光缆监测系统范文1

【关键字】 光缆监测系统 通信传输 结构和功能 实现

现代社会信息高速发展，同时也使得光缆信息通信技术的社会地位越来越高。光缆传输基本上承担了大概百分之九十的通信业务，成为通信网络中的关键部分。随着科学技术的发展光缆通信技术在取得成就的同时也越到了很多的问题，这些问题很多都是由于未能及时发现光缆在运行过程中存在的障碍点造成的。因而为了提高通信传输的安全性和可靠性建立相关的光缆监控系统就显得十分必要。

一、光缆监测系统的概述

光缆监测系统就是通过对于光缆进行监测，从而判断光缆的运行情况，并且当光缆的运行出现问题时及时报警，确定故障的发生点，从而使相关的技术人员及时采取相关的技术措施。随着社会的发展和科学技术水平的不断提高，光缆监测系统也在不断的完善和发展。目前我国的光缆监测系统已经基本实现了精确的电子化的自动监测。与传统的光缆监测系统相比，电子自动化监测系统具有高效、精确等多方面的优点。光缆监测系统在实施过程中主要包括以下三个部分：第一部分，信息采集；第二部分，信息数据的汇总分析；第三部分，设备运行情况的诊断与评价。信息采集过程就是获取信息的过程，对光缆进行信息监测的前提就是进行信息采集。通过及时采集光缆运行过程中的各方面数据信息使监测人员及时掌握光缆的运行情况，把握光缆的状态；信息数据的汇总分析过程就是揭示内在规律，反映相关现象的过程。只有对数据的分析才可以使数据变成有价值的值得参考的信息，使监测过程顺利实施；对于光缆监测系统来说监测的最终目的就是能够进行评价和诊断，因而监测系统的最后一部分内容就是评价诊断设备的运行情况。

二、光缆监测系统的结构和功能

2.1监测系统的组成结构

光缆监测系统主要由以下几部分组成：第一部分，检测中心；第二部分，远端检测站；第三部分，操作终端。监测中心的主要作用就是汇总各方面的信息，对于光缆的整体情况进行全面的监测，是监测系统的中心站。监测中心还包括了服务器和检测网管系统，对于及时报警有着至关重要的作用；远端监测站包括监控单元和测试单元两方面内容。其中监测单元主要的作用是对光缆信息进行及时的监测，对相关的信息及时反馈，而测试单元的主要作用就是对光缆的运行状态进行相关的测试工作，从而保证整个光缆的运行畅通。操作终端即客户端，是整个光缆监测系统的操作终端。操作终端主要由PC终端和其他的操作软件共同组成，主要的作用就是对整个系统的线路进行维护，并且为查找故障点提供有利的条件。

2.2光缆监测系统的系统功能

光缆监测系统的功能包括很多方面的，其中主要介绍以下几方面功能：第一方面，点名测试；第二方面，定期测试；第三方面，障碍告警测试。点名测试，检测员根据自己的经验通过远程操作的方法来遥控远端检测站进行监测工作，从而对某段光缆进行及时快速的测试，从而使光缆系统中的隐患被及时排除；定期测试指得是远端监测站根据远程装置自身的性能和设计参数以及测试的周期等多方面内容对光缆系统定期进行监测并对相关的数据及时回传，从而使整个光缆监测系统可以保持在稳定的状态；障碍告警测试就是监测员对于光缆监测系统的障碍告警系统进行定期测试，从而保证出现故障时监测系统可以及时报警。光缆监测系统的这几种测试的综合使用可以提高整个监测系统的安全性和可靠性，保证整个通信系统的传输顺畅。

三、光缆监测系统在通信传输中的价值

光缆监测系统的有效使用除了可以使整个通信系统畅通之外还可以使整个系统的成本降低。光缆监测系统在通信传输过程中可以有效进行监测，及时准确的报告光缆故障的发生地，使整个故障处理时间大大缩短，使整个通信行业可以稳定发展。

四、结语

光缆监测系统作为提高光缆工作安全性，保证通信传输的稳定的重要工具，对于促进社会朝着信息化发展有着重要的作用。因而，相关监测人员，技术人员要不断完善自身的技术水平，及时掌握先进的监测方法和管理方式，提高处理故障的效率和水平，从而使整个系统的运行性能提高，运行成本降低，为整个通信行业的通信传输创造更加优越的条件。

参 考 文 献

[1]杨晓娜王树辉.光缆监测系统在通信传输中的实现[J].中国管理信息化，2011，12（11）34-35

[2]王牧野. 浅谈光缆监测系统在通信传输中的实现[J].科学与财富，2013，9（2）32-33

光缆监测系统范文2

随着科技的进步与发展，信息化技术与电力通信的联系也日益紧密，智能设备越来越多的被运用于电力通信网中，作为电力系统重要通信网络之一的网络--光缆，也被广泛运用于电力通信网络中。由于许多电力通信重要业务，如自动化通道、变电站图像监控、调度电话等业务的主要传输通道都是光缆网络。光缆在电力通信网络中担负着及其重要的作用—网路通信信号传输通道，之所以选择光缆作为传输介质，它的三大优点（高传输容量、传输信息密度大、有较高安全性）起着决定性作用，这也是电力通信中广泛运用光缆网络的重要原因。我们一般是在光缆网络发生故障后对其进行维护。当机房中的相关负责人员发现无光告警（即系统的收光端无法接受到光信号）时，相关维护人员需测试光纤，找到故障所在，之后进行维修和维护。还需注意的一点是，即使维护人员已经确定事故位置，进行维修前还必须在仔细查询故障光缆的资料后才能进行维修。如此，必然存在一些缺陷，如：对故障的判断不够精确；人的反应速度与抢修进程正相关（可能维修不及时，引发一些不必要的问题）；无法正确预知手工测试，光纤劣化等问题。另一方面，随着网络的普及，光缆规模逐渐扩大，数据越来越庞大，管理也愈发困难，传统的人工管理显得十分乏力，而且在检索方面也会产生极大的困难，会给抢修工作带来不便。光缆监测系统拥有布线地图、故障距离显示及早期警报等功能，可对光缆网络的工作情况进行二十四小时自动监视。一旦光缆网络出现异常，光缆监测系统能够准确而快速的报警，自动报告相关负责人员，并在相应仪器上显示出故障所在地，与机房的距离等关键信息，从而实现对光缆网络的优化管理。将光缆监测系统运用于通信网络中，既可以对网络故障进行及时的处理，又能将处理损失降低，能够满足当下电力通信网络的需求。

一、光缆监测系统的基本原理

光缆监测系统作为新一代光缆告警监测系统，它能在出现传说故障前及时告警，出现故障时及时分析故障的原因，并能精确定位故障点距离，提高快速抢修时间。AIU光功率监测单元通过采集通信光功率然后分析通信光功率，然后送至检测中心（MC）分析处理，实现光功率动态变化的告警监测。当异常出现时，AIU光功率监测单元会自动将故障报告及报警信息传输至监控终端，终端内的相关软件会依据故障报告对命令进行相应切换，之后向测试端发出相应指令，启动反射测试系统采集故障所在位置并对故障通路进行测试，对这些信息进行整合，确定故障的类型、故障发生的位置等，并自动将以上信息进行存储，便于后来的查询与调取。监测中心的基本原理，监测点接收到远程AIU光功率监测单元的告警之后，分析所发生的监测路由。然后由监测中心通过远程OSU程控光开关选择被测光纤，远程OTDR发射不同于通信波长的监测光，WDM服用监测光到传输网络中，检测中心接收都OTDR的测试曲线数据之后进行分析，计算馆长点位置等数据。最后由GIS定位及声音等多种形式进行故障通知。

二、光缆监测系统的结构

光缆监测是集地理信息系统、卫星定位系统、网络通信及光学测量等现代通信技术于一身的系统，能够实现对光缆系统故障在线的自动监测。是现在故障在线监测主要依靠光缆监测系统的三大部分—上机位，OTDR测试模块和监测模块。光缆监测系统的三大结构，监测站、通信网络及监测中心。1、监测站。通常在通信站点安装监测站，监测站由光功率监测模块、远程监控工作站、OTDR模块、电源模块、程控多路光开关模块及通信模块等构成。光功率监测模块通过采集和处理被监测光功率信号来实现对传输大量基本数据的在线监测，并将监测数据快速而及时的上传给监测站和监测中心；然后由监测中心对各方数据进行相应整理和分析，对光功率变化超出门限值的监测站点发生告警并判断发生故障的具体光缆点，并自动、迅速启动相应监测站的程控多路光开关和光时域反射仪，测试相应故障光缆段；监测站将测试所得数据上传至中心，最后由中心将实测数据与标准数据比较分析，进而确定故障类型及故障点所在位置，并告知相应维修人员进行维修。2、通信网络。通信网络即为数据通道，它将监测中心与各监测站联系起来。当监测中心与各监测站信号中断时，各监测站依可据监测中心配置的标注数据独立完成相关测试，从而确保电力通信的正常进行。3、监测中心。资源维护工作站、网桥池、系统管理工作站、中心数据库服务器等，共同组成了监测中心。各监控分站的资料由监测中心统管，可进行远程监控，也可提供时间分析、光缆老化的预警及管理缆线等，能实现数据的全盘掌握。备纤监测和在线监测是系统检测的两种方式1、备纤监测。通常备纤监测适用于有较高正常通信质量且网络资料丰富的地区，能够使空闲资源监测方案得到较高效运用。该监测的优点是管理简单，对正常通信没有影响及有效利用资源监测光缆异常，但该监测需对光纤资源有一定的占用。合理运用备纤监测能实现资源的高效管理。2、在线监测。在线监测建立在已有的电力通信基础之上，运用分光器对百分之三的电力通信进行相应光功率测试分析，正常通信的通信光光功率占百分之九十七。分光器能动态的将正常的通信光波与测试光波符合在一条光缆中进行传播，在进入相应接收设备之前，为避免通信信号干扰，可使用滤光器先将测试光过滤掉，只接收相应波长的通信光。在线监测可以优化通信线路，但当通信线路接入时会对正常通信产生不同程度的影响。

三、光缆监测系统的三大功能体系

光功率自动监测功能、光缆自动监测功能和光缆维护功能是光缆监测系统的三个主体功能，现分述如下：1、光缆自动监测功能。光缆自动监测功能受计算机相关程序调控，能自动对光缆进行一系列故障测试，并将测试结果曲线与光缆标准曲线进行比对，如有异常，能快速准确的定位故障点，方便维修人员及时维修。2、光功率自动监测功能。在线监测光缆监测系统中的收光功率是光功率自动监测判断光缆故障是否发生的主要依据。自动监测系统根据标准收光率与实时收光率之间的差距来判断光缆是否出现故障。当实时收光率与标准收光率之间的差距大于阀值时，根据超出大小输出不同级别的警告信息，此时自动监测功能还将自行触发光时域反射仪，对故障发生断进行准确判断，以便机房人员及时采取相应措施。3、光缆维护功能。告警故障管理、通信值班管理及光缆纤芯管理共同组成了通信调度应用管理的全部功能；空间资源管理、光缆线路资源管理、线路支撑网资源管理、光缆光纤配线管理、机房设备管理及电缆线路资源管理共同构成了光缆管理功能。

总结

光缆监测系统范文3

关键词 光缆网络；监测；通信传输；保障

中图分类号TN929 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2012）78-0191-01

0 引言

光缆监测系统是通过对光缆的实时监测，来判断光缆的网络传输是否正确，当发现传输的过程中有不正常的现象发生，就会对故障点的位置进行声光报警。随着现代计算机技术的不断发展，光缆的监测已经发展成为自动化的监测系统[1-2]。

本文所设计的光缆监测系统是一个基于WEB式的在线监控系统，其总体结构主要是有2个部分来组成，分别是光缆网络监测站点和光缆网络的处理中心，系统所运行的平台是Windows Server 2003，数据库设计采用SQL Server 2005。

1 光缆监测系统的流程设计

光缆监测系统实现的流程可以概括为3个部分，这3个部分详细如图1所示：

由图1可以看出，本文所设计的光缆监测系统的实施3个基本流程是：

1）光缆监测信息的采集

通过光缆传输中所布置的各个监测站点所获取的监测信息，对光缆的状态进行实时的数据信息采集。

2）光缆监测信息的分析与处理

对第一个步骤中收集来的数据信息进行评判、分析、处理，通过对收集来的数据信息不断的去分析和处理，对光缆的实时状态进行一个评判。

3）光缆设备的运行状况评判

通过所获取的监测信息来综合的汇总，从而对光缆及光缆传输设备进行一个综合的诊断，并给出总体的运行状态。

2 光缆监测中的监测手段

通过光缆监测系统中的监测来对光缆线路的稳定运行提供良好的支持手段，光缆的监测有4种不同的方式，分别是定期测试、点名测试、障碍告警测试和模拟告警测试等。

2.1 定期测试

定期测试是根据不同的用户需求，按照时间周期的不同来设置的，通过对每一条光缆纤芯设置不同的测试计划来进行独立的测试，通过RTU（远程终端装置）来获取相应的实时曲线，当某一项参数超过了之前所设置的允许范围以内时，就会发出相应的报警信息。通过设置定期测试，可以长期的跟踪光缆的运行质量，以便能够及时发现问题，保障光缆的安全稳定运行[1-2]。

2.2 点名测试

点名测试是根据用户的需求，人为的对具体的某一个光缆的指标进行独立的测试，通过手动的设置后向散射系数、量程、脉宽、优化模式等参数，来对光缆的整个通信线路进行实时的监测分析[1-2]。

2.3 障碍告警测试

远程终端装置在获得前端传回的报警信息之后，通过对报警故障点代码的查询，即和光缆库表中的信息进行比对来判断故障所发生的位置。障碍告警测试中设置的不同的优先级别，对不同的报警信息进行报警[1-2]。

2.4 模拟告警测试

RTU（远程终端装置）中有一个可靠运行确认的功能，其设计的目的是通过人为的手动发出一个告警的指令，使得光缆监测系统中的相应模块发出报警信息，以测试报警模块能够正常工作[1-2]。

3 光缆监测系统的实现

光缆监测系统在通信传输中是应用主要是利用计算机技术、通信技术、光缆特性测量技术等，对光缆的传输网络进行远程分布式的自动实时监测，并实时的对光缆线路的运行状况信息反馈集中处理。光缆监测系统具有一定的抗干扰性能，其具有一定的远程定期监测的功能，自动化管理等多种不同的功能。

4 结论

现代通信技术的不断发展使得光缆网络技术也随之得到了很大的发展，这使得传统的人工监测光缆和巡视维护光缆变得非常困难，成本也在不断的提高。这就迫切的需要利用现代计算机和通信的相关技术来监测和维护光缆，对光缆中的故障点能够及时的进行定位，定期的维护光缆，排除故障隐患，降低光缆故障发生的概率。

本文所阐述的光缆监测系统能够在通信传输中对光缆故障监测、控制、预警和维护等方面起到非常大的作用，所设计的光缆监测系统能够有效的保证通信传输的高效性[1-2]。

参考文献

光缆监测系统范文4

［关键词］ 监测系统； 通信传输； 光纤

现代信息全球化的推动，突飞猛进的信息化建设，使光缆信息通信技术在信息化建设中占有越来越重要的地位。承担着整个通信网络九成以上通信业务的光纤传输网，不仅有超大的容量，也逐渐成为通信网络的关键结构部分。

1光缆监测系统简述

所谓光缆监测系统，就是通过对光缆进行监测，进而做出光缆运行是否正常的判断；当出现不正常情况时，就会进行报警，并进行相应的测试，以准确定位故障发生点。随着现代信息技术和通信事业的发展，光缆监测技术的水平和手段得到提高和完善，已经由最初的肉眼监测发展到现今的监测结果更精确的电子化自动监测。所谓电子自动化监测是指运用自动化监测系统，实施对光缆线路传输质量的监测。跟传统的肉眼监测相比，电子自动化监测具有高效、准确的优点。

光缆监测系统实施的流程分为3个部分：信息采集、汇总与分析信息数据、评价与诊断设备的运行情况。（1）如果没有信息采集，就不能进行光缆信息监测。信息采集是指获取信息，让检测员了解监测对象处于什么样的状态。（2）如果对收集起来的数据不进行汇总和分析，就失去了收集数据的作用，无法揭示数据反映的现象，无法揭示内在的规律，监测很难实施。（3）评价与诊断设备运行的情况。因为监测是最基本的维护行为，维护的最终目标是能够进行评价和诊断。

2光缆监测系统的结构和功能

2．1监测系统组成结构

光缆监测系统主要由监测中心、RTU远端检测站和操作终端3部分组成。其中，远端监测站主要包括光时域反射仪OTDR、光功率监测OPM单元以及光开关OSW等硬件设备，分为监控单元和测试单元，前者主要负责对光缆信息进行监控，后者主要是对光缆运行状态进行测试。处于光缆监测系统的控制中心地位的是监测中心站，主要包括监测网管系统和服务器两部分，主要作用是根据接收到的管功率监测单元的相关警报，向光时域反射仪以及光开关发送测试及切换等相关命令，并根据反馈回来的测试结果加以分析，做出判断，准确定位故障点。操作终端也就是监测客户端，即用户对整个系统的操作终端，包括PC终端以及相应软件两部分，主要是为用户进行线路维护、查找故障点提供便利条件。

2．2监测系统功能

（1） 多项测试功能。包括点名测试、定期测试、障碍告警测试。点名测试是指监测员选择和遥控远端监测站对某段光缆进行快速及时测试。定期测试是指远端监测站根据远程装置装的相关测试性能如测试参数、测试起始时刻和测试周期的设置要求，对光缆线路中的光纤实施周期自动测试。当所监测的光缆线路发生故障时，或分析过滤或接受的光功率比门限值要低或与所监测的光缆连接网管系统提供报警信号并判断出光缆线路出现障碍的时候，监测员就要启动远端监控站来对光纤进行监测，并对测试数据进行回传。

（2） 配置。配置系统中有设备的地址、名称和注释信息，需要配置光纤线路的起始和方位；可以选用列表或图形来表示配置数据和对象的相关特征；具有检查功能以及对数据进行检索、查询和打印的功能。配置的一致性功能是指，监测系统能检查本地和远端数据相应数据是否一致，在此基础上会显示出相对应的信息。

（3） 光缆监测系统能够通过实时、远程和在线的方式对新增加的远端监控站设备进行监测。新增的RTU可以按照设定的周期传报需要监测的光缆的运行状况数据。如果被检测线路出现故障，远端监控站能及时准确地报告故障发生的地点，并及时传到监测中心。

（4） RTU。RTU负责管理监测站的TSC操作，GIS里的图形，可以进行缩小、放大、漫游、整图和选择的操作。

3光缆监测系统在信息传输中的监测方式

当前，光缆网络在通信传输中的实现通过3种方式来完成：OTDR定位监测方式、监测光功率方式、OTDR定位监测与光功率监测相结合的方式。

（1） OTDR定位。可以通过在线监测和备纤监测。在线监测是监测业务纤。利用光波分开WDM，然后将OTDR发出的光传到业务纤上。测试光的波长是传到业务纤没有使用的窗口上。如，某根光纤上有1 450nm的窗口来传输业务纤数据，它可以通过1 300nm的OTDR，在发出端对WDM进行复用，这样就使得这条光纤同一时间负荷两种光波，这两种光波波长不一样，到了接收端，WDM将会将这两种光波分开。备纤监测的原理是光尾纤从OSW引出，接到ODF，在此完成与备纤的连接。这种光缆监测系统只监测备纤，这样系统的价格就比较低。

（2） 光功率监测是利用两个监测站进行的，在这两个站中心设立独立的光源，检测站内设置光功率的检测模式，并设置报警门限。若光功率消耗超过了报警门限，就会产生报警信号，刺激启动测试，进而确定故障信息。

（3） 两者结合。两者是指OTDR和光功率，这样就可以利用二者的优点，互补操作监测系统，完成信息传输功能。

4结论

光缆网络的快速发展速度使得现时的维护力量和人工水平难以适应，这对传统的维护和抢修方式提出挑战。这就需要采用最新的科学技术对监测系统信息传输进行管理，以动态的方式观察光纤的传输性能，准确判断故障的地点和时间，保障通信信息有效传输。

主要参考文献

［1］ 赵子岩，刘建明，等． 电力通信网光缆监测系统的规划与设计［J］． 电网技术，2007（3）．

光缆监测系统范文5

关键词：级联开关；OPGW；自动监测系统；应用研究；OTDR

前言

随着电力光缆在电力系统中的不断应用，其运行维护水平直接影响着电力系统的安全稳定运行，在实际运行过程中为了保证电力光缆的稳定性，就必须定期对光缆进行必要的维护。光缆技术的大力推广的造成了光缆数量的不断增多，在这种情况下传统的维护手段已经无法满足应用需求，在这种情况下，就迫切需要一种更加高效的电力光缆维护方式。在下面这篇文章里，我们就将对基于OTDR技术实现OPGW光缆在线监测这一系统进行简单了解，并重点对光开关级联在系统中的应用问题进行重点分析。

1 OPGW光缆及OTDR技术的应用

目前在电力系统输电网络中，电力光缆的主要应用方式是将光缆安置在架空输电线路的地线中，从而形成输电线路上的通信网络，通过这种结构形式能够实现地线和通信的双重功能，被称为OPGW光缆。通过实践证明，OPGW光缆在可靠性、机械性能、节省成本等方面都有着明显的优势。

在电力光缆自动监测系统中，广泛应用到了OTDR技术，一般情况下，OTDR主要代指光时域反射仪，这是一种精密的光电一体化仪表，制造原理是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，目前在光缆线路的施工维护工作中，能够对光纤长度、光纤的传输衰减、接头衰减进行测量，并且对于故障的定位有很大帮助。随着OTDR技术的发展革新，在光缆运行维护领域，通过对多台OTDR进行整合，最终形成了一个集测试、分析、告警、定位、信息管理、业务报表功能于一体的光缆网络集中监测系统。光缆监测系统的总体结构分为四层，从上到下分别是企业控制中心EMC、省控制中心PMC、本地控制中心LMC及设备控制中心DMC。其中构成DMC的主要组成部件包括OTDR模块、光开关模块OLM、OPM以及OLP模块等，在这里我们只对OLM系统中的光开关级联问题进行重点分析。图1为OLM模块的实物结构图，其中的OSW代表光开关盘，它是由多个光开关组成的，OSW通过一个输入接口于与OTDR模块进行连接，通过多种通道选择输出路由，使OTDR测试信号能够到达不同的光纤上，从而实现对多路光纤的检测。其中光开关之间的切换是依靠相应的软件进行控制。

图1

2 光开关级联

所谓级联，在电力系统中指的是将二个以上的设备通过某种方式连接起来，能起到扩容的效果。在电力光缆维护过程中，通过使用光开关级联技术有利于节约建设成本，通过级联技术，在自动化监测系统中对一条光缆进行监测只需要使用一条光纤，一个OLM监测单元就能够实现对多条光纤的监测工作。在实际的应用过程中光开关的级联主要有两种方式，即本地光开关级联和远方光开关级联，区别在于前者光开关和OTDR都在本地机框内，而后者OTDR在本地机框内，光开关在远端，图2为简单的拓扑结构图。

通过对拓扑结构图进行分析，我们发现通过级联，在系统中只需要试验一个OTDR模块，就能实现对多条光缆的监测功能，其中功能实现的重难点就在于各级光开关OSW内部输出路由的选择切换。

为了将光开关级联技术更好的应用在光缆自动监测系统中，就必须要妥善的解决光开关切换站的选址、配置及监测系统测试路由的规划以及级联开关的切换控制技术这三个方面的问题，其中对光开关的选址和配置造成影响的因素主要是光缆监测系统测试覆盖能力及设备成本、运行维护难度、可扩展能力及方案实现成本。对于这一问题，我们在这里不进行详细分析。

关于电力光缆自动监测系统测试路由规划这一问题，重点是关于光开关切换站的部署方案，要尽量避免因为级联而导致监测系统测试动态范围不足情况的发生。这一问题的出现是由于级联开关的引入会导致测试路由出现额外插入损耗（大概每级开关导致的插入损耗在0.6-1dB），所以为了保证测试动态范围充足，在规划测试路由时，要对插入损耗这一问题进行充分考虑，满足系统的应用需求。

在自动监测系统中应用级联开关技术，其根本是妥善的完成光开关的切换控制，根据监测系统的整体设计方案，在各个不同的变电站分别安装了一套光开关系统，并以光开关级联技术进行设置，在对系统管辖光缆线路进行测试时，首先要将本地与远程的光开关设备进行切换控制，将相应的各个光开关端口按照顺序逐次切换，最终切换到要测试光缆的测试路由，为测试提供一条畅通的光纤通道，保证测试的可靠进行。

3 实例分析

通过上面分析，我们对于光纤自动监测系统及光开关级联这两个问题有了简单的认识，为了更好的理解光开关级联在实际监测工作中的应用，我们结合白银电力公司通信网将110kv科技园变、330kv银城变两个站点设计建设为光缆在线监控站点这一实例进行分析。

在该套设计方案中是将银城变设定为监测主站，科技园变设定为二级开关监测站，所使用的光缆自动监测设备是由武汉光迅科技股份有限公司生产的，主要实现光缆性能劣化告警、光缆测试、光缆故障定位及光缆资源管理等功能。图3是系统网络拓扑图。

图3

此次设计的目的是为了对基于OTDR的OPGW光缆故障分析与实时在线监测系统进行测试。所以只是选择了两个变电站作为监测站建立系统，在规划好监测站及光开关站的具置后，就可以根据实际情况对这套白银电力光缆自动监测系统进行测试路由，实现对调度区域内光缆网络的监测维护。

在测试过程中，这套系统很好的实现了对光缆的自动监测，完成了各项功能的测试，实践证明自动监测系统在电力光缆中的应用，在很大程度上提高了电力光缆的运行维护水平，同时通过在监测系统中使用光级联开关技术，在实现同等目标的情况下，成本仅为不使用级联开关技术监测系统的四分之一，由此可以确定，在光缆监测系统中推广光级联技术有着一定的必要性。

4 结束语

在这篇文章里，我们首先对光缆自动监测系统进行了简单的了解，并重点对光开关级联技术在监测系统中的应用进行了分析。随着光缆在电力系统中的不断应用建设，光缆网络的运行维护工作将成为电力系统工作的一个重要部分，在证实了OTDR自动监测系统能够满足应用需求的前提下，有必要在电力光缆运维工作中推广应用自动监测系统，从而最大限度的提高运维效率，降低人力物力成本。

参考文献

[1]赵子岩，黄勇军，赵建强，等.电力光缆多级光开关级联测试技术研究[J].光通信技术，2010（6）.

[2]高卫东，宋斌.电力光缆自动监测系统设计方案[J].广东电力，2012，（2）.

[3]康晨.OTDR远程光缆集中监测系统研究[D].北京邮电大学，2007，06，01.

光缆监测系统范文6

关键词 高压电缆；光纤测温系统；测温传感器；电缆载流量

中图分类号TM8 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2011）55-0109-02

0 引言

如何判断高压电缆运行是否正常，温度是最重要也是最基本的物理量。通过对电缆、电缆接头、电缆终端等进行温度监测，可以预测或及时发现电缆可能或正在发生的故障，有效地防止电缆事故的发生。光纤测温技术主要利用光纤作为温度信息的传感器和传导介质，利用Raman散射光对温度敏感的特性，可以检测出光纤沿线每一点的温度变化，实现对光纤所达之处的全范围温度监测，与传统测温方法相比，具有明显的优点，在高压电缆运行在线监测中得到了非常广泛的应用。

1 光纤测温技术基本原理

光纤测温技术利用光纤作为传感器，其主要工作原理是拉曼散射（RAMAN SCATFORING）背向光温度效应和光时域反射原理（OTDR）。

当一个光脉冲从光纤的一端射入光纤时，光脉冲沿着光纤向前传播，因为光纤内壁类似镜子，光脉冲在传播中的每一点都会产生散射现象，如瑞利散射、拉曼散射、布里渊散射等，经过分析研究得知，拉曼散射光较易因温度的变化而改变强度。在拉曼散射光中，有一小部分散射光的方向与入射光脉冲的方向相反，即为背向拉曼散射光，其强度与光线中反射点的温度有一定的关系。反射点的温度越高，反射光的强度越大。因此，若能测量出反射光的强度，就可以计算出反射点的温度。假设入射光的频率为V0，背向散射光中除有一与入射光频率相同的很强的中心谱线外，在其两侧，还存在（V0-ΔV）及（V0+ΔV）两条谱线，中心谱线称为瑞利散射谱线，低频一侧频率为（V0-ΔV）、波长为λS的谱线称为斯托克斯线（Stokes），高频一侧频率为（V0+ΔV）、波长为λa的谱线称为反斯托克斯线（Anti-stokes）。根据拉曼散射理论，在自然拉曼散射条件下，反斯托克斯光强Ia和斯托克斯光强IS的比值为R（r），有

R（r）=Ia/IS=（λS/λa）4exp(-hcV0/kT) （1）

式中：h：普郎克常数；c：真空中的光速；k：波尔兹曼常数；T：绝对温度

从（1）式：可知，R（r）仅与温度T有关，与光强I、入射条件、光纤材质及外观大小无关。因此，可以借助R（r）来实现温度绝对值测量。

利用光时域反射原理（OTDR），根据光在光纤中传播速度和背向光的时间，准确定位散射点的位置，可以将光纤沿线各点的温度信息按实际距离进行表示。

2 光纤测温系统配置方案

2.1 系统结构

为了提高系统的可靠性和实时性，光纤测温系统主干部分采用全分布开放式的系统结构，现场测量系统采用全网络总线结构，主干部分与现场测量系统之间的通信联系通过冗余星型交换式100Mbps光纤以太网的方式。为了便于远方监控，光纤测温系统还提供了远程工作站的接口及相应控制软件。在电力系统、工矿企业的厂站里，高压电缆光纤测温系统一般是作为SCADA的一个子系统，因此，光纤测温系统还提供了SCADA的接口。

测温传感器采用温度敏感晶体作为传感元件，采用光纤作为温度传感材料，一般采用陶瓷封装，传感头将温度信号转换为调制光信号，并将光信号通过光纤传导到主处理器，可实现高压隔离。传感头非常小巧，体积较小，与被测物体表面直接接触时，能够快速反映温度的变化。

测量方式一般分为单端测量、双端测量，从实际测量效果分析，双端测量的精度更高。

通道形式有单通道、双通道、多通道等多种方式，根据主处理器提供的接口和现场实际需求，可择优选择。

2.2 光纤、测温传感器选型要求

光缆一般采用单模或者多模光纤，多模光纤选择50/125μm或62.5/125μm，单模光纤为普通的smf-128，光缆本身就是传感器，通过它可以测得沿光缆所有点的温度分布情况。光缆要求必须具有很好的热传导特性，同时可以在恶劣环境中长期生存和工作，必须适应传输线路内的环境，选择足够需要的光缆芯数。

测温传感器的选型要求主要有测量点数、测量温度范围、精度和分辨率、数据采样频率、安装位置的尺寸等。

2.3 测温传感器安装方式

测温传感器有一个固定测温面，安装的时候，一定要将测温面尽可能和被测物体多接触，可以采用埋入、植入、胶带捆绑、卡子固定、螺纹固定、胶粘等安装方式。

2.4 光纤敷设方式

高压电缆光纤测温电缆通常有3种敷设方式：

1）电缆内置敷设

这种方式要求在电缆生产时就要将光纤装在电缆中，仅适用于少数至关重要的电缆的电流负载和功率监测。

2）电缆表面敷设

这种方式简单易行，非常适合用于电缆隧道、廊道桥架、电缆沟及电力排管动力电缆的温度监测，适用于大多数关键性电缆的运行温度监测。一般有以下3种方式：

直线敷设：沿着被测电缆依附表面敷设，一般适用于单根电缆；

蛇形敷设：在多根电缆之间进行蛇形走线，扩大测量面积；

网络敷设：在整个电缆敷设平面进行网络状布置，适合大面积的温度测量。

3）电缆接头、终端的敷设方式

在电缆接头、终端处，光缆采用双环型缠绕方式固定在电缆的终端及电缆接头处，保证测温光缆与电缆终端或电缆接头紧密接触。

3系统主要功能及高级应用

3.1 系统主要功能

实时监测电缆的运行温度，积累数据，寻找电缆在不同季节和每天不同时段的温度变化情况，可以有效掌握电缆的运行状况，改变了目前电缆监测无实时监控状态，避免大的恶性事故发生。

准确定位电缆事故位置，显示事故时的温度状态。

可以对电缆接头、电缆终端、电缆局部过热点进行重点监测，并根据测量数据，改善周围的散热环境，避免事故发生。

通过积累和分析电缆运行的温度数据，研究电缆温度与电缆老化的关系，寻找电缆瓶颈处运行温度和载流量变化的关系，实现有效利用电缆设计允许载流量和达到经济运行。

3.2 系统性能指标

稳定性：系统平均无故障时间MTTF可达12.5年，测温光缆的寿命长达30年。

精确性：温度精度可达±0.5℃，定位精度可达0.25m。

实时性：系统响应时间最快仅0.5s，实时显示最长达30km的温度分布曲线图。

灵活性：可设定多达500个分区，各分区长度可任意设定，可设置多级定温、温升速率、平均温度报警。

适应性：探测范围从2km~30km，测温回路数最多达到16个通道。

测温范围：-40℃~200℃，温度分辨率为0.1℃。

3.3 电缆载流量的应用

光纤测温系统可以监测电缆芯长期运行的温度状态，检查运行电缆的负荷率，支持用户自定义运行电缆载流量的计算，为电力调度提供强有力的数据支撑。

4 结论

高压电缆光纤测温系统测量精度高，定位准确，安全可靠，实时监测电缆运行温度，连续监测电缆运行状况，可以有效地预测故障，预防被迫停电，提高电缆载流量，增强电缆可靠性，有利于更好的电网管理，在电力电缆在线监测中已经得到了广泛的应用，并取得了良好的经济效益。

参考文献

[1]范茜.分布式光纤温度监测技术在电力系统中的应用[J].青海电力，2005，9，24(3).