[光缆自动监测系统的设计与测试分析]光缆监测系统

　　摘 要:近年来,随着我国光缆通信的发展速度不断加快,光缆工程日益增多,一旦光缆发生故障,势必会给正常通信造成影响,轻则会影响用户的正常使用,重则会给企业带来巨大的经济损失。为此,必须采取有效地措施确保光缆线路的安全可靠运行。基于此点,本文首先阐述了建设光缆自动监测系统的必要性,并在此基础上提出光缆自动监测系统的设计与测试。
　　关键词:光缆 自动监测系统 设计 测试
　　中图分类号:TN93 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2012)05(c)-0039-01
　　1 建设光缆自动监测系统的必要性
　　光缆自动监测系统的提出,主要是针对现阶段光缆应用的不断增长以及各种故障问题的日益突出。该系统能够对光缆线路进行实时、动态的监测、管理和维护,并通过故障快速定位、缩小故障历时和及时故障隐患排除等,有效地提高了光缆日常维护及管理工作的效率和可控性,从而使原本被动的光缆维护转变为主动维护,进一步降低了企业运行维护成本。
　　1.1 有助于确保光缆安全、高效、稳定运行
　　目前,随着我国光缆通信的发展速度越来越快,光缆通信工程也随之不断增多,大量新技术的应用使得传输系统的容量也越来越大。由于光缆本身的通信容量非常大,而且故障的查找及维修也较为困难,一旦出现光缆线路故障极有可能导致系统长时间阻断,这样不仅会影响用户的正常使用,同时也会给企业带来巨大的损失。而光缆自动监测系统能够及时、准确地对线路中的故障进行定位,并以最快的速度进行维修,有效地确保了光缆的安全、高效、稳定运行。
　　1.2 有利于提高经济效益
　　光缆自动监测系统最主要的作用是能够有效地预防线路阻断或是全阻故障的发生,通过实时监测可以发现光缆中可能出现的故障征兆,并在其未形成严重故障前及时解决处理。系统可对光缆线路中某些缓慢变化的情况进行监测,如光缆接头盒进水等,这对于防止尚无防水防潮性能的接头盒发生故障是极其重要的。同时,系统还可以缩小故障历时,从而有效降低了经济损失。通过对光缆容易发生阻断的地点进行实时监测,可以为抢修提供及时准确的信息,这样不仅使光缆故障历时缩短,而且还降低了各种难以预防的风险给光缆通信带来的损失。
　　2 光缆自动监测系统的设计与测试
　　2.1 光缆自动监测系统的设计
　　(1)系统的总体结构框架。本系统是由监测中心、监测站以及通信网络三部分构成。通常情况下,一个监测中心能够对个多监测站进行管理和控制,以此来达到分散测量、集中管理的目的。监测中心与监测站之间主要是通过网络连接实现通信。这两个部分既相互关联,又相对独立,当通信中断时,监测站能够按照预先配置的数据独立完成测试。其中每个部分所负责完成的功能均不相同,各部分的具体功能如下:①监测中心。这部分的主要功能是负责对本管区内的监测站进行管理;②监测站。一般按照管区可将监测站分为市级和县级两类,具体负责对网络中的光缆进行监测,并对整个网络的运行状况实施监控,可将告警及时传给监测中心;③通信网络。即数据传输通道,其主要作用是将中心与监测站之间进行连接,借此来实现数据传输。
　　(2)各部分的具体设计。①监测中心。该部分一般采用的是主备用方式,主要由GIS服务器、控制器、路由器、网络适配器、集线器、显示器、MODEM、打印机以及一些相关软件等构成;②监测站。该部分通常都是安装在传输机房中的机架内,其具体负责对光缆进行远程自动监测,主要由网络适配器、滤光器、路由器、程控光开关、MODEM、波分复用器和告警监测、控制、OTDR、电源等模块以及相关软件构成;③通信网络。该部分能够实现中心与各站之间的数据交换,从而达到远程管理的目的。本系统支持多种类型的通信线路。
　　(3)系统软件结构。本系统软件的结构采用的是面向对象的设计,并按照模块的方式构成,其中各个模块均以独立的形式存在,单个模块的升级或变更不会对其它模块造成影响。其具有性能控制、安全管理、备份以及容错等能力。根据软件的具体功能可将其分为以下三层:①监测数据采集层。该层主要负责完成光缆光功率的实时采集和OTDR测试,处理之后的数据信息通过通信网络回传给监测中心;②数据处理层。主要负责实现各类数据的存储备份、分析处理、通信调度以及系统告警等功能;③应用层。负责为用户提供操作及维护工具,该层采用的是模块化结构,其中主要应用了以下技术:GIS故障定位、实时监测、性能统计、曲线分析、对外接口以及告警等等。
　　(4)软件特点。本系统采用的软件具有以下特点:便于维护、良好的开放性、模块修改方便简单、易于升级。
　　2.2 系统测试
　　(1)软件测试。目前针对光缆自动检测系统软件的常用测试方法主要有以下两种:①黑盒测试。该测试方法又被称之为数据驱动测试或功能测试。其最大的优点是无论系统采用的是何种软件程序,它都是从客户的角度出发,并按照产品所要实现的功能及预先设计好的规格等内容,来检验产品是否符合用户要求。在具体测试的过程中,测试者仅需要在软件程序的接口上进行测试即可,它只检查程序功能是否与使用说明书中的有关规定相符。利用该方法进行测试能够发现如下问题:应具备的功能是否有遗漏或是不正确、各种性能是否与用户的要求相符、人机界面是否美观正确、接受到的输入数据是否正确、产出的输出信息结果是否准确等;②白盒测试。又称逻辑驱动测试或是结构测试。该方法主要是从设计开发者的角度进行测试。具体是指已知产品的内部工作流程,然后检测其内部动作是否与预定的工作要求相符,这种方法所关心的是软件程序的使用,而并不注重软件的功能。
　　(2)性能测试。①点名测试。首先,由监测中心发出指定的点名测试口令,然后对数据传输的过程及其分析结果进行观察,如果测试结果的回传率能够达到100%则表示合格;②周期测试。可将每条光缆的测试周期设定为24h,并进行10次反复测试,如果在这一周期内,测试回传率能够达到100%即为合格;③故障告警测试。可采用人工测试法对故障告警进行测试,具体做法为在监测系统的范围内,选择一条备用的光缆,通过人为弯曲的方式造成其衰耗增加,如果系统能够及时准确发现故障,则表示合格。
　　3 结语
　　总而言之,随着光缆的覆盖范围越来越广,其运行的安全性和可靠性也受到人们越来越多的关注,为了进一步确保光缆的稳定运行,光缆自动监测系统的建设已经势在必行。这不仅能够保障用户的正常使用,而且还能够降低运行维护成本,从而为企业带来巨大的经济效益和社会效益。
　　参考文献
　　[1] 郭平元.光缆自动监测系统在城域网设计中的初探[J].内蒙古科技与经济,2009(11).
　　[2] 李平.基于GIS的光缆自动监测系统探讨[C].中国电机工程学会电力通信专业委员会第七届学术会议论文集,2008(11).
　　[3] 孟嗣仪.电力系统光缆自动监测系统的设计及实现[J].北方交通大学学报,2010(2).
　　[4] 苑金勇.某光缆线路自动监测系统的实现方案[D].天津大学,2008(12).