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電力通信中通信光纜故障定位
電力通信中通信光纜故障定位研究對(duì)通信傳輸系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)及控制系統(tǒng)、現(xiàn)場(chǎng)視頻系統(tǒng)、單兵移動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)、應(yīng)急通信現(xiàn)場(chǎng)無(wú)線(xiàn)指揮調(diào)度系統(tǒng)等系統(tǒng)構(gòu)建和設(shè)計(jì)進(jìn)行了分析探討。
電力通信中通信光纜故障定位【1】
摘 要：應(yīng)急通信指揮車(chē)以衛(wèi)星通信系統(tǒng)、微波通信系統(tǒng)及光纜等常規(guī)通信系統(tǒng)組成通信平臺(tái)。
本研究對(duì)通信傳輸系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)及控制系統(tǒng)、現(xiàn)場(chǎng)視頻系統(tǒng)、單兵移動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)、應(yīng)急通信現(xiàn)場(chǎng)無(wú)線(xiàn)指揮調(diào)度系統(tǒng)等系統(tǒng)構(gòu)建和設(shè)計(jì)進(jìn)行了分析探討。
關(guān)鍵詞：應(yīng)急通信;指揮車(chē);通信系統(tǒng)
1 引言
應(yīng)急通信指揮車(chē)系統(tǒng)，可以在較短的時(shí)間內(nèi)將應(yīng)急通信設(shè)備投入突發(fā)事件的發(fā)生地點(diǎn)，進(jìn)而將突發(fā)事件現(xiàn)場(chǎng)情況以語(yǔ)音、圖像等方式匯報(bào)至指揮中心，有效提高政府應(yīng)急部門(mén)對(duì)突發(fā)事件的能力。
作為國(guó)家應(yīng)急平臺(tái)體系中重要的支撐子系統(tǒng)――應(yīng)急通信保障指揮系統(tǒng)，其核心是二個(gè)平臺(tái)：應(yīng)急通信平臺(tái)和指揮調(diào)度平臺(tái)。
二者猶如人的骨骼系統(tǒng)和神經(jīng)系統(tǒng)，支撐起國(guó)家應(yīng)急通信保障系統(tǒng)。
近年來(lái)，應(yīng)急通信指揮車(chē)不僅是一個(gè)現(xiàn)場(chǎng)的指揮中心，還是一個(gè)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中心、通信中心、監(jiān)控中心、信息發(fā)布中心、各類(lèi)信息的綜合應(yīng)用點(diǎn)及無(wú)線(xiàn)專(zhuān)網(wǎng)信號(hào)臨時(shí)增補(bǔ)覆蓋范圍等。
2 應(yīng)急通信指揮車(chē)的通信系統(tǒng)
應(yīng)急通信指揮車(chē)以衛(wèi)星通信系統(tǒng)、微波通信系統(tǒng)及光纜等常規(guī)通信系統(tǒng)組成通信平臺(tái)，通過(guò)衛(wèi)星鏈路、微波通信及光纖接入等三種方式直接接入Internet和專(zhuān)網(wǎng)，加上多媒體應(yīng)用系統(tǒng)，組成一個(gè)多種手段、反應(yīng)及時(shí)、決策快捷的“數(shù)字化移動(dòng)指揮中心”。
2.1 通信傳輸系統(tǒng)
⑴衛(wèi)星通信傳輸系統(tǒng)：車(chē)載應(yīng)急衛(wèi)星通信站可以通過(guò)衛(wèi)星鏈路與地面站進(jìn)行音、視頻通信;具備與地面站數(shù)據(jù)傳輸功能，可以通過(guò)衛(wèi)星鏈路從地面站接入Internet和專(zhuān)網(wǎng)。
⑵微波通信傳輸系統(tǒng)：通過(guò)微波通信傳輸系統(tǒng)，就近接入電信運(yùn)營(yíng)企業(yè)基站傳輸，通過(guò)光纜專(zhuān)線(xiàn)將現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)傳送至市應(yīng)急指揮中心。
⑶光纖接入系統(tǒng)：通過(guò)緊急布防應(yīng)急光纜，鋪設(shè)應(yīng)急通信指揮車(chē)到附近的電信運(yùn)營(yíng)企業(yè)光纜接入點(diǎn)，通過(guò)光纜專(zhuān)線(xiàn)將現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)傳送至市應(yīng)急指揮中心。
車(chē)內(nèi)所有設(shè)備可以安裝在定制機(jī)柜中，可以通過(guò)無(wú)線(xiàn)傳輸設(shè)備將單兵背負(fù)的攝像機(jī)拍攝的視頻，通過(guò)專(zhuān)用通信線(xiàn)路(含衛(wèi)星、微波、光纜等方式)傳輸至市應(yīng)急指揮中心。
主要傳輸內(nèi)容有：圖像傳輸：應(yīng)急衛(wèi)星通信車(chē)與市應(yīng)急指揮中心進(jìn)行對(duì)等的圖像傳輸時(shí)，音、視頻信號(hào)經(jīng)過(guò)圖像編解碼器壓縮，傳輸?shù)铰酚善鳎纬山y(tǒng)一的數(shù)據(jù)流，通過(guò)衛(wèi)星等多種方式傳輸?shù)绞袘?yīng)急指揮中心。
其傳輸速率可以根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行組合(2～4 Mbit/s);數(shù)據(jù)傳輸：應(yīng)急衛(wèi)星通信車(chē)具有2路數(shù)據(jù)接口與市應(yīng)急指揮中心連接進(jìn)行雙向傳輸。
復(fù)用器的以太網(wǎng)接口是與外部以太網(wǎng)接口連接并交換數(shù)據(jù)，執(zhí)行橋接算法，通過(guò)HDLC口與收發(fā)數(shù)據(jù)緩存交換數(shù)據(jù)，通過(guò)復(fù)用處理模塊等處理后進(jìn)行傳輸。
兩個(gè)復(fù)用器的以太網(wǎng)相當(dāng)于網(wǎng)橋，把應(yīng)急通信車(chē)的局域網(wǎng)連接到應(yīng)急專(zhuān)網(wǎng);語(yǔ)音傳輸：在應(yīng)急衛(wèi)星通信車(chē)的復(fù)用器FXS端口直接接3部電話(huà)，而在應(yīng)急指揮中心復(fù)用器FXO接口通過(guò)3路用戶(hù)線(xiàn)連接到指揮中心程控交換機(jī)中，實(shí)現(xiàn)與應(yīng)急指揮中心電話(huà)專(zhuān)網(wǎng)或市話(huà)公網(wǎng)的交互。
3部通信電話(huà)中的一部做為傳真機(jī)使用，另外兩部可以任意撥打公網(wǎng)電話(huà)。
指揮中心電話(huà)中的任一部電話(huà)可以撥打車(chē)上的電話(huà)，實(shí)現(xiàn)互通。
2.2 計(jì)算機(jī)及控制系統(tǒng)
通過(guò)2套專(zhuān)業(yè)車(chē)載工控機(jī)、車(chē)載專(zhuān)用工業(yè)級(jí)服務(wù)器與24 端口網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)(具備POE功能)，采用TCP/IP方式接入指揮指揮中心網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)計(jì)算機(jī)組網(wǎng)及資源共享，并可與指揮中心交換信息。
采用宏控可編程中央控制系統(tǒng)，用無(wú)線(xiàn)LCD觸摸屏及專(zhuān)門(mén)的操作軟件可實(shí)現(xiàn)對(duì)全車(chē)設(shè)備的集中控制，并擁有設(shè)備狀態(tài)顯示及一鍵復(fù)位功能，減少車(chē)載設(shè)備控制部分。
此外，還需設(shè)置有線(xiàn)控制，可確保所有設(shè)備正常操作使用。
2.3 現(xiàn)場(chǎng)視頻系統(tǒng)
通過(guò)高解晰、低照度攝像機(jī)20倍自動(dòng)變焦鏡頭及全天候防護(hù)罩(溫控感應(yīng)帶雨刷器)，配備最新型氣動(dòng)升降系統(tǒng)及特制的攝像云臺(tái)，可實(shí)現(xiàn)全天候、全方位的現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控功能。
升降桿可以方便快捷地將頂部的燈、攝像機(jī)云臺(tái)等設(shè)備舉升至所需要的高度(大于6m，抗風(fēng)能力160km/h)可以停留在任意高度。
在不使用升降桿時(shí)，電動(dòng)頂艙門(mén)關(guān)閉，整個(gè)升降桿和設(shè)備處于密封狀態(tài)，保護(hù)升降桿頂?shù)脑O(shè)備。
配備車(chē)內(nèi)攝像系統(tǒng)1套，同時(shí)配備2路有線(xiàn)DV攝像。
連接車(chē)內(nèi)視頻接收設(shè)備的線(xiàn)纜(對(duì))采用防水標(biāo)準(zhǔn)BNC，長(zhǎng)度為100m。
線(xiàn)纜采用電動(dòng)線(xiàn)纜盤(pán)收放。
車(chē)輛通過(guò)配備車(chē)載型嵌入式數(shù)字硬盤(pán)錄像機(jī)可對(duì)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行錄像，1TB的硬盤(pán)可連續(xù)錄制30天的錄像資料，并可按需回放顯示。
該設(shè)備還可通過(guò)USB接口及數(shù)據(jù)端口與車(chē)載電腦或其他設(shè)備相連接，便于錄像資料的導(dǎo)入和導(dǎo)出。
利用8×8音、視頻矩陣及畫(huà)面管理設(shè)備(包括畫(huà)面切換和分割功能)，實(shí)現(xiàn)圖像的多種形式編輯，便于選擇性地傳回指揮中心。
車(chē)載工控機(jī)的光盤(pán)刻錄功能可記錄下事發(fā)現(xiàn)場(chǎng)的情況。
2.4 單兵移動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)
專(zhuān)用單兵移動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)就是基于COFDM通信方式為基礎(chǔ)，再結(jié)合先進(jìn)的圖像壓縮、數(shù)字糾錯(cuò)和加解密、數(shù)控等先進(jìn)的現(xiàn)代通信技術(shù)組成的無(wú)線(xiàn)多媒體傳輸系統(tǒng)。
該系統(tǒng)由兩部分組成：?jiǎn)伪l(fā)射單元和單兵接收系統(tǒng)。
單兵便攜發(fā)射機(jī)集成圖像壓縮編碼、OFDM調(diào)制、功率放大等單元模塊，實(shí)現(xiàn)將AV 標(biāo)準(zhǔn)視頻流信號(hào)調(diào)制到無(wú)線(xiàn)信號(hào)并發(fā)送出去的功能;而單兵接收機(jī)則反向?qū)⒔邮盏臒o(wú)線(xiàn)信號(hào)還原為清晰的視頻信號(hào)，以供直接輸出和監(jiān)視器顯示。
2.5 無(wú)線(xiàn)集群專(zhuān)網(wǎng)信號(hào)臨時(shí)增補(bǔ)覆蓋
集群設(shè)備按一個(gè)機(jī)柜2路載波考慮，以便滿(mǎn)足容量的需求。
另外還需配備分合路器和雙工器以滿(mǎn)足天饋系統(tǒng)的需求。
車(chē)載移動(dòng)基站主要由以下幾部分組成：⑴車(chē)載移動(dòng)基站：要求體積小、重量輕、功耗低，可方便地安裝在通信指揮車(chē)內(nèi)使用，通過(guò)車(chē)載衛(wèi)星鏈路設(shè)施提供的E1傳輸通道，與TETRA系統(tǒng)交換中心連接。
這樣，不僅可以提供現(xiàn)場(chǎng)緊急部署TETRA數(shù)字集群系統(tǒng)無(wú)線(xiàn)覆蓋，而且還能提供緊急現(xiàn)場(chǎng)與整個(gè)TETRA網(wǎng)絡(luò)的跨站無(wú)線(xiàn)調(diào)度通信服務(wù)。
⑵車(chē)載移動(dòng)基站鏈路設(shè)備：主要包括車(chē)載衛(wèi)星天線(xiàn)、衛(wèi)星天線(xiàn)驅(qū)動(dòng)伺服機(jī)構(gòu)、衛(wèi)星通道E1接口接入設(shè)備等。
⑶車(chē)載移動(dòng)基站電源設(shè)備：主要包括UPS后備電源、柴油發(fā)電機(jī)及配電穩(wěn)壓設(shè)備等。
⑷傳輸鏈路：由于TETRA車(chē)載移動(dòng)基站的機(jī)動(dòng)靈活性和位置不確定性，一般很難采用固定無(wú)線(xiàn)或光纜有線(xiàn)方式作為傳輸鏈路，考慮到其使用頻度較少(通常是遇有重大活動(dòng)或執(zhí)行重要任務(wù)時(shí)才會(huì)使用)，因此采用租用衛(wèi)星鏈路方式實(shí)現(xiàn)基站聯(lián)網(wǎng)的鏈路傳輸，同時(shí)保留微波及光纜有線(xiàn)方式作為傳輸備份。
2.6 應(yīng)急通信現(xiàn)場(chǎng)無(wú)線(xiàn)指揮調(diào)度系統(tǒng)
發(fā)生突發(fā)事件時(shí)，為了讓事件現(xiàn)場(chǎng)各種無(wú)線(xiàn)通信手段可以靈活組網(wǎng)，可以使用美國(guó)RAYTHEON公司的應(yīng)急無(wú)線(xiàn)高度指揮系統(tǒng)。
該系統(tǒng)可以互連12個(gè)電臺(tái)或電話(huà)，并將其最多可分成7個(gè)組或網(wǎng)絡(luò)。
該系統(tǒng)可以匹配傳統(tǒng)的模擬電臺(tái)、集群通信、P25電臺(tái)、衛(wèi)星電話(huà)、手機(jī)、數(shù)字集群和PSTN(公共電話(huà)網(wǎng))等多種通信方式，利用VoIP技術(shù)進(jìn)行廣域通信。
為了滿(mǎn)足實(shí)際業(yè)務(wù)需要，它還具有連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)記錄文檔、預(yù)設(shè)啟動(dòng)程序、交叉互通能力、優(yōu)先級(jí)中斷、指揮控制權(quán)、監(jiān)聽(tīng)(視)等功能。
[參考文獻(xiàn)]
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電力通信中通信光纜故障定位【2】
【摘 要】電力通信光纜作為電力傳輸?shù)幕窘橘|(zhì)，在電力傳輸過(guò)程中起到了重要作用。
但是隨著電力通信光纜使用時(shí)間的增加，通信光纜難免會(huì)發(fā)生一些故障。
在日常的維護(hù)過(guò)程中很難預(yù)測(cè)通信光纜的故障點(diǎn)，當(dāng)于通信光纜發(fā)生故障時(shí)，對(duì)故障點(diǎn)準(zhǔn)確定位也是判斷的難點(diǎn)。
本文主要介紹了基于GIS的故障定位算法，該算法可對(duì)通信光纜故障點(diǎn)進(jìn)行準(zhǔn)確定位。
通過(guò)光時(shí)域反射儀的運(yùn)行原理，在通信光纜的區(qū)域內(nèi)建了一個(gè)GIS系統(tǒng)，從而實(shí)現(xiàn)光纜的快速的故障定位和故障維護(hù)。
【關(guān)鍵詞】電力通信;通信光纜;故障定位
0.引言
隨著我國(guó)科技水平的提高，電力通信行業(yè)也得到了長(zhǎng)足的進(jìn)步，在我國(guó)現(xiàn)階段各行業(yè)的發(fā)展，起到了舉足輕重的地位。
隨著通信光纜的廣泛應(yīng)用，通信光纜在電力通信行業(yè)的作用越來(lái)越明顯，但是通信光纜中的故障維修效率跟不上電力通信行業(yè)的發(fā)展，因此我們必須采用相應(yīng)的手段來(lái)改善這種狀況。
本文擬采用GIS的故障定位算法，對(duì)通信光纜故障的準(zhǔn)確定位，并通過(guò)光時(shí)域反射儀的運(yùn)行原理，在通信光纜的區(qū)域內(nèi)建了一個(gè)GIS系統(tǒng)，監(jiān)測(cè)光纜的故障點(diǎn)，并予以及時(shí)維護(hù)。
GIS系統(tǒng)(地理信息系統(tǒng))主要是在計(jì)算機(jī)硬、軟件系統(tǒng)支持下，對(duì)整個(gè)或部分地球表層空間中的有關(guān)地理分布數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合采集與分析技術(shù)系統(tǒng)。
光時(shí)域反射儀利用光線(xiàn)在光纖中傳輸時(shí)的瑞利散射和菲涅爾反射所產(chǎn)生的背向散射而制成的精密的光電一體化儀表，對(duì)于故障定位有顯著的作用。
1.電力通信網(wǎng)絡(luò)和通信光纜故障監(jiān)測(cè)
1.1電力通信網(wǎng)絡(luò)的基本特點(diǎn)
對(duì)于電力通信網(wǎng)絡(luò)來(lái)說(shuō)，其是由光纖、基本的微波和所需的衛(wèi)星電路構(gòu)成的，對(duì)于電力通信的主要的通信方式主要有電力線(xiàn)載波通信和光纖通信。
電力通信網(wǎng)絡(luò)在傳輸過(guò)程中具有以下幾個(gè)基本要求：首先必須保證電力通信網(wǎng)絡(luò)具有一定的安全性，在此基礎(chǔ)上要同時(shí)具有可擴(kuò)展性和高效性。
對(duì)于現(xiàn)行的電力通信網(wǎng)絡(luò)必須包含有一定的效益性和環(huán)境保護(hù)能力。
1.2電力通信網(wǎng)絡(luò)的光纜故障監(jiān)測(cè)
在電力通信網(wǎng)絡(luò)的光纜故障監(jiān)測(cè)關(guān)鍵設(shè)備是光時(shí)域反射儀，該儀器主要是針對(duì)光纖線(xiàn)路損耗、光纖的基本長(zhǎng)度、光纖的故障點(diǎn)進(jìn)行監(jiān)測(cè)的。
它的基本原理主要是利用光線(xiàn)在光纖中傳輸時(shí)的瑞利散射和菲涅爾反射所產(chǎn)生的背向散射情況進(jìn)行故障定位。
光時(shí)域反射儀從發(fā)射信號(hào)到返回信號(hào)所用的時(shí)間，再確定光在玻璃物質(zhì)中的速度，就可以計(jì)算出距離。
這種方式可以判斷電力通信網(wǎng)絡(luò)的光纜故障中光纜的長(zhǎng)度和光纜故障的位置。
它的基本表達(dá)式為：
d=(c×t)2(n)
式中，c是光在真空中的速度，這個(gè)速度是已知的而且是個(gè)定量， t表示在傳輸過(guò)程中發(fā)射信號(hào)到返回信號(hào)所用的時(shí)間，這個(gè)時(shí)間是通信時(shí)間的兩倍， n表示折射率，對(duì)于不同的介質(zhì)折射率有著明顯的不同。
光時(shí)域反射儀原理圖如圖1：
圖1 光時(shí)域反射儀原理圖
光時(shí)域反射儀必須設(shè)置相應(yīng)參數(shù)：距離一般選被測(cè)纖長(zhǎng)的1.5倍，使曲線(xiàn)占滿(mǎn)屏的2/3為宜，光纖的折射率一般與光纖實(shí)際的折射率一致，SM一般為1.45～1.48;對(duì)于光時(shí)域反射儀后向散射曲線(xiàn)(測(cè)試曲線(xiàn))如下圖2：
圖2 光時(shí)域反射儀散射曲線(xiàn)(測(cè)試曲線(xiàn))
對(duì)于這個(gè)曲線(xiàn)來(lái)說(shuō)，豎軸表示背向散射光的強(qiáng)度(dB)，而橫軸表示瑞麗散射形成的背向散射光。
2.電力通信中通信光纜故障定位
基于GIS的故障定位算法可對(duì)通信光纜故障進(jìn)行準(zhǔn)確定位，此時(shí)需要通過(guò)光時(shí)域反射儀的運(yùn)行原理，在通信光纜的區(qū)域內(nèi)建了一個(gè)GIS系統(tǒng)。
對(duì)于GIS系統(tǒng)能對(duì)地理分布數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合采集與分析。
把GIS與光時(shí)域反射儀相結(jié)合，必須保證在GIS系統(tǒng)中有一個(gè)與光時(shí)域反射儀相結(jié)合的接口。
基于GIS系統(tǒng)通信光纜的分層結(jié)構(gòu)如下表1所示(僅列取主要的層次)：
表1 基于GIS系統(tǒng)通信光纜圖層結(jié)構(gòu)
2.1對(duì)光纜進(jìn)行距離測(cè)量
為了測(cè)量光纜兩點(diǎn)間的光學(xué)距離，我們采用光時(shí)域反射儀發(fā)射信號(hào)到光纖中，然后對(duì)光纖中的反射情況進(jìn)行必要的測(cè)量。
基于光時(shí)域反射儀原理，對(duì)以下兩個(gè)數(shù)據(jù)分析。
光時(shí)域反射儀光接收器的瑞利后向散射光功率，公式如下：
P=PsaK(10)
光時(shí)域反射儀光接收器的菲涅爾反射光功率遵循以下公式：
P=PKF(10)
式中，P為注入光纖的光脈沖峰值功率，a為光纖散射損耗系數(shù)， s為光纖后向散射系數(shù)，K為光纖近端到檢測(cè)器的光路耦合系數(shù);F為菲涅爾反射系數(shù)，a為光纖衰減系數(shù)。
2.2 GIS故障定位算法 (下轉(zhuǎn)第146頁(yè))
(上接第111頁(yè))故障定位算法需要預(yù)先測(cè)出故障坐標(biāo)，經(jīng)緯度與坐標(biāo)之間的換算公式如下：
X=(X-X)+X
Y=(Y-Y)+Y
式中，X，Y為故障點(diǎn)坐標(biāo)，D為OTDR測(cè)量距離，X，Y，X，Y分別為記錄點(diǎn)A和記錄點(diǎn)B的對(duì)應(yīng)桿點(diǎn)的坐標(biāo)，D，D為A點(diǎn)和S點(diǎn)對(duì)應(yīng)桿點(diǎn)至中心機(jī)房的距離。
GIS故障定位算法的基本流程如下：首先測(cè)得光時(shí)域反射儀的故障距離D，然后打開(kāi)光纜節(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的屬性表，接著使用查找法，確定對(duì)應(yīng)的光纜節(jié)點(diǎn)A和節(jié)點(diǎn)B，依次得到其對(duì)應(yīng)的距離(XA，Y)和(X，Y)，計(jì)算出故障點(diǎn)的經(jīng)緯度坐標(biāo)(X，Y)。
維修工人可以根據(jù)光時(shí)域反射儀測(cè)量出來(lái)的光纜線(xiàn)路故障點(diǎn)到測(cè)量點(diǎn)的距離，再利用GIS的相應(yīng)原理可以得到光纜線(xiàn)路故障點(diǎn)基本信息，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)光纜線(xiàn)路故障點(diǎn)的定位。
3.結(jié)束語(yǔ)
在日常的電力通信中通信光纜故障維護(hù)過(guò)程中，以前很難預(yù)測(cè)通信光纜的故障點(diǎn)進(jìn)行確切定位。
基于GIS的故障定位算法，對(duì)實(shí)現(xiàn)通信光纜故障點(diǎn)的準(zhǔn)確定位，并且根據(jù)GIS系統(tǒng)的相應(yīng)原理而實(shí)現(xiàn)光纜的快速的故障定位和故障維護(hù)。
維修人員可以盡快的找到錯(cuò)誤地點(diǎn)，從而加快了維修效率，盡可能的縮短了故障的維修時(shí)間，在一定程度上減少了故障帶來(lái)的損失，同時(shí)為以后的電力通信中通信光纜故障準(zhǔn)確定位提出了新的解決途徑。
[科]
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光纜監(jiān)測(cè)系統(tǒng)在余杭電力通信中的應(yīng)用【3】
【摘要】本文分析了余杭電力光纜運(yùn)行中存在的問(wèn)題，介紹了余杭電力光纜監(jiān)測(cè)系統(tǒng)建設(shè)思路，重點(diǎn)闡述了余杭電力光纜監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的建設(shè)方案，最后分析了光纜監(jiān)測(cè)系統(tǒng)建設(shè)帶來(lái)的效益。
【關(guān)鍵詞】光纜監(jiān)測(cè);OTDR;故障定位
1余杭電力光纜監(jiān)測(cè)系統(tǒng)建設(shè)背景
目前余杭電力通信光纜線(xiàn)路已超過(guò)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(yíng)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(huà)、調(diào)度自動(dòng)化、電力信息網(wǎng)、圖像監(jiān)控和視頻會(huì)議等等。
但是，由于種種原因，在余杭電力光纜的運(yùn)行維護(hù)和管理中存在著一些問(wèn)題，這些問(wèn)題影響光纜作用和價(jià)值的發(fā)揮，給余杭電力通信人員的日常管理帶來(lái)了不少麻煩。
2余杭電力光纜運(yùn)行中存在的問(wèn)題
2.1光纜故障不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)
光纜故障對(duì)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(xiàn)路停運(yùn)。
及時(shí)發(fā)現(xiàn)光纜故障，對(duì)于迅速排除故障、降低故障帶來(lái)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(diǎn)退出來(lái)來(lái)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(shí)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(chǎng)巡視查找故障點(diǎn)。
因圖紙資料不準(zhǔn)確、線(xiàn)路長(zhǎng)度與光學(xué)長(zhǎng)度相對(duì)誤差和地標(biāo)參數(shù)不一致等原因會(huì)造成位置判斷的誤差，導(dǎo)致故障點(diǎn)不能快速且準(zhǔn)確的定位，擴(kuò)大了故障對(duì)通信系統(tǒng)(網(wǎng)絡(luò))恢復(fù)時(shí)間，甚至影響電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行。
2.3光纜線(xiàn)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(xiàn)路的運(yùn)行維護(hù)和管理工作量非常大，包括對(duì)上述資源的分配、使用、運(yùn)行、查詢(xún)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(cè)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(cè)管理系統(tǒng)中心站，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的主體功能;實(shí)現(xiàn)對(duì)光纜進(jìn)行自動(dòng)監(jiān)測(cè)功能，實(shí)現(xiàn)對(duì)光纜的實(shí)時(shí)自動(dòng)監(jiān)視、自動(dòng)告警、自動(dòng)光纖測(cè)試、故障自動(dòng)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(jī)界面;建立系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)，存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)、線(xiàn)路、光纜、設(shè)備及所在的人井、電桿分布信息;實(shí)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(cè)系統(tǒng)基本內(nèi)容
根據(jù)余杭電力光纜實(shí)際分布情況，選擇中心站和勾莊監(jiān)測(cè)站這兩個(gè)分支較多的主要站點(diǎn)作為RTU監(jiān)測(cè)站，在這兩個(gè)RTU監(jiān)測(cè)站配置了RTU主機(jī)、OTDR(光時(shí)域反射儀)、光開(kāi)關(guān)設(shè)備來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)各個(gè)方向的光纜纖芯監(jiān)測(cè)功能，其他監(jiān)測(cè)子站通過(guò)跳纖來(lái)連通監(jiān)測(cè)路由。
同時(shí)在余杭局大樓建立光纜監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的中心站，配置光纜監(jiān)測(cè)服務(wù)器、客戶(hù)終端。
局大樓、勾莊變監(jiān)測(cè)站的RTU將采集到的光纜實(shí)時(shí)運(yùn)行信息，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)通道，送到局大樓的光纜監(jiān)測(cè)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(tái)信息傳送到監(jiān)測(cè)客戶(hù)端進(jìn)行數(shù)據(jù)顯示。
3.2.2監(jiān)測(cè)方式
為了保證監(jiān)測(cè)不影響原光纖通信系統(tǒng)，同時(shí)盡量減少監(jiān)測(cè)路由上的衰減，增大測(cè)試距離，本次工程多數(shù)采用離線(xiàn)的監(jiān)測(cè)方式，即利用各段光纜的備用纖芯進(jìn)行離線(xiàn)監(jiān)測(cè)，各光纜端的備纖在光纖配線(xiàn)架上通過(guò)光跳線(xiàn)相聯(lián)。
3.2.3告警聯(lián)動(dòng)方案
余杭光纜監(jiān)測(cè)系統(tǒng)支持采用采集傳輸網(wǎng)管告警信息實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)實(shí)時(shí)告警功能。
利用華為傳輸網(wǎng)管的實(shí)時(shí)信號(hào)，監(jiān)測(cè)系統(tǒng)收集所有這些信號(hào)，并加以分析、過(guò)濾和集中，把有用的告警信號(hào)轉(zhuǎn)換成監(jiān)測(cè)系統(tǒng)現(xiàn)提供的接口協(xié)議，實(shí)現(xiàn)與監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的互連互動(dòng)，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)告警功能。
3.3技術(shù)架構(gòu)
整個(gè)系統(tǒng)分為三層：數(shù)據(jù)存儲(chǔ)層、邏輯處理層和界面層。
數(shù)據(jù)存儲(chǔ)層主要負(fù)責(zé)系統(tǒng)中各種靜態(tài)資源數(shù)據(jù)、實(shí)時(shí)運(yùn)行信息、以及系統(tǒng)信息的存儲(chǔ);界面層面向用戶(hù)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(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的主要業(yè)務(wù)功能，如告警監(jiān)測(cè)、故障分析、資源調(diào)度方案設(shè)計(jì)等功能。
系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫(kù)平臺(tái)采用標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)庫(kù)。
系統(tǒng)的中間層的應(yīng)用服務(wù)器構(gòu)建在J2EE平臺(tái)之上，能夠在不同的操作平臺(tái)上運(yùn)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(shí)，觸發(fā)RTU對(duì)相應(yīng)光纖進(jìn)行測(cè)試判斷故障原因(設(shè)備、纜)，實(shí)現(xiàn)故障智能分析智能。
3.4.2線(xiàn)纜數(shù)據(jù)管理
系統(tǒng)具有完備的光纖纜線(xiàn)資料管理功能，對(duì)于每一條纜線(xiàn)基本資料都有詳細(xì)的紀(jì)錄，例如纜線(xiàn)基本資料，纜線(xiàn)中的芯線(xiàn)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(shí)配合地圖，能夠顯示光纜的路由情況。
3.4.3告警實(shí)時(shí)反映
系統(tǒng)實(shí)時(shí)顯示所有RTU上報(bào)的告警信息，提供當(dāng)前告警、歷史告警的數(shù)據(jù)查詢(xún)功能。
3.4.4OTDR測(cè)試數(shù)據(jù)與地理圖的結(jié)合
OTDR測(cè)試的結(jié)果能把一個(gè)測(cè)試鏈路(link)中間所有的事件點(diǎn)(Event)信息分析收集起來(lái)，并且所有的點(diǎn)都可以對(duì)應(yīng)到地理圖形的相應(yīng)位置。
3.4.5測(cè)試方式
系統(tǒng)能夠?qū)λ鶞y(cè)光纖進(jìn)行點(diǎn)名測(cè)試、周期測(cè)試，告警測(cè)試、RTU仿真測(cè)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(cè)系統(tǒng)提供了良好的界面顯示和交互操作環(huán)境，本項(xiàng)目中，將充分利用圖形化技術(shù)，提供直觀、方面的用戶(hù)管理和操作界面，方便用戶(hù)對(duì)本系統(tǒng)的使用，提高系統(tǒng)的實(shí)用性，便于系統(tǒng)的推廣應(yīng)用。
4光纜監(jiān)測(cè)系統(tǒng)建設(shè)效益分析
4.1避免故障
通過(guò)周期性測(cè)試，光纜監(jiān)測(cè)系統(tǒng)對(duì)每條光纜線(xiàn)路的光學(xué)性能一目了然，一旦劣化指標(biāo)超過(guò)門(mén)限值，啟動(dòng)預(yù)警機(jī)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(cè)系統(tǒng)的采用，大大縮短了發(fā)現(xiàn)斷纖故障的時(shí)間，最大程度地縮短故障反應(yīng)時(shí)間，從而縮短實(shí)際故障中斷時(shí)間，降低因光纜故障而帶來(lái)的損失。
4.3提高科學(xué)管理水平
光纜監(jiān)測(cè)系統(tǒng)建設(shè)，使光纜資源的計(jì)算機(jī)管理水平得到極大的提高。
原有光交接箱、熔接盒等纜線(xiàn)資料未能與監(jiān)控系統(tǒng)整合在一個(gè)平臺(tái)之上，一旦故障發(fā)生，原有的纜線(xiàn)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(cè)和纜線(xiàn)資料于一體，兩者信息互動(dòng)，提高了通信人員的反應(yīng)能力。
5結(jié)束語(yǔ)
余杭電力光纜監(jiān)測(cè)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(shí)間、降低了因光纜故障給電網(wǎng)帶來(lái)的影響，有力保障了余杭電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行。
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