光缆线路自动监测系统

光缆线路自动监测系统（精选5篇）

光缆线路自动监测系统 篇1

光纤通信具有容量大、传送信息质量高、传输距离远、性能稳定、防电磁干扰和抗腐蚀能力强等优点,因而得到了人们的青睐。特别是在近十年里,随着人们对宽带业务需求的不断提高,光纤通信得到了迅猛发展。但与此同时,光缆的维护与管理问题也日渐突出。随着光缆数量的增加,以及早期敷设的光缆的老化,光缆线路的故障次数不断增加。传统的光缆线路维护管理模式查找故障很困难,排障时间长,每年因通信光缆故障而造成的经济损失巨大。因此,实现对光缆线路的实时监测与管理,动态地观察光缆线路传输性能的劣化情况,及时发现和预报光缆隐患,以降低光缆阻断的发生率,缩短光缆的故障历时显得至关重要。

1 传统的光缆线路自动监测系统

光缆线路自动监测系统(OAMS)是电信管理网(TMN)中传输网管理域的一个子网,是有效压缩全阻障碍历时和及时发现光缆线路隐患的重要技术手段。它利用计算机和光纤通信测量等技术,对光缆线路质量、运行情况等进行自动、实时监控和测试。

OAMS通过分布在光缆线路中大量的数据采集点的光器件,将光纤传输性能的大量基础数据,如光功率、背向散射曲线等,上报到各级监测中心及监测站,并对其进行分析和处理,及时、准确地将光缆系统运行情况反馈给维护人员,使维护人员能及时发现故障隐患,以及突发故障,并指导故障修复。

OAMS由省监测中心(PMC)、区域监测中心(LMC)和远端监测系统(RTU)组成,如图1所示。

PMC负责对全网的LMC和监测站进行管理,实时掌握整个监测网的运行状态;能提供维护管理报表、统计分析报表和综合信息查询等功能。LMC下发指令给RTU进行光时域反射仪(OTDR)测试;对采集到的曲线进行综合分析,以便及时发现光缆劣化和精确定位光缆故障点,并将故障信息通过短信、E-mail等方式通知抢修人员。RTU按LMC的指令完成OTDR测试,并把测试结果上报给LMC。硬件上通常为一台工控机,上面插了OTDR卡,并集成了光开关。

OTDR测试由LMC发起,它发送指令让监测站进行测试。LMC的测试通常采用以下3种方案:

(1) 轮询方案,即周期性测试方案。系统针对监测范围内光缆网络中的每一条或每一组光缆段,逐一选择相应的光纤链路进行测试,判断当前测试的光缆段是否有故障。

轮询方案的优势在于成本低,除了OTDR和光开关以外,不需要再部署其他硬件。但这种方案的劣势也很明显:无法及时发现光缆故障,因此也就无法实现故障的实时定位。

(2) 光源+OPM(光功率计)的方案。把光源放置在被测光缆的一端,并向光缆中的一根备纤发射功率稳定的测试光,在光纤的另一端使用OPM测试光功率,如果发现光功率异常,则对相应的光纤链路进行测试。

这种方案基本上可以实现对光缆故障的实时监测。因为光缆中断时,承载光源的备纤也会中断,从而被OPM检测到异常。但该方案存在以下弊端:(a) 光源发出的测试光需要占用光纤资源;(b)系统中至少存在光源、OPM等硬件,增加了硬件成本,并且增加了后期维护的难度。

(3) 分光器+OPM的方案。该方案是在已经承载业务的光纤上放置一个分光器,将光纤业务信号分出一部分(如总功率的3%)到OPM,由OPM监测被分出的小功率光信号的变化情况,如果发现光功率异常,则对相应的光纤链路进行测试。

这种方案取消了光源的配置,也减少了备纤的占用。但该方案存在以下弊端:(a) 传输业务光纤增加了一个分光器,也就增加了一个潜在的故障点,使传输系统的可靠性有所下降;而且在系统部署的时候需要大量的割接活动(在每两个传输设备之间都要有一次割接),可操作性极差。(b) 系统中至少存在分光器、OPM等硬件,增加了硬件成本,并且增加了后期维护的难度。

由于以上3种传统方案各有其弊端,于是业内一些专家提出一种新的测试方案:采用业务设备告警作为启动OTDR的测试条件。由于光缆上承载了大量的业务设备,这些设备在光缆出现中断或劣化等问题后,往往会产生特定的告警,如对传输网络来说,光缆中断会导致与这根光缆相连接的设备端口产生R-LOS、R-LOF等再生段(RS)相关告警。根据告警发生的网元、板卡、端口信息可以判断是哪一段光缆可能发生了故障,进而发送指令给相应远端监测系统,启动OTDR测试。与上述传统方案相比,这种方案的成本大幅度降低(仅需要OTDR和光开关,不需要光源、分光器和OPM),安全性提高,系统对光缆故障的响应更加灵敏。

但是这种方案要求OAMS必须能得到业务设备告警,而以往OAMS与传输网综合网管系统是相互独立的,无法获取业务设备告警。这就在客观上提出了OAMS与传输网综合网管融合的要求。

2 OAMS与传输网综合网管的融合

传统的传输网综合网管可以对传输网络中的局站、 SDH、DWDM、PDH、微波设备、以及数字配线架(DDF)、光配线架(ODF)、光缆和管道等信息进行管理。而光缆作为静态信息录入,并不能对它进行OTDR测试,也无法准确定位故障信息。

在融合的方案中,把OAMS的PMC和LMC功能移到综合网管上,综合网管根据业务设备告警(如R-LOS、R-LOF)判断是否需要启动OTDR测试。如果需要,则调用RTU的管理接口,发起测试,得到测试结果。

现网上很多RTU与LMC之间都是通过私有协议进行通信的,只能由本厂家的LMC管理。通常在一个大的传输网上会有多个厂家的RTU存在,统一管理就会比较困难。实际上,RTU作为一个独立的功能单元,应该有一个开放的对外接口,非常适合于分布式应用。

目前,在业界广泛使用的具有代表性的分布计算模型主要有对象管理组织(OMG)的公共对象请求代理架构(CORBA)、微软的COM/DCOM/COM+、SUN的Java2平台企业版(J2EE)和微软与IBM提出的Web服务。经过比较,我们选择CORBA作为RTU的分步计算平台。

3 RTU北向接口设计

CORBA是OMG为解决不同软硬件产品之间互操作问题而提出的一种解决方案。作为一个工业标准,它在不同的操作系统、语言、网络协议和硬件结构间提供了应用层的互操作性,为解决异构平台上的分布式计算提供了很好的支持,为分布异构环境下各类应用系统的集成提供了良好的可遵循的规范和技术标准。CORBA目前已经是一项比较成熟的分布式面向对象技术,它非常适用于开放的电信市场环境下业务的快速构造及资源和业务的有效管理,在很多知名厂商的设备中都使用了这种技术。

与CORBA相比,COM/DCOM/COM+由单一开发者(微软)定义并控制,缺乏众多的平台支持,很大程度地制约了代码的可重用性和可扩展性。J2EE限定了开发工具,服务器端的应用程序必须用Java编写,而不像CORBA那样,编程人员可以有较多的选择。Web服务与CORBA最主要的差别在于前者面向消息,后者面向对象;前者基于文本,后者基于二进制;前者采用Internet协议,后者采用OMG组织的标准协议。所以二者比较起来,前者是松耦合,后者是紧耦合;前者效率低,后者效率高;前者更适合于广域网上的应用,后者更适合于局域网上的应用。因此,对于实时性要求高、数据量大的OTDR测试,使用CORBA更合适。

融合方案的RTU北向接口IDL(接口定义语言)定义了以下接口,且各个管理接口定义的主要操作如下:

(1) RTU会话工厂接口(RtuSession-Factory_I)——RTU CORBA接口的入口点。

·getRtuSession:进行用户安全验证,如果验证通过,返回一个RTU会话接口。

(2) RTU会话接口(RtuSession_I)——提供一个RTU管理的Session。

· getEventChannel:得到事件通道,通过它接收事件通知。

· getSupportedManagers:得到RTU支持的管理器列表。

· getManager:获取管理器接口,包括系统管理器接口和OTDR测试管理器接口。

(3) 系统管理器接口(SystemMgr_I)——RTU系统功能管理。

· getRtu:得到RTU属性信息。

· selfCheck:系统自检。

(4) OTDR测试管理器接口(OtdrTesting-Mgr_I)——OTDR测试功能管理。

· execTesting:执行OTDR测试,得到一个OTDR数据迭代器接口。

· getBellcore:RTU把本次测试的OTDR数据存为Bellcore标准文件,并通过FTP发送给调用者。FTP发送完成后,会通过通知服务通知调用者。

· getEvent:得到本次测试分析出的事件。(注:此功能为任选,因为调用者可以根据OTDR曲线自行分析出事件)

(5) OTDR数据迭代器接口(OtdrData-Iterator_I)——OTDR数据比较庞大,需要用迭代器处理。

· next_n:得到迭代器的N条数据。

· getLength:迭代器包含的数据条数。

· destroy:注销迭代器。

(6) 事件迭代器接口(EventIterator_I)——事件数可能会比较庞大,需要用迭代器处理。其中next_n、getLength和destroy的定义同上。

RTU北向接口用到的CORBA标准服务为命名服务和通知服务。通过命名服务,把“RTU会话工厂”对象引用绑定于命名树,这是访问RTU CORBA接口的入口点。通过通知服务,RTU主动向调用者发送通知。通知类型包括: FTP文件传送状态、用户自定义事件。为了保证消息能主动地按照先进先出顺序上报,通知上报采用Push方式且不设置事件的优先级别。

在融合的系统中,RTU实现CORBA服务,综合网管服务器进行CORBA服务调用。通过CORBA命名服务,得到一个“RtuSessionFactory_I”的引用;“RtuSessionFactory_I”的“getRtuSession”操作进行用户安全验证,如果验证通过,返回一个“RtuSession_I”;“RtuSession_I”的“getManager”操作得到管理器“SystemMgr_I”和“OtdrTestingMgr_I”;最后,通过管理器进行OTDR测试、信息查询等,实现对RTU的管理。

4 结束语

在竞争日益激烈的通信市场中,仅有大容量通信能力是远远不够的,竞争的真正核心是服务质量,是保证每一个客户的通信畅通无阻。我们深信,随着新技术、新方案的不断出现,OAMS正经历着一次变革,不久的将来,新的OAMS将会成为光缆维护中不可或缺的一环,在通信网络的稳定运行中扮演重要的角色。

参考文献

[1]韦乐平.OMG.CORBA Language Mapping(第1版)[M].北京:电子工业出版社,2001.

[2]朱其亮,郑斌.CORBA原理及应用[M].北京:北京邮电大学出版社,2001.

[3]孟洛明.现代网络管理技术[M].北京:北京邮电大学出版社,1999.

[4]Dirk Slama Jason Garbis.CORBA企业解决方案[M].北京:机械工业出版社,2001.

光缆线路的自动监测 篇2

1 光缆线路自动监测的必要性

1.1 光缆线路监测维护现状

按照通信《维护规程》, 长途光缆线路技术维护中空闲纤芯的性能测试, 每半年测试一次, 备用纤芯按照需要进行测试。正在运营中的光缆线路大多数2004年前建成, 已经过了多次路由迁改, 日积月累的故障抢修, 光缆性能逐步劣化, 超过全程性能劣化5d B余量的情况较多。受外部因素对光缆稳定性干扰, 经常出现不明原因系统性能劣化。半年周期性测试, 无法及时掌握和对比性能变化, 及时定位隐患位置, 只有劣化导致故障发生后, 才能发现并处理, 难以起到预防性维护, 提前消除小隐患。因性能测试依靠不同的人, 不同的测试仪表, 进行人工汇总, 数据的准确性低、可比性差, 资料的保存和共享都不便。

光缆中断只有通过承载的业务系统告警, 才能发现。在确定是线路故障, 再通知相关维护人员, 到对应的机房, 进行断点测试。而目前大部分机房已是无人值守, 需要调配维护人员赶往机房, 找到ODF架进行测试。以现有人员配备和交通状况, 到达机房并测试出断点, 需要30分钟以上。根据经验, 故障肇事45分钟内, 故障点较容易发现, 肇事者难以掩盖现场, 不易逃跑。只有及时定位出断点距离, 方可缩短故障处理时间, 满足一干故障修复3小时时限要求。

1.2 维护效率和成本效益分析

光缆线路实现自动监测以后, 可设定光缆性能周期性的自动测试和性能对比, 提前预知性能变化;可自动测试出断点位置, 并短信通知到相应的维护人员, 立即查找现场, 抢修队伍就能赶往指定位置, 故障定位缩短到0分钟。

从成本上分析, 1套自动监测系统, 可同时监测多个机房多条光缆, 共享1台OTDR, 提高了OTDR使用效率。如果合肥安装1套自动监测系统, 同时监测5个机房16条干线光缆, 以32端口配置预算约30万。若每个机房配置1套OTDR, 就需要花费约35万。

2 自动监测技术演进和原理

光缆自动监测技术, 已经过了三代技术发展, 分别如下。

(1) 第一代光缆线路自动监测原理是利用光源发光, 在另一端用光功率计收光, 以收光功率告警, 实现光缆中断自动告警监控功能。

(2) 第二代光缆线路自动监测原理, 用1套OTDR, 通过光开关, 对纤芯进行轮询测试, 根据预设纤芯长度对比, 监测出断点距离并告警, 可实现实时监测和故障监控功能。但是光开关的持续轮询, 容易损坏, 稳定性差, 测试数据量大, 统计分析量大, 平台和数据库配置高。

(3) 第三代光缆线路自动监测系统 (OLM) 。采用两种不同的告警驱动方式, 实现实时监控;强大的软件管理, 实现OTDR点名测试, 进行计划性、周期性的性能测试和对比。实现实时告警监控和性能监测双重功能。

光源光功率 (OS) 驱动方式原理如图1, 收光功率告警后, 启动OTDR断点定位测试。

OLP驱动方式原理如图2, 正常情况可按照软件管理, 进行周期性或点名测试备用纤芯。在OLP倒换告警后, 启动OTDR对故障纤芯进行断点定位测试。

第三代自动监测系统与管理平台相结合, 若与资源管理系统、GIS地图信息关联, 可实现与路由GPS定位等多种智能化功能。

3 自动监测系统组成和功能

自动监测采用4U标准子框结构, 安装方便。主要有电源、OTDR、光开关, 光源光功率计, 协议转换及交换板等模块。每个模块分开组装, 可根据需要调整配置及组装。

自动监测系统主要功能如下:

(1) 光纤性能实时监测。对光纤运行状况进行点名测试、障碍告警测试和定期测试等。

(2) 自动监控告警功能。在被监测光纤发生障碍时, 通过短信、EMAIL、声光等发出告警信息, 并迅速地、准确地确定故障距离位置。

(3) 统计分析功能。通过周期性测试数据, 以全程衰耗、接头衰耗、衰耗系统等指标进行自动对比分析, 以便发现质量劣化趋势和提出质量整改预警, 实现质量分析;故障信息自动记录和统计汇总, 建立故障档案。

(4) 智能化功能扩展。可借助资源管理, 与GIS地图资料关联后, 完成故障点的GPS定位, 提供故障位置的G PS位置。可按照需要扩展纤芯资源和系统应用等多种功能。

OLP网管与OLM系统可共享一套网管和服务器。

4 安徽OLM应用方案和技术选型

安徽一、二干光缆线路已达到9000公里, 另有近400公里承载干线业务的局间中继光缆, 以及作为干线系统倒代的本地网光缆近850公里。因地处中西部经济转接区, 近几年发展迅猛, 地方建设开发力度大, 光缆路由安全威胁大, 故障多。分析故障处理超时情况, 多数因为未能及时定位距离, 及时找到中断现场而延误抢修。为此, 选择合肥、宿州进行OLM项目试点。

4.1 合肥OLM选型和方案

合肥有5个核心机房, 16条出局干线, 承载大量的干线系统和重要业务。目前马鞍山路机房为有人职守机房, 其它4个机房无人职守, 鉴于合肥市区的交通状况, 站点分布, 拟在政务区安装1套OLM, 监控平台放置于马鞍山路机房。

因合肥出局11条光缆有OLP保护, 5条光缆无OLP保护, 建议采用OLP+OS驱动方式的OLM系统。可与现有OLP共享1套网管监控平台, 充分利用现有OLP功能, 节省光源功率设备投资, 节约服务器和软件平台投资。有OLP保护的线路方案如图3, 无OLP保护的线路方案如图4。

自动监控系统硬件安装政务区机房, 其它机房干线通过局间转接1芯至政务区连接到OLM端口。可监测政务区机房出局合安、沪宁汉穗、宁汉2号、合六、合六舒5光缆, 轻工商城机房出局新京津宁光缆2个方向、上海武汉光缆2个方向、沪宁汉穗1个方向、合淮阜宿1个方向, 马鞍山路机房出局宁汉2号、合滁、合巢芜、合淮蚌宿、合淮蚌5条光缆, 西开发机房出局1条西合光缆, 滨湖机房局间3条光缆, 以及其它重要的局间光缆。每条光缆至少选择1芯空闲纤芯, 作为监测纤芯, 需配置32路光开;监测中继段最长纤芯129公里, 加上局间转接约15公里, 全程衰耗约38 d B, OTDR动态范围选择45d B;整体能耗小于80W。

4.2 宿州砀山OLM选型和方案

宿州砀山地处安徽最北端, 距离市分宿州有3个多小时路程, 其无人一干中继站, 因一干设备省内无网管, 无法监测光缆运行状况, 曾发生光缆中断后4小时才得知故障信息, 因已到夜间故障现场已被掩埋, 故障查找和抢修非常困难。为此在砀山中继站新建1套OLM系统, 实现一干光缆自动监控, 同时对砀山本地骨干光缆进行监测, 提高本地骨干业务安全。

因砀山中继站无OLP设备, 采用光源光功率驱动方式的OLM。徐郑西二号一干光缆在河南商丘和江苏徐州机房分别配置光源, 本地骨干光缆可利用传输设备监测光源, 节省光源投资。具体方案如图5。

自动监控设备安装在砀山宏发大厦一干中继站, 徐郑西二号一干48芯光缆, 每个方向光缆的1个松套管监测1芯, 光源占用1芯, 两个方向共需10芯。3条本地骨干环光缆, 每条缆监测2芯, 光功率监测占用1芯, 需9芯。考虑后期监测端口扩容需求, 建议配置32路光开关。监测光缆中继段最长纤芯116公里, 全程衰耗约33 dB, OTDR动态范围可选择40dB, 整体能耗小于80W。

5 结语

网络维护的专业化维护管理, 在不断适应新技术应用和维护管理方式的转变中创新。光缆线路自动监测功能需求和市场需求, 都将不断丰富, 光缆线路的自动监测, 将在网络安全和日常维护中发挥积极作用。

摘要：随着光通信技术的发展, 光缆质量监控越显重要。本文简要阐述光缆自动监测的必要性、主要技术发展、原理功能, 以及典型案例选型和分析。

光缆线路自动监测系统 篇3

随着我国建设智能电网的进程不断深入, 光纤光缆通信因其大容量、高速率而发挥着日益重要的作用。智能配电网是发展智能电网的重要环节, 我国投入大量资金用于智能配电网的优化和改造, 在配网新建了大量的普通光缆线路, 与此同时, 对光纤通信的维护与管理问题也日益突出, 结合某供电局的工程实践, 介绍基于GIS的配网通信光缆自动监测管理技术。

1 实施配网通信光缆自动监测管理的必要性

目前, 我国的配网自动化系统传输通道主要以光纤信道为主, 沿着10k V线路或电缆沟, 新建了大量的普通光缆线路。在对配网通信光缆的管理中, 传统的运维方法还存在一定的局限性。

随着电网不断发展, 光缆规模急剧增加, 传统的管理办法已经不再能够满足运维需要。光纤特性较脆且容易断裂, 其传输特性在运行过程中经常发生变化。一旦因故出现光缆中断, 可能直接导致一个片区的配网自动化终端与主站之间通道中断, 带来巨大损失, 为提高光缆的运行可靠性, 亟需开发一套光缆线路管理的系统, 提高维护管理水平和管理信息化水平, 解决传统的运维方法存在的局限性。

2 基于GIS的配网通信光缆自动监测管理系统原理

地理信息系统 (GIS) 是采集、存储、管理、描述、分析空间和地理分布有关数据的信息系统, 由于光缆网络与GIS系统关系密切, 所以可以通过GIS系统的空间位置表征和拓扑关系, 结合先进的计算机信息技术, 实现光缆故障的快速定位。

系统原理如图1所示, 以华为i ODN的解决方案为基础, 实现智能光纤管理。其中, NMS通过TCP/IP网络与配网GIS对接, 在配网GIS地图背景上对i ODN拓扑资源信息进行渲染, 完成全网光缆路由图绘制, 经Web客户端在界面上展现出来。在NMS中嵌入线路检测模块, 实现免进站周期性测试、快速故障分责和主动预警, 结合GIS光缆路由图精确定位故障的地理位置。NMS通过TCP/IP网络与OSS对接, 及时将重要告警信息经OSS短信平台发送至值班人员手机上。在有源环境下, NMS通过TCP/IP网络定期自动采集i ODN中的各光纤端口信息;在无源环境下, 需要工人进站后使用PAD采集端口信息, 然后经GPRS通道最终上送至NMS实现端口信息同步。

3 基于GIS的配网通信光缆自动监测管理系统关键技术分析

基于GIS的配网通信光缆自动监测管理系统在现有配电GIS图的基础上, 增加了通信普通光缆路由图, 结合华为i ODN (光分配网络) 解决方案进行二次开发, 通过e ID技术实现了电子标签, 使用OTDR光纤在线监测实现光缆线芯的在线监测和统计分析, 通过GIS技术实现了光纤故障的自动定位和图形化显示。

3.1 采用e ID技术实现电子标签

e ID是一种电子编码, 即“电子标签”。采用e ID技术给每个光纤连接器编号, 以代替传统的纸质标签, 如图2所示。在光纤连接器上添加一个e ID芯片来进行标识, 跳纤两端的e ID之间相互关联, 并可以标识这两个连接器分别从属于一根跳纤的两个端子, 基于此实现对光纤连接器的编号。设备可自动读取跳纤两端的e ID信息来获取光纤连接关系, 通过软、硬件配合一键收集并记录资源信息, 确保端口状态准确无误, 提高资源利用率。

电子标签与传统纸质标签的使用对比:

(1) 使用体验。传统纸质标签模式下, ODF架相对凌乱, 而且不易整理, 同时, 纸质标签容易污损, 影响标签的读取;而新型电子标签模式的ODF面板实现了电子化, 界面十分友好整洁, 能够进行光纤端口的智能识别, 不仅方便管理, 而且不存在污损或丢失现象。

(2) 读写方式。传统纸质标签模式下, 一旦出现跳纤更改端口, 则原有的跳纤一端的标签将作废, 需要重新制作新的标签, 增加了维护人员的工作量;而新型电子标签模式下, 无论跳纤端口如何更改, 其连接关系均能被上层管理系统自动识别。

可见, 电子标签 (e ID) 替代传统的纸质标签极大地便利了光缆网络的信息化和可视化管理, 能够智能识别各端口的状态和信息, 进而达到自动管理ODN网络的目的, 极大地提高了对配网通信光缆运行、维护、故障处理的管理效率。

3.2 OTDR光纤在线监测的实现

传统的光缆运维需人工进站, 定检时还需暂时中断某些通信业务, 然后使用OTDR扫描纤芯, 根据扫描结果判断此纤芯是否“状态良好”, 进而决定是否需采取进一步措施。采用光纤外置的OTDR实现对光缆纤芯的在线监测和统计分析, 能够免进站对光缆进行定检, 并可将定检结果自动生成报表, 能够评估单根光纤或完整光缆链路的特征, 极大地便利了故障点的定位工作, 提升了配网线路光纤通信的传输管理质量。

3.2.1 测试脉冲波长的选择

在外置OTDR的测试脉冲波长选择上, 考虑到测试衰耗、监测方式以及抗干扰性能, 没有选择常规的1550nm波长, 而是选择更长的1625nm。原因为:少数业务波长为1550nm, 如果测试波长也为1550nm则会对业务波造成干扰, 选择1625nm的测试波长可保证测试信号落在光纤通信的有效频带之外;1625nm测试波对光纤弯曲更敏感, 如果有光纤弯曲的故障, 1625nm测试的衰耗会比1550nm大很多。

3.2.2 具体测试方案

采用一套专业软件系统控制外置OTDR和光开关工作, 外置OTDR通过光开关 (OSU) 连接被测光纤, 利用外置OTDR测试设备进行光纤故障定位。根据应用场景, 测试方案分为:

(1) 业务光纤测试。

外置OTDR测试信号与通信设备业务信号使用同一根业务光纤。进行业务光纤测试时, 测试信号与业务信号采用不同的波长, 因此, 需要通过WDM设备将OTDR测试信号与通信设备业务信号复用到同一根光纤的不同波长上。服务器控制外置OTDR发射测试脉冲经OSU进入WDM装置, 与OTM发射的业务脉冲复用到一根光纤后向其他站点传输。

业务光纤测试方案如图3所示, 服务器控制外置OTDR发射测试脉冲, 经OSU进入WDM (波分复用装置) , 与OTM (光终端设备) 发射的业务脉冲复用到一根光纤, 实现了在一根光纤中同时传输通信光源和OTDR测试光源, 然后向其他站点传输, 进入接入站。

(2) 备用纤芯测试。

根据贝尔实验室的结论, 一条光缆里所有纤芯受环境影响的程度和物理特性的变化大致相同, 对光缆中的某条空闲 (即备用) 纤芯测试可以反映光缆的所有纤芯的物理性能的变化。

备用纤芯测试与业务纤芯测试的不同之处在于:备用光纤测试无需OTM和WDM模块, 只要在备光纤端点所在的局点安装外置OTDR和OSU, 将备光纤接入OSU对应的端口即可进行线路测试。

备用纤芯测试方案:从每条待测光缆中选出1条备用纤芯插到OSU的一个空闲端口上, 启动控制系统即可进行周期轮询测试。每一条被测光纤被分配进行测试时, 首先进行一个快速故障测试, 该测试耗时7~8s, 主要用于检测光纤是否存在断纤故障;如果不存在该类故障, 则该被测光纤的本轮测试结束;如果快速故障测试发现断纤故障, 则启动一个正常时间的测试, 用于更精确地诊断和定位故障。这样, 可以达到1min完成8条光纤的轮询测试, 真正实现光纤纤芯在线监测。

3.2.3 告警信息的输出

在告警采集模块中, 通过设备告警采集接口实现对光纤的实时监测, 来实时追踪光纤的传输特性, 一旦监测出光纤故障, 光功率降低到门槛值以下, 或出现异常的衰耗情况时, 立即输出告警。测试期间自动判断“接头松动/污损、断纤/脱落、弯曲”等故障并产生告警信息, 告警信息发出后, 立即激活OTDR测试该芯线, 进行准确的故障定位。

3.3 基于GIS实现光纤故障定位

在传统的工作方法下, 在测出故障纤长后 (即故障点距离OTDR的光纤长度) , 需根据图纸资料和经验估算故障点的大概地理位置, 再派工人到指定区域对故障光缆逐段排查, 直到找到故障点完成修复。针对传统配网通信光缆运维管理所面临的对光纤故障准确定位的技术难题, 引入了光纤故障点GIS定位技术, 当检测到光纤故障后, 通过光缆路由图和距离转换实现对光纤故障的智能定位, 自动将故障纤长转换为路面实际地理位置, 最终在GIS画面上呈现出来, 指引工作人员精确派单维修。

光纤故障点GIS定位分两个步骤来实现:

(1) 在GIS地图上绘制出全网光缆路由图。

光缆部分的图形界面主要是在GIS地图上建立光缆模型, 待录入全网光缆数据后, 将光缆模型与光缆数据进行关联, 在GIS地图上绘制出全网光缆路由图。

采集一条光缆敷设期间经过的地理路径坐标, 包括局/通信站、水泥杆/铁塔/钢管塔、人孔/手孔、接头、盘留点、熔接点、拐点及其他标识位置, 将这些坐标录入相同坐标系的GIS系统中 (采用国际标准, 即WGS84坐标系) , 由GIS完成此光缆路由图的绘制, 最终通过Web客户界面展现出来。

由于绝大多数配网通信光缆与配网电缆线路同杆 (沟) 敷设, 可移植配网GIS的杆塔等资源信息, 在此GIS背景图上增加实际光缆路径来完成光缆路由图的快速建模, 对于配网通信光缆特有的设备、盘留、接头盒等位置信息, 可通过图纸资料及现场核对后手工录入模型中。这样, 大大减少了“地标”等基础数据采集, 降低了信息采集和录入期间的出错率。

(2) 故障纤长转换为路面位置。

根据上述光缆路由图, 结合光缆故障监测系统, 将光缆故障位置在光缆路由图中精确定位出来, 指引维护人员及时修复。当系统告警并启动OTDR对故障光纤进行测试后, 通过OTDR测试曲线与参考曲线对比, 结合工程前期配置的参考点信息, 输出光纤故障的位置、事件类型、告警级别, 并将这些信息上送光缆信息数据库的服务器。

光纤故障点地理位置计算示例如图4所示, 已知故障纤长后, 先根据光纤所在光缆的固有属性 (即绞缩率, 其取值在光缆出厂前已确定) , 计算出光纤故障点在光缆上的位置, 即将光纤故障点转换为光缆故障点。计算公式:

Lf=Of÷ (1+α)

式中, Lf为故障点与测试装置 (图4中地标点a) 之间的光缆长度, Of为故障点与测试装置之间的光纤长度, α为光缆绞缩率。

然后根据此光缆途经的地标位置 (以测试装置为起点, 沿测试光的方向) 各分段的敷设方式 (架空、直埋、管道等, 敷设方式不同, 光缆的自然弯曲率不同, 管道敷设或架空敷设方式可取值0.5%, 直埋敷设方式可取值0.7%~1.0%) , 计算出从起始地标点到路径上任意地标点的光缆长度, 公式为:

式中, Lij为地标点i与地标点j之间的光缆长度, Sij为地标点i与地标点j之间的路面距离, βij为地标点i与地标点j之间的光缆自然弯曲率, Rk为地标点i与地标点j之间的一段余缆长度 (余缆包括盘留、尾纤、引上、引下等, 无余缆则为0) , L为地标点0与地标点n之间的光缆长度。

将L与Lf进行比较 (Ln-1≤Lf≤Ln) , 确定光缆故障点的大概路面位置:位于Ln-1与Ln之间, 距离地标点n-1的光缆长度为 (Lf-Ln-1) , 距离地标点n的光缆长度为 (Ln-Lf) (如图4中位于地标点P1和地标点P2之间的某地标点P) 。

再将光缆长度转换为地面距离, 公式为:

式中, Sxy为地标点x与地标点y之间的路面距离, Lxy为地标点x与地标点y之间的光缆长度, βxy为地标点x与地标点y之间的光缆自然弯曲率。

最后, 通过GIS技术精确计算出以地标点x为起点, 路面相距Sxy的光缆故障点的地标信息, 自动绘制并展现在GIS地图上。

4 应用效果

试点成功后, 基于GIS的配网通信光缆管理系统一次建成, 后续维护和升级费用较小, 可在各供电单位大规模推广运用, 输电线路上的通信光缆也可参照这个模式进行推广运用。光缆自动检测和故障定位功能需要根据监测规模增加相应设备, 可在主干通信线路上推广使用。

该系统的应用, 将极大提高配网通信的工作效率, 系统检测到光缆通信中断后, 能快速将故障点位置在配网GIS地图上展示出来, 并精确派单维修, 不仅降低了运维成本, 而且最大限度保障了电力自动化系统的正常通信, 避免因通信中断造成的大面积系统瘫痪造成的损失。光缆图档资料信息化后, 从系统上可立即查看到备用端口, 使用备用端口快速实现故障的临时恢复, 能够在故障修复时快速改纤, 从而大大降低光缆故障率, 缩短光缆故障的定位和处理的时间, 大大提高通信光缆和传输业务的运行可靠性, 为配电网自动化和智能电网的运用和电网的安全稳定运行提供安全、可靠的通信平台。

摘要：针对传统的运维方法在配网通信光缆管理中存在的局限性, 结合某电力公司的具体项目, 提出基于GIS的配网通信光缆自动监测管理系统。

关键词：GIS,配网通信,光缆自动监测,故障定位

参考文献

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光缆线路自动监测系统 篇4

近年电力通信蓬勃发展, 电力通信网络在通信技术体制、网络规模发生了根本性的变革, 光纤、数据网络等宽带通信技术发展迅速, 成为主流。微波、载波等载带通信技术逐步萎缩。南方电网光缆网络经过了“十一五”及“十二五”的建设和发展, 已覆盖所有的110k V以上变电站及各个地区局, 实现了网、省、地三级互联, 部分地区已经延伸到县级单位。

由于超高压所管辖的站点分布较广、监测线路距离较长, 网络的复杂性日益提高, 网络的管理、维护工作日益繁重;作为光传输主体的光缆线路常有缆线接续不良、水气渗入光纤芯线、接头接点不良和光缆被挖断等故障发生。通常情况下, 故障并不会立即引起光缆传输信号的中断, 而是导致光缆系统缓慢劣变, 但对其修复又必须在很紧急的情况下进行。在维修时需要能尽快知道故障的类型和地点, 最好能做到防患于未然, 对正在缓慢劣变的光纤采取更换或维修, 以避免丧失服务和昂贵的修复。因此, 对光纤进行实时的监测有着重要的现实意义。

1 系统组成

光缆线路自动监测系统主要由监测中心、监测站组成。系统采用模块化、分布式多级体系结构, 通过开放式通信协议可以非常方便地集成到网络之中。系统采用多级监测网络互联的拓扑结构, 各级对其相应的上一级监测中心负责, 上级监测中心可以对属于它管辖的下级监测中心和监测站统一进行管理。根据监测的区域大小及规模不同, 监测中心又分为全国监测中心、省级监测中心 (PMC, Province Monitoring Center) 、区域监测中心 (DMC, Domain Monitoring Center) 三级, 监测终端和便携终端作为监测中心的辅助设备配置, 各级监测中心共同构成管理层。管理层主要是由根据RTU采集上来的数据进行处理、分析、故障操作、决策、统计等作用。

2 光缆自动监测方式

监测站 (MS, Monitoring Station) 由远程测试站 (RTU, Remote Test Unit) 、远程测试转接站 (Remote Test Shift Unit) 、对端站等组成。监测站及各个子监测模块扩展构成监测层, 其实现的主要功能是对光缆数据的采集, 实时光功率告警判断。选择不同的测试方法, 各个远端监测模块 (RTU) 配置不同。如图1光缆监测分层组织图所示。

2.1 光缆自动监测自动扫描功能

光缆监测自动扫描是故障定位的核心, 扫描通过系统所安装的OTDR和光开关的控制切换自动实现, 可以实现对整个传输系统自动监测的目的。系统提供三种监测功能, 周期监测、点名监测、告警启动监测。

(1) 周期 (定制) 监测。在监测中心设置OTDR对所管理的各条光路进行周期或者通过计划任务的方式扫描测试。系统可指定OTDR测试的时间和间隔。周期测试数据由系统存储、记录。系统在分析周期测试数据的基础上确定是否有故障点及故障点定位。

(2) 点名监测。人工在光缆网络图上选定所要测试的光缆, 直接对光缆下达测试命令, 系统自动选择一OTDR来测试此光缆。该OTDR接到指令后驱动光开关测试此光路, 测试曲线数据回送到监测中心。

(3) 告警启动监测。通过接受来自综合网管系统或光功率告警系统所监测到的光缆故障预告警信号启动OTDR进行测试, 系统控制测试穿过发生预告警的光缆段, 测试结果经监测中心分析确定出故障点, 并打印出故障报告。这种方式实时和实用性强。

2.2 光缆自动扫描测试方法

在光纤网络设计的方案中, 同一段光缆中可用光纤芯的数量通常会大于信号传输使用的芯数, 所以剩下的光芯通常可以作为备用光纤。理论上来说, 相同光缆里光纤不论使用与否, 其受环境影响的程度和物理特性的变化大致相同, 如:当受外力时 (大弯曲、小弯曲) 、湿气渗透、线路受潮或线路断损等, 所表现出来的性能数据的改变情况基本相同。系统通过测试备用光纤, 并采用类比的方法可以近似取得在线光纤的运行参数。测试方案如图2, 测试波长一般采用1550nm用于获得最好的传输曲线和距离。

2.3 光功率测试

通过对光信号功率强度的监测, 监测信号在光缆中的衰减情况, 及时地发现光缆异常。功率监测的特点是系统组成简单, 监测的过程不间断, 能够及时、迅速地反映光缆地故障, 提高光缆监测系统的可靠性、准确性, 杜绝了光端机架因其它系统告警引起光缆监测误告, 监测周期由每天一次变为30天一次, 有效地节约了OTDR和光开关, 延长使用寿命;其不足是, 只依靠功率监测无法精确地故障定位。在一些要求不高的场合, 功率监测可以独立组成光缆监测系统, 来预告光缆中的中断异常。但在一般情况下, 在光缆自动监测系统中光功率监测往往是作为故障预警的手段。通过光缆功率监测与扫描监测的结合实现对光缆异常的及时报警和精确定位。见图3光功率监测所示, 光功率监测系统是由光功率耦合器件 (FCM) 和光功率监测仪 (OPM) 组成。光功率耦合器件可以从光纤中分出微弱的光信号;光功率监测仪通过微弱的光信号测量光纤中光信号的强度。

方案的特点:

(1) 结构简单, 监测性能优良; (2) 光终端走独立的芯纤与功率信号物理隔离; (3) OTDR走独立的芯纤, 扫描信号与光功率测试信号物理隔离; (4) 光功率走独立的纤芯; (5) 功率和扫描测试可以多级级联。

3 自动测试的功能

超高压公司光缆自动监测系统主要实现以下功能。

(1) 性能管理:请求RTU报告当时的定期测试或点名测试的数据文件;设置或改变RTU进行定期测试的时间表和定期测试所涉及的光纤列表;可定期或根据指令扫描RTU各实体的工作状态和通信网络的状态, 定期间隔由系统设定。 (2) 监测中心测试、处理和数据分析功能:不定期地进行RTU的点名测试;收到告警信号后, 启动RTU对告警光纤进行测试;在收到RTU回传的障碍曲线数据文件后, 在3分钟 (段内) 或分钟 (跨段) 时间内完成障碍分析报告;判明障碍点的位置和障碍点离前、后接头点的位置, 记录障碍发生的时间和受理回应的时间, 并向系统发出报警信号;为能准确地进行障碍点的定位, 需要时进行光纤长度或光缆长度路由长度必要的修正;数据分析功能应包括全程传输损耗、全程光学长度、接头损耗、两接头点之间的光纤衰减系数、光连接器位置、光纤接头和光纤断点位置;对RTU回传的测试数据文件进行分析、处理, 按规定周期向系统传报被监测光缆线路运行状况的数据文件;报表功能:包括光纤损耗统计报表、光纤性能分析报表、光纤测试分析报表;根据指定时间段, 或指定光缆光纤段来生成相应的报表; (3) 告警分色显示功能:系统和光缆监测系统具有分色显示告警的功能。 (4) 告警原因显示功能:在监测中心的系统告警种类有芯线告警、设备告警和通讯告警及其它告警种类。芯线告警包含了断线告警、芯线主次要告警、事件主次要告警是, 告警与否是依据使用者所设定的主要和次要门槛 (d B值) 。当监测中心和RTU端不能正常通讯, 或其它相关通讯故障导致联机失败时, 系统亦会以闪光示警并以声音告警 (告警通知方式可由使用者设定) 。不属于以上部分者, 如温度告警等归类于其它告警的部分。

4 监测效果

4.1 系统界面

超高压动力环境监控系统针对桂林变至贤令山变和桂林变至黎平变的两条光缆进行监测。

4.2 监测数据

下图为黎桂线光功率在线监测的曲线, 显示为对端光源到本端的功率值。

下图为桂林站至黎平站的光缆OTDR测试的结果。

5 结论

目前, 自动监控系统正在向分布式和网络化方向发展, 人们不断对远程监控的简便性、实时性、可靠性提出更高的要求。而光缆检测系统对光缆中纤芯传输衰耗特性的变化及光纤阻断故障等情况, 可以实现分布式的、实时的、在线的自动监测, 且不影响在用光传输系统的传输性能, 实现服务与维护两不误。可不断地满足电网发展的需求。

光缆监测系统的应用提升了光缆线路的实时监测与管理能力, 动态地观察光缆线路传输性能的劣化情况, 及时发现和预报光缆隐患, 实现了光缆维护由粗放型向集约型的转变, 实现了向智能化的迈进, 大大有利于电网的安全可靠运行。

参考文献

[1]王荣.光缆线路自动化测试系统设计与实现[J].光纤与测试, 2000 (4) :21-23

[2]孙毅, 赵泰, 候思祖.基于OTDR的光纤在线监测系统[J].华北电力大学报, 2004 (5)

光缆线路自动监测系统 篇5

OPGW光缆线路巡检及例行试验是电网设备状态评价中的重要部分之一。OPGW光缆无腐蚀、抛股、断股、损伤和闪络烧伤, OPGW光缆无异常振动是巡检和试验的重要内容, 这种异常工况的主要动因是微风振动对光缆的作用, 极端情况下, 微风振动会导致光缆出现疲劳断股, 给电网的安全稳定工作带来隐患[1,2,3,4,5,6]。

工程上, OPGW光缆微风振动采用在线监测系统进行测量[7,8,9]。目前普遍采用位移传感器直接测量位移或者对速度传感器进行积分计算位移两种方法[11], 以上两种方法都可以测量OPGW光缆的振动幅度, 受传感器测量精度的影响基本存在响应慢、测量精度偏低、价格昂贵等问题, 对实施推广形成不利条件。

TRIZ理论, 是由原苏联的G.S.Altshulle团队对全球250万件专利进行分析后, 提出的发明创新理论。在OPGW光缆状态监测中借助TRIZ理论引入技术创新, 有助于提高对OPGW光缆工况的评价准确度, 为电网通信系统的安全运行提供新的技术保障。

2 OPGW光缆线路微风振动的计算和监测模型

OPGW光缆线路的微风振动通过光缆的动弯应变值进行分析, 光缆的动弯应变往往通过光缆的弯曲振幅进行计算。目前国内外主要采用理论计算[10,12,13]和现场测量的方法取得光缆的弯曲振幅值[1,2,3,4,5,6]。

2.1 光缆线的横向振动动力模型

根据达朗贝尔原理, 光缆线横向振动的动力方程如下所示:

由于微风激励力p (x, t) 近似具有稳定特性, 光缆线稳态振幅具有谐波特点, 表示为以下形式:

代入式 (1) , 有

式中主要参数有:y 0为光缆线的微风振动振幅, x为沿光缆线长度方向的空间坐标, t为时间, p (x, t) 为单位长度上的微风激励力, fdi防振器对光缆线的作用力, f为微风振动频率;L为光缆线档距;g为重力加速度;j为虚数单位;D为光缆线的直径。

对式 (3) 求解可得到光缆线路的微风振动振幅y。0

2.2 相对振幅法的微分模型

设光缆线无刚度、无阻尼, 按驻波方式振动, 则位移的力平衡方程表示为微分形式, 如下所示:

线夹出口光缆线所承受的动弯曲应变值与弯曲振幅的关系如下所示:

上式中主要参数是:εb为动弯应变值, y0为光缆线的微风振动振幅, p=T/EI为张力与弯曲刚度的比值, x为距光缆线端部距离, x 0为线夹固定端点距光缆线端部距离, d为光缆线外层股径, β为振动角度。

式 (5) 表明, 当光缆线d、刚度EI均为常数时, 光缆线所承受的动弯曲应变εb与相对振幅y0是线性关系。

由以上模型可见:光缆线的动弯应变值通过与光缆线的弯曲振幅转换公式间接得到, 在光缆线的状态评价中并不直观;而光缆线的弯曲振幅值在工程上往往通过光缆线微风振动采用在线监测系统进行测量。由于传感器的测量精度影响, 目前采用位移传感器直接测量位移或者对速度传感器进行积分计算位移的方法, 存在响应慢、测量精度偏低、价格偏贵等问题。

3 OPGW光缆线的微风振动在TRIZ域中的制导优化过程

3.1 光缆线微风振动过程的要素分析

在现有分析和测量中, 视光缆线的微风振动的影响为一个系统, 描述模型可由光缆线的微风振动动力方程、力平衡方程等表述;工程上的监测测量系统模型则由弯曲振幅法的测量装置直观描述, 二者的描述对象和机制相同, 即通过力与光缆线的相互作用模型进行分析和计算。

对光缆线微风振动模型进行创新制导优化分析, 根据TRIZ理论体系中的物-场模型, 光缆线的微风振动模型可以通过物-场模型表述:两个物质和一个为场的三元件系统。如图1所示, 力场F通过风荷载引起的微风振动作用于光缆线并影响光缆线。

由于力场通过风荷载作用于光缆线, 因此图1所示映射模型的相关参数可以用表1进行描述。

3.2 TRIZ域的制导模型及优化过程

利用TRIZ的物-场模型创新方法对图1的模型和表1的参数进行制导优化, 制导优化的路线如表2所示。

利用表2的物-场模型的TRIZ制导对图1进行分析, 可以得出对微风振动“光缆线的动弯应变值”进行制导优化的可能方式是针对“效应不足完整模型”的TRIZ制导路线:

a.用另外的场来代替原来的场;

b.增加另一个场来强化有用效应;

c.引入一个物质S3并加上一个场F2来提高有用效应。

利用TRIZ的76个标准解[14]对以上的TRIZ制导路线寻求进一步的具体解法。TRIZ针对物-场模型提出了详细的76个标准解, 标准解的分类及应用如表3所示。

采用TRIZ的76个标准解进行具体解法的流程如图2所示。

通过制导优化得出制导优化的具体方法为以下5个:

a.解法No.50:利用系统中出现的已知科学效应, 通过观察效应的变化, 决定系统的状态;

b.解法No.51:假如系统不能直接或通过场测量, 则测量系统或要素激发的固有频率来确定系统变化;

c.解法No.59:代替直接测量, 可测量时间或空间的一阶或二阶导数;

d.解法No.65:利用环境中已存在的场;

e.解法No.64:使用一种场来产生另一种场。

4 TRIZ优化制导后的光缆线路监测系统实现

4.1 TRIZ制导优化后的逆映射过程

将上述的5个制导优化的方法逆映射回光缆线微风振动系统, 经过与2.1中的微风振动的计算模型和监测模型进行合并分析, 得出两种创新方法:

a.动弯应变值的获取通过“测量时间或空间的一阶或二阶导数”;

b.微风振动对光缆线的影响通过“使用一种场来产生另一种场”进行状态评估。

光缆线的动弯应变值与弯曲振幅成线性关系, 从力场角度看, 光缆线的微风振动是一种机械波动, 可以简化为平面简谐波动, 因此可以从另一种场来评估动弯应变值。

对于弯曲振幅值, 可表示为下面的公式:

应用创新方式1“测量时间或空间的一阶或二阶导数”:光缆线的纵向加速度的表达式为:

式中:Ya为最大弯曲振幅;a为加速度变化值;x为振幅变化值;ω=2πf为角速度, f为波动频率Hz。

弯曲振幅Y a与线夹出口光缆线所承受的动弯应变值为:

式中主要参数是:εb为动弯应变值, a为加速度变化值。

通过测量加速度a, 可以得到弯曲振幅Y a, 根据弯曲振幅就可以得到动弯应变值。而在工程上监测加速度变化要比监测弯曲变化容易实现, 因此工程上可以采用新的方式来监测弯曲变化。

应用创新方式2“使用一种场来产生另一种场”:将光缆线的微风振动通过电磁场进行分析, 即微风振动可以通过频域来进行分析评估, 进而形成对光缆线状态评价的新判据。

4.2 微风振动监测系统的创新实现和数据分析

通过上述分析, 设计出新的微风振动监测系统, 通过监测OPGW光缆线的加速度来监测微风振动对光缆线的影响。方案中的创新是在距光缆线夹89 mm处安装上一个纵轴加速度传感器测得加速度传感器的变化数据。

图3所示监测系统是通过距线夹89 mm处安装的一个纵轴加速度传感器 (±10 g) 测得加速度传感器的变化数据。系统采集到的加速度传感器变化数据, 经过AD采样后变为数字信号;把这些数据带入到傅里叶变换中即可算出微风振动频率。这些数据绘制成的曲线形成了光缆线路产生微风振动加速度的曲线 (振动的波形) , 微风振动加速度的曲线 (振动的波形) 通过傅立叶变换得到振动的幅值特性、得到振动变化频率。形成电磁场下的微风振动特性曲线。

以下给出了新的监测系统实现后取得的部分数据 (表4) 及部分分析结果, 包括加速度数据、加速度时程曲线。

图4是监测系统取得的线路加速度时程曲线。

通过“使用一种场来产生另一种场”, 微风振动在时域和频域的特性如图5、图6所示。

对以上数据进行评估, 就可以得到创新后的光缆线路的评估结果。

4.3 数据应用评价结果

通过时域统计和频域分析, 对获得的数据评价结果是:

(1) 某光缆线的微风振动在线监测系统运行正常, 得到的数据可靠, 其中时域幅值和频率误差均小于3%;但系统传感器稍有零点漂移;如:计算得到的微风振动的1阶主频率为56.11 Hz, 监测系统分析的固有频率为54.69Hz, 相对误差<2.5%;

(2) 该光缆线的微风振动幅值在许用范围之内, 满足运行安全的要求。

5 结束语

设备状态评估有利于减小设备故障造成的影响, 但是设备状态评估是一项庞大的系统工程。OPGW光缆只是众多设备中的一个组成部分。本文通过引入TRIZ创新理论在OPGW光缆线路状态检修和评估方面给出了创新方法, 并得到了可用的数据和结果, 为光缆线路的巡检和状态评估进一步精细化提供了新的方法, 有助于提高设备状态评估的精细度和准确性。

摘要：微风振动是影响大跨越架空OPGW光缆线路正常工作的主要危害之一。极端情况下, 微风振动会导致OPGW光缆线路出现疲劳断股, 给电网的信息传输带来危害。国网电力公司在开展的设备状态评估工作中, 针对OPGW光缆线路采用了TRIZ理论于OPGW光缆线路的微风振动影响分析, 利用TRIZ的物-场模型等创新方法建立了相关的模型和创新流程, 提出了新的微风振动监测方法, 通过在大跨越OPGW光缆线路上实施的监测装置和对取得数据的验证分析, 为OPGW光缆线路的状态监测和评价提供了新的手段。