高速公路光纜在線監測技術的實施與應用

余彥剛

（江西方興科技有限公司，江西 南昌 330000）

近年來，在互聯網技術和光纖技術的發展中，其監測技術也在不斷地提高。在電力通信領域中，光纜在線監測技術在電力系統中的應用越來越重要，其監測技術由于其優勢也在其他領域得到推廣。在基礎設施中，高速公路由于涉及的區域較大，在監測的難度較大，通過光纜在線檢測技術對其進行運維和評估一體化，可以提高高速公路的監測水平，針對高速公路運維中的問題進行解決，并根據實際應用的需求對其進行提升和創新，從而保障高速公路的安全使用。

1 光纜在線監測技術概述

隨著我國電力通信技術的發展，光纜監測技術作為其中的重要技術之一，在監測的過程中能夠提高其監測效率和水平，其光纜監測技術的發展主要經歷了3個階段：（1）20世紀80年代，光纖正在大規模普及，由于各種因素的影響，其光纜故障和安全隱患時有發生，但是都是人為破壞導致，出現了光纜監測的概念，主要是采用手提光時域反射儀或者采用光時域反射儀（Optical Time Domain Reflectometer，OTDR）巡檢技術進行光纜監測。（2）隨著世界科學技術的發展，其光纖技術也在快速的提升，到了20世紀90年代，世界對光纖的使用也越來越多。隨著科學技術的發展，光纜監測技術也在不斷的優化，用光功率計進行實時的監測成為其中的重點。（3）21世紀，科學技術和全光網絡設備的發展，光纜監測技術也隨之提升，光纜監測技術也發生了新的變化，采用波分復用和密集波分復用等技術與OTDR技術結合的方式進行監測，技術越來越成熟，采用光纜監測技術可以能夠快速對故障所在的位置進行確定，并對其進行預警，從而實現監測水平的提升[1]。

一方面，光纜在線監測技術能夠借助互聯網對監測內容進行全方位掌控，尤其是在監測的過程中利用管理信息系統對管理信息進行共享，可以提高信息的管理水平和質量；另一方面，在光纜在線監測技術的監測過程較為靈活，可以進行定時的監測，也可以采用點名監測方式和光信號自動告警監測。這些監測技術在使用的過程中對監測人員的技術水平要求較高，但是監測的過程較為簡單、便捷，從而提高其檢測水平。在進行在線監測的過程中，采用智能化和數字化的管理方式對系統的設備進行全面管理，如果設備出現問題可以及時預警，保障對系統設備的全面管理，避免由于設備運行故障而影響監測。因此，在進行光纜在線監測的過程中，可以采用開放式的組網方式，簡單的系統結構、靈活的擴展方式使得光纜在線監測技術在社會各個領域得到了廣泛應用[2]。

2 高速公路光纜在線監測技術的實施和應用

2.1 實施

在光纜在線監測技術中，通過其故障定位、預警工作以及測試種類等，可以對高速公路進行在線的監測，從而保障高速公路的正常使用。

在進行光纜在線監測中，要熟悉系統的結構。光纜在線監測系統主要是由監測中心、監測站以及通信網絡結構組成，主要分為兩個部分：監測中心、遠端監測站。一個監測中心可以控制多個監測站，從而實現分散測量、集中管理的效果，相互間通過局域網或者廣域網的方式進行通信。此外，遠端監測站有一定的獨立性，如果通信中斷，監測站可以根據配置的數據獨立完成測試任務。監測站是光纜線路檢測系統的測試核心，主要負責處理光功率監測模塊采集的光功率信息，發現光功率預警時，自動啟動測試并對監測中心反饋[3]，監測站可以在監測中心的指示下，啟動OTDR卡進行測試，并對測試的數據進行分析，將測試的結果發送到監測中心。如果需要對不同的路由進行測試，監測站還負責控制光開關模塊將測試光切換到相應的測試路由上。監測站主要由光功率監測與統計分析模塊、光開關切換模塊、OTDR測試模塊、主控模塊等組成，主要是借助大量采集數據的光器件等將反映光纖性能所需要的數據傳送到監測站以及各級監測中心，并對數據進行分析處理，及時、準確地反映被監測光纜線路運行的情況，在光纜線路即將或者已經出現故障時，對故障進行預測或者迅速定位故障，及時反饋給運維人員，讓運維人員能夠盡快地對故障點進行確定和修復，并對電力系統光纖通信網絡線路和設備進行全面管理和維護。可以看出，在光纜在線監測中，借助智能化的技術對高速公路情況進行實時掌握具有重要作用，一旦出現故障可以及時解決，保障高速公路的質量[4]。

2.2 應用

在我國全面建設小康社會的進程中，加強對不發達區域的高速公路建設是重要內容，基礎設施的建設可以促進不同區域之間的經濟交流，推動區域協調發展和人們生活水平的提高。

以江西寧定高速公路為例，對光纜在線監測技術在高速公路中的應用進行分析。江西處于我國的中部地區，地形復雜，在基礎設施建設中，尤其是高速公路的建設，對技術的要求較高。隨著我國對中西部基礎設施建設的投入增加，江西的高速公路里程已經達到6 149 km，形成了聯網收費，并對其高速公路進行光纜在線監測[5]，其中，江西寧定高速公路在監測過程中已經采用了光纜在線監測技術，該高速公路項目位于寧都至定南（贛粵界）高速公路寧都至安遠段路線起于泉南高速寧都南互通處，終于定南鵝公鎮（贛粵界），定期的OTDR檢測法，主要是借助光時域反射儀對需要檢測的光纜進行監測。在監測的過程中，如果出現隱患，可以及時定位，系統自動根據告警觸發相關處理流程，或提供短信通知相關人員處理、故障統計分析、歷史記錄，并有報表生成功能，有效地縮短光纜線路故障帶來的業務中斷時間，但是對監測人員的技術要求較高[6]。

江西寧定高速公路在檢測系統中采用先進的光纜在線監測技術，實現光纜的微觀過程監測和運行維護目標，兩條業務主線均應基于不同的維度實現閉環管理，從而提高監測技術水平。在對江西寧定的高速公路電纜在線監測中，利用信息技術和互聯網對高速公路的運行狀態進行掌握，并對高速公路中出現的突發事故進行及時預警，對其故障因素進行分析和處理，從而提高監測效率。在監測的過程中，可以實現光纜資源運維流程化、標準化和自動化管理，解決以往高速公路監測中的問題，并對運維中出現的事故處理結果進行評價，實現光纜資源和運維人員的綜合評估，借助其激勵機制可以改善運維系統的整體運行效率。因此，江西寧定高速公路在監測中采用光纜在線監測技術可以加強對高速公路運行的全面管理，并在一定程度上減少運維中的多余環節，降低高速公路的運維成本，對于促進貴州聯網收費和互聯網監控系統的正常運營具有重要的作用[7]。

3 結語

在現今的社會中，隨著科學技術和信息技術的發展，監測技術也在不斷提升，而光纖網絡的普及和應用對于提高監測技術也越來越重要，因此，在一些領域中會運用光纜監測技術，可以提高監測水平。在高速公路的管理中，借助光纜在線監測技術對各個方面進行管控，一旦高速公路在運行中出現質量問題可以及時預警，并對其解決，可以保障高速公路通信系統的運行安全。只有通信系統安全、穩定，才能給人民的安全出行提供保障。