电力通信网光缆监测系统的规划与设计
摘要：国家社会经济的不断进步与发展，极大地促进了电力通信网应用技术的
飞跃，研究其光缆监测系统设计问题，对于提升整体监测效果具有极为关键的意义。

关键词：电力通信网；光缆；监测系统；设计
引言
随着电力通信网光缆监测系统应用条件的不断变化，对其规划与设计问题提
出了新的要求，因此有必要对其相关课题展开深入研究与探讨，以期用以指导相
关工作的开展与实践。

1 光缆分配监测系统的结构
1.1 光缆分配监测的整体系统
电力通信网光缆分配监测系统由上位机监测系统、通信网络系统、监测站系
统三部分组成。

其中监测中心、客户端组成了上位机监测系统。

上位机监测系统
连接监测站，采用TCP/IP协议。

光缆分配监测系统工作原理如下：光缆线路的自
动监测由监测站实施，同时对光纤传输损耗变化进行跟踪。

对光缆线路光功率的
实时监测由光功率监测模块实施。

由于断线等故障，当监测到光功率比设定的阈
值低时，控制模块完成光缆线路切换，同时发出告警。

数据采集器件分布在光缆
线路中，它将光纤基础数据发送到监测中心，同时分析并存储数据，反馈光缆运
行状况给远程终端，这样故障就能被及时发现。

用户可根据权限对历史告警信息、切换信息进行查看。

光缆线路切换由远程控制监测站负责，通过实时监测光缆线路，能对光缆线路传输劣化情况有所察觉，从而降低光缆阻断的发生率。

1.2 光缆分配监测系统功能模块设计
光缆监测模块主要包括实时监测、点名监测、周期监测，光缆监测可进行历
史告警信息、切换信息查询、条件查询等。

告警与故障处理模块主要包括告警设定、告警通知、告警处理、故障定位、故障分析、故障记录、故障恢复等。

该模
块可处理预告警线路、监测站延缓，切换预告警线路、控制监测站，进行周期性
监测光缆线路。

资源管理模块主要包括线路管理、电路管理、设备管理、拓扑管理，该模块利用TCP/IP协议连接客户端与监测中心的通信，当客户发出请求给服
务器，请求收到后，服务器提供相应服务。

统计分析模块主要包括光缆性能和设
备性能，该模块为监测中心的核心处理模块，拆包解析监测站发的信息，并执行
相应命令。

GIS模块实质是进行系统的维护，进行输入数据、存贮数据、编辑数据、管理数据、空间查询、可视化输出等。

1.3 光缆分配监测系统GIS功能设计
GIS软件系统具有五个功能，分别为数据输入、数据存贮和管理、数据编辑、可视化表达和输出、空间查询和分析。

建立GIS数据库必须要进行数据输入，即
输入地图、统计、物化遥、文字报告等数据，然后转换成可处理的数字形式。

包
括图形数据输入、GPS测量数据输入、栅格数据输入等。

数据编辑由两部分组成，即属性编辑、图形编辑。

图形编辑包括图形整饰、图形变换、图幅拼接、投影变
换等。

属性编辑通过结合数据库管理完成相关功能。

数据的存储由空间及非空间
数据存储、修改、更新、查询、检索组成。

GIS的核心是进行空间查询并对其分析，地理信息系统包括空间检索、空间拓扑叠加分析、空间模型分析三部分。

可
视化表达通常以人机交互方式进行，根据图形数据信息密集度对显示进行放大或
缩小。

2 系统实时监测方案的实现
2.1 光功率监测
通过应用分光器，可以将光传输设备中涉及到的工作光少量分出处理，并将
其接入到告警模块，实现工作光的实时监测目标，以及时反映光纤传输状况，一
旦传输质量有所变化，则发出告警信号。

有关光功率监测通道的限值，可以根据
实际情况进行设置，如果监测系统中的光纤发生断纤问题，工作光功率就会持续
加强或者大幅度衰减，此时将发出告警信号，系统开始自动测试芯线，准确定位
故障点。

2.2 光端机告警
通过应用告警模块，其中设置设备告警的数据采集接口，及时发现光传输设
备中的故障告警问题。

通过细致过滤、分析，可筛除与告警信号无关的内容，此
时启动光时域反射仪，对光缆线路实行进一步测试。

2.3 备用光纤监测
在该环节，仍然采取光功率告警模式，可支持离线监测，尤其加强对备用光
纤的管理工作，实时监测、告警光功率运行状况。

对于备用光纤的监测工作来说，由于涉及到传输设备的信号源支持问题，因此需要在路由的末端加入光源，实时
向备用光纤发射信号，并在测试端检测光功率状况。

在芯线出现异常的状况下，
光源信号就会有所减弱或者直接阻断，此时系统开始进入测试环节，对光功率相
关的芯线实行测试，精确判断并定位故障点。

通过采取该种监测形式，无需在传
输设备中插入任何额外器件，确保传输设备的正常、稳定运行，减少故障隐患，
可满足网络复杂的运行状况。

2.4 综合网管告警
通过应用网络管理的软件，可及时收集光传输网络设备中出现的告警信号，
利用软件进行客观、科学的分析，测试可能出现故障的光纤网络。

有关告警反映
的实时性问题，采取在线光功率监测或者备用光纤的监测方式，将比光端机告警
监控方式更加有效；考虑到系统的可靠性问题，可利用备用光纤进行实时监测，
并不介入到正在使用的线路或通信设备中，极大地增强系统运行稳定性；由于应
用在线光纤实时监测系统，与通信光源采用的纤芯一致，再加上波分复用器、滤
光器等作用，可能对系统稳定性有所影响。

通过采取光端机的告警监测形式，可
能出现光端机误告警现象，此时系统处于激活测试阶段，可靠性能有所降低。

在
具体实施过程中，光功率备用纤维的监测方式往往只在发端增加光源即可，但是
不需要对原有通信设备或接线方式进行改造，复杂度较低；有关在线监测光功率
的方法，需要涉及到各种光器件，如分光器、滤光器、波分复用器等，加大对原
有光纤连接方式或通信设备的改造，但是应用难度有所加大。

3 光缆分配监测软件系统设计
3.1 软件系统图设计
光缆分配监测软件整个系统的操作系统为Windows2012Server，选择SQLServer2012进行数据库开发，并配合操作系统实行无缝连接，采用VB进行前
台开发，在光缆分配监测中心选择IBM服务器进行相关工作，工作站、数据库服
务器选择的方式为客户/服务器。

使用MapinfoProfessional12.0作为地理信息系统
开发平台，开发工具使用MAPX5.0来实现。

光缆分配监测软件整个系统由数据库
系统、光缆监测系统软件、地理信息系统GIS、资源管理软件等组成。

3.2 光缆资源软件系统设计
光缆资源管理系统由三层组成，分别为数据存储层、界面层、逻辑处理层。

在光缆资源软件系统的体系结构模型中，包含三个组成部分：资源管理客户端、
资源数据库、应用服务器，地图功能通过对GIS服务器地图信息的调用实现。

对
通信网络资源数据的存储，以及对资源管理系统中各种系统信息的存储均由数据
存储层完成。

界面层主要提供各种功能界面给系统用户。

处理网络资源统计调配、分析等逻辑业务由逻辑处理层完成，软件系统具有较好的重用性、可调整性、维
护管理较容易等优点。

在光缆网资源管理系统的数据存储层中，数据库存放全部数据，数据存储层
中包含一系列数据表，这些数据表用量存储各类资源对象，同时，系统运行、管
理一些需要的数据。

这样保证数据库安全，降低了复杂度。

系统全部界面功能由
界面层负责实现，界面功能由各种资源维护、管理、统计、查询、调配、图形化
展现等组成。

结语
在进行电力通信网光缆监测系统的规划与设计时，应着重考虑监测站选址、
测试路由规划及测试方式选择等问题。

只有全面客观地分析通信网络现状及监测
需求，并在此基础上进行监测系统的规划设计，才能最大限度地发挥光缆监测系
统的作用，做到投资最少、监测效果最好、监测范围最大。

参考文献：
[1]刘毅娟,何旸,雷鸣,李杰.光缆监测系统的应用探索[J].数字技术与应
用.2018(05)
[2]李宏恩.光缆监测系统在通信传输中的实现[J].中国新通信.2017(17)
[3]石林,汪继龙.论光缆监测系统在通信传输中的实现[J].中国新通信.2018(18)。