光缆网络运行维护综合管理系统

1、光缆网络运行维护综合管理系统V1.0说明书本公司设计了自行设计与开发的光缆网运营维护综合管理系统，将目前各独立的运营 维护系统有机的综合在一起，实现光缆的资源管理、线路保护、线路巡检、自动监测、GIS/GPS 故障定位及PON网络各分支的定位，为光缆网运营维护提供了一个统一的平台，便于实施， 易于维护，在提高光缆网可用率及维护效率的同时，降低运营维护的成本。随着密集波分复用技术及高速数字同步传输技术的发展，光纤通信技术在互联网、电 话、电视等领域已得到了广泛应用。然而，全球各地基础建设和自然灾害，不可避免的对埋 设的光缆造成危害，导致光缆网运营维护越来越困难。光缆网运营维护涉及到多个层面的工

2、作，在业务方面，当光缆出现故障甚至断裂的情况下需要保证业务能够连续不中断；在维护 方面，希望能够定期巡检、监测，提前对故障进行预警，并在出现故障时准确分析、准确定 位，为快速抢修提供保证；另外，还需要对光缆设施等基础数据进行有效的管理。目前，已经有一些解决方法，但它们仅能解决某个方向或某个层面的问题，而不能从 整个光缆网运营维护的宏观上提出彻底的解决方法。而本文旨在提出一个综合网络管理系 统，为整个光缆网运营维护工作提供统一的网络管理平台。2关键技术介绍OTDR 技术OTDR的英文全称是Optical Time Domain Reflectometer，中文意思为光时域反射 仪。OTDR是利用

3、光线在光纤中传输时的瑞利散射和菲涅尔反射所产生的背向散射而制成的 精密的光电一体化仪表，它被广泛应用于光缆线路的维护、施工之中，可进行光纤长度、光 纤的传输衰减、接头衰减和故障定位等的测量。GIS/GPS 技术GPS 全球卫星定位技术(Global Positioning System)全球卫星定位系统是随着现代科学技术的发展建立起来的一个高精度、全天候和全球 性的无线电导航定位、授时的多功能系统。它利用位于距地球2万多公里高的、由24颗人2造卫星组成的卫星网，向地球不断发射定位信号。地球上的任何一个GPS接收机，只要接收 到三颗以上卫星发出的信号，瞬间就可以解算出被测载体的运动状态，如：经度

4、、纬度、高 度、时间、速度、航向等。GIS 地理信息处理系统（Geophysics Information System）GIS地理信息处理系统是为了获取、存储、显示、查询定位数据而建立起来的计算机数 据库管理系统，将所需要的信息和资料直观、形象地在电子地图上以图形或表格的形式显示 出来，为GPS卫星定位提供良好的地图环境，并能将空间信息和属性信息的处理完美结合起 来，以直观的方式显示位置状态等信息。3.系统设计方案3.1系统功能划分本系统从逻辑上可以分为如下四个子系统，光保护子系统、光缆监测子系统、光缆资 源管理子系统及光缆巡检子系统。光保护子系统主要作用是在光缆发生故障或者光缆中断的情况下

5、，在极短的时间 （W50ms，典型时间25ms）将光路由切换到备用光缆，在切换的时候，SDH/DWDM系统几乎不 会感知到切换，业务能够得以连续，大大增强了系统的可用率。光缆监测子系统则是采用机架式的RTU设备（内含OTDR、OSW、OPM等模块），一方面通 过测试数据了解当前光缆网的运行状况，及时发现劣化趋势，防患于未然；另一方面当出现 光缆中断时，能够快速响应，准确定位，快速抢修，缩短障碍历时。光缆巡检子系统则是以GPS/GIS地理信息技术为基础，通过人工巡检等方法，及时发 现外部环境等隐患，及时处理，从而保证光缆网能够安全持续运营。光缆资源管理子系统则是以光缆设施为基础，提供并维护光缆设

6、施数据库，提供基于 GIS的光缆地图。除了四个相对独立的子系统之外，本系统从外围框架上提供了统一的安全管理、用户 管理、日志管理等公用模块。.枚匣询 W 敖.ISW GFSPS以上四个子系统采用低耦合的方式有机的融合在一起，四个子系统之间既能够独立运 行，又能够通过内部接口相互协助，在需要时能够提供数据信息给对方或从对方获取数据信 息。光保护子系统提供实时的光缆衰耗和功率告警信息给光缆监测子系统，光缆监测子系 统对这些信息进行处理后，能够分析光缆故障并驱动OTDR进行故障测试。光缆监测子系统在测试到光缆存在故障后，需要调用光缆资源管理子系统的光缆设施 数据，通过技术分析、计算，将光缆监测子系统

7、得到的以光纤长度表示的故障位置换算成以 杆位/标石/接头表示的故障位置，并通过资源管理子系统在GIS光缆地图上呈现出来，方便 维护工程师进行准确定位和抢修。光缆巡检子系统可以在第一次巡检时采集设施信息，为光缆资源管理子系统提供基础 数据。完成基础数据的采集后，光缆资源管理子系统则反过来为巡检子系统提供数据支撑， 并将巡检发现的故障位置呈现在光缆地图上。同时光缆巡检子系统在发现光缆故障时，也可 以给光缆监测系统提供信息驱动OTDR进行障碍测试。4光缆资源管理子系统主要为其他子系统提供数据及GIS信息支撑，同时也是故障信息 最直观的人机接口。3.2系统网络图本系统采用C/S架构，系统的总体框架图如

8、下，客户端通过TCP的方式和服务器进行 通信，服务器则根据设备类型选用TCP或UDP的方式进行通信。数据库采用SQLServer系列大型数据库，满足高容量系统需求；服务器采用windows 系统服务方式，开机自治运行；客户端采用JAVA开发，界面操作简洁，易使用和维护。各子系统在系统中以模块化的形式存在，子系统之间采用内部通讯方式进行交互，耦 合度接近零，各子系统可以方便灵活进行安装/卸载，方便整个系统的分步实施，或根据客 户的实际需求进行裁剪。3.4系统外部接口系统本身采用开放式的架构，在其上可以进行二次开发，能够提供CORBA、ESB/WebService或TCP/IP协议的接口供更高级别

9、的综合网管调用。另外，通过二次开发，本系统还能够和其他厂家的网管系统进行互通，如获取传输、EPON等设备的告警以驱动OTDR进行测试等。4.系统功能介绍4.1公用模块功能介系统公用模块功能图如下:用户级别分为系统管理员、系统维护员、系统操作员、系统监控员四级。 可以根据实际情况对用户分区，该区域的用户只能监控该区域内的设备。 告警级别分为紧急告警、主要告警、次要告警、提示告警四级。可配置告警时发送短消息或Email通知到相关人员。4.2光保护子系统功能介绍光保护子系统功能图如下:光保护子系统功能特点：方便、直观、实用的路由图在路由图上可以实时显示机盘各端口的功率监控值，并计算出光纤段的衰耗，并

10、可以 方便进行路由倒换、工作模式更改及告警阈值修改等操作。纵观全局的系统图在系统图上可以查看整个系统的状态，可以查看路由的所有当前功率、告警阈值、是 否存在告警、当前工作线路、线路衰耗、机盘的工作模式等信息。1旺崔俊K麻由理学姆QB411 qg邮氓冲向10司赋时叭I倒.1 :怨三如。而:M,4- 1 W3互吕间耳功矿日具m. . j 匚必出.血.做JLU!Hr.t4 td IK tt(i! I ftLtmr) Ss(i. u tfueiT-ReESA湖雄m D VD a(*C-llLLE0 20 i4 *)(! EK1 鳄扯” 营 E.A 1QL1M0F)4.3光缆监测子系统功能介绍光缆监测子

11、系统的功能图如下:光缆监测子系统特点：1.灵活的配置功能告警驱动可以是OLP光保护告警、OPM功率监测告警，或来自其他传输系统的告警。当 监测到以上告警时，系统自动启动OTDR对相关光纤进行测试。2.集成GIS电子地图GIS电子视图能够显示RTU设备实际位置并能够右键菜单方便操作；在光缆出现故障 时，能够自动计算出精确到杆位/标石的地理故障位置信息，并采用图示和文本两种方式显 示具体的故障点位置：CiTtiFrtMrrtHESEi蹄椅&HFj沁而上亶辑*仍二虹岫 wk SjMKV.wvw. 1 rwe 1；眼nr#S-iI导班祖MAW :眄wryH4MOI： nr_ 11 -svriii i

12、叫皿n丰富的报表功能具有监测设备报表、告警统计报表、光缆障碍报表、光缆衰耗报表、光缆劣化报表、光纤资源报表等众多报表，下图是光缆衰耗报表：g北炬云压症悬_仁i好观代舞成别埒石母尘距凭陆Ml利架-Mtm3A1A.-?D133D 345& 17?* II! iA伏送一场龙就端路击观蜀故）e观住睥&49.05=9935+ -:掌内二侦旭敬2iB.54-9817* 1如.志推Fl丑敏场54S2ft2319A4924 &9.22339OT7:Efll勰如kmW2A-2Se2SO.IftB:fi刊茉5MA-5DBS146.39 lag54931S1103曲3的颁。|_哩1岌1_!醍独特的PON接入光缆监测

13、功能除了对主干光缆的监测，本系统还可以通过采用“准无源远程光开关”等先进技术实 现使用普通OTDR模块对接入网中的每个分支光缆进行监测的功能，并能够精确定位PON系 统中分光器后每根用户纤的准确长度和断点位置，即使两根用户光纤的长度一样。有效解决 传统PON光缆监测系统无法区别相同长度光纤的弊端。PON测试示例图如下：心Jiijjffr n iODN的岫El1GjfiOK心脚皿gmaH由心4.4光缆巡检子系统功能介绍光缆巡检子系统功能图如下:巡检子系统使用7GPS全球卫星定位技术、GSM全球移动通讯技术、GPRS通用无线分 组业务、GIS地理信息系统和计算机网络通信与数据处理等多种先进技术，在移动通讯平台 上实现了对光缆巡检人员跟踪管理及监控功能。巡检终端可以采用专业的GPS巡检器，也可 以使用具有GPS功能的手机终端。4.5光缆资源管理子系统功能介绍光缆资源管理子系统功能图:光缆资源管理子系统中需要管理的对象如下：局站（含地下进线室、管道闸）、管道（包括人井、进线室、管道段、管群等）、杆路（包括电杆