摘要：伴随经济社会的迅速发展，各种各样信息系统的相关建设也得到了优化，光缆纤芯这种产品具有显著的市场优势，被广泛应用于监测系统之中，在监测系统中起到十分关键的作用。重点探究光缆纤芯在相关监测系统之中的技术应用，对其特征及具有的优势进行分析，研究其在应用过程中的重点和难点，不断的对其进行改进和完善，进而提升监测系统在运行方面的质量。
关键词：光缆监测；闲置；纤芯；安全
目前，光纤通信具有的网络规模越来越大，传输速率也越来越快，然而其发展水平却和其管理水平不同步，由于市政施工而引发的光缆破坏和遭受雷击等各种意外事故，都使得光缆频繁遭到破坏，进而导致其通信网络无法正常进行运行。所以，通过具有科学性和高效性的管理方式监管光缆线路，对光缆纤芯的各项指标进行实时监测，减少故障发生时间，是十分必要的。
1 光缆纤芯实时监测系统技术概述
对光缆进行监测一般需要对光功率进行监测以及对故障进行扫描这两种，在实践过程中这两种应用方式十分重要，具体进行实践的时候其工作方式划分为在线进行监测、利用空闲芯进行监测、跨段进行监测及故障扫描、对传输进行告警联动形式的监测。利用光缆纤芯进行监测主要是使用闲置的纤芯，这种方式在其监测系统中之分重要，通常，排除各种因素造成的干扰下，空闲的纤芯具有的物理性质比较稳定，并且当线路出现故障的时候，不会影响其使用状态。所以，可以通过空闲纤芯测验线路，从中获得在线光纤的相关运行参数。
2 光缆纤芯实时监测系统技术工作原理
对光缆进行监测的相关系统主要是利用对光缆网络所分散的各监测点发出的数据进行采集，通常以 OPM 设备及 OTDR 设备为主，然后把光纤在传输方面具有的性能基础数据传递给各个层级的级监测站和相关监测中心，由其分析这些数据、处理这些数据，对故障进行及时处理。
此系统的监测方式主要有在线形式、闲置纤芯形式以及告警联动形式。对光缆进行监测的相关功能又分为 OPM（光功率方面的监测）以及 OTDR（对故障进行扫描）这两大块。依据通信方面的信号与测试方面的信号之间的关系，不一样的监测对象以及对故障告警进行获取方式的不一样，整个监测系统在工作方式方面又可进行细分:光功率利用闲置芯进行监测可分为分纤形式和合纤形式、利用在线模式进行监测也可分为分纤形式和合纤形式、对传输进行告警联动形式的监测。
3 光缆纤芯实时监测系统技术的应用
3.1 在线进行监测
光传输设备发出的工作光可以通过分光器将其分出一部分接到 OPM 上，然后实时监测这些工作光，对光纤具有的传输特性进行及时反馈，时刻注意其传输质量发生的各种变化。对于各光功率而言，可设定其监测通道具有的相关门限，处于被监测状态的光纤如果发生断纤现象或者衰减幅度较大，导致工作光具有的功率迅速下降，达到其中一门限的规定值或没有光的时候，便会发出告警信号，OTDR 便会被激活，及时检测出现故障的纤芯，对其故障做出判断以及精准定位。对于光功率进行在线检测可分为分纤和合纤两种形式：
3.1.1 分纤形式。即 OPM 进行光功率相关监测部分和业务信号部分共同使用一根纤芯。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆OTDR 进行故障扫描时使用一根单独的光纤芯，以免受到业务信号的干扰。
3.1.2 合纤形式。即 OPM 进行光功率相关监测部分、OTDR 进行故障扫描部分的信号以及业务信号部分共同使用一根纤芯。此工作方式为避免信号之间互相进行干扰，可利用波长的不同对其进行分离，以此避免对业务信号进行传输时造成影响。
3.2 利用空闲芯进行监测
所谓闲置纤芯即光缆中没有被使用的那些纤芯。从理论角度上讲，处于相同光缆中的纤芯不管有没有被使用，环境对各纤芯的影响程度以及它们具有的物理特性发生的变化都基本一样，且在线路中如果出现断裂现象或弯折现象对每一根光纤造成的影响也是相同的，所以可以利用闲置纤芯进行监测。
因为空置芯不具备光信号，所以需利用远端光源（OLS）把光信号带进被测试的光纤芯之中，通过 OPM 对光功率具有的强度进行检测。通过 OPM 把所测数据给光纤测试系统中的主要控制模块（MCU），再由其分析这些数据并传递给监控中心。如果 OPM 光功率比门限低，光纤测试系统便会激活 OTDR，测试出现故障的那些光纤芯，然后把数据传送给监控中心。由其对故障进行定位。这个测试方案必须在光缆中全部的纤芯都发生故障而不是个别光纤发生故障的前提下进行。
3.3 跨段进行监测及故障扫描
要想远程监测多段而且连续的光缆线路，可利用无源光类型的器件来实现，或者在光缆进行跨接的地方实行跳纤，然而针对监测方式的各异，其设计方法也各不一样。利用在线方式的光功率形式进行监测无法跨段进行监测，只可以监测一段业务的相关信号，但是却能够跨段进行故障扫描。通过合纤形式的光功率进行在线监测，因为 OTDR 进行故障检测发出的信号与业务发出的信号是共同合用纤芯的，进行跨段相关设计的时候需对跨段点的位置添加两套无源类型的 FCM 设备，以便测试信号能够旁路。利用闲置纤芯进行跨段监测则要简单些，只要将跨段点用跳线的方式或者熔接的方式接通，便可以跨段进行监测和故障扫描了。
3.4 对传输进行告警联动形式的监测
光传输相关设备中的网管如果发生故障，则通过告警接口处安装的适配器对告警信号进行接收，只要接收到告警，OTDR 便会立即扫描出现故障的光缆，对故障点发生的距离进行判断，然后由GIS 系统确定故障点的准确位置。因为这些网管发出的告警信号中经常混有不少不是光缆发生中断的相关因素，所以告警接口处安装的适配器需可以支持多种类型的接口以及相关协议，可以对各厂家不一样的告警信息进行能准确翻译。这种告警联动监测的模式中OTDR 通常是利用闲置纤芯进行检测。
4 结论
创建一套具有高效性、完整性、便利性的对光缆进行实时监测系统，以便可以对光缆发生的故障隐患进行及时发现与预防，如果光缆出现中断现象，利用此系统提供的信息便可以很快找到出现故障的位置，对其及时进行处理，使其中断时间尽量减少，从而提升对光缆进行维护的效率以及管理质量，使光纤类型的通信更加可靠。
参考文献：
[1]韩朝辉.光缆在线监测系统的研究与应用[D].济南：山东大学,2008:12.
[2]郝佳恺,赵广怀.北京电力公司光缆实时监测系统的设计与应用[J].电力系统通信,2005(6):5-8.
论文作者:黄创盛
论文发表刊物:《电力设备》2018年第25期
论文发表时间:2019/1/9
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