浅谈光缆线路自动监测系统在线路维护上的应用

章剑
　　摘要：随着现代通信技术的飞速发展，对光缆维护质量的要求越来越高，光缆线路自动监测系统在国家骨干网以及本地网的运用，为“三集中”维护管理模式奠定了基础。结合江西省光缆监测系统应用情况及一些经验，介绍了光缆线路自动监测系统的组成、功能、特点以及在线路维护中对该系统的维护和管理。

　　关键词：光缆；监测系统、维护　；应用

　　随着现代通信技术的飞速发展，通信容量的不断增大，对光缆维护质量的要求也就越来越高，特别是国家骨干网的维护　。光缆线路维护部门应将先进技术不断运用到日常工作中，去努力提高维护质量和水平。光缆线路自动监测系统的投入使用，使得光缆维护由被动式维护向校正式维护转变，为光缆“三集中”维护和管理奠定了坚实的基础。因此，光缆线路自动监测系统的维护和管理也就成为光缆维护的一项重要任务。江西省境内的杭福贵成一级光缆干线已安装运行了该系统，京九广的监测系统正处于安装阶段。下面就光缆线路自动监测系统以及其在线路维护中的运用作一简单介绍。

　　一、前言

　　1.光缆线路自动监测系统

　　光缆线路自动监测系统OAMS（Optical fiber cable line Automatic Monitoring System）是电信管理网（TMN）中传输网管理域的一个子网，是有效压缩全阻障碍历时和及时发现光缆线路隐患的重要技术手段。它利用计算机技术、光纤通信测量等技术，对光缆线路质量、运行等情况进行自动、实时监控和测试。

　　2.建立光缆线路自动监测系统的必要性

　　在长途和市内中继光缆传输系统中，传输设备都配置有比特误码率（BER）的监测设备或监测单元。然而，传统的线路维护部门未配备监测手段，通常只能是出现BER告警时，首先由机务人员判断引起告警的原因，在查明其原因是传输线路----光缆后，机务人员再通知相关的线路维护部门和上报有关主管部门，然后线路维护部门根据得知的光缆线路传输性能劣化情况采取相应的维护措施。如果发生光纤断裂障碍，则立即派人员携带仪表（OTDR）查找光纤断裂的位置，同时组织人员、机具、器材等进行抢修，也就是通常所说的障碍抢修；如果是发生光纤通道总衰减增大，在其值可以容许时，则列入线路维修和改造计划，不可容许时，则组织人员对其进行抢修，以便改善其传输性能，提供可靠的电路。

　　显然，维护部门若只是采用传统的BER监测，在机务人员判明是传输线路引起的BER告警后，再通知线路维护部门进行抢修或维修、改造，那么线路维护部门对线路情况的掌握过分依赖于机务部门，处于被动，这样难以保证高速、宽带、大容量光缆传输网络的畅通。因此，建立一种实时，自动的光缆线路自动监测系统是十分必要的。光缆线路自动监测系统为光缆线路维护部门提供了一种先进的维护手段，使线务部门由被动地接受机务部门的信息变为主动掌握光缆传输特性的变网优质、高效、安全、稳定地运行提供了可靠保障。

　　二、光缆线路自动监测系统工作原理及技术特点

　　光缆线路自动监测系统（OAMS）是通过分布在光缆线路中大量的数据采集点的光器件，将光纤传输性能的大量基础数据，如光功率、光脉冲北向散射等，传递到各级监测中心及监测站，并对其数据进行分析和处理，及时、准确地将光缆系统运行情况反馈给维护人员，使维护人员能及时发现和修复故障。

　　系统将现代网络通信、计算机通信、光学测量技术融合在一起，同时，利用地理信息系统（GIS）以及全球卫星定位系统（GPS）等技术为线路信息、线路定位提供可靠的保证，对光缆中光纤的传输衰耗特性变化及光纤阻断故障等情况，可以实现远程分布式实时、在线的自动监测，且不影响在用光传输系统的传输性能，实现服务（为客户提供优质电路）与维护（为线路提供先进维护手段）两不误。

　　三、系统的组成

　　光缆线路自动监测系统主要由省监测中心PMC、区域监测中心LMC、现场监测站MS组成。

　　监测中心负责对各监测站进行控制，是采集和处理数据的中心，由控制器（服务器、客户机、工作站）、路由器、集线器/交换型集线器、网络适配器、MODEM、打印机及相应的软件等组成。PMC一般采用主备用方式。

　　监测站负责对光缆线路进行远程遥控自动监测，跟踪光纤传输损耗的变化，由告警监测模块、OTDR模块、控制模块、电源模块、程控光开关、WDM（波分复用器）、滤光器、MODEM、路由器、网络适配器及相应的软件（含OTDR仿真软件）等组成，通常安装于传输机房用的标准机架内。

　　OAMS采用模块化、分布式多级体系机化，有效地预防和减少光缆障碍，为光缆传输构，实现多级监测网络互联。

　　四、系统的主要功能

　　监测系统采用的监测方式一般有：在线监测、和或离线监测方式、和或备纤监测方式。

　　其主要功能：

　　1.远程、实时、在线地进行光缆路中被监测光纤运行状况的监测，预防光缆线路的障碍隐患；

　　2.按规定的周期，分别向本地网络管理中心（LNMC）和省网路管理中心（PNMC）传报被监测光缆线路状况的数据文件。

　　3.当光缆线路中被监测光纤发生障碍时，LMC（或MS）迅速，准确地确定障碍点的位置，并立即向PMC、LNMC或PNMC传报，及向区域光缆维护监测中心和省光缆维护监测中心传报；

　　4.配合光缆线路障碍的抢修，压缩障碍历时。

　　五、系统的维护和管理

　　要确保OAMS正常运行，必须提供可靠的维护和管理

　　1.现场监测一般设在传输机房内，工作环境一般应达到机房基本要求，电源电压必须有保护地，现场监测站的电源通常从传输机房的电源列回引出，所以与机房设备电压相同，变化范围为正负20％。

　　2.OAMS新增的尾纤、WDM、滤波器等的引入，将会增加中继段全程损耗，其增加的损耗必须不影响在用系统的传输特性。

　　3.OAMS的日常维护比较简单，只需机房和设备的清洁以及系统安全即可，各种设备及线材（如电源线、尾纤等）应摆放整齐、标注清楚、方便问题的查找、排除。

　　4.若发生问题，应首先排除OAMS自身故障后，再查找线路原因。OAMS自身故障主要表现在以下方面：

　　（1）有时光自动开关倒换错误。现象为：相应通道的测试曲线与通道的自身参考曲线不符，相差很大，但也另一通道的参考曲线接近或一样，主要观察其全程长度，此种现象为误告警。解决方法：可重新启动监测站的应用系统或及时更换光开关。

　　（2）法兰盘活动接头松了，及尾纤间的活动接头接触不良。现象为：无测试曲线，即光发不出去或很大衰耗。解决方法；将活动接头接好。

　　（3）WDM或滤波器坏了，不能起到分波和滤波的作用。现象为：监测光发不出去或收无光。解决方法：更换器件。

　　5.监测系统的定期测试周期和告警门限（损耗值、光功率值等）应根据被监测的光纤质量合理设置。

　　6.在波长选择上，要充分考虑今后传输系统的扩容和升级。最好选用1625nm作为监测波长，但其建设阶段相应的费用会高一些。若选用1550nm作为监测用波长，则传输系统一旦要在1550nm波长上开电路，将导致监测系统的光器件（WDM、滤波器、OTDR模块及测试软件等）不得不更换。

　　7.在软件维护上，监测中心应及时对数据进行备份。在曲线上充实线路信息，如标石号、纤长、皮长、经纬度，对特殊地段的点应设为加密点。对已经更新的线路，要及时更新资料，重新设置参考曲线。只有曲线信息准确、充实了，才能真正有利于线路维护。

　　8.利用该系统平台，可以建立维护部门的局域网，实现办公自动化、资料报表的网上传递，并且可逐步升级至光缆线路维护综合管理系统。

　　9.在网络维护上，监测中心服务器或微机应加强安全管理，设立不同级别口令。路由器、MODEM的设置一般一经设定，在网络配置参数未变的情况下，无需改动。另外，维护人员应及时掌握分组专线、电话线的通阻情况，发现问题，及时解决。

　　六、监测系统发展前景

　　光缆线路自动监测系统能够对光缆性能劣化的监视、故障自动准确定位、提高维护效率等起到一定的作用。它不仅能够及时处理已发障碍，大大缩短了障碍历时，同时能够预先发现障碍事故苗头，及时处理，消除隐患，有效地预防恶性障碍的发生，使维护工作上一个新的台阶。现有的光缆监控系统已经形成一个计算机网络。这一网络无论在计算机处理能力和网络结构上都有能力承载更多的信息处理工作。如果用如此规模的计算机网络仅进行光缆自动监测，那么其计算机网络平台的能力就没有得到充分的利用，将是一种很大的资源浪费。

　　因此，可以充分利用现有的光缆自动监测系统的计算机网络平台，实现巡检系统、报表系统、办公自动化系统、光缆地理信息系统等应用系统的各项功能，即做到相关信息的交流和共享，大大避免硬件的重复投资。原中国邮电电信总局也强调在加快光缆自动监测系统建设的同时，考虑利用该系统硬件平台，建设长途光缆线路综合管理网络，该系统将把光缆日常维护工作纳入管理轨道，是长线维护从人工管理迈向计算机管理的关键于步，也为国家骨干网、本地网、接入网的光缆维护提供了可靠保证。

　　同时，光缆通信网和光缆线路自动监测系统也将在技术上不断发展和前进，特别是今后随着全光网络的实现，将有可能把设备的监测管理和线路的监测管理结合在一起，形成统一的光纤通信网络的监测系统。

摘自《江西通信科技》2001.3