一种光缆故障监测定位系统的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种光缆故障监测定位系统，包括分别设置在不同地点的两个ODF架以及设置在其之间的传输设备；两个ODF架、传输设备还分别与WDM模块、分光器交叉连接，分光器与光功率告警单元连接，WDM模块与程控开关模块连接，程控开关模块与OTDR测试模块、现场测试控制单元和局域网卡依次连接，局域网卡通过路由器与同步MODEN和异步MODEN连接，同步MODEN连接到数字局域网，异步MODEN连接到公共电话交换网。本发明采用了备纤监测方式为在监测站对端加光源的方式实现自动、实时监测，其设计合理、操作简便、可靠性好、自动化程度高、监测效果好，便于推广使用。
【专利说明】一种光缆故障监测定位系统
【技术领域】
[0001]本发明涉及光缆监测【技术领域】，尤其是涉及一种光缆故障监测定位系统。
【背景技术】
[0002]当今世界任何一个地区的现代化通信都是建立在一个高密度分布、大容量、高速的光缆光纤网络上，其安全性和可靠性极为重要，一旦发生光缆故障，将严重影响正常通信，造成巨额经济损失。随着我国电信事业的飞速发展，电信网络日益庞大而复杂，给通信网络的管理维护带来了巨大的困难。光缆通信传输系统本身虽然有网络管理保护倒换功能，但并不支持对光缆特性的监测。实际工作经验表明，光缆通信的线路故障要比设备故障远为突出，约为不可用时间的95%，传统的BER监测使得线路维护部门对线路情况的掌握过分依赖于机务部门，如果只采用设备自带的监测系统，难以保证高速、宽带、大容量光缆传输网络的畅通。因此，建立?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，为光缆传输网络优质、高效、安全、稳定地运行提供了可靠保障。
[0003]光缆网线路自动监测系统(OAMS,Optical fiber cable line AulomaticMonitoringSystem)主要是采用先进的告警、测试、数据库、网络控制、业务流程控制和地理信息系统等技术，将光纤测试、网管告警与维护体制全面结合起来，通过对光缆的实时自动监视、告警信息的自动分析，自动启动相应的测试，对故障进行自动定位、自动派修，从而压缩障碍历时，把用户的损失降到最低，但与此同时，光缆的维护与管理问题也日渐突出，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，影响通信网的正常工作，每年因通信光缆故障而造成的经济损失巨大。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至关重要。
【发明内容】
[0004]本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种光缆故障监测定位系统，本发明采用了备纤监测方式为在监测站对端加光源的方式实现自动、实时监测，解决了以往监测系统中备纤监测没有实现自动、实时监测的问题。同时还提出了在OTDR模块到光开关间增加200m光纤的方式来达到消除量盲区的目的。在系统设计中，还对光功率告警采集单元(AIU)、监控测试单元(RTU)的功能实现进行了设计优化，使监测站能够在远程分布无人值守状态下连续稳定运行，不用人工复位启动方面，比以往的设计系统取得很大的提高和改善。
[0005]为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是:一种光缆故障监测定位系统，其特征在于:包括分别设置在不同地点的第一 ODF架和第二 ODF架以及设置在所述两个ODF架之间的传输设备；所述第一 ODF架输出端与第一分光器连接,所述第一分光器输出端与传输设备连接，所述第一 ODF架输入端与第一 WDM模块连接,所述第一 WDM模块输入端与传输设备连接；所述第二 ODF架输出端与第二分光器连接，所述第二分光器输出端与传输设备连接，所述第二 ODF架输入端与第二 WDM模块连接，所述第二 WDM模块输入端与传输设备连接；所述第一 WDM模块、第二 WDM模块输入端与程控开关模块连接，所述第一分光器、第二分光器输出端与光功率告警单元连接；所述程控开关模块与OTDR测试模块、现场测试控制单元和局域网卡依次连接，所述局域网卡通过路由器与同步MODEN和异步MODEN连接，所述同步MODEN连接到数字局域网，所述异步MODEN连接到公共电话交换网。
[0006]上述的一种光缆故障监测定位系统，其特征在于:所述光功率告警单元包括设置在光缆两侧的两个光端机、连接在光端机与光缆之间的分光器、与分光器连接的光功率单兀以及与光功率单兀输出〗而连接的光功率控制单兀，所述光功率控制单兀与光电M t旲块、CPU模块、电源模块连接，所述CPU模块与通信模块和OTDR模块连接，所述电源模块还与光电M模块、CPU模块、通信模块连接。
[0007]上述的一种光缆故障监测定位系统，其特征在于:所述分光器介入在光端机R端A3与A4活接头之间，R端A3与分光器的C2端相接，A4与分光器的Cl端相接；分光器的C3端接至光功率单元某一输入端子上。
[0008]本发明与现有技术相比具有以下优点:
[0009]本发明采用了备纤监测方式为在监测站对端加光源的方式实现自动、实时监测，解决了以往监测系统中备纤监测没有实现自动、实时监测的问题。
[0010]本发明同时还提出了在OTDR模块到光开关间增加200m光纤的方式来达到消除量盲区的目的。
[0011]本发明在系统设计中，还对光功率告警采集单元(AIU)、监控测试单元(RTU)的功能实现进行了设计优化，使监测站能够在远程分布无人值守状态下连续稳定运行，不用人工复位启动方面，比以往的设计系统取得很大的提高和改善。
[0012]下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
【专利附图】
【附图说明】
[0013]图1为本发明的监测系统整体结构原理框图；
[0014]图2为本发明的监测系统光功率监测和告警单元原理框图；
[0015]图3为本发明的监测系统分光器构造和介入原理图。
【具体实施方式】
[0016]如图1所示，一种光缆故障监测定位系统，其特征在于:包括分别设置在不同地点的第一 ODF架和第二 ODF架以及设置在所述两个ODF架之间的传输设备；所述第一 ODF架输出端与第一分光器连接，所述第一分光器输出端与传输设备连接，所述第一 ODF架输入端与第一 WDM模块连接，所述第一 WDM模块输入端与传输设备连接；所述第二 ODF架输出端与第二分光器连接，所述第二分光器输出端与传输设备连接，所述第二 ODF架输入端与第二WDM模块连接，所述第二WDM模块输入端与传输设备连接；所述第一WDM模块、第二WDM模块输入端与程控开关模块连接，所述第一分光器、第二分光器输出端与光功率告警单元连接；所述程控开关模块与OTDR测试模块、现场测试控制单元和局域网卡依次连接，所述局域网卡通过路由器与同步MODEN和异步MODEN连接，所述同步MODEN连接到数字局域网，所述异步MODEN连接到公共电话交换网。
[0017]图1中给出了实现在线监测的测试方式。在A端ODF架设备侧收纤活接头处介八分光器，其中3%的进入光功率告警采集单元，97%进入原通信系统的光端机。光功率告警采集单元向工控机上报数据，一旦发现数据异常，就会以一定的告警方式上报监测中心通报值班人员，更严重时，将启动现场测试单元中的OTDR测试模块对指定的光进行测试。0DTR1625nm测试光经指定的光开关进入WDM，WDM介入在A端ODF架设备侧发纤活接头处，测试光和通信光(1315nm)的合波进入被测线路，在线路的对端介入滤波器可阻断测试光进入通信系统。
[0018]如图2所示，所述光功率告警单元包括设置在光缆两侧的两个光端机、连接在光端机与光缆之间的分光器、与分光器连接的光功率单元以及与光功率单元输出端连接的光功率控制单元，所述光功率控制单元与光电M模块、CPU模块、电源模块连接，所述CPU模块与通信模块和OTDR模块连接，所述电源模块还与光电M模块、CPU模块、通信模块连接。
[0019]图2中，光功率告警采集单元AIU，可以连续不问断地自动监测各光端机盘收端接收功率值的变化，通过光功率告警控制单元(ACU)对收光功率变化超过门限告警立即传送到CPU，对收光功率告警的光缆段的光纤进行故障定位监测。光功率告警采集单元将采集到的数据以一定的帧格式上传到光功率告警控制单元，它与光功率告警控制单元(ACU)之间的通信是单向的，AIU只负责上传数据给ACU，AIU不接收任何命令
[0020]如图3所示，所述分光器介入在光端机R端A3与A4活接头之间，R端A3与分光器的C2端相接，A4与分光器的Cl端相接；分光器的C3端接至光功率单元某一输入端子上。分光器C1-C2介入到光端机R端侧A3与外线侧A4之间，将在主通信光通道上增加一个介入衰减LI表示为:
[0021]
，输入端--ο%光功率)，Λ> too _______
^ =l01gi2<C2端输出光功草T叫0丨删
[0022]如果分光比是5/95，则LI = 0.22dB，如果分光比是10/90，则LI = 0.46dB。
[0023]分光器C1-C3介入到A4与AIU(RA_16)的某一输入端间的介入衰减L2表示为:
[0024]
*分光器分光竭的光劝率> 8 3
[0025]如果分光比是5/95，则L2 = 13dB，如果分光比是10/90，则L2 = 1dB
[0026]分光器介入衰减LI和L2的大小由分光器的分光比决定。在光功率监测系统的应用中，主要要求分光器介入到主通信通道(A3?A4间)的器件介入衰减LI ( 0.5dB (不包括活接头)。当分光比为1/99时会引起极化。1%的分光器的输出端的光功率由于极化会引起0.5dB的波动。所以要适当增大分光比到3/97，也可采用5/95。但是分光比太大则会引起LI增加太大，一般不会采用大于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，已完全满足光功率监测系统监测功率范围的要求(-2dB?-65dg)。一般光缆的富余度在3dB以上，由以上计算结果可知，介入分光器后3%的通信光进入AIU，不会对通信造成影响。
[0027]光功率告警采集模块共有16路光功率计，实施采集送入的光功率信号并将数据上报光功率告警控制单元(ACU)。
[0028]光纤测试单元(OTDR)主要用以提供光纤测试所需的光源及信息处理，对被测光纤进行扫描测试，可测量光纤的插入损耗、反射损耗、光纤链路损耗、光纤的长度和光纤的后向散射曲线。光纤测试原理为:CPU控制OTDR和光开光，通过光合波器(WDM)可依次向每条光缆的某一路被监测的在线光纤发送与通信光不同波长的监测激光脉冲。OTDR采用的是大功率的脉冲式激光器，通过设置光脉冲的脉宽可以调整发射光功率。一般的，设置越大的光脉宽，发出的光功率越大，测量的距离就越远。与此同时，测量的精度也受光脉冲宽度的影响，脉宽越宽，采样的间隔越大，测量的精度就越差。在本系统中，OTDR可以设置20ns、120nS、440ns、luS、2uS和1uS六档脉冲宽度。OTDR的测试距离达到140km以上，测试的衰减盲区视线路状况约为20?100m。在测试距离为50km以内时，测试精度可达2m，测试距离为50?10km时，测试精度达到4m，对于10km以上的测试距离精度达到8m。需要指出的是，针对具体的应用场合，需要平衡量程和精度之间的关系。大量程的缺点是测量精度较差，而高精度所带来的不足则是测量距离过近。
[0029]光程控开关用来实现不同光纤的切换。通过光程控开关将光纤测试单元发出的测试光信号切换到不同的光纤线路中，以达到多芯光纤监视而不需要重复插拔光纤连接器的目的。波分复用器(WDM)主要用于通信波长光与监测波长光的分合即通过WDM可以将从光端机出来的通信光与不同波长的OTDR监测光合并输送到外线光缆，或将外线光缆传来的通信光与监测光的混合光波分离隔开，从不同端口输出。无论分、合，WDM都有很好的分、合、隔离作用，互不干扰。光滤波器主要用于在线监测光纤远端阻止监测光进入光端机，避免干扰通信。
[0030]以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。
【权利要求】
1.一种光缆故障监测定位系统，其特征在于:包括分别设置在不同地点的第一 ODF架和第二 ODF架以及设置在所述两个ODF架之间的传输设备； 所述第一 ODF架输出端与第一分光器连接,所述第一分光器输出端与传输设备连接，所述第一 ODF架输入端与第一 WDM模块连接,所述第一 WDM模块输入端与传输设备连接；所述第二 ODF架输出端与第二分光器连接，所述第二分光器输出端与传输设备连接，所述第二 ODF架输入端与第二 WDM模块连接，所述第二 WDM模块输入端与传输设备连接；所述第一WDM模块、第二 WDM模块输入端与程控开关模块连接,所述第一分光器、第二分光器输出端与光功率告警单元连接；所述程控开关模块与OTDR测试模块、现场测试控制单元和局域网卡依次连接，所述局域网卡通过路由器与同步MODEN和异步MODEN连接，所述同步MODEN连接到数字局域网，所述异步MODEN连接到公共电话交换网。
2.按照权利要求1所述的一种光缆故障监测定位系统，其特征在于:所述光功率告警单元包括设置在光缆两侧的两个光端机、连接在光端机与光缆之间的分光器、与分光器连接的光功率单元以及与光功率单元输出端连接的光功率控制单元，所述光功率控制单元与光电M模块、CPU模块、电源模块连接，所述CPU模块与通信模块和OTDR模块连接，所述电源模块还与光电M模块、CPU模块、通信模块连接。
3.按照权利要求2所述的一种光缆故障监测定位系统，其特征在于:所述分光器介入在光端机R端A3与A4活接头之间，R端A3与分光器的C2端相接，A4与分光器的Cl端相接；分光器的C3端接至光功率单元某一输入端子上。
【文档编号】H04B10/071GK104202083SQ201410486224
【公开日】2014年12月10日 申请日期:2014年9月23日 优先权日:2014年9月23日
【发明者】程昱 申请人:河北汇程光电技术有限公司