通信光纜建設與維護中應用GIS技術的作用分析

黃琦

摘要：隨著電信技術的飛速發展，對通信基礎設施的需求也不斷增加，大規模通信通信設施的規劃與擴建必將為維護與管理帶來更大的困難。其中通信光纜是建設通信基礎設施必不可少的部分，一旦通信光纜發生故障將通信中斷，因此必須對通信光纜進行科學的建設和維護。GIS 技術的應用不僅能科學指導通信光纜的建設，使建設周期得以縮短，還將在維護檢修方面為其提供標定信息，幫助實現快速的光纜故障排除。

關鍵詞：GIS技術;通信光纜;建設;維護

改革開放以來，電子信息化在我國不斷普及，為了給經濟發展提供及時有效的電子信息服務，在通信基礎建設方面投入了大量資本。通信光纜是電子通信中 最普遍的一種傳輸通道，它可以承擔保護、控制和自動化等多項通信業務，并且人們日常生活中的視頻、語音以及電子郵件等信息也可以通過通信光纜來支撐實現。然而在通信光纜的建設與維護過程中出現了大量問題，包括維護難度大、 資料不準確等，傳統的光纜管理模式已無法滿足需求，這些問題亟待解決。而GIS技術可以通過實現通信光纜的快速建設來縮短工程建設周期，并及時定位檢修以保障光纜使用安全，很大程度上改善了以上問題。

一、通信光纜的管理與維護

通信光纜與其他基礎通信設備一樣需要維護和管理。在使用初期，光纜需要工作人員手動檢測和維護，由于缺乏系統性標準規范，具有效率低和維護質量參差不齊等特點[1]。盡管如此，由于初期使用的通信光纜線路規模和跨度都較小，所以容錯程度較高。然而現在建設發展的通信光纜規模日益增加，對其的檢測與維護決定著通信能否正常進行，因此生成了一個獨立于其他通信基礎設備的維護檢測行業。

通信光纜維護檢測方法主要包括四種：

（1）線上監測：通過機房反射儀進行在線對不同波長光波檢測頻率，主要包括 WDM（波分復用器）、OSW（光開關）、FILTER（濾光器）等方式;（2）離線監測：在對通信光纜進行定期整修換件的維護過程中，為確保通信的正常，在開始使用之前要針對光纜維護后的再運行狀況進行實時檢測;（3）備纖監測：該監測主要是使用OTDR對那些未使用光纜實時地監控其運行狀態;

（4）跨段監測：在借助其他設備配置的前提上對使用的通信光纜范圍內的備用光纜或另一段光纜進行的監測。

通信光纜監控系統的創建目的包括兩方面，一是遠距離對光纜狀況進行監測，二是及時顯示實時光纜狀況，以保證在通信光纜發生故障時可以馬上發現并發出警報，主要包括定期、點位和故障申告三種測試方式[2]。雖然通信光纜監控系統主要需求是在監測光纜運行狀況和申報光纜申報兩方面，但其中綜合了光學測量和GIS等許多種先進技術。

隨著日常生活中網絡的普及，人們對網絡質量的使用需求也日益升高，相應的光纜傳輸性能也需要與網絡質量相匹配，因此光纜故障的及時修復成為了重要的維護部分，這部分也依賴于通信光纜監控系統，進一步體現了通信光纜監控系統的重要性。強大的通信光纜監控系統保證了穩定通暢的通信，并能夠及時處理故障。現在較為常用于通信光纜監控系統的儀器主要為精準度高且能對光纜狀況做出準確反應的OTDR 反射儀，它的使用為通信質量做出了良好保障。

二、地理信息系統（GIS）技術

地理信息系統（GIS）是一門涵蓋著地理學、地圖學以及遙感和計算機科學等多學科的綜合性學科。GIS主要目的是實現數據的輸入、顯示、存儲、查詢和分析等一系列數據處理工作，現己廣泛應用于多個研究領域[3]。GIS可以展示特定的空間信息，可以系統地對以獲取的空間信息進行分析處理，因此它是地理信息產業的重要基礎。

在我國對GIS的研究應用相對于西方國家來說更晚，由于起步時技術缺陷較多，長時間處于理論階段，無法靈活應用該技術。之后通過教育科研機構在引進國外的技術的基礎上探索和研究，我國應用GIS技術才獲取了實質性進展。地理信息系統的主要特征包括：

（一）空間的向導功能

提供空間數據庫功能是GIS空間向導功能的主要表現，通過該功能可以實現由小比例尺觀察整個空間格局;由中比例尺觀察局部情況;由大比例尺觀察細節特征。另外，空間查詢功能也是空間導向功能的另一個重要體現。

（二）空間可視化

GIS實現了模擬現實世界空間關系，因此它是我們直觀感受空間中事物狀態的重要渠道。當通過GIS將地形模型顯示在可視化界面上時，人們可以直觀地對該圖像縮放觀察。這都歸功于GIS具有將空間分布事物輪廓特征進行可視化的功能。GIS的另一種空間可視化功能是可視化事物屬性特征。

（三）空間思維

隨著時間推移，在一定空間尺度內可以改變地理信息自身特征。要想實現對人口及其資源環境進行綜合性分析之后在制訂制度性管理和決策，就要求實現對地理信息的層次性和區域性的動態變化特征的準確掌控。由于GIS可以提供層次分明、實時動態、數據源廣泛、形式多樣、高速精準和加工程度高的應用工具，因此空間思維功能是GIS技術的特長。

三、GIS技術的應用作用

（一）配置組織的應用作用

GIS 用在通信光纜的建設維護工程中可組織配置工程，具有很高的應用價值[4]。其應用價值包括通過對通信光纜工程空間地理數據的采集存儲和統計處理將其有效配置利用，還有存儲海量空間地理數據在數據庫中供工程人員檢索使用，以及利用系統統計分析了解空間數據使用頻率。

（二）分析空間的應用作用

GIS 技術在通信光纜建設與維護中不僅可以對故障位置進行快速精確鎖定，還可以為后續鋪設檢修光纜存儲通信光纜鋪設附近地理空間信息。只需要采集足夠的空間地理信息，GIS就可以綜合處理所有影響因素，從而篩選制訂最優建設與維護方案。

（三）制訂決策的應用作用

GIS 技術能夠為工程人員根據收集的空間地理數據做出科學決策提供便捷且可靠的支持。在基于 GIS 技術的通信光纜管理系統應用的過程中，系統會不斷積累經驗，這些經驗將成為工作人員在之后的通信光纜的建設與維護過程中的有效參考。

結語

科學技術的發展依托于信息的獲取，通信渠道的搭建基礎是通信光纜的建設和維護。傳統的通信光纜系統維護方式對故障點準確性較低，穩定性較差，而將GIS系統和數字化地圖應用于通信光纜系統的建設和維護上可以從多方面解決和緩解傳統手段的缺陷。因此通過該方式對通信光纜監測系統進行優化，可以有效提高通信質量，并且降低勞動時間和成本，避免了不必要的勞力耗損和因故障持續而發生的其它經濟損耗。

參考文獻：

[1]張伯良，劉波.電力通信光纜典型故障分析及應對措施[J].通訊世界， 2019，（3）：130-131.

[2]邱恩民.電力通信光纜典型故障分析及應對措施[J].南方農機，2018，49（17）：233+239.