利用智能化光纖保護模塊實現鐵路光通信系統安全保護

李玉梅

摘 要：鐵路隨著Internet的IP數據業務高速增長，鐵路信息化快速發展，造成對傳輸線路帶寬的需求不斷加大，使用DWDM（密集波分復用）技術作為最有效的解決線路帶寬和通道擴容的方法，其開放式結構，支持不同廠商的客戶端接入，與多種廠家的設備互連、互通，成為鐵路通信網發展的主流趨勢，以下就光纖保護模塊在實際鐵路通信網中如何保護設備安全運行進行闡述。文章通過對智能化光纖保護模塊工作原理的介紹，重點介紹了西南環在寶雞-鳳州段利用光纖保護系統的典型應用。

關鍵詞：智能化光纖保護系統；自動倒換；高可靠性

1 智能化光纖保護模塊主要功能

對主備路由傳輸光纜的關鍵纖芯進行光功率自動監測、自動控制（路由切換）和保護，并提供集中網管功能（設備集中告警功能、遠程測試及控制功能），真正有效地保護了光纖通信系統，從而建立一個無阻斷、、安全、抗災害能力強的光通信網。倒換原理如下：兩端光纖自動保護系統設置為局端和遠端，設為自動倒換，正常時工作在主用，備用顯示正常，當其中一端監測到主用光線路異常時，本端會將收、發同時自動切換至備用，且主用告警燈亮，另一端由于在原主用收不到光功率也立即會切換至備用，保證兩端系統同步，設備運行正常，業務正常。主用中斷后自動切換至備用，當主用線路修復后此系統仍工作在備用，是非恢復式，只有通過維護菜單中的切換至主使其工作在主用。當備用光路中斷后，又可自動回到主用。

1.1 菜單具體功能簡介

光功率設置菜單項是用于設置主、備路由光功率參考以及告警、切換門限的功能項，下面是系統的告警判定公式：

系統當前測試光功率值<（參考功率值-相應門限值）在上述公式成立時，系統告警。

1.2 系統告警分為以下幾種類型

1.2.1 主路由業務光功率告警和業務光切換告警。

1.2.2 備路由業務光功率告警和業務光切換告警。

1.2.3 備纖光功率告警和備纖收無光告警（業務工作在主路由時，對端模塊內部自帶測試光源的光功率值）。

1.2.4業務纖主路由、備路由參考光功率設置范圍為-10dbm～-60dbm。

系統設置

設置局、遠端模塊：選擇局端時，系統告警上傳至網管并且內部自帶測試光源始終打開；選擇遠端時，則僅發出聲光告警，告警不上傳并且模塊內部自帶測試光源在模塊收無光時始終關閉。（可以在無網管的條件下在局端模塊的告警狀態燈上反映遠端模塊備纖收無光狀態）

1.3 系統維護

查詢備纖光功率：當系統工作在主路由時，對備纖進行光功率測試查詢。此時模塊R備端口上檢測到對端光纖保護模塊內部自帶光源的光功率測試值

切換至主：系統將電路切換到主纖。

切換至備：系統將電路切換到備纖。

清除告警：清除當前的告警，但不清除歷史告警。

1.4 光保護系統功能

1.4.1 光纜質量實時監測功能

提供主備纜雙纖測試功能，即對主備纜（收發）雙纖同時進行光功率監測，可完全監測主備路由的光纜質量，預測光纜的使用壽命，并能有效避免主備路由光纖同時阻斷的可能性；主纖采用97：3分光在線監測的方案，備纖通過設備自己提供的光源實現全光監測。

1.4.2 自動切換保護功能

即在主業務線路發生阻斷后，系統自動檢測告警并將故障線路快速切換至備用路由的光纖上，縮短故障歷時，減小故障損失。

1.4.3 主動路由應急調度功能

在主路由未中斷的情況下，如有必要可通過后臺網管中心將業務強制調配至備用路由上，無需到現場在ODF架上手動調度，既節省時間又安全方便。如通過監測中心對通信收光功率變化預警的光纖傳輸系統及時點名控制，50毫秒內切換到備用光纜光纖，在阻斷前保護，對用戶的通信影響僅為切換時間50毫秒內。

1.4.4 系統遠程監控和管理功能

系統提供網管功能和權限級別管理。能在授權的方式下對光纜線路遠程的監控和管理。如遠程查詢主備線路的光功率測試值和對局、遠端模塊的告警和切換門限進行設置。或者進行強制切換和遠程恢復的功能。

2 光纖保護系統的典型運用

由于寶雞至鳳州段有兩條光纜：寶鳳16芯及寶鳳48芯，另外用寶鳳48芯的47#、48#纖作為此系統備用纖芯，并將此系統納入智能光纖保護系統，當寶鳳16芯光纜中斷時，此系統可自動進行保護。

2.1 組網簡介

西南環設備在西安至鳳州段組網及設備類型如圖1所示：

西南環設備在寶雞至鳳州段用寶鳳16芯纜13#、14#纖，寶雞在整個環內為兩個OTM背對背設備，鳳州為OLA，由于寶鳳間有兩條光纜，故將光纖智能保護系統加入此設備，以保證寶雞至鳳州段16芯纜中斷時西南環設備可自動倒換，保證業務的不中斷使用。

2.2 操作注意事項

2.2.1 切換至備用：利用系統維護中的此項操作可將設備由主用光路切換至備用光路。

2.2.2 切換至主用：利用系統維護中的此項操作可將設備由備用光路切換至主用光路。

2.2.3 當系統顯示備纖告警時，并已經確認備纖存在真正問題，應將此系統兩端設備均強制至主用，以防主用纖在備用纖未恢復期間出現問題時切換至備用，強制至主用的方法：在光功率參數設置菜單中，業務纖主路由參考光功率設為-60dbm即可強制至主用。

2.2.4 當主、備用線路同時出現故障時，此系統會自動工作在主用，修復時必須先將主用纖芯恢復正常，此系統才可處于激活狀態，再恢復備用纖芯即可。

2.3 實際中應用

2011年12月16日寶陽線青石崖-秦嶺區間由于貨車側翻將寶陽16芯光纜砸斷，西南環設備寶鳳段自動倒換至備用48芯光纜，經現場搶修寶陽16芯光纜恢復后，通過網管倒至主用，智能化光纖保護模塊在主用光纜中斷后保證設備正常使用。

3 結束語

應用光纖智能保護系統，可提高設備運行質量，縮短人工倒線有可能造成的延時，為用戶提供一個高質量、有保護的運行網絡。骨干傳輸設備在有兩條光纜的情況下，使用光纖智能保護系統在實際運用，可以防止由于線路故障影響的設備中斷或倒線造成的延時故障發生，大大提高了設備運行質量，保證鐵路通信業務安全暢通運行！