光环网环路性能检测技术研究＊

2014-11-28翟助群

舰船电子工程 2014年6期

关键词：监测中心光环光缆

翟助群赵晶

（1.海军装备研究院北京 100073）（2.91469部队北京 100841）

1 引言

近几年来，光环网的建设力度不断加大，光缆线路的敷设距离越来越远，光环网的结构越来越复杂。随着时间的推移，早期敷设光缆会出现逐渐老化现象。光缆的维护与管理问题成为人们越来越关注的问题［1］。

结合光缆维修保障的实际需求，设计光环网性能实时监测系统，为光环网提供了一种针对性强的检测手段，提升光缆线路维修保障能力。

2 系统的组成

系统由监测中心、监测单元及系统软件组成。

2.1 监测中心

监测中心是系统的管理中心，主要由服务器、光时域反射（OTDR）监测模块、光程控开关模块、波分复用模块（WDM）、通信模块、显示屏、打印输出设备等组成。

图1 系统结构示意图

图2 监测中心硬件结构图

2.2 监测单元

监测单元采用模块化、集成化设计，分布在光环网的各个网元。监测单元是数据采集的核心部分，负责完成光纤性能测试与分析［2］。

监测单元主要有主控模块、光功率监测模块、绝缘电阻监测模块、通信模块、WDM波分复用器、显示屏等组成。

图3 监测单元硬件结构框

2.3 系统软件

软件分为三层，包括通信管理层、协议处理层与应用层，每一层包含若干独立模块，采用UML建模，定义各模块、层次之间的接口和调用方式，统一了数据格式并预留了扩展接口［3］。

通信管理层作为底层软件，管理、记录和传输各端口的通信和数据，提供统一的接口［4］。

协议处理层主要把收到的数据转换为统一的数据结构，完成各种报文的解析与封装［5］。

应用层负责应用处理，主要完成人机界面管理、显示控制以及记录管理等。

2.4 系统的功能

监测中心的系统软件具体功能为：远程监控、监测单元管理、故障监测和故障定位、系统配置及维护管理、光缆资源管理及性能评估、安全防护、光缆资源查询和数据统计［6］。

监测单元采用嵌入式系统软件，完成光缆性能检测（光功率实时监测、色散监测、绝缘电阻监测）、门限比较，上报、储存采集数据及门限比较结果；接受监测中心的指令及发出告警信息；控制协调各个监测模块的工作状态［7］。

2.5 系统的工作流程

当光缆正常工作时，监测中心向监测单元发出不同的监测指令，光功率监测模块和绝缘电阻监测模块开始对光纤段进行实时监测，采集光纤的衰减值、色散值及绝缘电阻值［8］。各监测单元会对监测的数据与正常设定的门限值进行比较和逻辑判断，对于越过门限值的数据，监测单元会发出告警提示，并向监测中心上报监测数据及分析结果，监测中心根据告警信息和上报的门限比较数据进行综合分析［9］。

对于光功率监测数据越过门限值的信息，监测中心会立即启动OTDR对该光纤进行测试与故障定位。并根据被测光缆的OTDR测试曲线确定故障位置、事件类型及告警级别，按照预先设定的方式发出告警信息来通知值班人员［10］。

对于绝缘电阻监测数据越过门限值的信息，监测中心对该段光缆监测分析出发出故障通知单。