一種光纜故障監測定位系統的製作方法
2023-10-10 06:59:54 2
一種光纜故障監測定位系統的製作方法
【專利摘要】本發明公開了一種光纜故障監測定位系統，包括分別設置在不同地點的兩個ODF架以及設置在其之間的傳輸設備；兩個ODF架、傳輸設備還分別與WDM模塊、分光器交叉連接，分光器與光功率告警單元連接，WDM模塊與程控開關模塊連接，程控開關模塊與OTDR測試模塊、現場測試控制單元和區域網卡依次連接，區域網卡通過路由器與同步MODEN和異步MODEN連接，同步MODEN連接到數字區域網，異步MODEN連接到公共電話交換網。本發明採用了備纖監測方式為在監測站對端加光源的方式實現自動、實時監測，其設計合理、操作簡便、可靠性好、自動化程度高、監測效果好，便於推廣使用。
【專利說明】一種光纜故障監測定位系統
【技術領域】
[0001]本發明涉及光纜監測【技術領域】，尤其是涉及一種光纜故障監測定位系統。
【背景技術】
[0002]當今世界任何一個地區的現代化通信都是建立在一個高密度分布、大容量、高速的光纜光纖網絡上，其安全性和可靠性極為重要，一旦發生光纜故障，將嚴重影響正常通信，造成巨額經濟損失。隨著我國電信事業的飛速發展，電信網絡日益龐大而複雜，給通信網絡的管理維護帶來了巨大的困難。光纜通信傳輸系統本身雖然有網絡管理保護倒換功能，但並不支持對光纜特性的監測。實際工作經驗表明，光纜通信的線路故障要比設備故障遠為突出，約為不可用時間的95%，傳統的BER監測使得線路維護部門對線路情況的掌握過分依賴於機務部門，如果只採用設備自帶的監測系統，難以保證高速、寬帶、大容量光纜傳輸網絡的暢通。因此，建立?種實時、自動的光纜線路自動監測系統是十分必要的。光纜線路自動監測系統為光纜線路維護部門提供了一種先進的維護手段，使線務部門由被動地接受機務部門的信息變為主動掌握光纜傳輸特性，為光纜傳輸網絡優質、高效、安全、穩定地運行提供了可靠保障。
[0003]光纜網線路自動監測系統(OAMS,Optical fiber cable line AulomaticMonitoringSystem)主要是採用先進的告警、測試、資料庫、網絡控制、業務流程控制和地理信息系統等技術，將光纖測試、網管告警與維護體制全面結合起來，通過對光纜的實時自動監視、告警信息的自動分析，自動啟動相應的測試，對故障進行自動定位、自動派修，從而壓縮障礙歷時，把用戶的損失降到最低，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。
【發明內容】
[0004]本發明所要解決的技術問題在於針對上述現有技術中的不足，提供一種光纜故障監測定位系統，本發明採用了備纖監測方式為在監測站對端加光源的方式實現自動、實時監測，解決了以往監測系統中備纖監測沒有實現自動、實時監測的問題。同時還提出了在OTDR模塊到光開關間增加200m光纖的方式來達到消除量盲區的目的。在系統設計中，還對光功率告警採集單元(AIU)、監控測試單元(RTU)的功能實現進行了設計優化，使監測站能夠在遠程分布無人值守狀態下連續穩定運行，不用人工復位啟動方面，比以往的設計系統取得很大的提高和改善。
[0005]為解決上述技術問題，本發明採用的技術方案是:一種光纜故障監測定位系統，其特徵在於:包括分別設置在不同地點的第一 ODF架和第二 ODF架以及設置在所述兩個ODF架之間的傳輸設備；所述第一 ODF架輸出端與第一分光器連接,所述第一分光器輸出端與傳輸設備連接，所述第一 ODF架輸入端與第一 WDM模塊連接,所述第一 WDM模塊輸入端與傳輸設備連接；所述第二 ODF架輸出端與第二分光器連接，所述第二分光器輸出端與傳輸設備連接，所述第二 ODF架輸入端與第二 WDM模塊連接，所述第二 WDM模塊輸入端與傳輸設備連接；所述第一 WDM模塊、第二 WDM模塊輸入端與程控開關模塊連接，所述第一分光器、第二分光器輸出端與光功率告警單元連接；所述程控開關模塊與OTDR測試模塊、現場測試控制單元和區域網卡依次連接，所述區域網卡通過路由器與同步MODEN和異步MODEN連接，所述同步MODEN連接到數字區域網，所述異步MODEN連接到公共電話交換網。
[0006]上述的一種光纜故障監測定位系統，其特徵在於:所述光功率告警單元包括設置在光纜兩側的兩個光端機、連接在光端機與光纜之間的分光器、與分光器連接的光功率單兀以及與光功率單兀輸出〗而連接的光功率控制單兀，所述光功率控制單兀與光電M t旲塊、CPU模塊、電源模塊連接，所述CPU模塊與通信模塊和OTDR模塊連接，所述電源模塊還與光電M模塊、CPU模塊、通信模塊連接。
[0007]上述的一種光纜故障監測定位系統，其特徵在於:所述分光器介入在光端機R端A3與A4活接頭之間，R端A3與分光器的C2端相接，A4與分光器的Cl端相接；分光器的C3端接至光功率單元某一輸入端子上。
[0008]本發明與現有技術相比具有以下優點:
[0009]本發明採用了備纖監測方式為在監測站對端加光源的方式實現自動、實時監測，解決了以往監測系統中備纖監測沒有實現自動、實時監測的問題。
[0010]本發明同時還提出了在OTDR模塊到光開關間增加200m光纖的方式來達到消除量盲區的目的。
[0011]本發明在系統設計中，還對光功率告警採集單元(AIU)、監控測試單元(RTU)的功能實現進行了設計優化，使監測站能夠在遠程分布無人值守狀態下連續穩定運行，不用人工復位啟動方面，比以往的設計系統取得很大的提高和改善。
[0012]下面通過附圖和實施例，對本發明的技術方案做進一步的詳細描述。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0013]圖1為本發明的監測系統整體結構原理框圖；
[0014]圖2為本發明的監測系統光功率監測和告警單元原理框圖；
[0015]圖3為本發明的監測系統分光器構造和介入原理圖。
【具體實施方式】
[0016]如圖1所示，一種光纜故障監測定位系統，其特徵在於:包括分別設置在不同地點的第一 ODF架和第二 ODF架以及設置在所述兩個ODF架之間的傳輸設備；所述第一 ODF架輸出端與第一分光器連接，所述第一分光器輸出端與傳輸設備連接，所述第一 ODF架輸入端與第一 WDM模塊連接，所述第一 WDM模塊輸入端與傳輸設備連接；所述第二 ODF架輸出端與第二分光器連接，所述第二分光器輸出端與傳輸設備連接，所述第二 ODF架輸入端與第二WDM模塊連接，所述第二WDM模塊輸入端與傳輸設備連接；所述第一WDM模塊、第二WDM模塊輸入端與程控開關模塊連接，所述第一分光器、第二分光器輸出端與光功率告警單元連接；所述程控開關模塊與OTDR測試模塊、現場測試控制單元和區域網卡依次連接，所述區域網卡通過路由器與同步MODEN和異步MODEN連接，所述同步MODEN連接到數字區域網，所述異步MODEN連接到公共電話交換網。
[0017]圖1中給出了實現在線監測的測試方式。在A端ODF架設備側收纖活接頭處介八分光器，其中3%的進入光功率告警採集單元，97%進入原通信系統的光端機。光功率告警採集單元向工控機上報數據，一旦發現數據異常，就會以一定的告警方式上報監測中心通報值班人員，更嚴重時，將啟動現場測試單元中的OTDR測試模塊對指定的光進行測試。0DTR1625nm測試光經指定的光開關進入WDM，WDM介入在A端ODF架設備側發纖活接頭處，測試光和通信光(1315nm)的合波進入被測線路，在線路的對端介入濾波器可阻斷測試光進入通信系統。
[0018]如圖2所示，所述光功率告警單元包括設置在光纜兩側的兩個光端機、連接在光端機與光纜之間的分光器、與分光器連接的光功率單元以及與光功率單元輸出端連接的光功率控制單元，所述光功率控制單元與光電M模塊、CPU模塊、電源模塊連接，所述CPU模塊與通信模塊和OTDR模塊連接，所述電源模塊還與光電M模塊、CPU模塊、通信模塊連接。
[0019]圖2中，光功率告警採集單元AIU，可以連續不問斷地自動監測各光端機盤收端接收功率值的變化，通過光功率告警控制單元(ACU)對收光功率變化超過門限告警立即傳送到CPU，對收光功率告警的光纜段的光纖進行故障定位監測。光功率告警採集單元將採集到的數據以一定的幀格式上傳到光功率告警控制單元，它與光功率告警控制單元(ACU)之間的通信是單向的，AIU只負責上傳數據給ACU，AIU不接收任何命令
[0020]如圖3所示，所述分光器介入在光端機R端A3與A4活接頭之間，R端A3與分光器的C2端相接，A4與分光器的Cl端相接；分光器的C3端接至光功率單元某一輸入端子上。分光器C1-C2介入到光端機R端側A3與外線側A4之間，將在主通信光通道上增加一個介入衰減LI表示為:
[0021]
，輸入端--ο%光功率)，Λ> too _______
^ =l01gi2<C2端輸出光功草T叫0丨刪
[0022]如果分光比是5/95，則LI = 0.22dB，如果分光比是10/90，則LI = 0.46dB。
[0023]分光器C1-C3介入到A4與AIU(RA_16)的某一輸入端間的介入衰減L2表示為:
[0024]
*分光器分光竭的光勸率> 8 3
[0025]如果分光比是5/95，則L2 = 13dB，如果分光比是10/90，則L2 = 1dB
[0026]分光器介入衰減LI和L2的大小由分光器的分光比決定。在光功率監測系統的應用中，主要要求分光器介入到主通信通道(A3?A4間)的器件介入衰減LI ( 0.5dB (不包括活接頭)。當分光比為1/99時會引起極化。1%的分光器的輸出端的光功率由於極化會引起0.5dB的波動。所以要適當增大分光比到3/97，也可採用5/95。但是分光比太大則會引起LI增加太大，一般不會採用大於5/95分光比的分光器件。分光比在3/97?5/95的分光器在C3端的L2 —般在1.5?12dB，已完全滿足光功率監測系統監測功率範圍的要求(-2dB?-65dg)。一般光纜的富餘度在3dB以上，由以上計算結果可知，介入分光器後3%的通信光進入AIU，不會對通信造成影響。
[0027]光功率告警採集模塊共有16路光功率計，實施採集送入的光功率信號並將數據上報光功率告警控制單元(ACU)。
[0028]光纖測試單元(OTDR)主要用以提供光纖測試所需的光源及信息處理，對被測光纖進行掃描測試，可測量光纖的插入損耗、反射損耗、光纖鏈路損耗、光纖的長度和光纖的後向散射曲線。光纖測試原理為:CPU控制OTDR和光開光，通過光合波器(WDM)可依次向每條光纜的某一路被監測的在線光纖發送與通信光不同波長的監測雷射脈衝。OTDR採用的是大功率的脈衝式雷射器，通過設置光脈衝的脈寬可以調整發射光功率。一般的，設置越大的光脈寬，發出的光功率越大，測量的距離就越遠。與此同時，測量的精度也受光脈衝寬度的影響，脈寬越寬，採樣的間隔越大，測量的精度就越差。在本系統中，OTDR可以設置20ns、120nS、440ns、luS、2uS和1uS六檔脈衝寬度。OTDR的測試距離達到140km以上，測試的衰減盲區視線路狀況約為20?100m。在測試距離為50km以內時，測試精度可達2m，測試距離為50?10km時，測試精度達到4m，對於10km以上的測試距離精度達到8m。需要指出的是，針對具體的應用場合，需要平衡量程和精度之間的關係。大量程的缺點是測量精度較差，而高精度所帶來的不足則是測量距離過近。
[0029]光程控開關用來實現不同光纖的切換。通過光程控開關將光纖測試單元發出的測試光信號切換到不同的光纖線路中，以達到多芯光纖監視而不需要重複插拔光纖連接器的目的。波分復用器(WDM)主要用於通信波長光與監測波長光的分合即通過WDM可以將從光端機出來的通信光與不同波長的OTDR監測光合併輸送到外線光纜，或將外線光纜傳來的通信光與監測光的混合光波分離隔開，從不同埠輸出。無論分、合，WDM都有很好的分、合、隔離作用，互不幹擾。光濾波器主要用於在線監測光纖遠端阻止監測光進入光端機，避免幹擾通信。
[0030]以上所述，僅是本發明的較佳實施例，並非對本發明作任何限制，凡是根據本發明技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、變更以及等效結構變化，均仍屬於本發明技術方案的保護範圍內。
【權利要求】
1.一種光纜故障監測定位系統，其特徵在於:包括分別設置在不同地點的第一 ODF架和第二 ODF架以及設置在所述兩個ODF架之間的傳輸設備； 所述第一 ODF架輸出端與第一分光器連接,所述第一分光器輸出端與傳輸設備連接，所述第一 ODF架輸入端與第一 WDM模塊連接,所述第一 WDM模塊輸入端與傳輸設備連接；所述第二 ODF架輸出端與第二分光器連接，所述第二分光器輸出端與傳輸設備連接，所述第二 ODF架輸入端與第二 WDM模塊連接，所述第二 WDM模塊輸入端與傳輸設備連接；所述第一WDM模塊、第二 WDM模塊輸入端與程控開關模塊連接,所述第一分光器、第二分光器輸出端與光功率告警單元連接；所述程控開關模塊與OTDR測試模塊、現場測試控制單元和區域網卡依次連接，所述區域網卡通過路由器與同步MODEN和異步MODEN連接，所述同步MODEN連接到數字區域網，所述異步MODEN連接到公共電話交換網。
2.按照權利要求1所述的一種光纜故障監測定位系統，其特徵在於:所述光功率告警單元包括設置在光纜兩側的兩個光端機、連接在光端機與光纜之間的分光器、與分光器連接的光功率單元以及與光功率單元輸出端連接的光功率控制單元，所述光功率控制單元與光電M模塊、CPU模塊、電源模塊連接，所述CPU模塊與通信模塊和OTDR模塊連接，所述電源模塊還與光電M模塊、CPU模塊、通信模塊連接。
3.按照權利要求2所述的一種光纜故障監測定位系統，其特徵在於:所述分光器介入在光端機R端A3與A4活接頭之間，R端A3與分光器的C2端相接，A4與分光器的Cl端相接；分光器的C3端接至光功率單元某一輸入端子上。
【文檔編號】H04B10/071GK104202083SQ201410486224
【公開日】2014年12月10日 申請日期:2014年9月23日 優先權日:2014年9月23日
【發明者】程昱 申請人:河北匯程光電技術有限公司