【導(dǎo)讀】FiberWard光纖在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。北京世紀(jì)瑞爾技術(shù)股份有限公司1

　　

【正文】 纜網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展后，現(xiàn)有監(jiān)測(cè)站不能履蓋時(shí)，可通過(guò)監(jiān)測(cè)站（ RTU）的增加來(lái)增加履蓋范圍。增加 RTU 后，只要在 MTC 增加通信模塊，并對(duì)管理系統(tǒng)進(jìn)行重新設(shè)置即可實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的擴(kuò)展。 第四章 系統(tǒng)技術(shù)指標(biāo) 測(cè)試窗口 1310/1550/1625nm RTU 監(jiān)測(cè)光纖通道數(shù) 8100，最大可擴(kuò)至 800 RTU 允許接入 OTDR 模塊數(shù) 2 個(gè) 測(cè)試最小事件盲區(qū) 3m 測(cè)試最小損耗盲區(qū) 20m 測(cè)試精度 1m 動(dòng)態(tài)范圍 I 型 II 型 III 型 IV 型 34dB 38dB 40dB 42dB 系統(tǒng)組網(wǎng)通道 PSTN, PSTDN,DDN,LAN,WAN 任務(wù)測(cè)試測(cè)試周期 （可自行設(shè)定） 指定測(cè)試 測(cè)試時(shí)間無(wú)限制 系統(tǒng)可監(jiān)測(cè) RTU 數(shù) 48 系統(tǒng)對(duì)傳輸系統(tǒng)的影響 系統(tǒng)兼容 OTDR 類(lèi)型 卡式 OTDR 系統(tǒng)軟件平臺(tái) Windows 95/ Windows98/Windows NT RTU 機(jī)柜外形尺寸 565 600 2020mm RTU 功率 300W FiberWard 光纖 在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng) 北京世紀(jì)瑞爾技術(shù)股份有限公司 25 Century Real 第五章 系統(tǒng)功能 一、 RTU 功能 ? 手動(dòng)對(duì)光纜線路中被監(jiān)測(cè)光纖進(jìn)行測(cè)試 操作人員可以在監(jiān)測(cè)站直接控制系統(tǒng)對(duì)光纖進(jìn)行測(cè)試， FiberWard 光纖 在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng) 北京世紀(jì)瑞爾技術(shù)股份有限公司 26 Century Real 操作人員可以選擇被測(cè)試光纖，配置測(cè)試參數(shù)，即時(shí)對(duì)光纖進(jìn)行測(cè)試。自動(dòng)對(duì)光纜線路中被監(jiān)測(cè)光纖進(jìn)行測(cè)試 RTU 接收MTC 下達(dá)的測(cè)試任務(wù)表，按照任務(wù)表的時(shí)間、參數(shù)、光纖號(hào)，自動(dòng)執(zhí)行對(duì)光纖進(jìn)行測(cè)試的任務(wù)，任務(wù)完成后自動(dòng)停止，等待下一次測(cè)試。測(cè)試時(shí)系統(tǒng)顯示測(cè)試狀態(tài)。 ? 告警測(cè)試 FiberWard 光纖 在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng) 北京世紀(jì)瑞爾技術(shù)股份有限公司 27 Century Real FiberWard 光纜在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)提供與傳輸系統(tǒng)告警輸出的接口，可以接受傳輸系統(tǒng)發(fā)出的告警信息。當(dāng)RTU 接到告警信息時(shí)，立即啟動(dòng)對(duì)相關(guān)光纖進(jìn)行測(cè)試并同時(shí)發(fā)出告警信息；系統(tǒng)自動(dòng)對(duì)告警測(cè)試結(jié)果進(jìn)行處理，發(fā)現(xiàn)故障再次告警。 FiberWard 光纜在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)提供與光功率計(jì)的接口，根據(jù)測(cè)行的光功率的大小，確定是否發(fā)出告警；告警后立即啟動(dòng)對(duì)相關(guān)光纖的測(cè)試；系統(tǒng)自動(dòng)對(duì)告警測(cè)試結(jié)果進(jìn)行處理，發(fā)現(xiàn)故障再次告警。在實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)時(shí)，用戶可根據(jù)需要選擇不同的光功率計(jì)測(cè)試方式： 光功率計(jì)主動(dòng)式測(cè)試方式：系統(tǒng)配置測(cè) 試光源，由MTC 控制測(cè)試光源發(fā)出測(cè)試光波，光功率計(jì)接收測(cè)試光波并進(jìn)行分析，以確定傳輸系統(tǒng)是否發(fā)生故障。 光功率計(jì)被動(dòng)式測(cè)試方式：系統(tǒng)配置光耦合器，傳輸光波通過(guò)光耦合器分出很小一部分光波，光功率計(jì)接收此光波并進(jìn)行分析，以確定傳輸系統(tǒng)是否發(fā)生故障。 ? 與 MTC 通信，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳遞 RTU 可將測(cè)試數(shù)據(jù)，告警信息等按設(shè)置傳送到 MTC，并接收 MTC 下達(dá)的命令、任務(wù)。通過(guò) RTU 可對(duì)系統(tǒng)通信參數(shù)進(jìn)行設(shè)置，以保證通信的暢通。 FiberWard 光纖 在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng) 北京世紀(jì)瑞爾技術(shù)股份有限公司 28 Century Real ? 系統(tǒng)安全管理 系統(tǒng)安全管理包括系統(tǒng)日志管理和系統(tǒng)口令管理，只有用戶名和口令均輸入正確，才能進(jìn)入 系統(tǒng)進(jìn)行操作。以防止非操作人員對(duì)系統(tǒng)的誤操作。 系統(tǒng)記錄全部的操作過(guò)程，形成系統(tǒng)日志，以備對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行的歷史進(jìn)行查看。 FiberWard 光纖 在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng) 北京世紀(jì)瑞爾技術(shù)股份有限公司 29 Century Real 二、 MTC 功能 ? 遠(yuǎn)程控制 RTU對(duì)光纖進(jìn)行測(cè)試 在 MTC 可遠(yuǎn)程控制多個(gè)監(jiān)測(cè)站對(duì)光纖進(jìn)行實(shí)時(shí)測(cè)試、定時(shí)測(cè)試、任務(wù)測(cè)試。 RTU 收到傳輸系統(tǒng)的告警信息，自動(dòng)啟動(dòng)告警測(cè)試。 實(shí)時(shí)測(cè)試 操作人員直接控制對(duì)光纖測(cè)試，實(shí)時(shí)監(jiān)視測(cè)試結(jié)果，操作人員可以直接監(jiān)視測(cè)試的進(jìn)程。 任務(wù)測(cè)試 由操作人員預(yù)先設(shè)置任務(wù)表，系統(tǒng)按照任務(wù)表自動(dòng)進(jìn)行測(cè)試。任務(wù)表可以選擇以 48 小時(shí)為一時(shí)間周期，在此周期 FiberWard 光纖 在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng) 北京世紀(jì)瑞爾技術(shù)股份有限公司 30 Century Real 內(nèi)系統(tǒng)自動(dòng)定時(shí)啟 動(dòng)對(duì)光纜進(jìn)行測(cè)試，在一周期內(nèi)操作人員可以設(shè)置對(duì)某號(hào)光纖進(jìn)行一次測(cè)試或多次測(cè)試，系統(tǒng)按照周期規(guī)律自動(dòng)執(zhí)行測(cè)試任務(wù)。在任務(wù)測(cè)試時(shí)，系統(tǒng)可以自動(dòng)響應(yīng)立即測(cè)試、定時(shí)測(cè)試、告警測(cè)試，當(dāng)響應(yīng)的測(cè)試完成后，繼續(xù)執(zhí)行任務(wù)測(cè)試。 告警測(cè)試 當(dāng)傳輸系統(tǒng)配置告警模塊，并將告警模塊輸出接入光纜監(jiān)測(cè)系統(tǒng)；或光纜監(jiān)測(cè)系統(tǒng)配置了光功率計(jì)測(cè)試及告警模塊時(shí)。當(dāng) RTU 接到告警信息時(shí)，立即啟動(dòng)對(duì)有關(guān)光纖進(jìn)行測(cè)試并同時(shí)發(fā)出告警信息；系統(tǒng)自動(dòng)對(duì)告警測(cè)試結(jié)果進(jìn)行處理，發(fā)現(xiàn)故障再次告警。 FiberWard 光纖 在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng) 北京世紀(jì)瑞爾技術(shù)股份有限公司 31 Century Real ? 告警 系統(tǒng)對(duì)測(cè)試數(shù)據(jù)自動(dòng)進(jìn)行處理，與簽名事件進(jìn)行比較 ，當(dāng)發(fā)現(xiàn)事件點(diǎn)、損耗、劣化等出現(xiàn)異常時(shí)（超過(guò)門(mén)限值時(shí)），即發(fā)出告警信息，告警分為一般告警和嚴(yán)重告警，告警信息的類(lèi)型可由系統(tǒng)操作人員設(shè)定。判斷是否告警的門(mén)限值也可由系統(tǒng)操作人員設(shè)定。 當(dāng)系統(tǒng)接到傳輸系統(tǒng)的告警信號(hào)時(shí)即發(fā)出告警，同時(shí)自動(dòng)對(duì)告警光纖進(jìn)行測(cè)試，發(fā)現(xiàn)故障將再次發(fā)出告警。 告警時(shí)系統(tǒng)發(fā)出聲音并出現(xiàn)告警提示界面，系統(tǒng)提供多種告警聲音選擇，供不同操作環(huán)境和區(qū)分不同告警類(lèi)型的需要。也可根據(jù)用戶需要增加其它告警通知的手段，如告警信息自動(dòng)呼機(jī)通知，告警信息自動(dòng)電話通知等。 FiberWard 光纖 在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng) 北京世紀(jì)瑞爾技術(shù)股份有限公司 32 Century Real ? 對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理 形成測(cè)試事 件表和測(cè)試曲線 對(duì) OTDR 測(cè)試的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，形成測(cè)試事件表和測(cè)試曲線供操作人員查看。操作人員可對(duì)測(cè)試曲線進(jìn)行無(wú)級(jí)縮放，以查看分析事件點(diǎn)的細(xì)節(jié)。 測(cè)試結(jié)果自動(dòng)處理 系統(tǒng)可自動(dòng)將測(cè)試結(jié)果與預(yù)置的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，超過(guò)門(mén)限值即產(chǎn)生告警。 測(cè)試結(jié)果人工處理 操作人員也可隨時(shí)查看測(cè)試結(jié)果，同時(shí)調(diào)出標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)或曲線與測(cè)試數(shù)據(jù)和曲線，進(jìn)行進(jìn)一步分析判斷。 FiberWard 光纖 在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng) 北京世紀(jì)瑞爾技術(shù)股份有限公司 33 Century Real 光纖劣化趨勢(shì)分析 通過(guò)對(duì)一定時(shí)期內(nèi)所測(cè)光纖的事件點(diǎn)和整體的損耗特性的比較，分析出該光纖損耗特性的變化趨勢(shì)，以判斷該光纖的劣化趨勢(shì)是否大于平均水平，如果大 于平均水平或經(jīng)驗(yàn)數(shù)值，系統(tǒng)發(fā)出告警。 ? 故障地點(diǎn)判定 系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)故障后，系統(tǒng)通過(guò)預(yù)先輸入的光纖相關(guān)資料，結(jié)合地理圖形支持系統(tǒng)自動(dòng)判定故障地點(diǎn)，并通過(guò)圖形顯示和距基準(zhǔn)點(diǎn)距離兩種方式給出故障位置，幫助維護(hù)人員迅速排除故障。 ? 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì) 對(duì)故障原因進(jìn)行統(tǒng)計(jì) FiberWard 光纖 在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng) 北京世紀(jì)瑞爾技術(shù)股份有限公司 34 Century Real 系統(tǒng)可對(duì)故障的原因、地點(diǎn)等多項(xiàng)條件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，為管理人員提供決策幫助 。 對(duì)告警原因進(jìn)行統(tǒng)計(jì) 系統(tǒng)可對(duì)告警的原因、類(lèi)型等進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。 ? 存儲(chǔ)數(shù)據(jù) 保存告警信息 系統(tǒng)可以長(zhǎng)期保存所有告警信息，供操作人員查看、統(tǒng)計(jì)。 保存測(cè)試數(shù)據(jù) 系統(tǒng)可保存一年以上的的 測(cè)試數(shù)據(jù)，供操作人員查看。對(duì)于過(guò)期數(shù)據(jù)，操作人員可選擇備份或刪除。 重要數(shù)據(jù)備份 對(duì)于系統(tǒng)的重要數(shù)據(jù)，如測(cè)試優(yōu)化參數(shù)、簽名事件等，系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)備份和恢復(fù)功能。 FiberWard 光纖 在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng) 北京世紀(jì)瑞爾技術(shù)股份有限公司 35 Century Real ? 安全管理 多重用戶、口令、權(quán)限管理 系統(tǒng)提供多用戶、多口令和三重權(quán)限管理，系統(tǒng)操作人員可對(duì)不同用戶設(shè)定不同的口令，不同的權(quán)限。高級(jí)權(quán)限可對(duì)系統(tǒng)所有參數(shù)進(jìn)行設(shè)置，查看系統(tǒng)全部信息；中級(jí)權(quán)限只能對(duì)系統(tǒng)部分參數(shù)進(jìn)行設(shè)置、查看系統(tǒng)部分信息；低級(jí)權(quán)限不能設(shè)置系統(tǒng)的參數(shù)，只能進(jìn)行部分操作。中級(jí)、低級(jí)權(quán)限的范圍由高級(jí)權(quán)限設(shè)置。 北京創(chuàng)業(yè)數(shù)據(jù)工程公司 99 .3 系統(tǒng)功能 完備的數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)管理站 監(jiān)測(cè)站? 基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)? 基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)? 基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)? 光纖標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫(kù)? 地理信息數(shù)據(jù)庫(kù)? 光纜數(shù)據(jù)? 芯線數(shù)據(jù)? 實(shí)時(shí)測(cè)試數(shù)據(jù)? 基本數(shù)據(jù)? 定時(shí)測(cè)試數(shù)據(jù)? 基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)? 備份數(shù)據(jù)庫(kù)? 實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)? 基本數(shù)據(jù)? 用戶數(shù)據(jù)? 光纜數(shù)據(jù)? 芯線數(shù)據(jù)? 定時(shí)測(cè)試數(shù)據(jù)? 異常時(shí)數(shù)據(jù)? 備份數(shù)據(jù) FiberWard 光纖 在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng) 北京世紀(jì)瑞爾技術(shù)股份有限公司 36 Century Real 系統(tǒng)操作日志 系統(tǒng)逐項(xiàng)記錄全部的操作情況，如用戶、操作時(shí)間，操作內(nèi)容等；系統(tǒng)管理人員可通過(guò)查看系統(tǒng)操作日志了解系統(tǒng)的運(yùn)行情況。 FiberWard 光纖 在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng) 北京世紀(jì)瑞爾技術(shù)股份有限公司 37 Century Real 第三部分 測(cè)試原理 第六章 測(cè)試原理 OTDR 的測(cè)試原理 光時(shí)域反射測(cè)試技術(shù)是在分析光于光纖中傳輸時(shí)反射回能量的時(shí)域分布規(guī)律的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)對(duì)光纖的光傳輸性能的定量（衰耗、距離）測(cè)試。反射測(cè)試技術(shù)目前已廣泛應(yīng)用于光、電、電磁波、聲等測(cè)試領(lǐng)域。 激光在光纖中傳輸時(shí)絕大部分能量由發(fā)射端傳送至接收端，但仍有一小部分損耗在光纖鏈路中，造成激光傳輸損耗。損耗 主要是由兩個(gè)物理效應(yīng)造成的，分別是瑞利散射效應(yīng)和費(fèi)尼爾反射效應(yīng)。 瑞利散射效應(yīng)是由于纖芯中微小雜質(zhì)及不均勻性造成的光的散射而產(chǎn)生的，由于雜質(zhì)及不均勻性的分布在光纖中的均勻連續(xù)的，導(dǎo)致這種效應(yīng)在光纖中是連續(xù)產(chǎn)生的。 發(fā)送 接收 FiberWard 光纖 在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng) 北京世紀(jì)瑞爾技術(shù)股份有限公司 38 Century Real 由上圖可見(jiàn)，從發(fā)送端發(fā)出的激光束在光纖的任一點(diǎn)均產(chǎn)生散射，這些散射光中的一部分又返回至發(fā)送端，同時(shí)在反射過(guò)程中又在返途中的各點(diǎn)產(chǎn)生散射。假設(shè)發(fā)射端發(fā)出一個(gè)窄光脈沖，該脈沖在向前傳輸時(shí)于光纖中的每一點(diǎn)均會(huì)產(chǎn)生瑞利散射，其中一部分能量會(huì)又傳回至發(fā)射端，于是 發(fā)射端發(fā)送完光脈沖后，在一定時(shí)間內(nèi)會(huì)收到連續(xù)的逐漸減弱的反射能量，經(jīng)復(fù)雜的折算后這一時(shí)域的反射能量信號(hào)可以反映出光纖各點(diǎn)對(duì)光傳輸?shù)乃ズ那闆r，由該能量信 號(hào) 構(gòu)成的時(shí)域曲線稱為背向散射曲線。曲線的特點(diǎn)是逐漸遞減的。 背向散射曲線如下圖所示： AB平均衰耗 :AttAB=_____________???? EA EB A B 0 距離 (時(shí)間 ) 背向散射曲線示意圖 能量 (dB) B A EAEB FiberWard 光纖 在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng) 北京世紀(jì)瑞爾技術(shù)股份有限公司 39 Century Real 若光纖是連續(xù)非熔接的，則曲線是線性的，且曲線的斜率就是此光纖對(duì)測(cè)試光的平均衰耗（ Attenuation）。如果在光纖鏈路中有熔接點(diǎn)存在， 因 熔接點(diǎn)的散射效應(yīng)更嚴(yán)重，則光脈沖經(jīng)過(guò)該點(diǎn)后產(chǎn)生散射回傳時(shí)，會(huì)又被散射掉較多的能量，于是反映在曲線上會(huì)出現(xiàn)一個(gè)臺(tái) 階，臺(tái)階前后的能量差，反映了該點(diǎn)對(duì)光的衰減程度，稱為事件損耗（ Loss）。非機(jī)械連接的光纖背向散射曲線就是由以上兩種事件波形構(gòu)成。 非機(jī)械連接光纖背向散射如下圖所示 : 費(fèi)尼爾反射效應(yīng)是由光纖鏈路中的折射率突變點(diǎn)產(chǎn)生的，類(lèi)似于鏡面反射。發(fā)射端發(fā)送的光脈沖經(jīng)一段時(shí)間的傳輸至折射率突變點(diǎn)產(chǎn)生反射，又返