光傳輸網絡的管理和維護

2023-06-08 16:04:00

來源:軍橋網

一、背景情況
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,近年來得到了大力發展。隨著光纖網絡規模的擴大,網絡復雜性的增加,要求具有更高水平的監測和管理系統,能及時、準確地監測全網絡各光纜段可能發生的阻斷位置,以便及時、有效地組織人員搶修,大幅度地降低和壓縮故障歷時,變被動式維護為主動式維護。
光纜網運營維護涉及到多個層面的工作,在業務方面,當光纜出現故障甚至斷裂的情況下需要保證業務能夠連續不中斷;在維護方面,希望能夠定期巡檢、監測,提前對故障進行預警,并在出現故障時準確分析、準確定位,為快速搶修提供保證; 另外,還需要對光纜設施等基礎數據進行有效的管理。
本文將從智能監測管理系統的建設,智能化儀器儀表的使用,基礎設施的周界防護這三個方面討論在新科技形式下的光傳輸網絡的管理和維護。
二、光纖光纜智能監測管理系統
光纜智能檢測管理系統是一種利用計算機和通信技術以及光纖特性測量技術,對光纖傳輸網進行遠程分布式的實時監測,并將光纜線路的狀況信息集中收集、處理和存儲的自動化監測系統。通過對光纖的實時自動監視、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。


       融訊光通的光纜智能監測管理系統基于 OTDR(光時域反射測量技術)+光開光輪詢的創新技術開發的下一代智能光纖在線監測平臺,其根據調制光脈沖在光纖中的散射和反射來實現探測和定位。結合可選的實時光功率監控模塊,實現對光纜故障的實時檢測和告警。結合GIS系統直接定位故障地理位置,并通過光衰減曲線輔助分析故障原因,保障及時、快速搶修及維護。對故障響應快速,定位精確;根據需求導出光纜質量運行報告,還可以通過大數據進行趨勢分析和預警,幫助用戶實現對光纖光纜資源的狀態和性能的實時掌握,為用戶的日常維護和相關決策提供有力依據。
(一)技術特點
7×24小時在線檢測,提供持續的監控和故障定位(自動告警);
實時精確的光纖物理鏈路監控,定位精度可達±10m以內;
支持空閑纖芯監控和在用業務纖芯監控;
集成GIS(地理信息系統),路由可視化呈現;
通過指紋比對,自動判斷是否光纖故障,并提供實時告警;
基于B/S架構網管,實現對光纜啞資源的數字化、可視化管理;
按需提供光纜運行質量報告,通過大數據分析,提供趨勢預測及預警;
靈活設計,集成度高,提供19英寸盒式結構或插卡式架構;
插卡式提供2U/3U/5U機箱可選;
最大支持256個通道;
OTDR默認采用國際標準的帶外波長1625nm ,可選1550/1310nm;
提供多種監測量程,最大量程可達45dB;
-48V DC和220V AC電源熱備份和負荷分擔,真正具備電信級的穩定及安全保障。
(二)系統架構和功能

       1. 實現對光纜線路通斷狀態的實時監測
系統采用模塊化設計,具有穩定可靠和擴充簡便的特點,能實現對光纜線路運行狀態的實時監測??商峁┕收隙ㄎ?、故障測試、點名測試、光功率監測、跨段檢測等功能,同時系統自動巡檢功能可自定義巡檢周期,對重要光纜線路等進行密集巡檢。
系統部署模式支持空余纖芯監測和工作纖芯監測方式,其中空余纖芯監測包括空余纖芯鏈路監測和空余纖芯環回監測。不同的監測方式如下:
空余纖芯監測:部署備測光纜的空閑的備用纖芯上,只占用一根纖芯,對各個方向的光纜進行長期的實時監控,設備利用調制脈沖光信號在光纖里傳送時的后向散射光來實現探測和定位,有效測試距離最大可達160km,精確度可達±10m以內。

       工作纖芯監測:設備發出的檢測信號通過合波器耦合至在用光纖上,利用調制信號在工作光纖中的衰減和反射來實現探測和定位,對城域網或者骨干網絡的在用光纖進行長期的可視性監控而不影響數據傳輸,WDM插入損耗小于0.8db,有效測試距離最大為160km,測試精確度可達±10m以內。

       2.實現對光纜故障位置的精確定位
系統具有地理信息系統,能實現精確定位,縮短故障排查時間。支持聲光、短信和日志同步報警。使維護人員能迅速到達準確位置進行處置。
3.實現對光纜劣化程度的智能分析
系統支持對光纜歷史測試數據的統計和分析,可分析光纜的劣化趨勢,預見可能發生的潛在故障風險,輔助維護和管理人員進行原因分析和處理提供決策依據,減少無預警的阻斷故障。
4. 實現對光纜故障類型的自動判斷
系統可對光纜故障類型進行自動分析,判斷出是因為光纜斷裂還是光纜劣化或是光纖接頭損壞等原因造成的故障,為光纜維護、快速搶修和應急處理提供依據,節約攜帶的裝備或資源。
5.實現對光纜資源的統一建檔管理
系統支持通信光纜的數據建檔,形成資源數據庫,可體現光纜資源的信息,便于光纜線路的維護和管理。
三、光儀器儀表
智能化儀器儀表是網絡日常維護必不可少的工具,融訊光通可提供系列光儀器儀表產品,幫助用戶實現對光纖光纜資源的狀態和性能的實時掌握,為用戶的日常維護和相關決策提供有力依據。
(一)光纜性能在線監控儀 RT-GLJK300

       基于 OTDR(光時域反射測量技術)+光開光輪詢的創新技術開發的下一代智能光纖在線監測平臺,其根據調制光脈沖在光纖中的散射和反射來實現探測和定位。結合可選的實時光功率監控模塊,實現對光纜故障的實時檢測和告警。結合GIS系統直接定位故障地理位置,并通過光衰減曲線輔助分析故障原因,保障及時、快速搶修及維護。對故障快速響應,定位精確;根據需求導出光纜質量運行報告,還可以通過大數據進行趨勢分析和預警。

       1.解決的痛點
光纜資源的數字化、可視化管理:光纖光纜及配套啞資源長期缺乏高效管理,數據準確率不高;
實時監控光纜運行質量:傳統OTDR儀表只能離線檢測,不具備實時在線監測功能;
運行趨勢大數據分析及報表功能:傳統OTDR/E-OTDR不提供趨勢分析及報表功能;
光纜故障定位困難:OTDR儀表只定位距離,傳統資源數據不準確,未做標定和修正,E-OTDR定位精度欠佳。
2.應用場景
光纜啞資源可視化管理及光纜性能實時監控;
光纖光纜啞重要光纜的性能實時監控;
定期的光纜質量運行報告;
故障可視化呈現,快速定位故障點位置;
光纖光纜性能大數據分析及性能趨勢預測。
3.產品特性
7×24小時在線檢測,提供持續的監控和故障定位(自動告警);
實時精確的光纖物理鏈路監控,定位精度可達±10m以內;
支持空閑纖芯監控和在用業務纖芯監控;
集成GIS(地理信息系統),路由可視化呈現;
通過指紋比對,自動判斷是否光纖故障,并實時提供告警;
基于B/S架構網管,實現對光纜啞資源的數字化、可視化管理;
按需提供光纜運行質量報告,通過大數據分析,提供趨勢預測及預警;
靈活設計,集成度高,提供19英寸盒式結構或插卡式架構;
插卡式提供2U/3U/5U機箱可選;
最大支持256個通道;
OTDR默認采用國際標準的帶外波長1625nm ,可選1550/1310nm;
提供多種監測量程,最大量程可達45dB;
-48V DC和220V AC電源熱備份和負荷分擔,真正具備電信級的穩定及安全保障。
(二)非接觸式光纜路由探測儀 RT-XXY200

       基于φ-OTDR技術的分布式光纖振動檢測儀,利用光纖(光纜)傳感傳輸二合一的特性,連續檢測光纜沿線的振動。當有振動傳導到光纜上時,相應位置的光相位發生變化,后向散射光將擾動信息回送到主機;通過測量注入光脈沖與接收信號的時間差定位擾動點,經過主機分析處理和智能識別,判斷光纜是否經過當前位置并定位長度。手機APP上傳位置、長度及現場信息到資管系統中,核準、修正資管中的光纜路由。
通過RT-XXY200路由探測儀,可以針對傳輸光纜線路完成高效普查,實現光纜啞資源數據自動采集以及后臺數據的自動同步,大幅提資管系統數據準確率和光纜路由巡檢的效率。將資源錄入和管理標準化、制度化,解決光纜路由普查困難,數據更新效率低下等問題,大大提升了光纜路由普查效率和啞資源管理的智能化水平。

       將探測儀 RT-XXY200從機房ODF架或者光交接箱接入光纜的空閑纖芯,通過對振動信號的實時采集,上傳平臺并最終傳遞至現場操作人員的手機終端APP上,現場人員無需下井或上桿,只需敲擊井蓋、路面或者線桿即可確認光纜是否經過該處;通過振動信號的采集獲取相差距離儀表的光纖長度,光纜盤留以及現場敲擊點的經緯度。通過云端智能運維平臺同步資管數據,快速錄入或修正資管數據。此設備可廣泛用于光纜路由普查、光纜巡檢、故障定位、工程驗收以及實時環境監測。
Ø 對光纜及其沿線的振動進行檢測和監控,量程40KM;
Ø 多通道配置,以實現對多路光纖光纜的振動檢測,提升效率;
Ø 連續分布式測量,多事件同時探測與準確定位,無測量盲區;
Ø 內置4G/5G模塊,APP遠程管理和操控
Ø APP和本機屏幕同時顯示瀑布圖,結果清晰直觀
Ø 現場獲取GIS坐標、長度及其它現場信息直接回傳平臺
Ø 信號傳輸支持國密加密
Ø 具備自檢自測功能,可實現對設備本身的溫度、風扇和電源的監控;
Ø 內置工控機,實現對系統的管理;也可通過統一網管對多套設備進行集中管控;
Ø 惡意程序防護:支持對主機主動發起或遭受系統漏洞的攻擊行為的檢測和響應
Ø 進程白名單:支持對系統運行進程在線統計、停止、隔離和刪除
Ø 通過振動檢測,對光纜路由進行非接觸式核查,大幅提升效率
Ø 對防范區域進行分布式的、實時的振動監測和光纜中斷告警,真正實現全天候、全方位監控預警
(三)智能尋纖尋纜儀 RT-XXY100

       隨著通信的快速發展,光纜光纖網絡遍布城市的地下和管道。線桿上或人井內布放了大量的光纜布放,但現場經常發現光纜上標識標牌缺失,從而造成了無法準確識別目標光纜及其路由走向,因此在日常維護尤其在光纜搶修中耽誤寶貴的時間,造成人力、時間的浪費,以及光纜故障帶來的損失增加。
現在很多省市已經啟動了光纜啞資源的普查,但由于現場光纜環境復雜,普查手段較為單一,基本都是通過工人在相鄰管道進行拖拽光纜,因此效率極低。當前的光纜普查儀因為檢測距離短、精度低、易干擾等特點,無法有效滿足實際網絡中光纜普查的需求,需要一種更加高效的模式。
融訊光通智能尋纖尋纜儀RT-XXY100的出現成功的解決了上述問題,該儀表屬于光纖光纜普查儀表中的中高端產品,最大檢測距離可達120km,具有抗干擾性好,精度高等特點。

       智能尋纖尋纜儀具有超高靈敏的振動反應輸出,采用快速收斂的二分法拍纖方式,成功的實現機房內無業務空纖的路由查找和另一端的定位。通過智能尋纖尋纜儀 RT-XXY100,可以在管井里、線桿上從大量光纜里準確識別目標光纜,在機房內準確識別跳纖及端口對應關系,可APP遠程操控,人力成本低。
四、管道光纜周界防護系統 RT-RQ100
基于φ-OTDR技術的分布式光纖周界安防系統,采用光纖(光纜)作為傳感傳輸二合一的器件,用光探測器探測向后散射的瑞利光。當光纜收到擾動時,相應位置的光相位發生變化,最終導致光強發生變化,通過測量注入光脈沖與接收信號的時間差定位擾動點,經過主機分析處理和智能識別,判斷出不同的外部干擾類型,從而達到監測效果。

       典型應用:光纜線路、油氣管線、管廊設施防外破監控
主要目的:監控沿線管道的安全,能夠對管道破損、管道泄露和管道附近的挖掘等事件進行報警,并要對事件進行精確定位;同時還要求系統有預警功能,即在挖掘事件初期就能夠發出報警,將損失減小到最低限度。

       將設備放置在機房,部署網管。將光纖沿著管道壁進行布放和穩固,將光纖頭接入設備端口,開啟設備進行監控設備,在石油管道有管道破損、管道泄露和管道附近的挖掘等事件的時候,就能夠第一時間發現并告警。
經過長時間的監控,可以得到大量的數據,用于分析相對應的位置的管道經常出現問題的地方,后期進行重點維護或對管道進行遷改提供必要的數據支撐。
光纜線路和其他光纜設施也面臨類似的外力破壞風險,可以采用類似部署方式,達到監控和提前預警的效果。
五、環形路由光纖圍欄周界防護 RT-GXWL100-200
基于光的Sagnac效應原理,通過對激光經分束器分為反射和透射兩部分,在光纜環路中對發對收。根據彈光效應,光纜周邊的振動會造成對光信號的擾動;高靈敏度DVS儀通過對擾動信號的探測和分析,實現對光纜周邊環境的振動監測,從而判斷光纜是否有被外力破壞的風險。
(一)高靈敏度DVS儀的特點
19英寸2U機盒式結構;
支持-48V DC、220V AC電源輸入;
電源1+1冗余,支持交流+直流冗余;
7×24小時在線檢測,提供持續的監控和故障定位(自動告警);
AI神經網絡自學習+模式識別;
外破+OTDR監控,事前預警,事后斷點定位;
支持北向接口對接客戶系統;
GIS地圖+短信通知;
外破監控定位,提前預警;
故障歷史記錄和查詢;
支持事件回放及熱點分布圖。
(二)典型應用:重要區域的周界安防
在機場、軍事基地或者高速公路、高鐵線路周邊部署,通過光纜對振動的監測,達到防止入侵的目的。光纖傳感的抗干擾、耐腐蝕的特性,以及光纜的高靈敏性,非常適合對重要區域的全天候的周界安防。
由于這一類的設施是重點監控、重點保衛的地方,通過布放監控,能夠在第一時間發現入侵人員,從而能夠避免遭到破壞或者是信息的泄露。
  • 關鍵詞:
  • 融訊光通
  • 光纜智能檢測管理系統
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