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城市光缆自动监测系统的优化设计<2>
3光缆功率监测系统的应用
启动OTDR和光开关都是有机械磨损和热损的，任何OTDR和光开关箱寿命都是有限的，尽
管这种光缆自动监测系统取代了传统的手工使用OTDR仪表的测试方式，但是为了及时发现光
缆发生的0.5－5dB衰减这样比较危险的现象，现有光缆监测系统中均采用了每24小时启动一
次监测系统对所有光路进行周期测试的工作模式。假如一套监测站每天监测32条光路的测试
曲线，一年要采集、分析、存储一万条以上的光纤曲线数据，而且要三年、五年、十年的累
积下去。应该说这些曲线中大部分是重复和没有变化的，并且是靠折损大量OTDR和光开关寿
命换取的。延长OTDR和光开关寿命的最好解决办法是尽量减少OTDR测试次数，即最好要求能
不靠启动OTDR测试而预知可能发生故障的光缆，然后才有针对性地启动OTDR对可能发生故障
的光缆进行测试。对在用光纤进行光功率监测可以实现这个要求，因为光纤的任何物理损坏
都会引起光功率值变化，通过实时监测在用光纤的光功率值变化情况可以有效预测出可能发
生故障的光缆。
如何对在用光纤进行光功率采集而又不影响其通信活动？可以使用分光器及光功率计在
光端机收光瑞光纤上采集光功率，分光比在3／97－5／95的分光器在C3端的介入衰耗LOSS／
C1－C3一般在5－12dB，已完全满足光功率监测系统监测功率范围（2～65dB）的要求。利用
光功率监测器件 30秒为周期对全网光端机盘的收端在线光纤的光功率的变化值进行采集监
。与每个光功率监测点的历史参考值进行比较，超过门限则光功率监测系统自动告警，并自
动启动OTDR对可能发生故障的光缆进行测试。这样一来可以在城市光缆传输网上设置大量的
分光器及光功率计采集光端机的收端光纤3％的光功率，例如可以对光传输网上的每套传输
系统的某一端光端机的收端光纤设置一套分光器及光功率计，一般可以使用一个16路的光功
率采集单元，同时可以采集16套传输系统的某一端的收光光功率。这种16路的光功率采集单
元市场有售，其数据输出接口为标准串口RS－232，如果采用多串口卡的级联（各多串口卡
可以分散在城市各个传输机房，与上级串口卡之间采用光MODEM连接），一台工控机可以同
时采集多达1024个传输系统的收光功率。
将光功率监测引入后，每台工控机除了安装插卡式的OTDR测试仪外，还需配置多用户
卡用于光功率采集。
4城市光缆网自动监测系统的优化策略
工控机30s为一周期对所控制的所有采集点进行光功率采集，然后与各采集点的光功率
参考值进行比较分析。若光功率衰变超出一定范围，则发生光功率告警事件。采集点与传输
系统是—一对应的，传输系统的每个光端机对是以多段光缆的多对光纤相串接而连接起来的，
通过数据库系统可以建立传输系统与各缆、段、纤的串接槽路表库。当发生采集点光功率告
警事件后，能很快查出对应的传输系统的光缆路由，然后通过数据库中存储的光路路由表，
能很快找出覆盖该传输系统光缆路由的光路，然后可以控制OTDR及程控光开关箱对该光路进
行测试。由于光端机之间的光缆光纤串接槽路复杂，因此当某一段光缆出现故障后，一般不
会仅仅引起两个局间的传输系统对应的光功率采集点告警，大多数的情形是出现若干采集点
同时告警的现象。当然不应该分别去找出覆盖各传输系统路由的光路来进行OTDR测试，这样
做无疑是严重地浪费仪器资源，人为地增大了监测系统的负担，因为可以通过统一分析各告
警采集点对应的传输系统光缆路由来分析出其路由最小交集。然后尽量找一条光路即可完成
对最小交集中所有线段的测试，如果不行，再找第二条。第三条，直到找到一个覆盖所有线
段的最小光路集合，对该集合中的光路再分别进行测试。
根据上述策略，在配置OTDR与光开关箱级联来设计光路路由时，应遵循的原则是：尽量
使一条光路能尽可能的多覆盖光功率采集点所监测的传输系统的光缆路由。另外，在一台工
控机上利用光路光缆路由数据库与传输系统光缆路由数据库的关系来进行光路优化设计毕竟
限制太多，因为收到光功率采集点告警后，能挑选的测试光路得从该工控机所控制的测试光
路中挑选。对于大规模的城市光缆网络，在进行光缆自动监测系统工程设计时，可以采用集
中的数据库系统及监测中心服务器结构，所有安装在各传输机房的工控机所控制的光路信息
及光功率采集点信息都统一存放在中心数据库中，各工控机接受监测中心服务器的指令对其
所控制的光路进行测试，并将测试曲线上报到中心服务器进行分析处理。各工控机30s为一
周期对所控制的所有采集点进行光功率采集，然后在本机与各采集点的光功率参考值进行比
较分析，若光功率衰变超出一定范围，则将告警信息集中上报到中心数据库中，中心服务器
定期对一段时间内所发生的所有光功率告警事件集中分析，按前面所描述的算法，分析各告
警采集点对应的传输系统光缆路由的最小交集，然后在全系统范围内找到覆盖这个光缆段集
合的最小光路集合，向各工控机发出测试指令，对该集合中的光路再分别进行测试。
5、结束语
基于这种优化设计思想，在实施城市光缆自动监测系统时，应该优先扩大对各传输系统
的光功率监测规模，在设计OTDR测试光路的光缆路由时，充分发挥OTDR测试仪的有效测试量
程，尽可能让每一条光路多覆盖已受光功率采集点监测的传输系统的光缆路由，从而降低整
个系统的投资，并延长系统硬件的运行寿命。
摘自《电信科学》
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