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智能化光缆信息系统的架构与功能应用

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vguangxian 发表于 2022-9-11 17:29:26 | 显示全部楼层 |阅读模式 打印 上一主题 下一主题
摘要:变电站之间的通信光缆发生故障,需要派维护人员去现场抢修,耗费时间较长,对电网的安全运行造成较大影响。光缆智能管理系统可以实现变电站之间光缆纤芯的远程倒换,从而迅速恢复光路和业务。本文通过对智能化光缆信息系统的实施背景入手,分析了其系统架构,并对其应用效果近了评估。
       关键词:信息化;光纤网络;可视化
       快速查障排障是避免光缆线路通信阻断,减少损失影响的关键。目前采用的光缆线路巡检系统主要用于巡检轨迹的呈现,存在巡检轨迹与线路路由脱节、作业计划与执行脱节、对施工点隐患无管控等缺点,已成为制约光缆维护工作质量的主要瓶颈,亟待建立全新的巡检管理架构,实现精细化、精准化管理,以满足光缆维护发展的需要。
       1实施背景
       随着数字化信息化的发展,对光纤网络稳定性要求严格,光缆维护管理难道随着其长度的不断增加而成倍增长,严重影响到大型企业的网络通信。目前常见的管理模式为软件制图和MIS类管理系统,其都存在制图过程复杂或者数据信息不能共享、不能良好扩展等问题,且利用网络地图保存重要的生产坐标数据还存在严重的泄密风险。
       2系统架构
       本系统通过架设本地服务器抓取离线电子地图,建立线路、设备、地理位置、光缆节点、故障节点、维护任务等信息数据库,实现数据的可视化,程序化管理。系统基于J2EE框架开发,采用MVC的设计模式,在不同运行环境下具有良好的兼容性,适合跨平台安装,减少对操作系统的依赖;B/S架构,通过WEB浏览器实现对系统的直接访问;依赖POSTGRESQL主流数据库,安全可靠;提供标准的WEBService接口,方便数据集成和扩展,通用性强。光缆信息管理系统根据生产需要开发了七大功能模块:系统管理、基础信息GIS平台的呈现、资源管理、测量管理、告警管理、报表管理、工单管理、维护管理、地图等并且功能还在不断添加中。特色功能模块有:
       2.1基础信息GIS平台的呈现
       利用具有强大空间信息处理能力的地理信息系统技术(GIS),加强对光缆物理路由呈现的监控,结合GIS地图呈现光缆路由、巡检轨迹、施工点/隐患段落定位。同时,提供业务端和手机App端多种增量路径数据更新的机制,针对不同数据更新场景提供支持,包括App离线模式更新、一拖N式标石/人井/电杆移动、可见即所得的路径更新等技术手段。
       2.2资源管理
       该模块使用手工添加网络设备,实现设备的分组管理和网络拓扑管理,自动绘制并显示视图;提供拓扑编辑功能,可以手工绘制系统的网络拓扑结构,在拓扑视图中,能够通过图标颜色反映设备实际状态以及链路的状态。
       2.3故障点定位
       由省网管监控系统生成线路故障告警,告警信息包含线路名称、告警机房、故障位置纤长等。故障信息通过接口推送到光缆线路巡检系统。根据由ODF、光接头、光缆段等设施为入口的纤芯故障定位功能,将OTDR测量的断点长度作为分析参数后,通过故障光缆和故障点信息,根据纤长地面距离对应关系,从最近的局站出发,结合当前故障点长度,由沿途经过的光缆段长度、盘留长度折算出当前故障点的具体地理坐标,在地图上呈现断点的物理位置,并将位置信息推送至相关抢修人员的手机App端,通过调用地图导航,引导故障处理人员迅速赶赴故障现场。
       2.4告警管理
       实现系统的告警统一管理,对告警信息进行过滤、定位、确认、转发、转存等操作,不同的告警设置相应提示方式(声音、视觉等),针对不同的告警定义不同的操作提示以及维护参考等。
       2.5报表管理
       通过设置统一的维护报表,标准化维护流程、审批流程,设置维护及时率考核指标,解决实际维护过程中,审批难,考核难等问题。
       2.6地图管理
       电子地图在本地化了之后,结合分权分域的管理模式,依据维护人员的职能、权限进行实现页面展现,并且提供三种显示视图:(1)作业区视图,只会呈现本作业区内所有机房和所有管道,并寻找有连接关系的其他机房,呈现出该机房和相关管道及节点,不相干的其他机房和其他节点、管道不显示。(2)联合站关系图中,仅显示站点及以上层级信息,不显示井场地理节点。(3)全局关系图中,将会全部显示所有的机房、井场、地理节点、管道信息。系统自动监测分析故障距离,并根据健康档案分析出最近的参考节点名称和距离,在GIS地图上进行故障定位,通过智能拓扑分析界面呈现故障位置,方便不懂曲线分析的维护人员快速识别光缆故障。
       3应用效果评估
       随着光纤信息化迅速发展,光缆维护主要是使用测量设备现场测量光缆指标来判断光链情况,维护效率极低,且无法一次对多根光纤的链路质量进行测量,人员参与度高,操作费时、费力还无法保存历史数据。当采用这种方式时,一旦故障发生,由于事前无法判定具体的纤芯,需进行逐根纤芯的故障测量。若网络规模较大或用户数量较多,需要消耗巨大的人力、物力。智能光缆信息系统能自动完成波形比对分析,测试结果直观准确。在网管界面上呈现与资源相关的拓扑视图,故障识别更加简单方便。快速准确定位,提高维护抢修效率,极大地节约了人力与财力资源,一改以往接入光缆资源维护的被动局面。目前该系统已在合水油田应用,覆盖全区2000多公里光缆,极大的提高了管理效率和维护效率。实现电子化的网络拓扑图、光缆自主测试、故障主动报警、准确定位、主动维护,维护时长由原来的1天提升为2小时,故障抢修效率提升80%。据使用效果评估,该系统技术成熟具多项实际优点:(1)对光缆潜在故障预警:系统通过对新旧OTDR曲线数据的对比分析,能够及时发现隐含的、尚未但将会造成通讯阻断的潜在故障并进行准确的预警,在故障发生前及时维修,真正做到防患于未然。(2)对在线光缆的动态测量:利用成熟的波分复用(WDM)技术,将OTDR的测试脉冲光1650nm/1625nm与业务光1310nm或1550nm进行合波传输,并与光功率在线测量技术有机的结合在一起,可以实时动态查看某条光纤链路的质量变化情况。(3)多种光纤测量方式:点名测试、周期测试、自动告警及数据综合分析等多项功能;主要有三种组网监测方案:单备纤监测,双备纤监测,在线监测。功能齐全,完全满足当前光缆维护测试的需要。(4)满足安全性的需求:使用离线电子地图,在实际使用中,可以连接本地内网或者自建VPN网络,系统不面对外网,没有数据泄漏的风险。
       4结语
       优化后的光缆线路巡检系统,利用先进的信息化技术和手段,实现了灵活巡检作业、隐患精准防控、故障快速定位,解决了现有巡检系统管理粗放、工作效率低等问题。优化后的巡检系统上线应用后,将在全矢量化电子地图基础上,实现对人员巡检情况的科学有效管控、线路沿线外力施工及隐患的及时处理,大幅提升维护效率。
       参考文献
       [1]何红松.智能化光缆信息系统的架构与应用[J].电子技术与软件工程,2019(09):248.
       [2]潘广成.广电网络长途光缆干线维护与故障探讨[J].中国新通信,2016,11(05):72-74.
       [3]梅里各,胡绍梅.长途光缆线路的维护[J].天津通信技术,2017,3(8):421-423.
       [4]吕佩哲,梁立松,孙国善.光缆智能管理系统在光缆网络维护中的应用[J].数字通信世界,2017(07):208-209.
       [5]宋鑫,梁庭钰,刘亚静,李姝,张英杰.智能变电站光缆优化整合提高可靠性的探讨[J].通讯世界,2017(05):151-152.





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