、通信技術(shù)和光電技術(shù)為一體，具備遠(yuǎn)端實時、定期測試、遇不良情況自動告警及數(shù)據(jù)綜合分析等多項功能。同時，通過定期測試，光纜自動監(jiān)測系統(tǒng)能及時判斷光纜接頭盒進水進潮情況，迅速準(zhǔn)確地判斷光纜障礙，縮短障礙歷時，及早發(fā)現(xiàn)光纜劣化情況，提高長途光纜的維護質(zhì)量。本文介紹了光纜線路自動監(jiān)測系統(tǒng)的組成原理，分析了其應(yīng)用。

　　一、應(yīng)用背景

　　據(jù)統(tǒng)計，我國已敷設(shè)光纜的總長度超過了4.05×106km,約7.582×107芯公里，而微波線路長度僅為2×105km,且傳輸容量遠(yuǎn)低于光纜線路，可見目前我國信息容量的90%以上是通過光纜線路傳送的。

　　雖然現(xiàn)有環(huán)網(wǎng)保護技術(shù)可在一定程度上能繼續(xù)保證業(yè)務(wù)的暢通，但可以看出，由于線路維護仍然采取傳統(tǒng)的方式維護搶修，線路故障恢復(fù)歷時均較長，出現(xiàn)業(yè)務(wù)故障的隱患仍然存在。

　　因此，實施對光纜線路的實時監(jiān)測與管理，動態(tài)地觀察光纜線路傳輸性能的劣化情況，及時發(fā)現(xiàn)和預(yù)報光纜隱患，以降低光纜阻斷的發(fā)生率，縮短光纜的故障歷時顯得至關(guān)重要。

　　二、光纜線路監(jiān)測系統(tǒng)的應(yīng)用

　　光纜線路自動監(jiān)測系統(tǒng)是電信管理網(wǎng)（TMN）中傳輸網(wǎng)管理域的一個子網(wǎng)，是有效壓縮全阻障礙歷時和及時發(fā)現(xiàn)光纜線路隱患的重要技術(shù)手段。它利用計算機技術(shù)、光纖通信測量等技術(shù)，對光纜線路質(zhì)量、運行等情況進行自動、實時監(jiān)控和測試。

　　根據(jù)監(jiān)測對象的不同，一般將監(jiān)測系統(tǒng)分為兩大類：對光纜金屬護套對地絕緣電阻的測試和對光纖后向散射系數(shù)的測試，前者也稱光纜護套對地絕緣自動監(jiān)測系統(tǒng)，后者稱光纖自動監(jiān)測系統(tǒng)。

　　1.光纜護套對地絕緣電阻自動監(jiān)測系統(tǒng)

　　光纜（optical fiber cable）主要是由光導(dǎo)纖維（細(xì)如頭發(fā)的玻璃絲）和塑料保護套管及塑料外皮構(gòu)成，光纜內(nèi)沒有金、銀、銅鋁等金屬，一般無回收價值。光纜是一定數(shù)量的光纖按照一定方式組成纜心，外包有護套，有的還包覆外護層，用以實現(xiàn)光信號傳輸?shù)囊环N通信線路。 即：由光纖（光傳輸載體）經(jīng)過一定的工藝而形成的線纜。光纜護套對地絕緣電阻自動監(jiān)測系統(tǒng)是通過遠(yuǎn)程測量直埋光纜金屬外護層對大地構(gòu)成回路的完整性來實現(xiàn)對光纜監(jiān)測的目的。它利用遠(yuǎn)程供電系統(tǒng)對安裝于直埋光纜接頭盒內(nèi)的設(shè)備進行充電，并進行數(shù)據(jù)的收集和分析，產(chǎn)生告警信號。

　　該系統(tǒng)優(yōu)點能在外護套質(zhì)量受到影響時，提供損傷預(yù)警，可及時對受損光纜進行修復(fù)；自動進行數(shù)據(jù)采集；系統(tǒng)設(shè)備較為簡單（與光纖監(jiān)測相比較）；提供定量的故障定位信號，縮短障礙歷時。

　　但該系統(tǒng)在應(yīng)用時，還存在以下缺點。

　　（1）由于國內(nèi)直埋光纜施工時，在金屬外護層對地絕緣電阻方面存在較多的問題，而該系統(tǒng)在安裝前要求對地絕緣電阻必須符合規(guī)定，因此前期改造的工作量很大；

　?。?）前站安裝傳感器時，必須打開接頭盒，對已開通電路的線路來講，危險性大；

　　（3）由于該系統(tǒng)利用直埋光纜金屬外護層與大地構(gòu)成的回路來進行測試和傳輸數(shù)據(jù)，不適用于架空光纜線路。

　　綜合以上分析，由于目前迫切需要應(yīng)用光纜線路自動監(jiān)測系統(tǒng)的干線均已建設(shè)成形，改造困難大，故光纜護套對地絕緣電阻自動監(jiān)測系統(tǒng)應(yīng)用的可行性較差。