【導(dǎo)讀】FiberWard光纖在線監(jiān)測系統(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)測站不能履蓋時(shí)，可通過監(jiān)測站（ RTU）的增加來增加履蓋范圍。增加 RTU 后，只要在 MTC 增加通信模塊，并對管理系統(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) 測試窗口 1310/1550/1625nm RTU 監(jiān)測光纖通道數(shù) 8100，最大可擴(kuò)至 800 RTU 允許接入 OTDR 模塊數(shù) 2 個(gè) 測試最小事件盲區(qū) 3m 測試最小損耗盲區(qū) 20m 測試精度 1m 動態(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)測試測試周期 （可自行設(shè)定） 指定測試 測試時(shí)間無限制 系統(tǒng)可監(jiān)測 RTU 數(shù) 48 系統(tǒng)對傳輸系統(tǒng)的影響 系統(tǒng)兼容 OTDR 類型 卡式 OTDR 系統(tǒng)軟件平臺 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 ? 手動對光纜線路中被監(jiān)測光纖進(jìn)行測試 操作人員可以在監(jiān)測站直接控制系統(tǒng)對光纖進(jìn)行測試， FiberWard 光纖 在線監(jiān)測系統(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試光纖，配置測試參數(shù)，即時(shí)對光纖進(jìn)行測試。自動對光纜線路中被監(jiān)測光纖進(jìn)行測試 RTU 接收MTC 下達(dá)的測試任務(wù)表，按照任務(wù)表的時(shí)間、參數(shù)、光纖號，自動執(zhí)行對光纖進(jìn)行測試的任務(wù)，任務(wù)完成后自動停止，等待下一次測試。測試時(shí)系統(tǒng)顯示測試狀態(tài)。 ? 告警測試 FiberWard 光纖 在線監(jiān)測系統(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)，立即啟動對相關(guān)光纖進(jìn)行測試并同時(shí)發(fā)出告警信息；系統(tǒng)自動對告警測試結(jié)果進(jìn)行處理，發(fā)現(xiàn)故障再次告警。 FiberWard 光纜在線監(jiān)測系統(tǒng)提供與光功率計(jì)的接口，根據(jù)測行的光功率的大小，確定是否發(fā)出告警；告警后立即啟動對相關(guān)光纖的測試；系統(tǒng)自動對告警測試結(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)測試方式： 光功率計(jì)主動式測試方式：系統(tǒng)配置測 試光源，由MTC 控制測試光源發(fā)出測試光波，光功率計(jì)接收測試光波并進(jìn)行分析，以確定傳輸系統(tǒng)是否發(fā)生故障。 光功率計(jì)被動式測試方式：系統(tǒng)配置光耦合器，傳輸光波通過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 RTU 可對系統(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系統(tǒng)的誤操作。 系統(tǒng)記錄全部的操作過程，形成系統(tǒng)日志，以備對系統(tǒng)運(yùn)行的歷史進(jìn)行查看。 FiberWard 光纖 在線監(jiān)測系統(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對光纖進(jìn)行測試 在 MTC 可遠(yuǎn)程控制多個(gè)監(jiān)測站對光纖進(jìn)行實(shí)時(shí)測試、定時(shí)測試、任務(wù)測試。 RTU 收到傳輸系統(tǒng)的告警信息，自動啟動告警測試。 實(shí)時(shí)測試 操作人員直接控制對光纖測試，實(shí)時(shí)監(jiān)視測試結(jié)果，操作人員可以直接監(jiān)視測試的進(jìn)程。 任務(wù)測試 由操作人員預(yù)先設(shè)置任務(wù)表，系統(tǒng)按照任務(wù)表自動進(jìn)行測試。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)自動定時(shí)啟 動對光纜進(jìn)行測試，在一周期內(nèi)操作人員可以設(shè)置對某號光纖進(jìn)行一次測試或多次測試，系統(tǒng)按照周期規(guī)律自動執(zhí)行測試任務(wù)。在任務(wù)測試時(shí)，系統(tǒng)可以自動響應(yīng)立即測試、定時(shí)測試、告警測試，當(dāng)響應(yīng)的測試完成后，繼續(xù)執(zhí)行任務(wù)測試。 告警測試 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)測系統(tǒng)；或光纜監(jiān)測系統(tǒng)配置了光功率計(jì)測試及告警模塊時(shí)。當(dāng) RTU 接到告警信息時(shí)，立即啟動對有關(guān)光纖進(jìn)行測試并同時(shí)發(fā)出告警信息；系統(tǒng)自動對告警測試結(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)對測試數(shù)據(jù)自動進(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)（超過門限值時(shí)），即發(fā)出告警信息，告警分為一般告警和嚴(yán)重告警，告警信息的類型可由系統(tǒng)操作人員設(shè)定。判斷是否告警的門限值也可由系統(tǒng)操作人員設(shè)定。 當(dāng)系統(tǒng)接到傳輸系統(tǒng)的告警信號時(shí)即發(fā)出告警，同時(shí)自動對告警光纖進(jìn)行測試，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，如告警信息自動呼機(jī)通知，告警信息自動電話通知等。 FiberWard 光纖 在線監(jiān)測系統(tǒng) 北京世紀(jì)瑞爾技術(shù)股份有限公司 32 Century Real ? 對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理 形成測試事 件表和測試曲線 對 OTDR 測試的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，形成測試事件表和測試曲線供操作人員查看。操作人員可對測試曲線進(jìn)行無級縮放，以查看分析事件點(diǎn)的細(xì)節(jié)。 測試結(jié)果自動處理 系統(tǒng)可自動將測試結(jié)果與預(yù)置的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，超過門限值即產(chǎn)生告警。 測試結(jié)果人工處理 操作人員也可隨時(shí)查看測試結(jié)果，同時(shí)調(diào)出標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)或曲線與測試數(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 光纖劣化趨勢分析 通過對一定時(shí)期內(nèi)所測光纖的事件點(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，以判斷該光纖的劣化趨勢是否大于平均水平，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)自動判定故障地點(diǎn)，并通過圖形顯示和距基準(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) 對故障原因進(jìn)行統(tǒng)計(jì) FiberWard 光纖 在線監(jiān)測系統(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 。 對告警原因進(jìn)行統(tǒng)計(jì) 系統(tǒng)可對告警的原因、類型等進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。 ? 存儲數(shù)據(jù) 保存告警信息 系統(tǒng)可以長期保存所有告警信息，供操作人員查看、統(tǒng)計(jì)。 保存測試數(shù)據(jù) 系統(tǒng)可保存一年以上的的 測試數(shù)據(jù)，供操作人員查看。對于過期數(shù)據(jù)，操作人員可選擇備份或刪除。 重要數(shù)據(jù)備份 對于系統(tǒng)的重要數(shù)據(jù)，如測試優(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)操作人員可對不同用戶設(shè)定不同的口令，不同的權(quán)限。高級權(quán)限可對系統(tǒng)所有參數(shù)進(jìn)行設(shè)置，查看系統(tǒng)全部信息；中級權(quán)限只能對系統(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、低級權(quán)限的范圍由高級權(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)庫系統(tǒng)管理站 監(jiān)測站? 基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫? 基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫? 基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫? 光纖標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫? 地理信息數(shù)據(jù)庫? 光纜數(shù)據(jù)? 芯線數(shù)據(jù)? 實(shí)時(shí)測試數(shù)據(jù)? 基本數(shù)據(jù)? 定時(shí)測試數(shù)據(jù)? 基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫? 備份數(shù)據(jù)庫? 實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫? 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 測試原理 第六章 測試原理 OTDR 的測試原理 光時(shí)域反射測試技術(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)對光纖的光傳輸性能的定量（衰耗、距離）測試。反射測試技術(shù)目前已廣泛應(yīng)用于光、電、電磁波、聲等測試領(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，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)均會產(chǎn)生瑞利散射，其中一部分能量會又傳回至發(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)域的反射能量信號可以反映出光纖各點(diǎn)對光傳輸?shù)乃ズ那闆r，由該能量信 號 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測試光的平均衰耗（ 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)過該點(diǎn)后產(chǎn)生散射回傳時(shí)，會又被散射掉較多的能量，于是反映在曲線上會出現(xiàn)一個(gè)臺 階，臺階前后的能量差，反映了該點(diǎn)對光的衰減程度，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