光缆线路的监测与维护

  仪器信息网 ·  2009-08-02 21:40  ·  15890 次点击
摘要:文章简述了光缆线路监测,光缆线路监测的发展概况,光缆线路的保护。
关键词:光缆;监测;维护
一、光缆线路监测简述
光纤是由很脆弱的玻璃制成,通常其外径为125um单模光纤的纤芯只有7-8um,多模光纤的纤芯也仅为50um,虽然光缆本身利用FBT加强芯、油膏和塑料外护套等保护光纤,使光缆具有了一定的抗外力强度。但由于大建设时期伴随的野蛮施工、强烈的外力的冲击、加之光缆自身的原因如接头盒的开裂、进水、腐蚀和光缆自然老化等因素,还会常常导致光缆传输系统的故障。
光缆通信的中断不但给通信运营企业造成直接的经济损失,而且还将造成极大的社会影响,给人民生活带来不便。因此,保证光缆通信的畅通至关重要,抢修维护光缆在通信中具有十分重要的意义。
传统人工光缆维护方式基本的流程如下:故障发生后,光端机发出告警,机务值班人员通知光缆维护单位,光缆维护人员驱车至故障局所机房,用OTDR测试,判断大概障碍位置,驱车赶至故障地点,现场确定故障点,最后进行抢修。
可以看出,传统人工维护方式比较原始、比较落后,其缺点主要表现为:
1.由于机房值班人员只能从端机上得知系统有障碍,但无法判断故障点,具体故障点必须等到线务人员赶到机房用OTDR进行测试以后才能确定故障点,造成故障历时过长;
2.由于光端机告警不能判断是设备障碍还是线路障碍,因此,常常发生误告警,增加了光缆维护人员无谓的劳动;
3.不能预防故障的产生,特别是对光纤的逐步劣化,传统的维护方式根本没办法发现。
目前我国信息容量的90%以上是通过光缆线路传送的。随着光缆数量的增加以及早期敷设光缆的老化,光缆线路的故障次数在不断增加,传统的光缆线路维护管理模式的故障查找困难,排障时间长,影响网络的正常工作。虽然现有环网保护技术可在一定程度上能继续保证业务的畅通,但可以看出,由于线路维护仍然采取传统的方式维护抢修,线路故障恢复历时均较长,出现业务故障的隐患仍然存在。因此,实施对光缆线路的实时监测与管理,动态地观察光缆线路传输性能的劣化情况,及时发现和预报光缆隐患,以降低光缆阻断的发生率,缩短光缆的故障历时显得越来越重要。
光缆线路监测的目的和过程,监测就是通过对设备状态信息进行采集,将采集的数据进行汇总与分析,并对设备运行状况进行有效评价,从而发现设备的故障与潜在故障的全过程。监测是维护的基本行为,有了监测才能对设备进行科学的维护。监测包含以下三个过程:其一,信息采集。获取足够的信息是对被监测对象所处状态进行了解的第一步,没有信息采集过程,监测就无法进行。信息采集可以是定时的,也可以是连续的、不间断的。其二,信息数据的汇总与分析。如果只进行数据的采集而不进行统计和分析,就不可能揭示各种现象的本质,就不可能发现问题与规律,也就很难真正实现监测的目的。其三,对设备运行状况进行有效的评价和诊断。监测是维护的基本行为,维护所追求的中心目标就是诊断。诊断是以监测为基础,同时诊断也应该是监测行为的一个组成部分。有效评价和诊断是建立在数据统计与分析基础之上的,如果没有一个科学的分析和评价体系,就很难对故障进行有效判别,特别是对于潜在故障的判定。因此,监测一定是包含了数据采集、分析、评价和诊断的一个全过程,其目的是发现设备的故障与潜在故障。
二、光缆线路监测的发展概况
1.三个历史阶段
光缆监测发展的历程、现状光缆监测技术发展经历了三个历史阶段:
第一阶段在20世纪80年代,当时光纤刚刚大规模应用,由于都是新上的光纤网络,出现问题的机率不是很多,大部分光缆故障和隐患是人为故障和破坏。因此,当时光缆监测系统刚刚提出理论,方式还比较原始,只能依靠光端机的事后无光告警,采用手提光时域反射仪(OpticalTimeDomainReflectometer,简称OTDR)或采用OTDR巡检的技术来进行光缆监测。其主要缺点是:TDR的磨损太快。
第二阶段在20世纪80年代末到20世纪90年代末,随着光纤技术的飞速发展和大规模应用,这几年光缆用量以30%的速度递增,与此同时,原来较早的一部分光纤由于劣化以及人为故障等原因,光缆故障开始变得比较突出。这时,光纤监测技术开始成熟,采用光功率计(OpticalPowerMeter,简称OPM)实时监控+OTDR测试方式,实现了实时监控。但缺乏在线、跨段测试能力。
第三阶段在20世纪末到21世纪初期,随着全光网络设备与技术的发展,尤其是现在世界范围内的光纤通信和光电子产业进入了一个新的时期,基于先进光器件和光信号处理技术的全光通信网络技术与设备,彻底改变了整个有线通信网络的面貌。这时,采用波分复用(WavelengthDivisionMultiplexing,简称WDM)和密集波分复用(DensionWavelengthDivisionMultiplexing简称DWDM)等技术与OTDR技术相结合对光纤进行监控,它克服了前二代的缺点。在经历了这三个阶段后,光缆监测技术逐渐成熟。

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