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摘要：本文介绍了南水北调中线自动化调度系统光缆监测系统的特点及监测方式，对光缆监测系统的调测过程及方法做了说明。并介绍了光缆监测系统及后期运维管理的重要性。
关键词：光缆监测；RTU ；系统管理
中图分类号：TP14 文献标识码：A
一、光缆监测概述
南水北调中线工程的干线光缆全长1431.945km，分布地域广，光缆监测和维护工作繁重，其承载业务重要。光传输系统虽然也具备网络管理和维护机能，但却无法支持对光缆（光纤）特性与品质的监控，在告警方面也只能提示有告警发生，而无法精确定位出光缆（光纤）故障点。为了第一时间发现故障，快速准确的定位故障点，减少光缆中断造成的损失，需建设一套光缆自动监测系统实时掌握光缆（光纤）状况。
光缆自动监测系统能够将光缆监测、告警、故障分析、定位、故障管理有机结合在一起，为光缆（光纤）的安全高效运行提供保障。南水北调中线自动化调度系统选用西安雷迪维护系统设备有限公司的OTS-II光缆自动监测系统，整个系统结构紧凑、可靠性高，为系统稳定、长期的运行提供根本的保证。系统监测设备采用32位嵌入式处理器和嵌入式操作系统，系统软件能够实现对光缆相关资源信息的查询和管理等功能。通过该光缆自动监测系统，能够及时发现光纤网络的故障，有效地预防和减少光纤网络隐患和障碍，确保光纤物理网络优质、高效、安全、稳定的运行。
二、光缆监测方式
南水北调中线自动化调度系统光缆监测选择采用实时备纤监测方式对全线光缆全部路由进行监测，即1芯备纤光功率实时监测和1芯备纤OTDR轮巡扫描监测方式对全线光缆7×24小时实时监测。
（一）光功率实时监测
监测站中的光功率监测模块实时监测光纤收到的光功率值。如光功率值异常，例如光功率值下降超过告警门限，甚至无光信号，则确认纤芯有故障。监测站首先根据预先设定好的门限参数，判定光功率告警级别。其次通过网络将光功率告警信息上报给服务器，同时自动控制光开关和OTDR模块进行动作，对相应的光路进行测试。服务器收到监测站送来的光功率告警后，将告警信息录入数据库，同时根据告警级别的设定和管理人员的设定，发送告警短信给相应管理人员。
（二）OTDR轮询扫描监测方式
监测站在周期测试时，会自动控制光开关和OTDR模块进行动作，对相应的光路进行测试。首先将光开关切换到相应的端口位置，随后控制OTDR使用预先设置好的测试参数，对该光纤进行测试。测试完成后，监测站将数据上传给服务器。服务器将收到的监测站上报的数据存入数据库。并根据预先设定好的曲线，对当前测试的曲线进行对比分析。如果出现异常，则服务器将进行线路报警，判定故障点位置和故障级别。
三、光缆监测系统总体介绍
南水北调中线光缆监测系统由监测总中心、备用监测总中心、监测分中心、远程监测站、监测终端组成。网管分级管理，总中心具有最高权限。
监测总中心：监测总中心包括服务器、客户端、打印机及相应的服务器软件等组成。服务器软件包括数据库（含GIS平台接口）、后台控制程序服务器、监测中心客户端。
备用监测总中心：和监测总中心配置相同。
监测分中心采用和总监测中心相同的配置，包括服务器、客户端、打印机及相应的软件。
远程监测站（RTU）：远程监测站是系统测试的核心设备，设备包括控制模块、OTDR模块、光开关模块、光功率检测模块和电源等模块。
客户端：可以与总监测中心或监测分中心实现连接。通过网管系统配置管理区域，监测和管理相应范围内的监测站设备和光缆。
便携客户端：通过通信网络（LAN、WAN、PSTN等）与系统相连，即可根据权限对系统进行监测。
四、光缆监测系统调测方法及技术措施
（一） RTU远程监测站测试
RTU远程监测站的不同模块测试方法如下：
1、PWU电源盘的测试
（1）测试所有电源和地之间均不短路。
（2）接入48V电源到1U背板的电源输入端，电源板插到小背板的槽位上。 此时POWER灯和48V指示灯绿色亮。
（3）上电，用万用表测试12V与GND之间电压，调节电位器使12V为12.50V。此时面板12V指示灯绿色亮。
（4）测试-5V与GND之间的电压应为-5V。面板-5V指示燈绿色亮。
（5）测试5V与GND之间的电压，调节电位器使5V为5.40V。此时面板+5V指示灯绿色亮。
（6）测试靠近面板的5V测试点电压应为5V。
2、OTDR的板卡测试
（1）将OTDR插入远程监测站（RTU）机箱的第8槽位，MCU插入PWU插入远程监测站（RTU）机箱的第9槽位，PWU插到机箱最右侧2个槽位，接入48V电源，打开电源开关。OTDR指示灯绿色闪烁，表示系统正常启动。
（2）用以太网线连接测试PC机网口和MCU的ETH口，设置测试PC机的IP地址与MCU的IP地址的网段一致。
（3）在DOS下（开始-运行-cmd）输入telnet xxx.xxx.xxx.xxx回车，进入远程监测站（RTU）提示符的系统下。
（4）输入showslot命令，查看OTDR的序列号，槽位号，生产日期，版本等信息均应和实际板卡信息一致。
（5）用50公里盘纤和OTDR相连接。
（6）在telnet界面中，输入otdrtest命令，测试量程为64公里，脉宽1000ns。启动OTDR本地测试。
1） 在网管界面中，查看远程监测站（RTU）上报曲线，曲线长度为50公里。
（二）系统调测
根据光缆自动监测系统组网需要调通光纤通路，并对调通的光通路进行测试。调测的主要工作流程如下：
1、进一步技术澄清，细化工程方案、设备、工程、技术服务内容根据现场情况做出相应修改。现场勘察，确定安装具体位置，合理准备设备配线，收集光缆基础资料，确定设备安装位置。
2、安装机柜、设备，完成单机测试，测量光缆基础数据，采集光缆资源信息，地理性息采集、光纤指标数据。
3、组建系统网络，配置各级服务器、数据库、软件及终端。
4、录入光缆资源资料，配置软件。
5、系统运行调试。
6、系统验收，工程总结。
7、培训并交付使用。
五、结语
综上所述，在南水北调中线自动化调度系统光缆的维护和管理中，光缆自动监测系统起到了非常重要的作用。在后期的运维管理中，只有从主观上重视，加强管理，做到管理专业化、制度化，设备技术先进化，才能保证光缆系统的安全生产运行，确保通信畅通。
参考文献：
[1]高宇，井书光.南水北调中线自动化调度系统招标的风险管理[J].南水北调与水利科技.2014，（12）
关键词：光缆监测；RTU ；系统管理
中图分类号：TP14 文献标识码：A
一、光缆监测概述
南水北调中线工程的干线光缆全长1431.945km，分布地域广，光缆监测和维护工作繁重，其承载业务重要。光传输系统虽然也具备网络管理和维护机能，但却无法支持对光缆（光纤）特性与品质的监控，在告警方面也只能提示有告警发生，而无法精确定位出光缆（光纤）故障点。为了第一时间发现故障，快速准确的定位故障点，减少光缆中断造成的损失，需建设一套光缆自动监测系统实时掌握光缆（光纤）状况。
光缆自动监测系统能够将光缆监测、告警、故障分析、定位、故障管理有机结合在一起，为光缆（光纤）的安全高效运行提供保障。南水北调中线自动化调度系统选用西安雷迪维护系统设备有限公司的OTS-II光缆自动监测系统，整个系统结构紧凑、可靠性高，为系统稳定、长期的运行提供根本的保证。系统监测设备采用32位嵌入式处理器和嵌入式操作系统，系统软件能够实现对光缆相关资源信息的查询和管理等功能。通过该光缆自动监测系统，能够及时发现光纤网络的故障，有效地预防和减少光纤网络隐患和障碍，确保光纤物理网络优质、高效、安全、稳定的运行。
二、光缆监测方式
南水北调中线自动化调度系统光缆监测选择采用实时备纤监测方式对全线光缆全部路由进行监测，即1芯备纤光功率实时监测和1芯备纤OTDR轮巡扫描监测方式对全线光缆7×24小时实时监测。
（一）光功率实时监测
监测站中的光功率监测模块实时监测光纤收到的光功率值。如光功率值异常，例如光功率值下降超过告警门限，甚至无光信号，则确认纤芯有故障。监测站首先根据预先设定好的门限参数，判定光功率告警级别。其次通过网络将光功率告警信息上报给服务器，同时自动控制光开关和OTDR模块进行动作，对相应的光路进行测试。服务器收到监测站送来的光功率告警后，将告警信息录入数据库，同时根据告警级别的设定和管理人员的设定，发送告警短信给相应管理人员。
（二）OTDR轮询扫描监测方式
监测站在周期测试时，会自动控制光开关和OTDR模块进行动作，对相应的光路进行测试。首先将光开关切换到相应的端口位置，随后控制OTDR使用预先设置好的测试参数，对该光纤进行测试。测试完成后，监测站将数据上传给服务器。服务器将收到的监测站上报的数据存入数据库。并根据预先设定好的曲线，对当前测试的曲线进行对比分析。如果出现异常，则服务器将进行线路报警，判定故障点位置和故障级别。
三、光缆监测系统总体介绍
南水北调中线光缆监测系统由监测总中心、备用监测总中心、监测分中心、远程监测站、监测终端组成。网管分级管理，总中心具有最高权限。
监测总中心：监测总中心包括服务器、客户端、打印机及相应的服务器软件等组成。服务器软件包括数据库（含GIS平台接口）、后台控制程序服务器、监测中心客户端。
备用监测总中心：和监测总中心配置相同。
监测分中心采用和总监测中心相同的配置，包括服务器、客户端、打印机及相应的软件。
远程监测站（RTU）：远程监测站是系统测试的核心设备，设备包括控制模块、OTDR模块、光开关模块、光功率检测模块和电源等模块。
客户端：可以与总监测中心或监测分中心实现连接。通过网管系统配置管理区域，监测和管理相应范围内的监测站设备和光缆。
便携客户端：通过通信网络（LAN、WAN、PSTN等）与系统相连，即可根据权限对系统进行监测。
四、光缆监测系统调测方法及技术措施
（一） RTU远程监测站测试
RTU远程监测站的不同模块测试方法如下：
1、PWU电源盘的测试
（1）测试所有电源和地之间均不短路。
（2）接入48V电源到1U背板的电源输入端，电源板插到小背板的槽位上。 此时POWER灯和48V指示灯绿色亮。
（3）上电，用万用表测试12V与GND之间电压，调节电位器使12V为12.50V。此时面板12V指示灯绿色亮。
（4）测试-5V与GND之间的电压应为-5V。面板-5V指示燈绿色亮。
（5）测试5V与GND之间的电压，调节电位器使5V为5.40V。此时面板+5V指示灯绿色亮。
（6）测试靠近面板的5V测试点电压应为5V。
2、OTDR的板卡测试
（1）将OTDR插入远程监测站（RTU）机箱的第8槽位，MCU插入PWU插入远程监测站（RTU）机箱的第9槽位，PWU插到机箱最右侧2个槽位，接入48V电源，打开电源开关。OTDR指示灯绿色闪烁，表示系统正常启动。
（2）用以太网线连接测试PC机网口和MCU的ETH口，设置测试PC机的IP地址与MCU的IP地址的网段一致。
（3）在DOS下（开始-运行-cmd）输入telnet xxx.xxx.xxx.xxx回车，进入远程监测站（RTU）提示符的系统下。
（4）输入showslot命令，查看OTDR的序列号，槽位号，生产日期，版本等信息均应和实际板卡信息一致。
（5）用50公里盘纤和OTDR相连接。
（6）在telnet界面中，输入otdrtest命令，测试量程为64公里，脉宽1000ns。启动OTDR本地测试。
1） 在网管界面中，查看远程监测站（RTU）上报曲线，曲线长度为50公里。
（二）系统调测
根据光缆自动监测系统组网需要调通光纤通路，并对调通的光通路进行测试。调测的主要工作流程如下：
1、进一步技术澄清，细化工程方案、设备、工程、技术服务内容根据现场情况做出相应修改。现场勘察，确定安装具体位置，合理准备设备配线，收集光缆基础资料，确定设备安装位置。
2、安装机柜、设备，完成单机测试，测量光缆基础数据，采集光缆资源信息，地理性息采集、光纤指标数据。
3、组建系统网络，配置各级服务器、数据库、软件及终端。
4、录入光缆资源资料，配置软件。
5、系统运行调试。
6、系统验收，工程总结。
7、培训并交付使用。
五、结语
综上所述，在南水北调中线自动化调度系统光缆的维护和管理中，光缆自动监测系统起到了非常重要的作用。在后期的运维管理中，只有从主观上重视，加强管理，做到管理专业化、制度化，设备技术先进化，才能保证光缆系统的安全生产运行，确保通信畅通。
参考文献：
[1]高宇，井书光.南水北调中线自动化调度系统招标的风险管理[J].南水北调与水利科技.2014，（12）