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關(guān)鍵詞:光纜 自動監(jiān)測系統(tǒng) 設(shè)計 測試

中圖分類號:TN93 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1672-3791(2012)05(c)-0039-01

1 建設(shè)光纜自動監(jiān)測系統(tǒng)的必要性

光纜自動監(jiān)測系統(tǒng)的提出,主要是針對現(xiàn)階段光纜應(yīng)用的不斷增長以及各種故障問題的日益突出。該系統(tǒng)能夠?qū)饫|線路進(jìn)行實時、動態(tài)的監(jiān)測、管理和維護(hù),并通過故障快速定位、縮小故障歷時和及時故障隱患排除等,有效地提高了光纜日常維護(hù)及管理工作的效率和可控性,從而使原本被動的光纜維護(hù)轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃泳S護(hù),進(jìn)一步降低了企業(yè)運行維護(hù)成本。

1.1 有助于確保光纜安全、高效、穩(wěn)定運行

目前,隨著我國光纜通信的發(fā)展速度越來越快,光纜通信工程也隨之不斷增多,大量新技術(shù)的應(yīng)用使得傳輸系統(tǒng)的容量也越來越大。由于光纜本身的通信容量非常大,而且故障的查找及維修也較為困難,一旦出現(xiàn)光纜線路故障極有可能導(dǎo)致系統(tǒng)長時間阻斷,這樣不僅會影響用戶的正常使用,同時也會給企業(yè)帶來巨大的損失。而光纜自動監(jiān)測系統(tǒng)能夠及時、準(zhǔn)確地對線路中的故障進(jìn)行定位,并以最快的速度進(jìn)行維修,有效地確保了光纜的安全、高效、穩(wěn)定運行。

1.2 有利于提高經(jīng)濟效益

光纜自動監(jiān)測系統(tǒng)最主要的作用是能夠有效地預(yù)防線路阻斷或是全阻故障的發(fā)生,通過實時監(jiān)測可以發(fā)現(xiàn)光纜中可能出現(xiàn)的故障征兆,并在其未形成嚴(yán)重故障前及時解決處理。系統(tǒng)可對光纜線路中某些緩慢變化的情況進(jìn)行監(jiān)測,如光纜接頭盒進(jìn)水等,這對于防止尚無防水防潮性能的接頭盒發(fā)生故障是極其重要的。同時,系統(tǒng)還可以縮小故障歷時,從而有效降低了經(jīng)濟損失。通過對光纜容易發(fā)生阻斷的地點進(jìn)行實時監(jiān)測,可以為搶修提供及時準(zhǔn)確的信息,這樣不僅使光纜故障歷時縮短,而且還降低了各種難以預(yù)防的風(fēng)險給光纜通信帶來的損失。

2 光纜自動監(jiān)測系統(tǒng)的設(shè)計與測試

2.1 光纜自動監(jiān)測系統(tǒng)的設(shè)計

(1)系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)框架。本系統(tǒng)是由監(jiān)測中心、監(jiān)測站以及通信網(wǎng)絡(luò)三部分構(gòu)成。通常情況下,一個監(jiān)測中心能夠?qū)€多監(jiān)測站進(jìn)行管理和控制,以此來達(dá)到分散測量、集中管理的目的。監(jiān)測中心與監(jiān)測站之間主要是通過網(wǎng)絡(luò)連接實現(xiàn)通信。這兩個部分既相互關(guān)聯(lián),又相對獨立,當(dāng)通信中斷時,監(jiān)測站能夠按照預(yù)先配置的數(shù)據(jù)獨立完成測試。其中每個部分所負(fù)責(zé)完成的功能均不相同,各部分的具體功能如下:①監(jiān)測中心。這部分的主要功能是負(fù)責(zé)對本管區(qū)內(nèi)的監(jiān)測站進(jìn)行管理;②監(jiān)測站。一般按照管區(qū)可將監(jiān)測站分為市級和縣級兩類,具體負(fù)責(zé)對網(wǎng)絡(luò)中的光纜進(jìn)行監(jiān)測,并對整個網(wǎng)絡(luò)的運行狀況實施監(jiān)控,可將告警及時傳給監(jiān)測中心;③通信網(wǎng)絡(luò)。即數(shù)據(jù)傳輸通道,其主要作用是將中心與監(jiān)測站之間進(jìn)行連接,借此來實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸。

(2)各部分的具體設(shè)計。①監(jiān)測中心。該部分一般采用的是主備用方式,主要由GIS服務(wù)器、控制器、路由器、網(wǎng)絡(luò)適配器、集線器、顯示器、MODEM、打印機以及一些相關(guān)軟件等構(gòu)成;②監(jiān)測站。該部分通常都是安裝在傳輸機房中的機架內(nèi),其具體負(fù)責(zé)對光纜進(jìn)行遠(yuǎn)程自動監(jiān)測,主要由網(wǎng)絡(luò)適配器、濾光器、路由器、程控光開關(guān)、MODEM、波分復(fù)用器和告警監(jiān)測、控制、OTDR、電源等模塊以及相關(guān)軟件構(gòu)成;③通信網(wǎng)絡(luò)。該部分能夠?qū)崿F(xiàn)中心與各站之間的數(shù)據(jù)交換,從而達(dá)到遠(yuǎn)程管理的目的。本系統(tǒng)支持多種類型的通信線路。

(3)系統(tǒng)軟件結(jié)構(gòu)。本系統(tǒng)軟件的結(jié)構(gòu)采用的是面向?qū)ο蟮脑O(shè)計,并按照模塊的方式構(gòu)成,其中各個模塊均以獨立的形式存在,單個模塊的升級或變更不會對其它模塊造成影響。其具有性能控制、安全管理、備份以及容錯等能力。根據(jù)軟件的具體功能可將其分為以下三層:①監(jiān)測數(shù)據(jù)采集層。該層主要負(fù)責(zé)完成光纜光功率的實時采集和OTDR測試,處理之后的數(shù)據(jù)信息通過通信網(wǎng)絡(luò)回傳給監(jiān)測中心;②數(shù)據(jù)處理層。主要負(fù)責(zé)實現(xiàn)各類數(shù)據(jù)的存儲備份、分析處理、通信調(diào)度以及系統(tǒng)告警等功能;③應(yīng)用層。負(fù)責(zé)為用戶提供操作及維護(hù)工具,該層采用的是模塊化結(jié)構(gòu),其中主要應(yīng)用了以下技術(shù):GIS故障定位、實時監(jiān)測、性能統(tǒng)計、曲線分析、對外接口以及告警等等。

(4)軟件特點。本系統(tǒng)采用的軟件具有以下特點:便于維護(hù)、良好的開放性、模塊修改方便簡單、易于升級。

2.2 系統(tǒng)測試

(1)軟件測試。目前針對光纜自動檢測系統(tǒng)軟件的常用測試方法主要有以下兩種:①黑盒測試。該測試方法又被稱之為數(shù)據(jù)驅(qū)動測試或功能測試。其最大的優(yōu)點是無論系統(tǒng)采用的是何種軟件程序,它都是從客戶的角度出發(fā),并按照產(chǎn)品所要實現(xiàn)的功能及預(yù)先設(shè)計好的規(guī)格等內(nèi)容,來檢驗產(chǎn)品是否符合用戶要求。在具體測試的過程中,測試者僅需要在軟件程序的接口上進(jìn)行測試即可,它只檢查程序功能是否與使用說明書中的有關(guān)規(guī)定相符。利用該方法進(jìn)行測試能夠發(fā)現(xiàn)如下問題:應(yīng)具備的功能是否有遺漏或是不正確、各種性能是否與用戶的要求相符、人機界面是否美觀正確、接受到的輸入數(shù)據(jù)是否正確、產(chǎn)出的輸出信息結(jié)果是否準(zhǔn)確等;②白盒測試。又稱邏輯驅(qū)動測試或是結(jié)構(gòu)測試。該方法主要是從設(shè)計開發(fā)者的角度進(jìn)行測試。具體是指已知產(chǎn)品的內(nèi)部工作流程,然后檢測其內(nèi)部動作是否與預(yù)定的工作要求相符,這種方法所關(guān)心的是軟件程序的使用,而并不注重軟件的功能。

(2)性能測試。①點名測試。首先,由監(jiān)測中心發(fā)出指定的點名測試口令,然后對數(shù)據(jù)傳輸?shù)倪^程及其分析結(jié)果進(jìn)行觀察,如果測試結(jié)果的回傳率能夠達(dá)到100%則表示合格;②周期測試。可將每條光纜的測試周期設(shè)定為24h,并進(jìn)行10次反復(fù)測試,如果在這一周期內(nèi),測試回傳率能夠達(dá)到100%即為合格;③故障告警測試。可采用人工測試法對故障告警進(jìn)行測試,具體做法為在監(jiān)測系統(tǒng)的范圍內(nèi),選擇一條備用的光纜,通過人為彎曲的方式造成其衰耗增加,如果系統(tǒng)能夠及時準(zhǔn)確發(fā)現(xiàn)故障,則表示合格。

3 結(jié)語

總而言之,隨著光纜的覆蓋范圍越來越廣,其運行的安全性和可靠性也受到人們越來越多的關(guān)注,為了進(jìn)一步確保光纜的穩(wěn)定運行,光纜自動監(jiān)測系統(tǒng)的建設(shè)已經(jīng)勢在必行。這不僅能夠保障用戶的正常使用,而且還能夠降低運行維護(hù)成本,從而為企業(yè)帶來巨大的經(jīng)濟效益和社會效益。

參考文獻(xiàn)

[1] 郭平元.光纜自動監(jiān)測系統(tǒng)在城域網(wǎng)設(shè)計中的初探[J].內(nèi)蒙古科技與經(jīng)濟,2009(11).

[2] 李平.基于GIS的光纜自動監(jiān)測系統(tǒng)探討[C].中國電機工程學(xué)會電力通信專業(yè)委員會第七屆學(xué)術(shù)會議論文集,2008(11).

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［關(guān)鍵詞］ 監(jiān)測系統(tǒng)； 通信傳輸； 光纖

現(xiàn)代信息全球化的推動，突飛猛進(jìn)的信息化建設(shè)，使光纜信息通信技術(shù)在信息化建設(shè)中占有越來越重要的地位。承擔(dān)著整個通信網(wǎng)絡(luò)九成以上通信業(yè)務(wù)的光纖傳輸網(wǎng)，不僅有超大的容量，也逐漸成為通信網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵結(jié)構(gòu)部分。

1光纜監(jiān)測系統(tǒng)簡述

所謂光纜監(jiān)測系統(tǒng)，就是通過對光纜進(jìn)行監(jiān)測，進(jìn)而做出光纜運行是否正常的判斷；當(dāng)出現(xiàn)不正常情況時，就會進(jìn)行報警，并進(jìn)行相應(yīng)的測試，以準(zhǔn)確定位故障發(fā)生點。隨著現(xiàn)代信息技術(shù)和通信事業(yè)的發(fā)展，光纜監(jiān)測技術(shù)的水平和手段得到提高和完善，已經(jīng)由最初的肉眼監(jiān)測發(fā)展到現(xiàn)今的監(jiān)測結(jié)果更精確的電子化自動監(jiān)測。所謂電子自動化監(jiān)測是指運用自動化監(jiān)測系統(tǒng)，實施對光纜線路傳輸質(zhì)量的監(jiān)測。跟傳統(tǒng)的肉眼監(jiān)測相比，電子自動化監(jiān)測具有高效、準(zhǔn)確的優(yōu)點。

光纜監(jiān)測系統(tǒng)實施的流程分為3個部分：信息采集、匯總與分析信息數(shù)據(jù)、評價與診斷設(shè)備的運行情況。（1）如果沒有信息采集，就不能進(jìn)行光纜信息監(jiān)測。信息采集是指獲取信息，讓檢測員了解監(jiān)測對象處于什么樣的狀態(tài)。（2）如果對收集起來的數(shù)據(jù)不進(jìn)行匯總和分析，就失去了收集數(shù)據(jù)的作用，無法揭示數(shù)據(jù)反映的現(xiàn)象，無法揭示內(nèi)在的規(guī)律，監(jiān)測很難實施。（3）評價與診斷設(shè)備運行的情況。因為監(jiān)測是最基本的維護(hù)行為，維護(hù)的最終目標(biāo)是能夠進(jìn)行評價和診斷。

2光纜監(jiān)測系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能

2．1監(jiān)測系統(tǒng)組成結(jié)構(gòu)

光纜監(jiān)測系統(tǒng)主要由監(jiān)測中心、rtu遠(yuǎn)端檢測站和操作終端3部分組成。其中，遠(yuǎn)端監(jiān)測站主要包括光時域反射儀otdr、光功率監(jiān)測opm單元以及光開關(guān)osw等硬件設(shè)備，分為監(jiān)控單元和測試單元，前者主要負(fù)責(zé)對光纜信息進(jìn)行監(jiān)控，后者主要是對光纜運行狀態(tài)進(jìn)行測試。處于光纜監(jiān)測系統(tǒng)的控制中心地位的是監(jiān)測中心站，主要包括監(jiān)測網(wǎng)管系統(tǒng)和服務(wù)器兩部分，主要作用是根據(jù)接收到的管功率監(jiān)測單元的相關(guān)警報，向光時域反射儀以及光開關(guān)發(fā)送測試及切換等相關(guān)命令，并根據(jù)反饋回來的測試結(jié)果加以分析，做出判斷，準(zhǔn)確定位故障點。操作終端也就是監(jiān)測客戶端，即用戶對整個系統(tǒng)的操作終端，包括pc終端以及相應(yīng)軟件兩部分，主要是為用戶進(jìn)行線路維護(hù)、查找故障點提供便利條件。

2．2監(jiān)測系統(tǒng)功能

（1） 多項測試功能。包括點名測試、定期測試、障礙告警測試。點名測試是指監(jiān)測員選擇和遙控遠(yuǎn)端監(jiān)測站對某段光纜進(jìn)行快速及時測試。定期測試是指遠(yuǎn)端監(jiān)測站根據(jù)遠(yuǎn)程裝置裝的相關(guān)測試性能如測試參數(shù)、測試起始時刻和測試周期的設(shè)置要求，對光纜線路中的光纖實施周期自動測試。當(dāng)所監(jiān)測的光纜線路發(fā)生故障時，或分析過濾或接受的光功率比門限值要低或與所監(jiān)測的光纜連接網(wǎng)管系統(tǒng)提供報警信號并判斷出光纜線路出現(xiàn)障礙的時候，監(jiān)測員就要啟動遠(yuǎn)端監(jiān)控站來對光纖進(jìn)行監(jiān)測，并對測試數(shù)據(jù)進(jìn)行回傳。

（2） 配置。配置系統(tǒng)中有設(shè)備的地址、名稱和注釋信息，需要配置光纖線路的起始和方位；可以選用列表或圖形來表示配置數(shù)據(jù)和對象的相關(guān)特征；具有檢查功能以及對數(shù)據(jù)進(jìn)行檢索、查詢和打印的功能。配置的一致性功能是指，監(jiān)測系統(tǒng)能檢查本地和遠(yuǎn)端數(shù)據(jù)相應(yīng)數(shù)據(jù)是否一致，在此基礎(chǔ)上會顯示出相對應(yīng)的信息。

（3） 光纜監(jiān)測系統(tǒng)能夠通過實時、遠(yuǎn)程和在線的方式對新增加的遠(yuǎn)端監(jiān)控站設(shè)備進(jìn)行監(jiān)測。新增的rtu可以按照設(shè)定的周期傳報需要監(jiān)測的光纜的運行狀況數(shù)據(jù)。如果被檢測線路出現(xiàn)故障，遠(yuǎn)端監(jiān)控站能及時準(zhǔn)確地報告故障發(fā)生的地點，并及時傳到監(jiān)測中心。

（4） rtu。rtu負(fù)責(zé)管理監(jiān)測站的tsc操作，gis里的圖形，可以進(jìn)行縮小、放大、漫游、整圖和選擇的操作。

3光纜監(jiān)測系統(tǒng)在信息傳輸中的監(jiān)測方式

當(dāng)前，光纜網(wǎng)絡(luò)在通信傳輸中的實現(xiàn)通過3種方式來完成：otdr定位監(jiān)測方式、監(jiān)測光功率方式、otdr定位監(jiān)測與光功率監(jiān)測相結(jié)合的方式。

（1） otdr定位。可以通過在線監(jiān)測和備纖監(jiān)測。在線監(jiān)測是監(jiān)測業(yè)務(wù)纖。利用光波分開wdm，然后將otdr發(fā)出的光傳到業(yè)務(wù)纖上。測試光的波長是傳到業(yè)務(wù)纖沒有使用的窗口上。如，某根光纖上有1 450nm的窗口來傳輸業(yè)務(wù)纖數(shù)據(jù)，它可以通過1 300nm的otdr，在發(fā)出端對wdm進(jìn)行復(fù)用，這樣就使得這條光纖同一時間負(fù)荷兩種光波，這兩種光波波長不一樣，到了接收端，wdm將會將這兩種光波分開。備纖監(jiān)測的原理是光尾纖從osw引出，接到odf，在此完成與備纖的連接。這種光纜監(jiān)測系統(tǒng)只監(jiān)測備纖，這樣系統(tǒng)的價格就比較低。

（2） 光功率監(jiān)測是利用兩個監(jiān)測站進(jìn)行的，在這兩個站中心設(shè)立獨立的光源，檢測站內(nèi)設(shè)置光功率的檢測模式，并設(shè)置報警門限。若光功率消耗超過了報警門限，就會產(chǎn)生報警信號，刺激啟動測試，進(jìn)而確定故障信息。

（3） 兩者結(jié)合。兩者是指otdr和光功率，這樣就可以利用二者的優(yōu)點，互補操作監(jiān)測系統(tǒng)，完成信息傳輸功能。

4結(jié)論

光纜網(wǎng)絡(luò)的快速發(fā)展速度使得現(xiàn)時的維護(hù)力量和人工水平難以適應(yīng)，這對傳統(tǒng)的維護(hù)和搶修方式提出挑戰(zhàn)。這就需要采用最新的科學(xué)技術(shù)對監(jiān)測系統(tǒng)信息傳輸進(jìn)行管理，以動態(tài)的方式觀察光纖的傳輸性能，準(zhǔn)確判斷故障的地點和時間，保障通信信息有效傳輸。

主要參考文獻(xiàn)

［1］ 趙子巖，劉建明，等． 電力通信網(wǎng)光纜監(jiān)測系統(tǒng)的規(guī)劃與設(shè)計［j］． 電網(wǎng)技術(shù)，2007（3）．

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【關(guān)鍵詞】光纜監(jiān)測；OTDR；故障定位

1余杭電力光纜監(jiān)測系統(tǒng)建設(shè)背景

目前余杭電力通信光纜線路已超過650km，由光纜組成的光纖通信系統(tǒng)已經(jīng)覆蓋余杭所有變電站、供電營業(yè)所和生產(chǎn)單位，光纜作為信息傳輸?shù)母咚俟罚壳俺休d著大量重要電力系統(tǒng)業(yè)務(wù)：調(diào)度電話、調(diào)度自動化、電力信息網(wǎng)、圖像監(jiān)控和視頻會議等等。但是，由于種種原因，在余杭電力光纜的運行維護(hù)和管理中存在著一些問題，這些問題影響光纜作用和價值的發(fā)揮，給余杭電力通信人員的日常管理帶來了不少麻煩。

2余杭電力光纜運行中存在的問題

2.1光纜故障不能及時發(fā)現(xiàn)

光纜故障對光通信系統(tǒng)的影響是非常嚴(yán)重的，可能導(dǎo)致光纖通信系統(tǒng)的中斷，甚至可能導(dǎo)致電力線路停運。及時發(fā)現(xiàn)光纜故障，對于迅速排除故障、降低故障帶來的影響非常重要。而目前余杭電力通信光纜故障是依靠光纖設(shè)備告警或通信站點退出來來發(fā)現(xiàn)的，而這些條件混雜著許多非光纜因素，導(dǎo)致光纜故障不能及時發(fā)現(xiàn)。

2.2光纜故障不能快速準(zhǔn)確定位

目前，余杭電力光纜故障定位的主要方法是依靠人工操作OTDR和結(jié)合圖紙資料現(xiàn)場巡視查找故障點。因圖紙資料不準(zhǔn)確、線路長度與光學(xué)長度相對誤差和地標(biāo)參數(shù)不一致等原因會造成位置判斷的誤差，導(dǎo)致故障點不能快速且準(zhǔn)確的定位，擴大了故障對通信系統(tǒng)（網(wǎng)絡(luò)）恢復(fù)時間，甚至影響電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行。

2.3光纜線路資源管理方法落后

余杭電力光纜資源量大而復(fù)雜，包括光纜、路徑、光配和接頭盒等部分，每一部分又包含著許多內(nèi)容。目前光纜線路的運行維護(hù)和管理工作量非常大，包括對上述資源的分配、使用、運行、查詢和修改等，仍然使用電力表格和AUTOCAD圖紙方式，資源管理方法落后。

3余杭光纜監(jiān)測系統(tǒng)建設(shè)方案

3.1建設(shè)思路

建立光纜網(wǎng)絡(luò)綜合監(jiān)測管理系統(tǒng)中心站，實現(xiàn)系統(tǒng)的主體功能；實現(xiàn)對光纜進(jìn)行自動監(jiān)測功能，實現(xiàn)對光纜的實時自動監(jiān)視、自動告警、自動光纖測試、故障自動分析、電子地圖故障定位等功能；建立地理信息為基礎(chǔ)的圖形化的光纜傳輸網(wǎng)地理信息管理人機界面；建立系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫，存儲網(wǎng)絡(luò)、線路、光纜、設(shè)備及所在的人井、電桿分布信息；實現(xiàn)各種管理應(yīng)用功能模塊功能。

3.2總體方案

3.2.1光纜監(jiān)測系統(tǒng)基本內(nèi)容

根據(jù)余杭電力光纜實際分布情況，選擇中心站和勾莊監(jiān)測站這兩個分支較多的主要站點作為RTU監(jiān)測站，在這兩個RTU監(jiān)測站配置了RTU主機、OTDR（光時域反射儀）、光開關(guān)設(shè)備來實現(xiàn)對各個方向的光纜纖芯監(jiān)測功能，其他監(jiān)測子站通過跳纖來連通監(jiān)測路由。同時在余杭局大樓建立光纜監(jiān)測系統(tǒng)的中心站，配置光纜監(jiān)測服務(wù)器、客戶終端。局大樓、勾莊變監(jiān)測站的RTU將采集到的光纜實時運行信息，通過網(wǎng)絡(luò)通道，送到局大樓的光纜監(jiān)測中心站服務(wù)器內(nèi)，服務(wù)器完成數(shù)據(jù)分析后再將后臺信息傳送到監(jiān)測客戶端進(jìn)行數(shù)據(jù)顯示。

3.2.2監(jiān)測方式

為了保證監(jiān)測不影響原光纖通信系統(tǒng)，同時盡量減少監(jiān)測路由上的衰減，增大測試距離，本次工程多數(shù)采用離線的監(jiān)測方式，即利用各段光纜的備用纖芯進(jìn)行離線監(jiān)測，各光纜端的備纖在光纖配線架上通過光跳線相聯(lián)。

3.2.3告警聯(lián)動方案

余杭光纜監(jiān)測系統(tǒng)支持采用采集傳輸網(wǎng)管告警信息實現(xiàn)系統(tǒng)實時告警功能。利用華為傳輸網(wǎng)管的實時信號，監(jiān)測系統(tǒng)收集所有這些信號，并加以分析、過濾和集中，把有用的告警信號轉(zhuǎn)換成監(jiān)測系統(tǒng)現(xiàn)提供的接口協(xié)議，實現(xiàn)與監(jiān)測系統(tǒng)的互連互動，實現(xiàn)實時告警功能。

3.3技術(shù)架構(gòu)

整個系統(tǒng)分為三層：數(shù)據(jù)存儲層、邏輯處理層和界面層。數(shù)據(jù)存儲層主要負(fù)責(zé)系統(tǒng)中各種靜態(tài)資源數(shù)據(jù)、實時運行信息、以及系統(tǒng)信息的存儲；界面層面向用戶提供各種功能界面；而邏輯處理層則負(fù)責(zé)各種邏輯業(yè)務(wù)的處理，實現(xiàn)系統(tǒng)的主要業(yè)務(wù)功能，如告警監(jiān)測、故障分析、資源調(diào)度方案設(shè)計等功能。系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫平臺采用標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)庫。系統(tǒng)的中間層的應(yīng)用服務(wù)器構(gòu)建在J2EE平臺之上，能夠在不同的操作平臺上運行。

3.4系統(tǒng)功能

3.4.1告警智能分析

系統(tǒng)可以與其它系統(tǒng)互聯(lián)，例如綜合網(wǎng)管系統(tǒng)、網(wǎng)元管理系統(tǒng)等。當(dāng)傳輸網(wǎng)管系統(tǒng)接受到光通信告警時，觸發(fā)RTU對相應(yīng)光纖進(jìn)行測試判斷故障原因（設(shè)備、纜），實現(xiàn)故障智能分析智能。

3.4.2線纜數(shù)據(jù)管理

系統(tǒng)具有完備的光纖纜線資料管理功能，對于每一條纜線基本資料都有詳細(xì)的紀(jì)錄，例如纜線基本資料，纜線中的芯線資料，與光通訊有關(guān)的相關(guān)屬性，上架信息，轉(zhuǎn)接信息，均能提供最詳細(xì)的紀(jì)錄。同時配合地圖，能夠顯示光纜的路由情況。

3.4.3告警實時反映

系統(tǒng)實時顯示所有RTU上報的告警信息，提供當(dāng)前告警、歷史告警的數(shù)據(jù)查詢功能。

3.4.4OTDR測試數(shù)據(jù)與地理圖的結(jié)合

OTDR測試的結(jié)果能把一個測試鏈路（link）中間所有的事件點（Event）信息分析收集起來，并且所有的點都可以對應(yīng)到地理圖形的相應(yīng)位置。

3.4.5測試方式

系統(tǒng)能夠?qū)λ鶞y光纖進(jìn)行點名測試、周期測試，告警測試、RTU仿真測試，結(jié)合地理圖形能進(jìn)行故障的定位。

3.4.6基于GIS的圖形化技術(shù)

圖形化技術(shù)為資源管理、告警監(jiān)測系統(tǒng)提供了良好的界面顯示和交互操作環(huán)境，本項目中，將充分利用圖形化技術(shù)，提供直觀、方面的用戶管理和操作界面，方便用戶對本系統(tǒng)的使用，提高系統(tǒng)的實用性，便于系統(tǒng)的推廣應(yīng)用。

4光纜監(jiān)測系統(tǒng)建設(shè)效益分析

4.1避免故障

通過周期性測試，光纜監(jiān)測系統(tǒng)對每條光纜線路的光學(xué)性能一目了然，一旦劣化指標(biāo)超過門限值，啟動預(yù)警機制，從而可以早期發(fā)現(xiàn)故障，從而避免故障的發(fā)生。

4.2縮短故障

光纜系統(tǒng)受到外部影響而產(chǎn)生的突發(fā)性故障是不可避免的，例如人為施工造成光纜中斷。光纜監(jiān)測系統(tǒng)的采用，大大縮短了發(fā)現(xiàn)斷纖故障的時間，最大程度地縮短故障反應(yīng)時間，從而縮短實際故障中斷時間，降低因光纜故障而帶來的損失。

4.3提高科學(xué)管理水平

光纜監(jiān)測系統(tǒng)建設(shè)，使光纜資源的計算機管理水平得到極大的提高。原有光交接箱、熔接盒等纜線資料未能與監(jiān)控系統(tǒng)整合在一個平臺之上，一旦故障發(fā)生，原有的纜線資料由于分布式管理。不利于通信調(diào)度人員的故障處理和緊急電路調(diào)配。現(xiàn)有的系統(tǒng)及光纜監(jiān)測和纜線資料于一體，兩者信息互動，提高了通信人員的反應(yīng)能力。

5結(jié)束語

余杭電力光纜監(jiān)測系統(tǒng)的建設(shè)，有效提高了余杭電力通信光纜管理水平、縮短了余杭電力通信光纜中斷時間、降低了因光纜故障給電網(wǎng)帶來的影響，有力保障了余杭電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行。

參考文獻(xiàn)：

[1]李秋明.光纖在線自動監(jiān)測系統(tǒng)在電力通信專網(wǎng)的應(yīng)用[J].電力建設(shè)，2006，27（1）.

[2]王俊行.光纖在線自動監(jiān)測系統(tǒng)在鐵路通信專網(wǎng)的應(yīng)用[J].自動化技術(shù)與應(yīng)用，2009（4）.

[3]王建軍，董建英.光纜綜合監(jiān)測系統(tǒng)在唐山電力通信網(wǎng)的應(yīng)用[J].電力系統(tǒng)通信，2010（5）.

篇4

【關(guān)鍵詞】 電力通信網(wǎng)路 光纜監(jiān)測系統(tǒng) 系統(tǒng)組成

引言

隨著科技的進(jìn)步與發(fā)展，信息化技術(shù)與電力通信的聯(lián)系也日益緊密，智能設(shè)備越來越多的被運用于電力通信網(wǎng)中，作為電力系統(tǒng)重要通信網(wǎng)絡(luò)之一的網(wǎng)絡(luò)--光纜，也被廣泛運用于電力通信網(wǎng)絡(luò)中。由于許多電力通信重要業(yè)務(wù)，如自動化通道、變電站圖像監(jiān)控、調(diào)度電話等業(yè)務(wù)的主要傳輸通道都是光纜網(wǎng)絡(luò)。光纜在電力通信網(wǎng)絡(luò)中擔(dān)負(fù)著及其重要的作用―網(wǎng)路通信信號傳輸通道，之所以選擇光纜作為傳輸介質(zhì)，它的三大優(yōu)點（高傳輸容量、傳輸信息密度大、有較高安全性）起著決定性作用，這也是電力通信中廣泛運用光纜網(wǎng)絡(luò)的重要原因。

我們一般是在光纜網(wǎng)絡(luò)發(fā)生故障后對其進(jìn)行維護(hù)。當(dāng)機房中的相關(guān)負(fù)責(zé)人員發(fā)現(xiàn)無光告警（即系統(tǒng)的收光端無法接受到光信號）時，相關(guān)維護(hù)人員需測試光纖，找到故障所在，之后進(jìn)行維修和維護(hù)。還需注意的一點是，即使維護(hù)人員已經(jīng)確定事故位置，進(jìn)行維修前還必須在仔細(xì)查詢故障光纜的資料后才能進(jìn)行維修。如此，必然存在一些缺陷，如：對故障的判斷不夠精確；人的反應(yīng)速度與搶修進(jìn)程正相關(guān)（可能維修不及時，引發(fā)一些不必要的問題）；無法正確預(yù)知手工測試，光纖劣化等問題。

另一方面，隨著網(wǎng)絡(luò)的普及，光纜規(guī)模逐漸擴大，數(shù)據(jù)越來越龐大，管理也愈發(fā)困難，傳統(tǒng)的人工管理顯得十分乏力，而且在檢索方面也會產(chǎn)生極大的困難，會給搶修工作帶來不便。

光纜監(jiān)測系統(tǒng)擁有布線地圖、故障距離顯示及早期警報等功能，可對光纜網(wǎng)絡(luò)的工作情況進(jìn)行二十四小時自動監(jiān)視。一旦光纜網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)異常，光纜監(jiān)測系統(tǒng)能夠準(zhǔn)確而快速的報警，自動報告相關(guān)負(fù)責(zé)人員，并在相應(yīng)儀器上顯示出故障所在地，與機房的距離等關(guān)鍵信息，從而實現(xiàn)對光纜網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)化管理。

將光纜監(jiān)測系統(tǒng)運用于通信網(wǎng)絡(luò)中，既可以對網(wǎng)絡(luò)故障進(jìn)行及時的處理，又能將處理損失降低，能夠滿足當(dāng)下電力通信網(wǎng)絡(luò)的需求。

一、光纜監(jiān)測系統(tǒng)的基本原理

光纜監(jiān)測系統(tǒng)作為新一代光纜告警監(jiān)測系統(tǒng)，它能在出現(xiàn)傳說故障前及時告警，出現(xiàn)故障時及時分析故障的原因，并能精確定位故障點距離，提高快速搶修時間。AIU光功率監(jiān)測單元通過采集通信光功率然后分析通信光功率，然后送至檢測中心（MC）分析處理，實現(xiàn)光功率動態(tài)變化的告警監(jiān)測。當(dāng)異常出現(xiàn)時，AIU光功率監(jiān)測單元會自動將故障報告及報警信息傳輸至監(jiān)控終端，終端內(nèi)的相關(guān)軟件會依據(jù)故障報告對命令進(jìn)行相應(yīng)切換，之后向測試端發(fā)出相應(yīng)指令，啟動反射測試系統(tǒng)采集故障所在位置并對故障通路進(jìn)行測試，對這些信息進(jìn)行整合，確定故障的類型、故障發(fā)生的位置等，并自動將以上信息進(jìn)行存儲，便于后來的查詢與調(diào)取。

監(jiān)測中心的基本原理，監(jiān)測點接收到遠(yuǎn)程AIU光功率監(jiān)測單元的告警之后，分析所發(fā)生的監(jiān)測路由。然后由監(jiān)測中心通過遠(yuǎn)程OSU程控光開關(guān)選擇被測光纖，遠(yuǎn)程OTDR發(fā)射不同于通信波長的監(jiān)測光，WDM服用監(jiān)測光到傳輸網(wǎng)絡(luò)中，檢測中心接收都OTDR的測試曲線數(shù)據(jù)之后進(jìn)行分析，計算館長點位置等數(shù)據(jù)。最后由GIS定位及聲音等多種形式進(jìn)行故障通知。

二、光纜監(jiān)測系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)

光纜監(jiān)測是集地理信息系統(tǒng)、衛(wèi)星定位系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)通信及光學(xué)測量等現(xiàn)代通信技術(shù)于一身的系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)對光纜系統(tǒng)故障在線的自動監(jiān)測。是現(xiàn)在故障在線監(jiān)測主要依靠光纜監(jiān)測系統(tǒng)的三大部分―上機位，OTDR測試模塊和監(jiān)測模塊。

光纜監(jiān)測系統(tǒng)的三大結(jié)構(gòu)，監(jiān)測站、通信網(wǎng)絡(luò)及監(jiān)測中心。

1、監(jiān)測站。通常在通信站點安裝監(jiān)測站，監(jiān)測站由光功率監(jiān)測模塊、遠(yuǎn)程監(jiān)控工作站、OTDR模塊、電源模塊、程控多路光開關(guān)模塊及通信模塊等構(gòu)成。

光功率監(jiān)測模塊通過采集和處理被監(jiān)測光功率信號來實現(xiàn)對傳輸大量基本數(shù)據(jù)的在線監(jiān)測，并將監(jiān)測數(shù)據(jù)快速而及時的上傳給監(jiān)測站和監(jiān)測中心；然后由監(jiān)測中心對各方數(shù)據(jù)進(jìn)行相應(yīng)整理和分析，對光功率變化超出門限值的監(jiān)測站點發(fā)生告警并判斷發(fā)生故障的具體光纜點，并自動、迅速啟動相應(yīng)監(jiān)測站的程控多路光開關(guān)和光時域反射儀，測試相應(yīng)故障光纜段；監(jiān)測站將測試所得數(shù)據(jù)上傳至中心，最后由中心將實測數(shù)據(jù)與標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)比較分析，進(jìn)而確定故障類型及故障點所在位置，并告知相應(yīng)維修人員進(jìn)行維修。

2、通信網(wǎng)絡(luò)。通信網(wǎng)絡(luò)即為數(shù)據(jù)通道，它將監(jiān)測中心與各監(jiān)測站聯(lián)系起來。當(dāng)監(jiān)測中心與各監(jiān)測站信號中斷時，各監(jiān)測站依可據(jù)監(jiān)測中心配置的標(biāo)注數(shù)據(jù)獨立完成相關(guān)測試，從而確保電力通信的正常進(jìn)行。

3、監(jiān)測中心。資源維護(hù)工作站、網(wǎng)橋池、系統(tǒng)管理工作站、中心數(shù)據(jù)庫服務(wù)器等，共同組成了監(jiān)測中心。各監(jiān)控分站的資料由監(jiān)測中心統(tǒng)管，可進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控，也可提供時間分析、光纜老化的預(yù)警及管理纜線等，能實現(xiàn)數(shù)據(jù)的全盤掌握。

備纖監(jiān)測和在線監(jiān)測是系統(tǒng)檢測的兩種方式

1、備纖監(jiān)測。通常備纖監(jiān)測適用于有較高正常通信質(zhì)量且網(wǎng)絡(luò)資料豐富的地區(qū)，能夠使空閑資源監(jiān)測方案得到較高效運用。該監(jiān)測的優(yōu)點是管理簡單，對正常通信沒有影響及有效利用資源監(jiān)測光纜異常，但該監(jiān)測需對光纖資源有一定的占用。合理運用備纖監(jiān)測能實現(xiàn)資源的高效管理。

2、在線監(jiān)測。在線監(jiān)測建立在已有的電力通信基礎(chǔ)之上，運用分光器對百分之三的電力通信進(jìn)行相應(yīng)光功率測試分析，正常通信的通信光光功率占百分之九十七。分光器能動態(tài)的將正常的通信光波與測試光波符合在一條光纜中進(jìn)行傳播，在進(jìn)入相應(yīng)接收設(shè)備之前，為避免通信信號干擾，可使用濾光器先將測試光過濾掉，只接收相應(yīng)波長的通信光。在線監(jiān)測可以優(yōu)化通信線路，但當(dāng)通信線路接入時會對正常通信產(chǎn)生不同程度的影響。

三、光纜監(jiān)測系統(tǒng)的三大功能體系

光功率自動監(jiān)測功能、光纜自動監(jiān)測功能和光纜維護(hù)功能是光纜監(jiān)測系統(tǒng)的三個主體功能，現(xiàn)分述如下：

1、光纜自動監(jiān)測功能。光纜自動監(jiān)測功能受計算機相關(guān)程序調(diào)控，能自動對光纜進(jìn)行一系列故障測試，并將測試結(jié)果曲線與光纜標(biāo)準(zhǔn)曲線進(jìn)行比對，如有異常，能快速準(zhǔn)確的定位故障點，方便維修人員及時維修。

2、光功率自動監(jiān)測功能。在線監(jiān)測光纜監(jiān)測系統(tǒng)中的收光功率是光功率自動監(jiān)測判斷光纜故障是否發(fā)生的主要依據(jù)。自動監(jiān)測系統(tǒng)根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)收光率與實時收光率之間的差距來判斷光纜是否出現(xiàn)故障。當(dāng)實時收光率與標(biāo)準(zhǔn)收光率之間的差距大于閥值時，根據(jù)超出大小輸出不同級別的警告信息，此時自動監(jiān)測功能還將自行觸發(fā)光時域反射儀，對故障發(fā)生斷進(jìn)行準(zhǔn)確判斷，以便機房人員及時采取相應(yīng)措施。

3、光纜維護(hù)功能。告警故障管理、通信值班管理及光纜纖芯管理共同組成了通信調(diào)度應(yīng)用管理的全部功能；空間資源管理、光纜線路資源管理、線路支撐網(wǎng)資源管理、光纜光纖配線管理、機房設(shè)備管理及電纜線路資源管理共同構(gòu)成了光纜管理功能。

總結(jié)：光纜監(jiān)測系統(tǒng)相較傳統(tǒng)人工管理有著顯而易見的優(yōu)勢，光纜監(jiān)測系統(tǒng)不僅能在線監(jiān)測光纜系統(tǒng)，節(jié)約大量人力；還可快速準(zhǔn)確的發(fā)現(xiàn)故障所在位置，便于對故障的及時處理，避免不必要的損失。當(dāng)下，光纜監(jiān)測系統(tǒng)還可與GIS技術(shù)有機結(jié)合，從而實現(xiàn)對光纜線路和用戶電路資源的邏輯性管理，使光纜的持續(xù)運作及資源的使用更加充分有效。

隨著社會的發(fā)展，電力通信網(wǎng)的普及，以及不斷成熟的光纜監(jiān)測系統(tǒng)，光纜監(jiān)測系統(tǒng)必將廣泛的運用于電力通信網(wǎng)絡(luò)中。

參 考 文 獻(xiàn)

[1]孟和，趙政，李華舟等.光纜監(jiān)測系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)[J].計算機工程，2005，，31（4）；195-196.

篇5

【關(guān)鍵詞】光纜，監(jiān)測，網(wǎng)絡(luò)管理

【中圖分類號】 TN915.07【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】 A【文章編號】1672-5158（2013）07-0020-02

1.引言

隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的飛速發(fā)展，人們對帶寬的需求也迅猛增長，因此容量大、抗干擾能力強的光纖通信技術(shù)得到了越來越廣泛地應(yīng)用。但隨之而來的，光纜故障在通信故障中所占的比例也逐年提高，使用傳統(tǒng)的人工巡線方式，顯然不能有效預(yù)防故障發(fā)生，故障產(chǎn)生后也很難及時排除，因此越來越多的運維單位開始重視對光纜故障的有效監(jiān)測[1]。

目前部分外國光通信設(shè)備提供商已開始提供一些較為成熟的光纖在線監(jiān)測系統(tǒng)解決方案，但這些系統(tǒng)往往價格昂貴，引進(jìn)成本極高，而且用戶后期維護(hù)升級也帶來不少困難。因此各運維單位急需一套能適合其線路維護(hù)需求、使用方便、維護(hù)簡單、成本相對較低的光纜監(jiān)測系統(tǒng)。

2.常見監(jiān)測模式

2.1在線監(jiān)測

在線監(jiān)測是采用波分復(fù)用技術(shù)，通過波分復(fù)用器、濾光器以及光開關(guān)等器件來實現(xiàn)對工作中的光纖的運行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測。光傳輸設(shè)備發(fā)出的1550nm的工作光首先發(fā)送到光功率檢測單元，然后通過分光器把光源發(fā)出的工作光分出百分之三輸入到告警監(jiān)測模塊，從而實時反映出光纖的傳輸特性，并能及時掌握傳輸質(zhì)量的變化[2]。

這種監(jiān)測方式能夠準(zhǔn)確反映被監(jiān)測光纖的狀態(tài)，但由于與通信光源使用的是同一根光纖，并且引入了WDM和FILTER等器件，因此整個系統(tǒng)的可靠性會有所降低，但會使成本有所提高。

2.2備纖監(jiān)測

備纖監(jiān)測是利用光纜中富余的光纖實施監(jiān)測，因為備纖上沒有光信號，若要實時監(jiān)測光功率必須提供光源，給測試備纖提供光信號；光源可以采用光端機富余的光源模塊，也可以使用專門的光源設(shè)備[2]。這種方式由于不需要介入正在運行的設(shè)備和線路，因此其可靠性較高，成本較低；但由于測試的是備纖，因此并不能完全反映在線光纖的真實狀態(tài)。

2.3跨段監(jiān)測

一般OTDR的測試距離在100km左右，而實際的光纜傳輸網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)十分復(fù)雜，比如市話網(wǎng)，兩局間距離一般不超過20km，并且相互串接等等。而OTDR是比較昂貴的激光發(fā)生和后向散射光分析器件，為了充分利用其長距離測試性能，可以在設(shè)計上利用WDM進(jìn)行跨段連接[3]。

3.設(shè)計思路

一套完整的光纜監(jiān)測管理系統(tǒng)，應(yīng)該能對通信網(wǎng)中每一條光纜都能實時監(jiān)控，對于各種故障信息應(yīng)進(jìn)行相應(yīng)的故障等級分類，發(fā)生故障時在監(jiān)控中心屏幕上發(fā)出聲光報警，并在電子地圖上突出顯示故障點的具置，同時自動呼叫值班電話或給執(zhí)勤人員發(fā)送短信，進(jìn)而由監(jiān)控中心通知維護(hù)人員立即排除故障。采用該系統(tǒng)能大大地壓縮故障持續(xù)時間，預(yù)報線路隱患，分析網(wǎng)絡(luò)性能，為上級管理部門提供決策依據(jù)。

由于該系統(tǒng)的受眾對象較少，使用人員一般都具備較專業(yè)的計算機、網(wǎng)絡(luò)知識，因此系統(tǒng)軟件考慮采用C/S架構(gòu)，其中監(jiān)測中心端即Server端主要完成數(shù)據(jù)的處理、存儲、下發(fā)以及管理轄區(qū)內(nèi)所有監(jiān)測站；而各監(jiān)測站即Client端主要完成數(shù)據(jù)的采集及其他簡單命令，各站點按照監(jiān)測中心所設(shè)置的監(jiān)測模式、監(jiān)測周期等控制指令運行，可實現(xiàn)實時監(jiān)測、定時監(jiān)測以及人工監(jiān)測等各類監(jiān)測需求。

4.功能設(shè)計

系統(tǒng)主要分即監(jiān)測中心端和各監(jiān)測站點端兩部分：

4.1監(jiān)測中心功能

監(jiān)控中心功能模塊劃分如圖1所示：

（1）地理信息顯示功能：以圖形化操作方式，在電子地圖上按光纜級別分層顯示各類線路信息，突出顯示故障點位置和告警段光纜，可對圖上元素進(jìn)行查詢、編輯等操作。

（2）故障告警功能：光纜發(fā)生故障時，光功率監(jiān)測單元能夠及時、精確定位故障點位置，遠(yuǎn)端監(jiān)測站點啟動OTDR對告警光纖進(jìn)行測試并將測試結(jié)果上報監(jiān)測中心，監(jiān)測中心在收到遠(yuǎn)端監(jiān)測站點上傳的測試數(shù)據(jù)后，及時完成故障分析，精確定位故障點位置，并自動記錄故障的發(fā)生時間及簡要故障情況，發(fā)出本地及遠(yuǎn)程告警，通知值班室并打印故障通知單。

（3）數(shù)據(jù)處理、存儲和下發(fā)功能：接收各監(jiān)測站點上傳的光功率超限報警、OTDR測試曲線，并對這些數(shù)據(jù)進(jìn)行匯總處理、保存，并將產(chǎn)生報警的光功率數(shù)據(jù)存入數(shù)據(jù)庫供今后分析使用。

（4）網(wǎng)元管理功能：支持對各類網(wǎng)元的詳細(xì)信息可視化顯示，即在網(wǎng)絡(luò)管理拓?fù)鋱D中，這些對象只是用簡單的圖標(biāo)來表示，而把其整個復(fù)雜結(jié)構(gòu)隱藏起來，同時準(zhǔn)確反映出各網(wǎng)元的相關(guān)屬性。

（5）系統(tǒng)管理功能：包括用戶管理、日志管理以及數(shù)據(jù)的備份與恢復(fù)：

①用戶登陸系統(tǒng)需要輸入正確的用戶名及密碼，密碼在數(shù)據(jù)庫中采用密文存儲；考慮到系統(tǒng)用戶的需求及系統(tǒng)安全，系統(tǒng)將置用戶級別，不同等級的用戶擁有不同的操作權(quán)限，普通用戶只擁有瀏覽的權(quán)限，操作員可以進(jìn)行網(wǎng)元管理，超級管理員用戶才具有系統(tǒng)全部權(quán)限。②日志管理主要是記錄用戶登陸后所進(jìn)行的所有操作，以便系統(tǒng)管理員掌握系統(tǒng)的使用情況。③數(shù)據(jù)的備份與恢復(fù)主要是提供對系統(tǒng)數(shù)據(jù)進(jìn)行定期自動備份或由管理員手動備份，用戶可選擇數(shù)據(jù)庫完全備份和增量備份的方式。

4.2監(jiān)測站點功能

監(jiān)測站點包括遠(yuǎn)程終端控制單元、OTDR模塊、光功率監(jiān)測模塊以及光開關(guān)模塊。

監(jiān)測站點的主要功能及部分指標(biāo)如下：

（1） 遠(yuǎn)程控制功能：該功能通過遠(yuǎn)程控制單元實現(xiàn)，可接收來自監(jiān)測中心的控制指令，執(zhí)行參數(shù)配置、線路測試等操作。

（2）光功率采集功能：通過光功率采集單元獲取光功率數(shù)據(jù)，并分析判斷光纜狀態(tài)，若數(shù)值超過預(yù)設(shè)門限值則進(jìn)行告警并啟動OTDR進(jìn)行線路測試。一個光功率單元最多可同時采集32路光功率數(shù)據(jù)，對0.5db～5db的光功率實現(xiàn)三級門限預(yù)警，采集速率可調(diào)，告警門限也可更改。

（3）故障定位功能：能對大于0.05db的光功率變化進(jìn)行精確定位，分辨精度可達(dá)米級。

（4）告警監(jiān)測、上報功能：若采集到的光功率變化超過預(yù)設(shè)門限，遠(yuǎn)程控制單元將通過OTDR自帶的接口程序?qū)崿F(xiàn)對OTDR的控制，包括測試啟動、數(shù)據(jù)接收等；測試完成后，初步判斷故障原因和類型并進(jìn)行故障定位，同時向監(jiān)測中心上傳告警數(shù)據(jù)，并自動撥打值班電話或發(fā)送短消息通知值班人員。

（5）受控測試功能：各站點按預(yù)設(shè)周期定時采集光功率數(shù)據(jù)，分析光纖運行情況，建立光纖特性檔案，并與參考曲線進(jìn)行比對，提前發(fā)現(xiàn)潛在的故障點。

（6）系統(tǒng)自檢功能：監(jiān)測中心按預(yù)設(shè)周期定期對監(jiān)測站點

的軟硬件情況及網(wǎng)絡(luò)連接情況進(jìn)行自檢，若發(fā)現(xiàn)有軟件故障可遠(yuǎn)程復(fù)位或遠(yuǎn)程升級，若發(fā)現(xiàn)硬件故障則向用戶發(fā)出設(shè)備故障告警。

5.總結(jié)

本系統(tǒng)能夠?qū)饫w網(wǎng)絡(luò)的運行情況進(jìn)行實時自動監(jiān)測，方便了運維信息的管理以及運行參數(shù)配置，能夠?qū)€路故障實現(xiàn)快速定位，并根據(jù)OTDR提供的測試曲線給出測試結(jié)果并進(jìn)行定量分析，通過GIS地圖可以直觀地展示網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)以及故障點位置。但系統(tǒng)仍存在一些問題有待解決，比如突發(fā)大量告警的應(yīng)對以及系統(tǒng)長時間運行后海量數(shù)據(jù)的處理等，這些都需要我們在今后的運維工作實踐中逐步尋求解決方法。

參考文獻(xiàn)

[1] 張引發(fā)、王宏科、鄧小鵬，光纜線路工程設(shè)計施工與維護(hù)，2002. 8

篇6

【關(guān)鍵詞】傳輸；監(jiān)測系統(tǒng)；光纖通信

1、前言

目前鐵路通信網(wǎng)光纜自動監(jiān)測方面的技術(shù)水平不高，光纜中斷后維護(hù)人員到現(xiàn)場進(jìn)行測試，判斷故障地點，但由于維護(hù)人員的技術(shù)水平參差不齊，導(dǎo)致測試數(shù)據(jù)出現(xiàn)偏差，影響搶修速度。光纜中斷會造成業(yè)務(wù)中斷，尤其是偏遠(yuǎn)無人值守站點，更會造成延長業(yè)務(wù)中斷的時間，從而影響鐵路運輸安全。因此保證承擔(dān)著主要通信業(yè)務(wù)的光纖傳輸網(wǎng)的安全，是一個重要的環(huán)節(jié)。

2、光纜自動監(jiān)測系統(tǒng)簡述

光纜自動監(jiān)測系統(tǒng)，是集光線監(jiān)控、測試、告警、信息處理、業(yè)務(wù)管理與于一體的網(wǎng)絡(luò)維護(hù)系統(tǒng)。就是通過對光纜進(jìn)行監(jiān)測，進(jìn)而做出光纜運行是否正常的判斷；當(dāng)出現(xiàn)不正常情況時，就會進(jìn)行報警，并進(jìn)行相應(yīng)的測試，以準(zhǔn)確定位故障發(fā)生點。

該系統(tǒng)集成了現(xiàn)代計算機技術(shù)、數(shù)據(jù)庫技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)、現(xiàn)代GIS和OTDR測試技術(shù)，它專用于測試傳輸線路中的光纖。光纜自動監(jiān)測系統(tǒng)是由監(jiān)測站與監(jiān)測中心和操作終端三部分組成。

2.1監(jiān)測站由遠(yuǎn)程測試單元、波分復(fù)用單元、告警單元、網(wǎng)絡(luò)通訊設(shè)備等組成。

遠(yuǎn)程測試單元主要由主控模塊，OTDR模塊，程控光開關(guān)、電源模塊、專用軟件。主控模塊是監(jiān)測站的核心模塊，采用穩(wěn)定的嵌入式系統(tǒng)設(shè)計。OTDR光時域反射儀模塊能精確的找出故障點，生成曲線文件，通過主控模塊上告到網(wǎng)管中心。所有控制及數(shù)據(jù)處理；

2.2監(jiān)測中心包括數(shù)據(jù)庫服務(wù)器、用戶操作系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)通訊設(shè)備、數(shù)據(jù)輸出設(shè)備等組成。

2.3操作終端也就是監(jiān)測客戶端，包括計算機終端以及相應(yīng)軟件兩部分，主要是為用戶進(jìn)行線路維護(hù)、查找故障點提供便利條件。

3、光線路自動保護(hù)系統(tǒng)

光線路自動保護(hù)系統(tǒng)是由光線路保護(hù)設(shè)備和操作維護(hù)終端組成，可以實現(xiàn)光功率監(jiān)測和光路自動切換以及網(wǎng)絡(luò)的管理。在光通信網(wǎng)絡(luò)中，實時監(jiān)測工作光纖和備用光纖上的功率，發(fā)出告警提示并自動切換到備用光纖，提高了維護(hù)效率，縮短故障延時，保證業(yè)務(wù)無中斷，還可以在保證業(yè)務(wù)無中斷的前提下任意調(diào)度主備工作路由（便于線路檢修及割接）。

4、監(jiān)測功能概述

4.1光纜的監(jiān)測方式有三種：在線監(jiān)測、離線監(jiān)測、備纖監(jiān)測。在線監(jiān)測可以實時對光纜進(jìn)行監(jiān)測，要求OTDR波長與光傳輸設(shè)備波長不同，利用波分復(fù)用技術(shù)不會對傳輸網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)生影響。離線監(jiān)測可以在光纖網(wǎng)絡(luò)不工作時進(jìn)行測量。備纖監(jiān)測是對光纜網(wǎng)絡(luò)中的備纖進(jìn)行監(jiān)測。離線監(jiān)測與備纖監(jiān)測均不會對光傳輸網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)生影響，同時OTDR波長可以與光傳輸設(shè)備相同或者不同。本系統(tǒng)同時可以根據(jù)用戶需求進(jìn)行點名測試、定期性測試、模擬告警測試、障礙告警測試。配備GIS系統(tǒng)及告警系統(tǒng)，在發(fā)生故障時，能及時準(zhǔn)確的把故障地點、類型等通知相關(guān)人員。

4.2系統(tǒng)通過對站點、OTDR測試路由、地段、地標(biāo)等拓?fù)鋱D與GIS地圖相結(jié)合，準(zhǔn)確顯示整個鏈路上的信息。同時還提供光纜的交割信息記錄，并對交割數(shù)據(jù)進(jìn)行收集整理。

4.3本系統(tǒng)可以提供多用戶分級操作，對管理員和操作員授予不同的權(quán)限，在系統(tǒng)中設(shè)置不同的帳號、密碼、權(quán)限等。需要時可以增減操作員及管理員。在故障發(fā)生后對全程進(jìn)行跟蹤記錄。

4.4告警包括后臺數(shù)據(jù)報警，OTDR設(shè)備報警和光纜測試報警。告警管理主要是對告警的顯示和處理。主要功能包括當(dāng)前告警顯示、歷史告警顯示、告警過濾、告警確認(rèn)、告警手工輸入、啟動告警測試、告警查詢、告警統(tǒng)計、告警清除。告警顯示主要是在故障發(fā)生時能準(zhǔn)確迅速的判斷故障點，并將所屬區(qū)域、線纜段、報警時間、報警類型等詳細(xì)的信息顯示出來。告警的處理是對所發(fā)生的報警根據(jù)用戶定制的方式，以聲音，報警燈的方式發(fā)出，同時通過短信、電話、郵件等形式通知相關(guān)責(zé)任人。

4.5系統(tǒng)不僅提供光纜的拓?fù)湫畔ⅲ瑫r還對測試性能、告警、割接、系統(tǒng)運行數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)一管理。提供主要的故障報警、性能分析、割接信息、監(jiān)控數(shù)據(jù)統(tǒng)計等報表

5、解決問題

5.1在監(jiān)控系統(tǒng)信息地理圖中標(biāo)注測試光纜的路徑，分歧盒與接頭盒的具置和距離（包括管道），這樣可以使該網(wǎng)管作為直觀電子路徑臺帳和活地圖。

5.2可以解決偏遠(yuǎn)站點光纜中斷后，維護(hù)人員從市區(qū)奔向光纜成端盒機房，測試距離后再沿路徑查找故障地點的問題，費時費力費工，有了該自動監(jiān)控系統(tǒng)可以馬上知道光纜中斷距離、中斷地點，光纜搶修人員可以直接去故障現(xiàn)場進(jìn)行搶修，縮短了故障延時，減少業(yè)務(wù)中斷時間，提高了維護(hù)質(zhì)量。

6、結(jié)論

光纜網(wǎng)絡(luò)的快速發(fā)展速度使得現(xiàn)時的維護(hù)力量和人工水平難以適應(yīng)，這對傳統(tǒng)的維護(hù)和搶修方式提出挑戰(zhàn)。這就需要采用最新的科學(xué)技術(shù)對監(jiān)測系統(tǒng)信息傳輸進(jìn)行管理，以動態(tài)的方式觀察光纖的傳輸性能，準(zhǔn)確判斷故障地點和時間，保障通信信息有效傳輸。

參考文獻(xiàn)

[1] 趙子巖,劉建明．電力通信網(wǎng)光纜監(jiān)測系統(tǒng)的規(guī)劃與設(shè)計[J]．電網(wǎng)技術(shù)．2007．31(3)．24頁-28頁

篇7

系統(tǒng)設(shè)計

基于雙向OTDR測試的光傳輸網(wǎng)在線監(jiān)測系統(tǒng)（BORMS）能在光傳輸網(wǎng)絡(luò)發(fā)生故障前發(fā)出故障預(yù)警，在發(fā)生故障時及時分析故障原因（判斷故障點在傳輸網(wǎng)絡(luò)或是傳輸設(shè)備），并能精確定位故障點距離，縮短快速搶修的反應(yīng)時間。

1架構(gòu)模型

基于雙向OTDR測試的光傳輸網(wǎng)在線監(jiān)測系統(tǒng)（BORMS）采用C/S與B/S兩種技術(shù)實現(xiàn)多終端遠(yuǎn)程訪問。用戶通過遠(yuǎn)程登錄可實現(xiàn)光纜、標(biāo)石、監(jiān)測設(shè)備等資源的管理，可以遠(yuǎn)程監(jiān)控監(jiān)測設(shè)備的工作狀態(tài)和查看測試結(jié)果、告警、歷史故障等信息。

2雙向OTDR測試

隨著光放大器、色散補償?shù)燃夹g(shù)的發(fā)展，光纖通信系統(tǒng)的傳輸距離越來越遠(yuǎn)。然而，受制造工藝的限制，OTDR的測試距離受限于測試儀表的動態(tài)范圍，無法用于長距離光纜線路的測量，如何對這些長距離的光纜線路的性能進(jìn)行測量，是需要解決的問題。

為了能夠用OTDR實現(xiàn)長距離光纜線路性能的測量，這里提出一種基于雙向OTDR測試的長距離光纜線路性能測試方案。其結(jié)構(gòu)示意圖如圖2所示。

該過程由監(jiān)測中心與測試設(shè)備之間的通信通道所組成。其中，監(jiān)測中心的主要功能是向監(jiān)測設(shè)備發(fā)送測試指令，接收監(jiān)測設(shè)備的測試曲線，進(jìn)行測試曲線的擬合，以及測試曲線的分析顯示；兩個監(jiān)測站放置于被測光纜線路的兩端，主要功能是接收監(jiān)測中心的測試指令，啟動測試，采集測試數(shù)據(jù)，形成測試曲線，并將測試曲線發(fā)送至監(jiān)測中心；通信通道用于在監(jiān)測中心于監(jiān)測站之間傳送測試指令及測試曲線文件。

為防止監(jiān)測設(shè)備同時啟動測試造成對設(shè)備的損害，需要在監(jiān)測中心添加沖突監(jiān)測機制，分別查詢雙方的測試狀態(tài)，確保同一時間內(nèi)只有一個監(jiān)測設(shè)備在進(jìn)行測試。同時，為有效提高測試效率，這里提出采用流水線的形式進(jìn)行任務(wù)安排（見圖3）。

當(dāng)數(shù)據(jù)傳輸至監(jiān)測中心后，監(jiān)測中心進(jìn)行一系列的操作：雙向測試曲線擬合、雙向測試曲線定義、生成雙向測試曲線文件、雙向測試曲線展示等，進(jìn)而完成數(shù)據(jù)的處理。

其中，雙向測試曲線的擬合是數(shù)據(jù)處理步驟的關(guān)鍵（見圖4）。

通過細(xì)致分析雙向測試曲線數(shù)據(jù)，可以在現(xiàn)有OTDR設(shè)備以及測試技術(shù)的基礎(chǔ)上有效地反應(yīng)出長距離光纜線路的全部性能狀況。

3功能設(shè)計

根據(jù)基于雙向OTDR測試的光傳輸網(wǎng)在線監(jiān)測系統(tǒng)（BORMS）的功能特性，將其分為以下5個功能模塊（見圖5）。

系統(tǒng)實現(xiàn)

1檢測方案

在線檢測利用WDM（光分波/合波器）技術(shù)對工作光纖進(jìn)行有源光纖的在線測試，提供每根在用光纖的質(zhì)量和可用性信息，檢測機械應(yīng)力或化學(xué)損傷引起的緩慢惡化，并作預(yù)防性修理。通過分光器件接收光傳輸系統(tǒng)收光端光纖的光功率值，通過與標(biāo)準(zhǔn)參考資料的對比判斷光纖損耗情況，當(dāng)光纖的光功率衰減變化超過設(shè)定的門限值時，光功率監(jiān)測系統(tǒng)自動向監(jiān)測中心上報告警。然后，監(jiān)測中心通過遠(yuǎn)程程控光開關(guān)選擇被測光纖，遠(yuǎn)程OTDR發(fā)射不同于通信光波長的檢測光，WDM復(fù)用監(jiān)測光到傳輸網(wǎng)絡(luò)中。OTDR將測試的曲線上傳監(jiān)測中心，監(jiān)測中心將測試數(shù)據(jù)比較分析，確定故障點以及故障類型。系統(tǒng)借助于地理信息系統(tǒng)(GIS)準(zhǔn)確地顯示出光纜的故障點位置，并以聲音、短信的形式通知維護(hù)人員。

備纖檢測只測試光纜內(nèi)的備用（空閑）光纖。統(tǒng)計表明，所有光纖故障的80%90%會影響到整個光纜，因此，該方法可以識別整條光纜的絕大部分故障。備纖檢測完全不會影響到正常通信業(yè)務(wù)，是一種最佳的接入方式。備纖監(jiān)測時，監(jiān)測中心對各光功率控制單元上報的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、統(tǒng)計，對發(fā)生超出門限值的光功率變化進(jìn)行告警，并統(tǒng)計、判斷出發(fā)生故障的光纜段，自動快速地啟動監(jiān)測站的光時域反射測試儀(OTDR)和程控光開關(guān)（OSU）對故障光纜段進(jìn)行測試。測試后所得的曲線數(shù)據(jù)上傳監(jiān)測中心，監(jiān)測中心將測試曲線與參考曲線進(jìn)行比較分析，確定故障點的位置、類型和告警級別，當(dāng)確實發(fā)生故障時，可采用聲光告警信息運行維護(hù)人員。借助于地理信息系統(tǒng)(GIS)可在監(jiān)控屏幕上以地圖的形式準(zhǔn)確地顯示出光纜的路由和故障點位置。

在線檢測不需要使用空閑光纖資源，在原有的業(yè)務(wù)光纖上可以進(jìn)行監(jiān)測，節(jié)省了光纖資源，可直接反映在用纖芯的狀態(tài)，但在線監(jiān)測會引入較小的插損，對業(yè)務(wù)線路會有影響，并且施工時會中斷通信線路，這對已建的重要干線影響較大。備纖檢測備纖接入不會影響現(xiàn)有業(yè)務(wù)線路，因此在監(jiān)測時不會造成系統(tǒng)的附加損失。此方案的缺點是需要占用空閑的光纖資源。由于本系統(tǒng)需要用于已建光纖網(wǎng)絡(luò)，不希望檢測系統(tǒng)影響原有業(yè)務(wù)的運行，因此采用備纖檢測方案。

2系統(tǒng)組成

監(jiān)測中心：主要負(fù)責(zé)完成與檢測設(shè)備的通信、數(shù)據(jù)的管理、各種測試啟動、實時數(shù)據(jù)傳輸、控制命令下達(dá)、告警數(shù)據(jù)的處理、報表管理、測試事件的處理、監(jiān)測設(shè)備通信設(shè)置、測試路由設(shè)置以及資源管理等各種處理。監(jiān)測中心使用先進(jìn)的軟件設(shè)計技術(shù)，實現(xiàn)強大的網(wǎng)絡(luò)管理、自動監(jiān)控流程管理、自動故障分析管理、自動告警管理、自動報表管理等功能，徹底將管理人員從繁冗的日常事物中解放出來。系統(tǒng)具有管理員安全管理，嚴(yán)格授權(quán)認(rèn)證的特點。監(jiān)測中心由Web服務(wù)、監(jiān)測服務(wù)和數(shù)據(jù)庫服務(wù)三大部分組成。其中，Web服務(wù)是監(jiān)測中心面向用戶的前端服務(wù)。監(jiān)測服務(wù)是系統(tǒng)的核心業(yè)務(wù)服務(wù)，主要包括自動告警、光纜測試、故障分析、檢測設(shè)備的監(jiān)控、網(wǎng)絡(luò)分析等功能。WEB服務(wù)通過調(diào)用監(jiān)測服務(wù)的接口執(zhí)行用戶的業(yè)務(wù)請求。數(shù)據(jù)庫服務(wù)維護(hù)資源信息數(shù)據(jù)的一致性，支持測試任務(wù)的管理，向WEB服務(wù)和監(jiān)測服務(wù)提供數(shù)據(jù)服務(wù)接口。

監(jiān)測站：監(jiān)測站在系統(tǒng)中只是一個邏輯資源。監(jiān)測站主要由OTDR、OSU、AIU以及一些輔助通信設(shè)備組成。

客戶端：客戶端是一種通用型瀏覽器，與GIS技術(shù)集成，方便地管理和維護(hù)通信網(wǎng)絡(luò)的空間資源。提供多種平臺接口，易與其他系統(tǒng)集成，增強了系統(tǒng)的可擴展性。根據(jù)業(yè)務(wù)劃分，客戶端分為資源管理客戶端和監(jiān)測客戶端，資源管理客戶端主要用于對系統(tǒng)資源信息的維護(hù)和管理，而監(jiān)測客戶端主要是負(fù)責(zé)對整個監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)的監(jiān)測業(yè)務(wù)管理。

3測試結(jié)果

此次測試設(shè)備采用Agilent公司的E6000系列OTDR，設(shè)置了1310nm以及1550nm兩種波長分別進(jìn)行監(jiān)測，采集測試結(jié)果后將數(shù)據(jù)上傳至監(jiān)測中心。通過雙向OTDR測試所得的曲線比單向測試的結(jié)果更加精確，事件更加完整。

數(shù)據(jù)到監(jiān)測中心進(jìn)行擬合分析后，將分析結(jié)果與GIS服務(wù)器進(jìn)行整合，得出告警的地形地貌，以便維護(hù)人員進(jìn)行現(xiàn)場勘察和及時處理，實現(xiàn)光纖通信系統(tǒng)故障的自動精確定位。

結(jié)語

篇8

【關(guān)鍵詞】光纜傳輸；系統(tǒng)；檢測

一、光纜途徑單位管理

光纜線路經(jīng)過的地區(qū)的管轄單位必須嚴(yán)格遵守光纜管轄的規(guī)定，對經(jīng)過地區(qū)的光纜加強數(shù)字化的管理，這一點作為油田整體區(qū)域的信息化建設(shè)極為有利。同時保護(hù)光纜作為一項重要的職責(zé)和義務(wù)對于每一個員工都應(yīng)該引起相當(dāng)?shù)闹匾暋?/p>

對于管轄范圍內(nèi)的光纜必須做到對其線路十分熟悉，在處理問題時以此避免造成不必要的因為質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)不同而造成的損壞，在單位的常規(guī)巡查中，發(fā)現(xiàn)有破壞光纜的行為須及時制止，對于危機光纜安全的行為，須及時采取必要措施加以防護(hù)，并上報信息中心，因此而造成光纜斷線、損壞等故障，責(zé)任單位除承擔(dān)接線的費用外，對責(zé)任單位和責(zé)任人各處以罰款。

光纜敷設(shè)過程中已經(jīng)在不同地點留有余量，嚴(yán)禁任何單位和個人對光纜余量擅自進(jìn)行處理。否則每發(fā)現(xiàn)一次，責(zé)任單位除承擔(dān)接線的費用外，若必須要動的須經(jīng)信息中心同意。

井巷工程施工中，工程單位要嚴(yán)格光纜的防護(hù)，必須采用鋼套管對沿途的光纜設(shè)施進(jìn)行保護(hù)。對管轄范圍內(nèi)的光纜及其設(shè)施造成損壞的，按情節(jié)輕重和影響范圍對責(zé)任單位和責(zé)任人分別給予罰款，責(zé)任單位還必須承擔(dān)恢復(fù)光纜通信所需的一切費用。發(fā)現(xiàn)管轄范圍內(nèi)光纜損壞的，要及時通知信息中心進(jìn)行處理，對隱瞞不報的，一經(jīng)查出，對責(zé)任單位和責(zé)任人將給予加倍處罰。嚴(yán)禁在光纜線路上吊掛任何物品，避免光纜受力折斷。嚴(yán)禁對光纜生拉硬拽、碰擊、擠壓、拐急彎等。

對故意破壞光纜、造成線路中斷的，將以破壞安全生產(chǎn)論處，給予開除的處分或追究刑事責(zé)任。信息中心網(wǎng)絡(luò)組和技術(shù)組要加強對光纜設(shè)施的日常巡查，隨時掌握線路狀態(tài)，并做好相應(yīng)記錄。否則出現(xiàn)記錄不清或缺少記錄的對兩組巡檢人員各處以罰款，對沒發(fā)現(xiàn)問題的對巡檢人員罰款。對損壞的光纜設(shè)施，信息中心要及時處理，并以最短的時間恢復(fù)線路暢通，否則給予處罰。

二、光纜傳輸監(jiān)測系統(tǒng)

1、光纜監(jiān)測系統(tǒng)

基于WEB方式建立的分布式光纜的監(jiān)控系統(tǒng)，其組成分為兩部分，一部分是監(jiān)測站，即RTU子站，另一部分是管理中心，即主站。對于系統(tǒng)的組網(wǎng)方式來說，是比較靈活的，可以通過數(shù)據(jù)網(wǎng)運行，也可以通過電話線運行。同時也可以運行在因特網(wǎng)上。由于系統(tǒng)采用JAVA語言開發(fā)，因此可以根據(jù)系統(tǒng)的大小，進(jìn)行靈活配置，它既可運行在小型機或工作站的UNIX操作系統(tǒng)下，又可以運行在微機的LINUX或WINDOWS操作系統(tǒng)下。另外，由于客戶端采用的是基于瀏覽器方式的界面，因此對用戶而言，操作界面簡單，可維護(hù)性好。

基于WEB的地理信息系統(tǒng)是組成告警管理模塊的主要功能之一，它能對組成管轄網(wǎng)內(nèi)的監(jiān)測站的所有光纜單元和系統(tǒng)設(shè)備的運行進(jìn)行實時監(jiān)測，并能對故障的發(fā)生作出第一處理信息分析，啟動處理流程（聲光及E-MAIL、傳呼等聯(lián)動形式），對相關(guān)的對話窗進(jìn)行確認(rèn)，清除，進(jìn)行有效的查詢和統(tǒng)計，并由此分析數(shù)據(jù)，命令。

系統(tǒng)維護(hù)的主要功能是能夠?qū)ΡO(jiān)測站進(jìn)行有效維護(hù)，通過儲存系統(tǒng)運行的靜態(tài)數(shù)據(jù)，對監(jiān)測站的各個參數(shù)的運行進(jìn)行掌握，在光纜線路一端設(shè)置檢測參數(shù)，包括對光纜的單元格的OTDH測試參數(shù)的設(shè)置，對檢測門眼和儲存在數(shù)據(jù)庫中的光纜線路數(shù)據(jù)進(jìn)行比較分析，對光纜生產(chǎn)商和施工日期、施工單位以及各個施工技術(shù)參數(shù)和維護(hù)效率進(jìn)行統(tǒng)一的管理和分派。

中心站和監(jiān)測站之間需要實行模塊通信的實時對接，以此保證測試命令和光纜檢測數(shù)據(jù)的同時有效性，為了便于系統(tǒng)能夠查詢和統(tǒng)計的方便，以及進(jìn)行諸如分類、修改、刪除等命令的執(zhí)行，需要對數(shù)據(jù)庫服務(wù)器和光纜的檢測的數(shù)據(jù)資料進(jìn)行詳盡的存儲和有效管理。系統(tǒng)采用oracle數(shù)據(jù)庫，監(jiān)測中心及每個RTU將建立各自的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)。測試的方式可以包括點名測試、障礙測試、周期測試；用戶可以通過INTERNET遠(yuǎn)程登錄到中心站的WEB服務(wù)器上，隨時了解光纜網(wǎng)絡(luò)的工作情況。

2、監(jiān)測站構(gòu)成

由RTU（工控機及OTDR、程控光開關(guān)通信接口）單元、光功率監(jiān)測單元、多功能輔助機框（安裝WDM、FILTER、激光源）及機架組成。

系統(tǒng)信息的交互由監(jiān)測站與中心站兩個主體構(gòu)成，其中監(jiān)測站具備兩種功能：第一、具有實時收集光纜單元數(shù)據(jù)和對OTDR測試的功能，檢測數(shù)據(jù)涵蓋了光功率和光纖測試，通過轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)，以可傳輸?shù)姆绞较蛑行恼緜鬏斂梢圆杉臄?shù)據(jù)模塊。第二，執(zhí)行中心站下發(fā)的命令，對中心站給出的周期測試和點名測試進(jìn)行執(zhí)行，還可以完成相關(guān)規(guī)定的定制性測試，其原理是程控多路光開關(guān)可以根據(jù)RTU的命令，對待測試的光纜與相連接的OTDR進(jìn)行切換，實現(xiàn)一對多的自動測試。

光功率監(jiān)測單元：通過對被監(jiān)測光纖光功率信號的采集和處理，完成對光纜線路的光功率的實時監(jiān)測。通過RS232等數(shù)據(jù)通信接口與RTU或中心站相連，將監(jiān)測數(shù)據(jù)上送到RTU或中心站，RTU或中心站對超出閾值的光路啟動OTDR通過光開關(guān)進(jìn)行定位測試、確定故障信息。

三、光纜網(wǎng)絡(luò)資源管理

隨著現(xiàn)代社會對信息系統(tǒng)容量的無止境的需求和通信事業(yè)的發(fā)展，光纜越來越成為最主要的通信傳輸媒介，光纜系統(tǒng)運營商在光纜線路的設(shè)計、施工和維護(hù)過程中，產(chǎn)生了大量的與線路設(shè)備相關(guān)的數(shù)據(jù)資料，因此，如何科學(xué)地管理光纜傳輸系統(tǒng)所用到的資源，合理配置資源，反映資源的實際運行狀況，實現(xiàn)其故障監(jiān)測與資源管理的現(xiàn)代化也就越顯得非常迫切。光纜監(jiān)測系統(tǒng)介紹光纜線路自動監(jiān)測與綜合管理系統(tǒng)的光纜網(wǎng)絡(luò)資源管理系統(tǒng)建立了強大的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，應(yīng)用先進(jìn)的GIS技術(shù)，全面支持用戶系統(tǒng)、高效地管理光纜線路資料，為科學(xué)的管理和決策提供技術(shù)支持，有效提高運營效率和效益。

1、區(qū)域管理

當(dāng)通信網(wǎng)絡(luò)覆蓋地域較大時，為了便于管理，往往從地理位置上對其劃分區(qū)域。區(qū)域指管理區(qū)域，由一定數(shù)量的站點組成，與局所、站點行政劃分有關(guān)，并隨行政劃分的改變而改變，但行政劃分的改變并不影響站點內(nèi)設(shè)備的其他屬性及網(wǎng)絡(luò)屬性。

2、管線（界標(biāo)）管理

準(zhǔn)確故障定位，不僅僅是要確定故障點與被測光纜始端的距離，更重要的是確定與故障點最近的管線（界標(biāo)）。管線（界標(biāo)）是光纜中繼段周圍的一些節(jié)點，其作用是與地圖相合，來標(biāo)識光纜所處的地理位置及走向。管線（界標(biāo)）可以是局所、機樓、管道、管孔、子管、人孔（井）、手孔、電桿、桿路、分線桿、分歧接頭、光節(jié)點、光中繼器等多種地標(biāo)、實物。

管線（界標(biāo)）的管理就是通過存儲、分析管線（界標(biāo)）的信息數(shù)據(jù)，生成通信網(wǎng)絡(luò)的資源拓?fù)鋱D，標(biāo)識光纜的位置，為光纜線路維護(hù)提供準(zhǔn)確的定位、施工信息。

3、機房設(shè)備管理

機房內(nèi)安裝了通訊的重要傳輸設(shè)備和設(shè)施，如放置機架、傳輸設(shè)備、ODF架、DDF架等資源，可以是無人執(zhí)守的機房，作為通信線路的一種重要資源，系統(tǒng)對其進(jìn)行了管理，存儲機房配置信息，反映各種設(shè)備資源的實際使用狀況。

4、光纜（纖芯）網(wǎng)絡(luò)管理

光纜（纖芯）網(wǎng)絡(luò)管理完成對中繼段光纜、接入段光纜（主干、配線、戶線）、光纜接頭、光交接箱、光分纖箱、光纜預(yù)留等的管理。光纜是監(jiān)測及管理的主要對象，光纜管理需要形成光纜的基本信息數(shù)據(jù)，并且隨著發(fā)展變化，系統(tǒng)實現(xiàn)對其進(jìn)行動態(tài)維護(hù)，同時，對其與路由、界標(biāo)等形成的內(nèi)在關(guān)聯(lián)進(jìn)行管理，最終為故障的定位和線路維護(hù)提供必要的服務(wù)。

一條光纜包含多條纖芯。光纜管理包括了光纖管理，對光纜的每一個芯線進(jìn)行標(biāo)識，管理芯線的信息，標(biāo)識其狀態(tài)，進(jìn)行有限制的編輯，并反映其最新的信息及與其它信息的關(guān)聯(lián)。

5、光路由管理

光路由是光傳輸?shù)囊粋€通道單位。通常它是由一條光纖或幾條光纖連接而成。光路由管理最基本的是要標(biāo)識出某條路由是由哪幾條光纜的光纖連接成的。

路由與光纜有邏輯上的關(guān)系，與界標(biāo)存在空間上的關(guān)系。

6、網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涔芾?/p>

網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渲傅氖峭ㄐ殴饫|組成的網(wǎng)絡(luò)，其內(nèi)容包括光纜的三圖（線路圖、維護(hù)圖和路由圖）及局、站、纜、纖的信息（如局站的分布、ODF、接頭盒型號及廠家、光纜的使用情況和路由周圍的公用環(huán)境信息等）。在已經(jīng)建立的網(wǎng)絡(luò)資料和資源配置的基礎(chǔ)上建立并維護(hù)反映整個傳輸資源的邏輯圖即拓?fù)鋱D。拓?fù)鋱D基于地理信息系統(tǒng)平臺。拓?fù)涔芾硇蜗鬁?zhǔn)確地繪出通信光纜的資源圖，并能方便地在拓?fù)鋱D上進(jìn)行一些相關(guān)的操作與信息查詢等。

四、光纜信息管理系統(tǒng)

光纜管理系統(tǒng)的開發(fā)是應(yīng)對光纜管理的混亂，包括光纜線路不明，復(fù)雜混亂，光纜的走向不明確等問題。該系統(tǒng)可以使光纜管理部門在應(yīng)對巡查線路方面，這在保證光纜數(shù)據(jù)準(zhǔn)確傳輸方面起了極大的促進(jìn)作用。光纜在傳輸承接數(shù)據(jù)方面，相對于檢修人員來說，需要管理系統(tǒng)的強大支持，整個管理系統(tǒng)以地理信息作為支持，通過將地理信息對系統(tǒng)的加載，對于光纜的長距離的信息變化有詳細(xì)的記載，并通過對改造過的線路的詳細(xì)加載，使得維修光纜工作能夠順利進(jìn)行。對于搶修來說，系統(tǒng)的穩(wěn)定性顯得尤其重要，在高效、強效、及時的原則下，需要報警系統(tǒng)能夠為線路管理者提供最準(zhǔn)確有效的信息。

對于光纜管理系統(tǒng)來說，其實用性是最主要的特點，在涵蓋了基本信息的基礎(chǔ)上，光纜線路的所有的基本信息都需要有所包含，有感于光纜整體信息，光纜桿，管道、光纜管道、光纜熔接包、光纜盤余架、光纜引上引下管及光纜輔助設(shè)備等信自。設(shè)施定位信息：定位光纜桿、光纜井、光纜熔接包等設(shè)施，這些基礎(chǔ)信息都需要在管理系統(tǒng)的電子地圖上有所標(biāo)記，以便工作人員及時查閱。通過對功能區(qū)域的劃分，可以對補充定位的行走軌跡進(jìn)行變更，對于光纜線路變更的，需要光線動態(tài)分段的配合，通過一光纜傳輸中心作為基本點，辨識點以零點計數(shù)，將整條光纜的數(shù)據(jù)按照公里管理系統(tǒng)數(shù)進(jìn)行劃分。在操作系統(tǒng)平臺上，進(jìn)行有效公里數(shù)的查詢，只須輸入公里數(shù)即可查詢標(biāo)識點處的光纜的信息狀況，維修狀況，對于修改設(shè)施的加入，系統(tǒng)需要及時更新有效數(shù)據(jù)，如更換過的設(shè)備，光纜的承載輸出等信息。

參考文獻(xiàn)

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【關(guān)鍵詞】光纖 OTDR 監(jiān)測系統(tǒng) 管理工具

光纖傳輸網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的規(guī)模越來越大，光纖傳輸網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中ODN（光纖分配網(wǎng)絡(luò)）的故障量也越來越多。在這種情況下，要保持比較高的網(wǎng)絡(luò)可靠性，就必須能夠?qū)崿F(xiàn)的故障排查及迅速光纖線路恢復(fù)。而光纖網(wǎng)的故障排查異常困難。通過合作研制模式開發(fā)的光纖網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)，為用戶提供了直觀、方便、快捷的光纖網(wǎng)監(jiān)控、管理工具，從而提高了網(wǎng)絡(luò)維護(hù)工作效率、大大縮短了故障時間;建議該系統(tǒng)的功能和軟件的實現(xiàn)模塊化的設(shè)計思想，采用了商用數(shù)據(jù)庫管理應(yīng)用，采用客戶服務(wù)器（ Client/Server/Database）方式，大大優(yōu)化了系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，其體現(xiàn)可維護(hù)性和可擴展性，可以不斷地吸收和實現(xiàn)現(xiàn)場維護(hù)技術(shù)的新要求，建立優(yōu)化的專家系統(tǒng)及經(jīng)驗?zāi)Ｐ停Ｍ]成為一個具有維護(hù)能力的綜合管理系統(tǒng)。

一、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)想

光纖自動檢測系統(tǒng)是一套智能型的無源光網(wǎng)絡(luò)集中式監(jiān)測系統(tǒng)，整個系統(tǒng)包括硬件和軟件部分，光纖自動檢測系統(tǒng)的系統(tǒng)架構(gòu)上，主要有三個子系統(tǒng)，分別為：監(jiān)測采集機;監(jiān)控中央處理主機;管理終端機（客戶操維主機）。

二、子系統(tǒng)功能設(shè)想

2.1光信號監(jiān)測采集單元技術(shù)要求

光信號監(jiān)測方法通常分為兩種：在線監(jiān)測和離線監(jiān)測，在線監(jiān)測就是監(jiān)測工作纖中的光信號，需要用到分光器、波分復(fù)用器、濾波器、垮接設(shè)備等;離線監(jiān)測就是監(jiān)測備纖中的光信號，需要增加激光光源，給備纖提供光信號;還可以通過通信設(shè)備的接口收集通信沒備給Jf{的有關(guān)信息。

功能要求：精確測量多路路光功率（建議采用輪巡方式）;當(dāng)收到告警信號時，立即啟動OTDR卡對該條光纖進(jìn)行測試;接收主站的指令，針對光路進(jìn)行各種功能性、光學(xué)性測試等;可選擇如下波長：1550nm、13 lOnm、13 00nm、850nm、1625nm

2.2多路采集監(jiān)控中央處理單元

監(jiān)測中心與采集站之間的通訊可以采用多種方式，監(jiān)測中心與采集站不在同一地點，一般采用廣域網(wǎng)的組網(wǎng)方式，如在通訊中經(jīng)常用到的DCN、DDN、El等。監(jiān)測中心與采集站在同一地點一般采用以太網(wǎng)的通訊方式。

功能要求：收集光路監(jiān)控單元的信號，并進(jìn)行分析和處理和本地告警;具有多級告警，自動發(fā)送越限告警信號;提供以太網(wǎng)RJ45/RS232等通信接口;將監(jiān)測數(shù)據(jù)實時上傳送給上位機（PC操維數(shù)據(jù)庫）;接受上位機（PC操維數(shù)據(jù)庫）對監(jiān)控中央處理單元的命令，實現(xiàn)對光信號監(jiān)測采集單元進(jìn)行控制。

2.3管理終端機（PC操維數(shù)據(jù)庫）

主要是通過基于地理信息系統(tǒng)以圖形方式（光纜線路拓?fù)鋱D、分布圖）對所管轄的所有監(jiān)測站之下的所有光纜單元、系統(tǒng)設(shè)備進(jìn)行實時監(jiān)測，并對他們進(jìn)行實時告警及故障處理流程（聲光及E-MAIL、手機短信等聯(lián)動形式），通過相關(guān)的對話窗口，可以對光纜故障進(jìn)行確認(rèn)、清除處理，進(jìn)行查詢、統(tǒng)計、分析，測試命令。

維護(hù)管理的功能主要是完成對各采集站的維護(hù)管理，建立系統(tǒng)運行的靜態(tài)數(shù)據(jù)，掌握監(jiān)測點的運行狀況;設(shè)置光纜線路的監(jiān)測參數(shù)，如光功率監(jiān)測單元的告警門限、OTDR測試參數(shù)、監(jiān)測光纖的監(jiān)測門限;對已存儲于數(shù)據(jù)庫服務(wù)器中的光纜線路監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計分析，制作報表和曲線，描述光纜單元的現(xiàn)行狀態(tài)和性能變化趨勢，以及查詢光纜單元的情態(tài)資料，如生產(chǎn)廠商、施工日期、單位、技術(shù)參數(shù)以及維護(hù)責(zé)任人;維修維護(hù)管理和相關(guān)聯(lián)系統(tǒng)及設(shè)備管理等信息。

三、綜述

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【關(guān)鍵詞】油田；井下；光纖測溫；探討

井溫是生產(chǎn)測井中必不可少的一個測量參數(shù)，幾乎所有的組合測井儀都包括此項測量內(nèi)容。準(zhǔn)確的井溫測量對于地質(zhì)資料解釋和油井監(jiān)測等都具有十分重要的意義，尤其在稠油熱采工藝中，井溫的監(jiān)測顯得非常重要。目前常規(guī)的井溫測量方法存在不足：溫度傳感器的熱平衡時間長；傳感器的移動會影響井下原始溫度場的分布；無法在高溫高壓環(huán)境下對井下的溫度場分布進(jìn)行長期的監(jiān)測。

光纖傳感器作為傳感器中一支新秀，已被國內(nèi)外公認(rèn)為最具有發(fā)展前途的高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)之一。它具有靈敏度高、體積小、易于敷設(shè)、對被檢測場無破壞與干擾、抗電磁干擾能力強、本質(zhì)防爆、能夠進(jìn)行分布測量以及傳感信息易于通過光纖傳輸與組網(wǎng)等特點，是對已有的傳感技術(shù)的發(fā)展與補充，它所具有的某些獨特性是不能用其它傳感技術(shù)代替的，尤其適用于石油化工、電力等行業(yè)的惡劣環(huán)境中。而分布式光纖測溫技術(shù)作為近年來發(fā)展起來的一種用于實時測量空間溫度場分布的新技術(shù)，20世紀(jì)70年代起伴隨著光導(dǎo)纖維及光纖通信技術(shù)的發(fā)展而迅速發(fā)展起來，我國從20世紀(jì)90年代后期首次利用分布式光纖監(jiān)測技術(shù)測量溫度以來，至今已有多個工程應(yīng)用。

1.系統(tǒng)目標(biāo)

油田井下溫度分布監(jiān)測——分布式光纖溫度監(jiān)測系統(tǒng)必須保證：（1）油田井下溫度的實時監(jiān)測；（2）根據(jù)實際工程需要情況，沿油井垂直方向，實現(xiàn)全方位分布式監(jiān)測；（3）準(zhǔn)確定位溫度異常點位置，顯示異常或者事故時的溫度狀態(tài)；（4）通過輔助軟件分析光纖分布式溫度監(jiān)測系統(tǒng)所探測到的油井溫度分布，并提供存儲、查詢等功能。

通過對井下溫度分布進(jìn)行實時監(jiān)測可以及時解決問題，避免事故的發(fā)生，同時為地質(zhì)資料解釋提供依據(jù)，是實現(xiàn)油井自動及智能化管理的重要工作之一。

2.系統(tǒng)總體設(shè)計方案

設(shè)備的布置必須結(jié)合油井的結(jié)構(gòu)特點，從全面覆蓋、安裝便利上通盤考慮。本方案所采用的光纖分布式溫度監(jiān)測系統(tǒng)，能將油井沿徑向任意位置的實時溫度顯示出來，并連接到油井管理信息網(wǎng)，實時監(jiān)控油井的溫度分布。油井一旦發(fā)現(xiàn)所測量溫度值超過標(biāo)準(zhǔn)設(shè)定報警溫度時，光纖分布式溫度監(jiān)測系統(tǒng)把實時報警信號送到報警主機，報警控制主機隨后將發(fā)出聲光報警并顯示，同時把報警信號上傳至油井管理中心。

2.1系統(tǒng)特點

以其優(yōu)越的性能，快速的檢測和強大的軟件分析能力，使得整個DTS系統(tǒng)具有如下特點和優(yōu)勢：根據(jù)油井的不同，操作人員可以自定義不同的報警溫度閾值；克服了人工監(jiān)測片面及誤差大的弊端，自動監(jiān)測溫度異常情況，且給出準(zhǔn)確定位。降低了漏報、誤報的概率；抗EMI，沒有電氣或移動部件，可以簡便部署，且不存在安全隱患；根據(jù)具體項目的實際情況，可利用一臺DTS設(shè)備對多個油井的溫度進(jìn)行監(jiān)測；可以把在線生成的數(shù)據(jù)集成到實時溫度等級系統(tǒng)或數(shù)據(jù)庫中；降低了維護(hù)和支持成本。

2.2現(xiàn)場布置設(shè)置

利用DTS對油井溫度進(jìn)行實時監(jiān)測的系統(tǒng)布置示意圖。DTS主機放置在控制室，同時原始的溫度數(shù)據(jù)可以在本機或遠(yuǎn)程提取與查看。DTS光纖分布式溫度監(jiān)測系統(tǒng)主機通過多種輸出方式將所探測的油井溫度信號反饋給控制中心，油井內(nèi)的高溫探測光纜可進(jìn)行分區(qū)，分別設(shè)置報警溫度。

可以選擇單通道或多通道，每個通道對一口油井進(jìn)行監(jiān)測，探測光纖的長度由實際情況決定。

2.3感溫光纜的鋪設(shè)

對光纖測溫系統(tǒng)而言，光纖本身既是傳感介質(zhì)也是傳輸介質(zhì)，在測量時，不需要溫度探頭和電纜設(shè)備，主要的施工方式有兩種：移動方式和固定方式。

移動方式：移動方式與常規(guī)的電纜測井施工方法類似，即將光纖放入井中，所不同的是無須掛接測量儀器。主要用于注蒸汽井注水井的注入剖面、自噴井產(chǎn)出剖面、套管井的井況測試。固定方式：將外披鋼絲光纖與生產(chǎn)管柱捆綁后下入井下，直到下一次作業(yè)時起出，傳感光纖在較長的一段時間內(nèi)固定于井下，這種工作方式主要用于對重要的油氣井的井下溫度分布進(jìn)行長期不間斷的監(jiān)測，尤其是在注蒸汽熱采井中，通常使用固定式。可用于深井泵、螺桿泵、采油井、高凝油井、稠油井的生產(chǎn)動態(tài)剖面測試。

2.4數(shù)據(jù)處理及分析（DTS軟件）

光纖分布式溫度監(jiān)測系統(tǒng)的采集文件被轉(zhuǎn)換并輸出到文件夾中。表格的每一欄都代表了電纜線路上一個地理位置點的不同溫度值。每一行都顯示了一個獲取數(shù)據(jù)的空間溫度曲線分布。不同的獲取的數(shù)據(jù)點的空間分辨率是1米。以這個表格為基礎(chǔ)，繪制兩種類型的圖表用做進(jìn)一步的分析。一種是顯示光纜線路上溫度與空間分布曲線圖，另一種顯示某一特定點的溫度隨時間變化曲線圖。

根據(jù)溫度空間分布曲線圖可得到溫度最大值MxФ（x）、溫度算術(shù)平均值MyФ（（x）、溫度最小值miФ（（x）、溫度變化值ΔФ（x）、標(biāo)準(zhǔn)偏差值δ（x）等參數(shù)。

溫度變化值ΔФ（x）用于檢測存取期間，每一點上的溫度變化。標(biāo)準(zhǔn)偏差值ΔФ（x）用來確定利用DTS計算得出值的可靠性。根據(jù)實際工程的不同，SOSC還可以進(jìn)行二次開發(fā)，使DTS溫度監(jiān)測系統(tǒng)軟件擁有友好的中文操作界面、強大的數(shù)據(jù)庫功能，更直觀的顯示待測物的溫度分布。

3.總結(jié)

近年來，分布式光纖傳感市場以每年60%以上的速度遞增，越來越得到各個領(lǐng)域人士的認(rèn)可。目前，在國內(nèi)，在隧道火災(zāi)自動報警、電纜溫度監(jiān)測中，分布式光纖傳感系統(tǒng)都已經(jīng)有了不少的應(yīng)用案例。油井溫度是生產(chǎn)測井中必不可少的一個測量參數(shù)，準(zhǔn)確的井溫測量對于地質(zhì)資料解釋和油井監(jiān)測等都具有十分重要的意義，DTS可以提供幾近完美的解決方案。

基于拉曼散射的DTS研究起步較早，技術(shù)上趨于成熟，應(yīng)用到油井溫度監(jiān)測中，突出的優(yōu)勢主要表現(xiàn)在：

①實現(xiàn)了分布式的在線監(jiān)測，大大降低了漏報、誤報的可能性；②根據(jù)油井的不同，可對報警溫度自行設(shè)定，且可進(jìn)行分區(qū)，每個區(qū)的閾值均可改變；③利用一臺DTS設(shè)備可以實現(xiàn)對多個油井的監(jiān)測，性價比高；④系統(tǒng)傳感部分完全不帶電，全光型，不存在安全隱患。

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