一種光纜線路自動監測系統的設計和實現

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

　　光纜監測系統集計算機技術、通信技術和光電技術為一體，具備遠端實時、定期測試、遇不良情況自動告警及數據綜合分析等多項功能。同時，通過定期測試，光纜自動監測系統能及時判斷光纜接頭盒進水進潮情況，迅速準確地判斷光纜障礙，縮短障礙歷時，及早發現光纜劣化情況，提高長途光纜的維護質量。本文介紹了光纜線路自動監測系統的組成原理，分析了其應用。

　　一、應用背景

　　據統計，我國已敷設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。

　　雖然現有環網保護技術可在一定程度上能繼續保證業務的暢通，但可以看出，由于線路維護仍然采取傳統的方式維護搶修，線路故障恢復歷時均較長，出現業務故障的隱患仍然存在。

　　因此，實施對光纜線路的實時監測與管理，動態地觀察光纜線路傳輸性能的劣化情況，及時發現和預報光纜隱患，以降低光纜阻斷的發生率，縮短光纜的故障歷時顯得至關重要。

　　二、光纜線路監測系統的應用

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

　　根據監測對象的不同，一般將監測系統分為兩大類：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的測試，前者也稱光纜護套對地絕緣自動監測系統，后者稱光纖自動監測系統。

　　1.光纜護套對地絕緣電阻自動監測系統

　　光纜（optical fiber cable）主要是由光導纖維（細如頭發的玻璃絲）和塑料保護套管及塑料外皮構成，光纜內沒有金、銀、銅鋁等金屬，一般無回收價值。光纜是一定數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，用以實現光信號傳輸的一種通信線路。 即：由光纖（光傳輸載體）經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測系統是通過遠程測量直埋光纜金屬外護層對大地構成回路的完整性來實現對光纜監測的目的。它利用遠程供電系統對安裝于直埋光纜接頭盒內的設備進行充電，并進行數據的收集和分析，產生告警信號。

　　該系統優點能在外護套質量受到影響時，提供損傷預警，可及時對受損光纜進行修復；自動進行數據采集；系統設備較為簡單（與光纖監測相比較）；提供定量的故障定位信號，縮短障礙歷時。

　　但該系統在應用時，還存在以下缺點。

　?。?）由于國內直埋光纜施工時，在金屬外護層對地絕緣電阻方面存在較多的問題，而該系統在安裝前要求對地絕緣電阻必須符合規定，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；

　?。?）由于該系統利用直埋光纜金屬外護層與大地構成的回路來進行測試和傳輸數據，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用光纜線路自動監測系統的干線均已建設成形，改造困難大，故光纜護套對地絕緣電阻自動監測系統應用的可行性較差。