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摘要；为了实时监控光缆线路可能发生的故障险情，并进行及时处理，通信光缆险情预警技术应运而生，将通信光缆运行维护的灾后抢修转变为预先防护，有效提高了通信传输平台的抗毁能力。
关键词；通信光缆；险情预警技术；抗毁能力
1光时域反射（OTDR）技术
OTDR技术通过监测光纤中后向瑞利散射和菲涅尔散射的光强度，可以测量光信号的衰减，从而定位故障节点。其基本原理是：外界扰动导致光缆发生振动、位移时，光纤中瑞利散射和菲涅尔散射的光相位会发生变化，并最终引起光强度的变化。通过光电转换，可以对光强度变化进行数字分析和模式识别，从而判断有无故障险情发生。
目前，基于OTDR的险情预警主流技术有四种，主要区别在分析识别的模式上：
1.1单向OTDR技术。即在单端对光纤进行监测，连续显示整个光纤线路相对于距离的损耗变化。此种方式适用于光纤发生错误、弯曲和损失的情形，布置简单，测试距离受限于测试仪表的动态范围，无法用于长距离光缆线路的监测；
1.2双向OTDR技术。即从光缆线路的两端分别进行测量，得到两条后向散射曲线，然后将两条后向散射曲线拟合为一条双向测试曲线来监测光缆的性能。该方式弥补了单向OTDR因光纤衰减对测量的影响，可实现对长距离光缆线路的预警监测。
1.3偏振光时域反射（POTDR）技术。利用光的偏振对微弯和应力等异常敏感这一特性，实现光缆险情预警。当传感光纤收到振动时，该点的瑞利散射光信号输出的两正交偏振光信号的偏振态信息发生变化，经光电转换后形成光强差，通过观察光强差的变化，判断光缆线路是否出现险情。这一方式的灵敏度比OTDR高，适合对较窄光脉冲及较低损耗时光缆的监测。
1.4相干光时域反射技术（COTDR）。将一定频率的探测光注入传感光纤，由于光纤本身的不均匀性，光脉冲在光纤各点都会产生后向散射光并回到注入端。利用相干检测技术良好的光频选择特性，提取微弱的后向散射光信号，以检测光缆的工作状态。由于测量光源为单频窄线宽的激光光源，对波长无特殊限制，抗干扰能力强，因此特别适用于对由多个ＥＤＦＡ中继级联而成的长距离海底光缆的监测。
2接收光功率监控的光缆预警分析
传输网中光缆传输的光信号质量必须以满足该段光缆两端连接的传输设备所需的光信号质量为前提，而衡量光信号质量的首要参数即为光功率。因此光缆的光功率是表征传输干线光缆性能质量的最重要的参数。
在光通信中对光模块的功率进行实时监控，根据光功率的变化趋势做出预警，从而及时发现故障隐患，并在出现故障时快速报警。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆配合人工测试，可以使故障尽快修复。光功率实时监测系统具有成本低、实时性强的特点，可广泛应用于农话光缆、接入网光缆、城域网光缆、局域网光缆的监测。
目前在对光缆性能的监测预警过程中，都是人工事先预设好告警门限值。当某段光缆的光功率超出告警门限值时，网管系统上报告警信息，监控人员根据告警信息发出预警通知，维护人员收到通知后进行现场维护。这种方式只能发现已经产生了告警的光缆故障，远远不能满足网络安全运行的要求。
传输光缆分布广泛且建设在室外，随着时间增长，光缆性能受环境的影响逐渐劣化。另外，随着光传送网络规模的不断扩大，道路施工、市政改造等往往造成光缆线路的迁改，市政改造等往往造成光缆线路的迁改，市政施工所导致的断缆、损缆情况时有发生。上述因素使光缆性能一直处于变化中，进而产生了大量光缆割接需求。而传统的利用人工预设告警门限值以辨别光缆性能优劣的方式，不能对光缆性能的实时变化进行主动监测。因此，对未达到告警门限值的光缆性能进行主动检测，成为通信网运维研究的重要课题之一。
本文介绍了一种光缆性能自动检测与预警方法及工具。利用光功率监测平台，根据光缆连接的线路标称光功率、线路衰减、色散等参数，计算出每段光缆的标称光功率，以标称光功率为标准，制定每段光缆光功率的正常衰减范围（默认为该段光缆的标称光功率上下浮动2dB）；再利用光缆性能监测从网管服务器中获取到每一段光缆的当前光功率，分别与计算得到的每段光缆标称光功率进行比较，将比较结果不在正常衰减范围内的光缆作为存在性能隐患的段落。输出检测结果。
3 应用效果
本方案通过软件以实现光缆光功率的预警，部署在某市供电公司的光缆运维服务器上，省去了人工计算、比较环节，实现了光缆自动化预警，有效提升了运营维护效率。
（1）降低故障率：通过简单有效的方式对光缆进行定时监控，及时发现异常波动，排查运行隐患，有效降低了故障发生率。
（2）节约维护成本，传输光缆性能日常巡检、优化工作全部应用该平台，可节约了数十万元现场巡视、光缆现场测试费用。
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论文作者:孙方楠1,邵波1,梁后健1,蔡新忠2,袁瑜1,张课
论文发表刊物:《电力设备》2017年第19期
论文发表时间:2017/11/23
标签：光缆论文; 功率论文; 险情论文; 光纤论文; 性能论文; 线路论文; 通信论文; 《电力设备》2017年第19期论文;