通信光纜干線管理與維護

【摘要】通信光纜已經成為現代通信系統中不可或缺的組成部分，在獲得大規模應用的同時，其安全問題也越顯突出。本文分析研究威脅通信光纜干線安全運行的主要因素及其特點，總結通信光纜干線的管理維護措施和方法，介紹光纜自動監測系統和基于分布式光纖傳感技術的光纜安全預警系統兩種技防手段，并對其優缺點進行分析、論述。

【關鍵詞】通信光纜光管理與維護光纜自動監測光纜安全預警

一、引言

隨著光纖光纜技術和光通信技術的不斷發展，光通信在速度、容量、建設成本、維護等方面具有顯著優勢，國內主要長途通信干線已普遍使用光纜，成為通信網的關鍵組成部分。

光纜在通信領域獲得了大規模應用，但受各種自然因素和人為因素影響，通信光纜干線也面臨著被破壞、竊聽等威脅。因此，對于通信光纜運維單位來說，如何有效管理和維護通信光纜是一個重要問題。

二、威脅通信光纜干線的主要因素

通信光纜一般采用地埋和架空方式，在長期運行期間不可避免地受到各種因素的破壞威脅，對通信光纜構成威脅的因素主要如下：（1）自然災害及地理因素。不論是架空光纜還是地埋光纜，光纜路由總是會穿過各種復雜的自然環境，不可避免的面臨地震、洪水沖擊、山體滑坡、泥石流、大風、凍雨雪災等自然災害的威脅。（2）第三方施工及人為偷盜。施工方未按相關規定組織施工，導致光纜挖斷；此外，社會對光纜認知不夠，曾發生不法分子將光纜誤認為電纜進行盜割案例。（3）動物及昆蟲對光纜的破壞。通信光纜經過區域復雜，光纜線路可能被鼠類咬傷、白蟻破壞等，使光纜傳輸能力下降。

三、通信光纜的管理與維護措施

通信光纜管理和維護的目的應該是確保通信光纜安全和通信暢通，應“預防為主，防搶結合”，盡量在光纜故障發生之前采取措施，消除隱患，避免故障發生。通過對威脅光纜安全的因素的分析，總結出一些光纜管理維護的方法和措施，具體如下：（1）通信光纜的日常管理與維護。第一，加強日常線路巡查，在光纜沿線進行定期、不定期的巡視和檢查，這些工作包括埋地光纜路由標石和標志牌的維護、除草、光纜路由探測、架空光纜電桿的巡檢等[1]；第二，加強光纜保護的宣傳，建立和當地政府部門、光纜沿線單位和當地群眾的聯系，提高社會對通信光纜的認知度和重視程度；第三，加強對光纜沿線施工情況的關注和跟蹤，通過各種手段關注施工信息；第四，加強光纜干線隱患排查，清空架空光纜線路下堆放的垃圾、雜草、莊稼秸稈等易燃物，有計劃地對光纜線路進行防汛加固、大修整治等，減少意外因素引起的光纜信號中斷；第五，針對人為破壞光纜問題，加大向社會的宣傳力度，讓群眾深刻了解有關法律法規和相關知識，打擊盜竊和破壞光纜干線的活動；第六，完善光纜干線搶修應急預案，加強搶修演練，建設經驗豐富和作風過硬的專業維護隊伍；做好平時搶修車輛、搶修儀器設備的維護，做到24小時待命，最大限度縮短搶修時間。（2）通信光纜線路的定期檢測。在平時的維護中，使用OTDR或激光源和光功率計對光纜中備用光纖進行定期檢測，對斷芯、衰減過大問題及時處理，保證光纜通信正常；對光纜的衰減變化、故障發生率、故障原因等進行統計和分析，運用技術統計方法對線路性能指標進行評估，盡量避免重復性工作和同類型故障的多次發生。（3）加強光纜干線技術資料的管理。加強諸如光纜干線詳細路由圖、光纖熔接資料等主要技術資料的管理，避免在維護和搶修中的盲目性，提高光纜搶修效率。

四、光纜安全防護的技術措施

隨著計算機技術和光纖傳感技術的發展，出現了通信光纜計算機自動監測系統以及基于分布式光纖傳感技術的光纜安全預警系統，為通信光纜干線的安全監測與防護提供了技防手段。

4.1通信光纜的計算機自動監測系統

通信光纜干線傳輸網計算機自動監測系統是一種利用計算機網絡技術結合光纖衰耗特性的測試，對光纜傳輸網進行遠程、在線、實時監測的系統[2，3]。該系統獨立于通信傳輸設備，不影響通信信號傳輸質量，光纜出現故障時能準確、及時的定位故障位置并發出警告，提高搶修的反應速度。

通信光纜監測系統主要有光功率在線監測、光端機告警監測和光功率備纖監測三種方式，綜合比較這三種監測方式，光功率備纖監測方式的告警實時性、可靠性更好，而且只需在發端增加一個光源，對原有通信設備不需做大的改動，實施復雜度最小。

4.2基于分布式光纖傳感技術的光纜安全預警系統

針對第三方施工、人為破壞與竊聽以及滑坡、泥石流等地質災害對光纜的威脅，出現了一種新型的基于分布式光纖傳感技術的光纜安全預警系統[4]。這種系統可在光纜遭受破壞或損壞之前發出預警，給維護人員留出處理時間，最大程度上避免光纜中斷和通信故障的發生。

該系統在通信光纜兩端安裝首端和尾端適配器，與光纜中的3芯光纖構成雙馬赫-曾德爾干涉儀結構的分布式光纖傳感器，加上激光光源、光電探測器與信號放大器、AD轉換及信號處理與控制器及本地管理系統，構成一個完整的傳感單元。

該系統振動檢測靈敏度高，定位精度可達±200m，監測長度可達60km。由于該系統成本相對較高，目前主要廣泛應用于一些對安全要求高、成本不敏感的行業和領域，如國內一些重要軍用光纜的安全監測與防竊聽，以及包括國內中哈原油管道、蘭鄭長成品油管道和非洲乍得管道在內的具有同溝敷設光纜的石油天然氣管道的安全監測與防護，系統運行期間避免了多次破壞事件的發生，取得了不錯的監測效果；在對成本較為敏感的民用通信領域應用還很少，但由于該系統獨有的事前預警功能，加上技術發展帶來的成本降低，該技術必將會廣泛應用于民用通信光纜干線的安全防護。

五、總結

隨著通信及信息技術的發展，人們對高速數據業務、語音業務和視頻圖像業務的需求也越來越高，通信光纜干線網絡的規模也越來越大，但隨之而來的通信光纜安全問題也越來越突出，光纜干線管理維護的重要性不言而喻。進一步提高光纖通信的可靠性和安全性，除了繼續加強現有的管理維護方法和措施外，還應大力開展光纜干線安全監測技術的研究和應用，建立完善的安全防御機制，確保通信網絡的可靠運行。

參考文獻

[1]徐斌，趙義敏等.油氣管道伴行光纜安全管理淺析.化學工程與裝備（J），2012（1），142～144.

[2]范煜飛.光纜自動監測系統的設計與測試（D）.北京：北京郵電大學，2009，7～12.

[3]王宏宜.長途光纜干線計算機自動監測系統設計（D）.哈爾并：哈爾濱理工大學，2005，22～25.

[4]曾科宏，張金權，王飛.光纖管道安全預警系統的研究與應用（J）.計算機工程與設計，2011，32（5），1862～1865.