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摘要：随着我国社会经济发展速度不断加快，电力通信需求越来越高。在不断加强基础设施建设，扩大光缆铺设覆盖面的同时，强化光缆监测管理技术开发和应用，才能有效掌握光缆运行状况，当其发生故障时，能够准确定位故障位置并进行及时抢修，保证了电力通信的稳定和安全。在现代科技水平不断提高的今天，RFID技术越来越成熟，将其应用于光缆网络集中监测系统建设当中，能够极大提升电力通信网管理运行效率和质量。本文首先对该系统的功能设计进行探析，进而对系统信息模型构建和系统软件开发实现、系统功能应用作出了对应分析。
关键词：RFID技术；光缆；网络集中监测系统；电力通0 引言
光缆在电力通信系统当中发挥的重要巨大，其不仅实现了电力配网系统的正常运行，还确保了通信体系的有效搭建，且其良好的抗电磁和雷电干扰性能以及传输距离远等优势使得其成为电力通信管理的重点。然而，光纤脆而易断的缺陷使得光缆故障发生率较高，其带来的片区配网通信中断问题将给运营企业带来巨大经济损失。传统的人工故障测试排查难度较大，而利用现代科技，尤其是RFID技术构建起网络集中监测系统，能够极大提高光缆维护管理效率，确保电力通信网络的安全。
1、基于RFID技术的光缆网络集中监测系统的功能设计
1.1 OTDR原理概述
OTDR测试主要通过光线在光纤传输时对因光纤性质和弯曲、接合点发生事件和变化时其反射和散射信息的接收和分析而判断光缆故障情况。当光纤网络业务处于正常状态时，以OTDR测试曲线作为基准和参考，将其与运行中测试曲线进行对比，对曲线间的差异进行分析和判断。如测试曲线存在反射和衰减，则可对光缆故障类型和位置进行有效判断。在光缆线路上设置多个OTDR测试点，能够实现光缆网络系统运行状态的有效监测，并对其故障情况和位置进行有效确定。
1.2 RFID工作原理
RFID电子标签是设置在光缆关键点上，通过手持终端即能快速有效读取关键点区域内光缆信息状态，以便准确定位光缆故障点，为光缆维修提供重大保障。电子标签的具体应用需涉及到关键点电子标识和电子标签识别系统。关键点电子标识即通过RFID标签单元存储功能对关键点相关资源信息进行记录和存储，为管理中心对相关资源信息管理应用提供基础辅助。电子标签识别系统则实现了关键点电子标识到数据读取上传以及信息处理一整套流程，是光缆信息状态管理的实操系统。
2、系统信息模型设计和构建
2.1通信资源信息
通信资源信息是光缆网络集中监测系统信息模型构建的重要组成，其主要通过关键点设备信息与管理中心的有效沟通，使得相应信息能够及时写入电子标签并传输到管理中心，保证信息的对应和统一管理。在进行通信资源信息建模时，需首先对光缆资源实例特征进行分类整理，明确其典型特征和基本属性。
2.2 系统结构模型
通常使用的系统结构模型为树形结构，其能够系统化展示资源层次关系。首先确定省电力公司的根节点地位，进而对下属的各个通信节点进行明确和排列，主要包括电力局、通信站和光缆线路等。列清各通信节点之间的从属关系，确保子节点相对应父节点的唯一性。
2.3 光路拓扑信息模型
光路拓扑信息模型构成主要包括支路和节点，节点是各个同接点光缆端接点的总体集合，支路则是两个节点之间光通信连接的有效路径。光路拓扑信息模型即为光通信查找提供的具体路径。
图1 光路拓扑信息模型
2.4 测试路由
测试路由是光缆监测系统当中对于光缆故障进行有效定位的关键性环节，其主要实现对光通信路径的有效测试。测试过程中，相关工作人员需对关键光缆路径进行测试路由系统搭建，通过对该路径的定期检测，对光缆信息传输质量进行有效评估，并对发生故障时故障点进行准确定位。
3、系统软件开发实现
3.1 功能结构
光缆网络集中监测系统软件开发过程中，需首先明确系统在光缆运行监测中所发挥的具体作用。该系统的功能结构主要包括三个层面。首先，系统状态感知层，起到对光缆信息进行感知测试的作用；其次，系统服务层，是依据GIS定位系统管理和故障分析与管理等模块实现测试控制、故障定位和数据管理等相应功能。
3.2 故障点定位算法
故障点定位算法是实现系统对故障点的有效计算，进而利用GIS地图进行有效显示，为光缆故障维修提供明确依据。故障点定位算法实施过程需首先完成节点的编号，在对接点和相应节点从属关系的确定后，将不存在连接状态的接点确定为虚节点。在完成编号之后，对整体网络的连通性进行有效分析。
3.3 Web GIS系统实现
Web GIS系统是Web和GIS两种功能的结合体，其既能实现数据服务和功能服务，保证空间数据的对外发布和处理，又能满足用户对数据浏览和发布、计算功能的需求。这实现了功能的兼容性，大大提升了使用的便捷效果。GIS服务功能借助于Web技术发布Web GIS扩展接口，并采用Java技术进行研究开发，其扩展效果和兼容效果显著提升。用户借助于Web GIS系统能够对光缆运行状态信息进行网页查看，并对巡检和故障检测情况进行随时观察，空间数据检索和分析功能也大大提高了用户操作的便捷性。
4、系统功能应用分析
4.1光缆集中监测
基于RFID技术的光缆网络集中监测系统的功能首先体现在光缆集中监测上。该系统的主要目标和作用即对光缆的运行状况进行有效监测，当光缆发生故障时，能够对故障点进行精确判断。该系统实现了对全网光缆的自动测试，借由OLT快速检测结果分析各网元和端口、ONU状态信息，并对结果进行对比分析，快速查找出故障区域和故障原因，并对发生在主干光纤上的故障进行位置的精确定位。
4.2地图故障定位
光缆网络集中监测系统的电子地图可视化为地图故障定位功能的实现提供可能。当系统对光缆进行自动测试并发现故障中断点时，能够对光缆线路区域分布情况进行全面展示，并通过关键点信息支持得出故障的精确位置，并在电子地图当中精确显示出来。系统管理人员将故障地图信息传输到故障维修人员手中，其能结合地图故障定位信息直接奔赴故障位置，而不需对整条线路进行全面排查，大大降低了维修人员的工作难度，为光缆故障抢修提供了先机。
4.3 光缆路由和拓扑图
对于光缆覆盖区域进行指定局点，即能在电子地图上快速定位相应位置，并显示出光缆路由和相关联的光交接箱，用户能够快速读取相关路由连接下的光缆信息。同时，用户能够自主生成拓扑结构图，并依据该图构建其测试路由，为光缆系统故障检测提供巨大便利。
结语：
基于RFID技术的光缆网络集中监测系统是我国电力通信建设规模不断扩大、电力通信管理要求愈加严格的现实环境下必须充分利用的现代化管理系统。该系统的设计符合光缆运行和管理的实际状况，且光缆集中监测、资源维护与管理、地图故障定位和光缆路由和拓扑图等多方面功能极大提升了光缆运行管理效率，为保证光缆安全稳定运行、提高故障检测和维修效率提供巨大保障，应当在进一步研究的同时加以充分利用。
参考文献
[1]王建军,董建英. 光缆综合监测系统在唐山电力通信网的应用[J]. 电力系统通信,2010,05:43-46+55.
[2]王辉. 光缆实时监测技术在电力光纤通信网中的应用[J]. 华中电力,2010,04:40-43+46.
[3]于晓东,刘卫华. 下一代光传送技术在电力通信网中的应用[J]. 电力系统通信,2010,10:21-24+38.
论文作者:赵锦辉
论文发表刊物:《电力技术》2016年第3期
论文发表时间:2016/7/14
标签：光缆论文; 故障论文; 信息论文; 系统论文; 节点论文; 功能论文; 测试论文; 《电力技术》2016年第3期论文;