可切换模式的智能光缆监控系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了可切换模式的智能光缆监控系统及方法，包括光源模块、网管服务器、RTU单元设备和客户端计算机，本发明专利技术解决了现有的光缆监控设备不能实现同一RTU设备同时兼容备纤测试、在线测试、保护监测三种工作模式的问题，提供可切换模式的智能光缆监控系统，其应用时除了可以24小时全天候实时自动化监测光缆状态；具有较高的检测概率和较低的虚警概率和较高的光缆断点定位精度；具有快速的光缆保护切换功能；不影响原有传输系统的正常运行；具有短信、邮件、声光等多种报警方式。其应用时还可以通过同一RTU设备同时兼容备纤测试、在线测试、保护监测三种工作模式，无论使用哪种工作模式，均占用一条光缆中的一根光纤，大大节省了光纤资源。

【技术实现步骤摘要】
可切换模式的智能光缆监控系统及方法
本专利技术涉及光缆监控，具体涉及可切换模式的智能光缆监控系统及方法。
技术介绍
工信部2016年初发布的“2015年通信运营业统计公报”称，2015年，全国新建光缆线路441.3万公里，光缆线路总长度达到2487.3万公里，2010～2015年间，光缆线路总长度的增速超过20％。与之相对应的是光缆网络的维护任务将更为繁重。目前，传统的光缆维护方式还是主要依靠人工，基本上遵循以下流程：故障发生-通知维护单位-驱车至故障局所-用OTDR测试-寻找大概人孔位置-驱车至故障地点-进行维修。历时过长的障碍恢复时间导致了经济损失增大，传统的人工维护方式已经远不能满足光缆传输网络上业务的发展需求。因此，研发智能化的光缆监控设备和系统，满足新时期通信、电力、石油、铁路交通、军事等行业和部门的应用需求显得尤为迫切。随着计算机技术、光电技术、光纤传感技术、网络技术的快速发展，光缆监控设备和系统应运而生。然而现有的光缆监控设备不能实现同一RTU设备同时兼容备纤测试、在线测试、保护监测三种工作模式，如果同时进行备纤测试、在线测试、保护监测会给光缆监控的工作人员增加负担，需提供多台光缆监控设备和配备多名工作人员，从而带来人力物力的浪费。
技术实现思路
本专利技术解决了现有的光缆监控设备不能实现同一RTU设备同时兼容备纤测试、在线测试、保护监测三种工作模式的问题，提供可切换模式的智能光缆监控系统，其应用时除了可以24小时全天候实时自动化监测光缆状态；具有较高的检测概率和较低的虚警概率和较高的光缆断点定位精度；具有快速的光缆保护切换功能；不影响原有传输系统的正常运行；具有短信、邮件、声光等多种报警方式。其应用时还可以通过同一RTU设备同时兼容备纤测试、在线测试、保护监测三种工作模式，而且可任意配置；同时，无论使用哪种工作模式，均占用一条光缆中的一根光纤，大大节省了光纤资源。本专利技术通过下述技术方案实现：可切换模式的智能光缆监控系统，包括光源模块、网管服务器、RTU单元设备和客户端计算机，所述网管服务器分别与RTU单元设备和客户端计算机连接，所述RTU单元设备与客户端计算机连接，其中：RTU单元设备，用于完成光缆监测，获取监测曲线并进行劣化分析，并将监测曲线和劣化分析结果传输到网管服务器，还用于对光缆监测的模式进行切换；网管服务器，用于接收RTU单元设备传输来的监测曲线和劣化分析结果，并将监测曲线和劣化分析结果进行分类管理和存储，当接收到的监测曲线和劣化分析结果偏离设定阈值时发出告警，还用于为客户端计算机提供系统帮助和权限管理；客户端计算机，用于为客户提供人机界面，通过IE浏览器访问网管服务器完成人机交互，查看监测曲线和劣化分析结果，接收告警提示；光源模块，用于给所述RTU单元设备进行光缆监测时提供光源。本系统由一台网管服务器、多个RTU单元设备和多个客户端计算机三部分组成。网管服务器由高性能计算机和运行于其上的网管软件、数据库软件组成，通常位于机房内，完成资源管理、告警管理、权限管理、日志管理、配置管理、系统帮助等功能。RTU单元为嵌入式设备，由管理控制模块、OTDR模块、光功率监测模块、电源模块等组成，通常位于机房内，完成曲线测试、劣化分析和业务切换。客户端计算机运行IE浏览器访问网管服务器，为用户提供人机界面，完成与用户交互的功能。网管服务器、RTU设备和客户端计算机三者之间使用TCP/IP协议互联互通。另外，为实现备纤测试，还需要提供光源模块。进一步的，可切换模式的智能光缆监控系统，所述网管服务器的数量为一台，所述RTU单元设备的数量为若干个，所述客户端计算机的数量为若干个。进一步的，可切换模式的智能光缆监控系统，所述网管服务器分别与RTU单元设备和客户端计算机通过TCP/IP协议连接，所述RTU单元设备与客户端计算机通过TCP/IP协议连接。作为本专利技术中RTU单元设备的一种构造方式，进一步的，可切换模式的智能光缆监控系统，所述RTU单元设备包括管理控制模块以及与所述管理控制模块分别连接的OTDR模块、光功率监测模块和电源模块，其中：电源模块，用于给管理控制模块、OTDR模块、和光功率监测模块供电；管理控制模块，用于控制光功率监测功能模块的通断，控制OTDR模块工作，还用于与所述网管服务器进行数据交互；光功率监测模块，用于对光纤通道进行AD采样并将采样结果传输到管理控制模块；OTDR模块，用于完成光纤衰耗曲线测试，并将测试完成的光纤衰耗曲线传输到管理控制模块。作为本专利技术中RTU单元设备中电源模块的一种优选形式，进一步的，可切换模式的智能光缆监控系统，所述电源模块包括-48V直流电或者220V交流电转换成的直流12V电源，直流12V电源用于给管理控制模块、OTDR模块和光功率监测模块供电。作为本专利技术中RTU单元设备中管理控制模块的一种优选形式，进一步的，可切换模式的智能光缆监控系统，所述管理控制模块包括嵌入式CPU和嵌入式操作系统，嵌入式CPU和嵌入式操作系统用于与光功率监测模块和OTDR模块通信，并完成相关管理控制操作。作为本专利技术中RTU单元设备中光功率监测模块的一种优选形式，进一步的，可切换模式的智能光缆监控系统，所述光功率监测模块包括1×8机械式光开关和8通道光探测器和放大电路，所述1×8机械式光开关用于完成8个光纤通道的选通，所述8通道光探测器和放大电路用于对业务光缆或备纤进行AD采样，并将采样结果输入到管理控制模块，完成8通道光功率监测。作为本专利技术中RTU单元设备中OTDR模块的一种优选形式，进一步的，可切换模式的智能光缆监控系统，所述OTDR模块包括光开关模块，所述光开关模块选用1×8机械式光开关，1×8机械式光开关用于完成8个光功率监测模块的选通。作为本专利技术中网管服务器的一种构造方式，进一步的，可切换模式的智能光缆监控系统，所述网管服务器包括操作系统和应用软件，所述应用软件包括Web服务器和数据库服务器。可切换模式的智能光缆监控方法，所述方法包括在线监测模式、备纤监测模式和保护监测模式，依次进行以下步骤：在线监测模式，通过光功率监测模块从业务光缆中持续分出1625nm波长的光信号并传输到OTDR模块；通过OTDR模块对接收到光信号进行周期测试并绘制光功率曲线，并将测试结果和光功率曲线传输到管理控制模块；通过管理控制模块对光功率曲线和设定的参考曲线进行比较，当光功率下降到设定门限值时，通过管理控制模块发出告警；通过结合GIS地理信息系统能精确定位业务光缆的故障点；备纤监测模式，在备用光纤的末端加入光源模块，向备纤发送光信号；通过光功率监测模块在测试端进行光功率监测；当光功率下降到设定门限值时产生告警；通过光功率监测模块从业务光缆中持续分出1625nm波长的光信号并传输到OTDR模块，通过OTDR模块对接收到光信号进行周期测试并绘制光功率曲线，并将测试结果和光功率曲线传输到管理控制模块；通过管理控制模块对光功率曲线和设定的参考曲线进行比较，通过结合GIS地理信息系统能精确定位备纤的故障点；保护监测模式，在备用光纤的末端加入光源模块，向备纤发送光信号；通过光功率监测模块在测试端进行光功率监测，当光功率下降到设定门限值时产生告警；通过光功率监测模块从备纤中持续分出1625nm波长的光信本文档来自技高网...

【技术保护点】
可切换模式的智能光缆监控系统，其特征在于，包括光源模块、网管服务器、RTU单元设备和客户端计算机，所述网管服务器分别与RTU单元设备和客户端计算机连接，所述RTU单元设备与客户端计算机连接，其中：RTU单元设备，用于完成光缆监测，获取监测曲线并进行劣化分析，并将监测曲线和劣化分析结果传输到网管服务器，还用于对光缆监测的模式进行切换；网管服务器，用于接收RTU单元设备传输来的监测曲线和劣化分析结果，并将监测曲线和劣化分析结果进行分类管理和存储，当接收到的监测曲线和劣化分析结果偏离设定阈值时发出告警，还用于为客户端计算机提供系统帮助和权限管理；客户端计算机，用于为客户提供人机界面，通过IE浏览器访问网管服务器完成人机交互，查看监测曲线和劣化分析结果，接收告警提示；光源模块，用于给所述RTU单元设备进行光缆监测时提供光源。

【技术特征摘要】
1.可切换模式的智能光缆监控系统，其特征在于，包括光源模块、网管服务器、RTU单元设备和客户端计算机，所述网管服务器分别与RTU单元设备和客户端计算机连接，所述RTU单元设备与客户端计算机连接，其中：RTU单元设备，用于完成光缆监测，获取监测曲线并进行劣化分析，并将监测曲线和劣化分析结果传输到网管服务器，还用于对光缆监测的模式进行切换；网管服务器，用于接收RTU单元设备传输来的监测曲线和劣化分析结果，并将监测曲线和劣化分析结果进行分类管理和存储，当接收到的监测曲线和劣化分析结果偏离设定阈值时发出告警，还用于为客户端计算机提供系统帮助和权限管理；客户端计算机，用于为客户提供人机界面，通过IE浏览器访问网管服务器完成人机交互，查看监测曲线和劣化分析结果，接收告警提示；光源模块，用于给所述RTU单元设备进行光缆监测时提供光源。2.根据权利要求1所述的可切换模式的智能光缆监控系统，其特征在于，所述网管服务器的数量为一台，所述RTU单元设备的数量为若干个，所述客户端计算机的数量为若干个。3.根据权利要求1所述的可切换模式的智能光缆监控系统，其特征在于，所述网管服务器分别与RTU单元设备和客户端计算机通过TCP/IP协议连接，所述RTU单元设备与客户端计算机通过TCP/IP协议连接。4.根据权利要求1所述的可切换模式的智能光缆监控系统，其特征在于，所述RTU单元设备包括管理控制模块以及与所述管理控制模块分别连接的OTDR模块、光功率监测模块和电源模块，其中：电源模块，用于给管理控制模块、OTDR模块和光功率监测模块供电；管理控制模块，用于控制光功率监测功能模块的通断，控制OTDR模块工作，还用于与所述网管服务器进行数据交互；光功率监测模块，用于对光纤通道进行AD采样并将采样结果传输到管理控制模块；OTDR模块，用于完成光纤衰耗曲线测试，并将测试完成的光纤衰耗曲线传输到管理控制模块。5.根据权利要求4所述的可切换模式的智能光缆监控系统，其特征在于，所述电源模块包括-48V直流电或者220V交流电转换成的直流12V电源，直流12V电源用于给管理控制模块、OTDR模块、和光功率监测模块供电。6.根据权利要求4所述的可切换模式的智能光缆监控系统，其特征在于，所述管理控制模块包括嵌入式CPU和嵌入式操作系统，嵌入式CPU和嵌入式操作系统用于与光功率监测模块和OTDR模块通信，并完成相关管理控制操作。7.根据权利要求4所述的可切换模式的智能光缆监控系统，其特征在于，所述光功率监测模块包括1×8机械式光开关和8通道光探测器和放大电路，所述1×8机械式光开关用于完成...

【专利技术属性】
技术研发人员：李敏，石同春，秦少鹏，蒋刚，邓旭聪，刘星，岳欧，罗宇昆，李廷，吴浩瀚，龚玲玲，李嘉懿，唐鸿锐，
申请(专利权)人：国网四川省电力公司广安供电公司，国家电网公司，
类型：发明
国别省市：四川,51