光纜自動監測系統在唐山供電公司的應用

李旭東,曹 雷,張建成

(1.華北電力大學,河北保定 071003;2.唐山供電公司,河北唐山 063000)

光纜自動監測系統在唐山供電公司的應用

李旭東1,2,曹 雷1,張建成1

(1.華北電力大學,河北保定 071003;2.唐山供電公司,河北唐山 063000)

介紹了光纜線路自動監測系統的組成、功能、特點及其在唐山供電公司的應用。

光纜線路;自動監測;OTDR

0 引言

電力系統光通信的應用一直都走在國內專用通信網的前列,光纜的總公里數僅次于公用通信網,已達到數百萬公里。通過最近幾年對全球數百個傳輸網絡的故障分析,可以得到一個結論:在所有的傳輸事故中,一半以上是以光纜為主的傳輸介質故障所導致,光纜是影響網絡安全性的主要因素。隨著電力系統光纜數量的迅猛增加,以及早期建立的光纜線路逐漸老化,導致光纜線路故障次數不斷增加,光纜的維護與管理問題也日漸突出。目前電力系統光纜網絡的運行和管理中遇到的一些問題若不妥善解決,將影響光纜網絡的運行水平,影響光纜網絡發揮其應有的效益[1-2],從而影響光纜網絡的進一步發展。

1 系統總體功能及結構

本工程旨在建立唐山電網通信光纜自動監測系統,實現對主干光纜的運行狀態、光纜中斷、光設備異常等情況的實時監測,實現故障及時報警、光纜斷點的準確定位等,并結合地理信息系統(GIS)技術,實現故障管理自動化,以及光纜線路等物理資源和用戶電路邏輯資源的管理。通過與各SDH設備網管系統的互聯,實現網絡資源的實時動態綜合管理,系統能夠完整地構建電力通信光纜網絡資源圖、數據庫等,為光纜的運行、資源的調度及使用提供全面的技術支持。[3-4]

本工程建立的通信光纜自動監測系統技術特點如下:

(1)考慮到采用在線監測方式成本較高,結合唐山地區的實際情況,工程光纜監測系統采用備纖離線監測方式。

(2)光纜自動監測系統能對光纖通信網中任意一條光纜進行光功率監測和自動掃描,從而實現對光纜運行狀態的監視和對信號傳輸指標的測量,及時準確地發出相應級別的故障告警,并在各級監測中心的監測主機發出聲光報警,在電子地圖上顯示出故障點的線路位置,為及時地排除光纜線路故障提供準確的信息。

(3)各監測站(MS)通過OTDR對備用芯離線打光定期測試對整個光通信網進行掃描,并可在需要的時候通過手工操作對選定的纖芯打光進行點名測試。

(4)通過監測中心光傳輸設備網管告警信息,或者在線光功率監測模塊監測告警信息聯動觸發監測站(MS)OTDR打光測試方式,實現對告警光纜段進行掃描并定位故障,使系統具備主動測試和被動測試結合的功能。

(5)系統采用分布式計算機網絡結構,擴容靈活、方便;軟件可根據用戶的要求增減不同的功能模塊;數據雙向傳輸,實現了上級、下級、同級系統的互聯和信息共享。

唐山電網通信光纜自動監測系統結構如圖1所示。

2 本期實施方案

2.1 通調中心站

光纜監測系統監控中心站設在唐山局通信調度機房,在唐山局通信傳輸機房、220 kV賈安子、河東、車軸山、宋家營、趙店子、雷莊、興城、遵化等變電站建立監測站,監測站與中心站之間則通過通信監測局域網通道(目前已運行)構成光纜自動監測管理網絡。中心站配置相應的監測數據服務器、前置機、監測管理軟件等組成監測中心站。

圖1 唐山局光纜監測系統拓撲圖

配置網絡設備,在數據服務器、工作站上安裝相應系統平臺軟件,建立以LAN為結構的光纜監測中心站,搭建起系統平臺,提供各種人性化的人機界面完成系統功能主體。在今后的使用過程中,可根據光纜建設狀況不斷增加系統功能模塊和數據,使系統功能日漸豐富,保證系統連續運行。

2.2 RTU監測站

光纜監測站是本系統的核心,通過安裝的ODTR,光開關等光纜監測設備達到對整個光纜傳輸系統的監控。根據監測中心的要求或授權用戶在RTU的操作,可完成纖芯的測試、數據采集和初級分析工作,經過通信網絡與監測中心數據庫服務器進行通信。

根據唐山供電公司主干光纜網結構的實際情況,本期工程布置9個RTU監測分站單元,分別為(唐山局)通信傳輸機房、220 kV賈安子、河東、車軸山、宋家營、趙店子、雷莊、興城、遵化等變電站。

為了保證監測系統不影響原光纖通信系統,同時盡量減少監測路由上的衰減并增大測試距離,對唐山局所屬的唐山2賈安子、河東2洼里、物資2苑南、物資2河沿莊等無空閑纖芯的光纜段利用波分復用設備,實現光纜的在線監測方式,其示意圖如圖2所示。

圖2 在線監測方式示意圖

2.3 系統實時告警監測功能

本期工程結合中心站端已有多套傳輸網管系統的實際情況,光纜監測系統采用網管系統互聯來實現實時監測光纜網絡的方案。ECM2FOMS光纜監測系統支持采用采集傳輸網管告警信息實現系統實時告警功能。監測系統收集傳輸網管的實時信號,并加以分析、過濾和集中,按照接口協議把有用的告警信號轉換成監測系統接收的格式,實現與監測系統的互連互動,實現實時告警功能[5]。

2.3.1 接口實現

光纜監測系統與傳輸網管系統采用Corba接口。網管側采用北向接口,光纜監測數據采集側采用Corba接口適配器完成無縫對接。

2.3.2 告警聯動實現

傳輸網管與 ECM 2FOM S光纜監測系統互連接口之間插入接口轉換器。接口轉換器包括信號接收模塊、元語轉換模塊、過濾及路由對應模塊、協議轉換模塊。其結構如圖3所示。

圖3 光纜監測系統與傳輸網管接口連接

2.4 各班組終端監測功能

在監控班配置計算機一臺,實現終端數據瀏覽功能。其他班組同樣接入光纜監測系統,配置客戶端軟件即可實現終端數據瀏覽功能。

3 結論

此系統運行一年來多次及時發現光纜故障和隱患,對縮短光纜的故障處理時間、降低光纜阻斷的發生率起到了重要的作用。光纜線路自動監測系統為光纜線路維護部門提供了一種先進的維護手段,使電力通信光纜維護部門由被動地接受光設備網管系統的告警信息變為主動掌握光纜傳輸特性,為光通信網優質、高效、安全、穩定地運行提供了可靠保障。

[1] 方東.光纜線路監測系統的原理及應用[J].電信技術, 2002(1):46-49.

[2] 陳榮華.光纜線路自動監測系統的原理及應用[J].江西教育學院學報,2008,29(3):22-24.

[3] 丁柱衛,秦思彤.光纜線路自動監測及管理系統的設計與實現[J].電力科學與工程,2008,24(10):41-44.

[4] 王勇.光纜線路自動監測系統的應用[J].電信工程技術與標準化,2006(10):14-16.

[5] 李立高.光纜通信工程[M].北京:人民郵電出版社, 2004:29-36.

(責任編校:李聰明)

Application of Optical Fiber Cable Automatic M on itoring System in Tangshan Power Supply Com pany

LIXu-dong1,2,CAO Lei1,ZHANG Jian-cheng1

(1.North China Electic Power University,Baoding 071003,China;2.Tangshan Power Supply Company,Tangshan 063000,China)

This paper introduces the composition,functions,characteristics,and application of OAMS in Tangshan Power Supply Company.

optical fiber cable line;automatic aonitoring;OTDR

TN 913.33

A

1672-349X(2010)06-0049-02

2010-07-20

李旭東(1971-),男,高級工程師,工程碩士,主要研究方向為電氣設備狀態監測與故障診斷。