鐵路通信網光纖傳輸安全及其保護措施分析

劉小山

【摘要】? ? 目前，科技水平不斷提升，各類科技產品在人們的生活、生產中發揮了十分重要的作用，尤其是通信網絡技術，不僅改善了人們的生活質量，同時也提升了生產效率。在鐵路交通行業中，保障通信網絡光纖傳輸安全十分重要，必須要采取相應的保護措施，避免通信受到影響，本文就此進行了相關的闡述和分析。

【關鍵詞】? ? 鐵路? ? 通信網光纖傳輸? ? 保護措施

對于鐵路行業來說，建立通信傳輸系統十分重要，既可以為運行安全保駕護航，也可以促進運行效率的提升。在系統應用中，需要嚴格控制信息傳輸效率。可以在各個位置分散通信設備，包括機務段、車輛段等等。由于設備分散，所以組網難度較大，對設計也有很多要求，可以采用多種多樣的傳輸形式，主要包括無線電、有線電兩種。在應用中，如果沒有做好管理，可能會存在安全隱患。如果沒有采取有效的安全保護措施，不僅會影響信息傳輸的效率，還會影響鐵路運行的效率與安全。所以，必須要保障通信網光纖傳輸安全，根據具體的安全問題采取有效的保護措施。

一、鐵路通信網光纖傳輸的技術功能

1.1光纜自動監測系統

光纜自動監測系統采用光纜測試、業務管理、提前警告等功能一體化的網絡維護系統。該系統主要對光纜運行進行實時監測，根據監測結果判斷光纜運行是否安全可靠。如果光纜出現運行不穩定的情況，則監測系統會發出自動報警，同時做出測試，對故障位置進行精準定位。監測系統主要由監測站、監測中心、操作終端三個部分組成，運用了多項現代科技，包括數據庫、計算機、GIS、網絡通信等技術。監測站的組成單元較多，包括告警、波分復用、遠程測試等等。測試單元由兩個模塊組成，一個是主控模塊，另一個是OTDR模塊[1]。其核心模塊為自主控制模塊，采用嵌入式的設計方式。OTDR光時域反射儀模塊可以精準的找出故障發生的位置，并對采集到的數據進行有效的處理和監控;監測中心由4個設備組成，分別是：數據庫服務器、輸出設備、操作系統、通訊設備;檢測客戶端也就是該系統的操作終端，應用就計算機軟件和終端進行運行，可以快速、精準的定位相關問題，進而為安全維護工作提供更多參考依據。

1.2光線路自動保護系統

光線路自動保護系統的組成部分包括設備、終端兩個部分。其具有光功率監測、自動切換光路、網絡管理三項功能。在光通信網絡中，該系統可以對光纖的工作情況進行實時監測，也能掌握光纖的具體使用功率。如果出現故障，則會及時發出警報，然后自動切換到備用光纖線路中，減少了故障延時的情況，可以確保系統的穩定運行，確保工作質效，同時也能避免業務中斷，可以對主備工作路由進行自主調度，具有較高的維護效率。

1.3監測功能

監測的方式主要有兩種，一種是在線監測，另一種是離線和備纖監測。在線監測是一種實時監測技術，可以隨時掌握光纜的使用情況。由于OTDR波長比較特殊，和光傳輸設備波長不同，所以通常會采用波分復用技術用于監測，該技術并不會對網絡信息的傳播造成過大的影響;離線和備纖監測就是在不是工作狀態的情況下對光纖網絡進行監測。每個光纖都會設置備纖，可以實時監測備纖的狀態。通常，離線或監測備纖都不會影響光傳輸網絡，需要根據需求對OTDR波長進行設置，同時也要對光傳輸設備進行設置。根據實際需求，監測功能系統可以采用多種測試方式，包括障礙告警測試、點名測試、定型測試等等。在問題發生的情況下，GIS系統會直接對技術人員發出同時，也可以將故障類型和地點準確的提供給技術人員，便于故障問題的解決和處理;檢測系統可以利用各類拓補圖，同時結合GIS地圖，對鏈路上的信息進行獲取并提供[2]。拓撲圖包括OTDR測試路由、對站點等等。也可以對交割信息記錄進行詳細的記錄，從而達到交割數據自動收集并整理的效果;各個層級的用戶都可以對系統進行操作，根據需求授予不同層級用戶不同的操作權限，主要做好管理員、操作員的劃分，采用密碼、賬號、權限等設置方式;告警的報警組成包括OTDR設備報警等多種部分。用于顯示當前告警、歷史告警、告警確認、告警查詢、告警清除等等。告警顯示就是將故障發生位置顯示出來，可以顯示具體的區域、線纜段、故障時間、故障類型等多項信息。通過用戶設定的內容發出報警，報警的形式有很多，包括聲音、報警燈等等。在發出報警的同時，系統會向管理員傳輸郵件、短信等信息。

二、鐵路通信網光纖傳輸的安全問題

2.1外部因素

通常，鐵路建設的過程中會順著鐵路同步設置通信系統，大部分鐵路都會選擇在比較空曠、開闊的路段中（如圖1），所以外部環境往往比較惡劣，如發生狂風、暴雨等情況沒有遮擋物，造成的影響比較嚴重，會直接對信號傳播速度、通信能力造成影響，甚至直接對信號傳輸產生阻擋。所以，影響通信光纖傳播的外部因素較多，主要受到各種惡劣天氣的影響。在明確影響因素的基礎上，要采取對應的預防措施，保障通信網絡具有較高的抗干擾能力。如果自監水平不高，且光纖通信的路程比較長，如果其中某一段發生傳輸問題，則信號發出會直接受到影響，甚至徹底中斷。目前來看，我國的自監技術水平還有待提升，信號傳輸中斷的問題還沒有得到有效的解決。在探尋故障位置的過程中，如果出現信號中斷的情況，會給鐵路通信帶來較為惡劣的影響。例如，我國曾經發生過光纜損壞的事件，造成人們的正常通信受到影響，通過多次檢查和定位，明確了故障位置，雖然盡快排除了故障，但也依舊造成了很多經濟損失。鐵路通信系統的維修和保護對技術要求較高，需要專業維修人員開展維修工作。但我國的專業技術人員相對較少，在維護的過程中很難迅速、準確的排除故障，所以一旦發生問題，帶來的影響就會十分惡劣。

2.2內部因素

影響通信網光纖傳輸技術應用效果的內部因素也有很多，包括鐵路通信安裝、檢修技術水平、技術人員素質等等。目前來看，很多鐵路工程的自監測技術水平并不高，由于鐵路光纖通信網的需要沿鐵路建設，所以線路較長。在光纖建設沿線中，可能會存在破損等問題，進而影響光纖通信的效果。在光纖設置的過程中，很多細小的故障問題沒有及時發現，進而對正常通信造成影響。在故障探究方面，還采用比較傳統的方式，需要消耗較長的時間，恢復速度較慢;技術人員的素質水平參差不齊，很多技術人員缺少專業的技術知識和實踐經驗，檢測維護的能力比較薄弱，無法滿足鐵路光纖通信網傳輸保護的需求;信號缺少可靠性。鐵路通信在鐵路沿線修建，很多邊緣位置不僅要架設鐵路通信線纜，很多其他通信電纜也需要同時架設，各種信號線纜之間會相互干擾，進而影響信號的傳輸效率。

三、鐵路通信網光纖傳輸的保護措施

3.1提升抗干擾能力

在鐵路光纖通信網建設的過程中，為了保障光纖傳輸的穩定安全，需要提升網絡系統的抗干擾能力。為此，要先明確干擾通信的主要因素。根據外部和內部兩方面的因素，要著重提升光纖傳輸對惡劣天氣的抵抗能力。一方面，選擇恰當的應用材料，提升光纖網絡的抵抗能力。通常，采用BT聚對苯二甲酸丁二酯作為光纖的制作材料，也可以采用紫外固化油墨等材料。在科技發展的過程中，光纖材料在不斷完善，相關的研究投入也在不斷加大;另一方面，要對傳輸風險進行有效的控制。可以從硬件和軟件兩個方面入手。在硬件方面，要及時進行更新和完善，主要對計算機、輔助設備進行管理和維護[3]。如果檢測出故障，則需要及時檢查網絡設備、通信設備，如果設備存在異常問題，應該盡快更換。鐵道部可以投入更多設備采購資金，定期進行舊設備、服務器的更換，確保硬件系統的穩定性。在軟件方面，應該定期進行軟件的升級和優化。首先要做好計算機網絡安全控制工作，根據安全監控需求、安全操作方式等等，對非法入侵進行管控，杜絕蓄意破壞服務器的情況。管理部門要設置嚴格的訪問權限，在沒有權限許可的情況下不可以對鐵路網絡系統進行操作，避免出現信息傳遞風險，全面確保鐵路通信網的安全。

3.2提升技術人員素養

技術人員的專業水平會直接影響通信網光纖傳輸安全防護的質量和效果，所以要提升技術人員的專業素養，不僅要對技術人員作出嚴格的要求，還要加強考核、培訓等工作。為了提升技術人員的工作積極性，可以先從工作人員的待遇入手，不僅要優化工作環境，還要改善工作條件。在招聘環節要進行嚴格的考核和篩選，堅持擇優錄取的原則，對于專業技術工種，則需要貫徹持證上崗原則，確保整體水平;其次，要定期開展培訓、教育活動，加強新技術、新知識的宣傳，尤其在現代科技不斷更新的情況下，要針對新技術、新知識開展培訓大會、講座、座談會等活動;最后，積極學習先進的技術經驗，借鑒國外的成功經驗，根據自身特點進行本土化改造，實現技術方法的創新進步。

3.3加強網絡通信管理

為了確保安全，采取有效的通信管理措施尤為重要。尤其在建設的過程中，要避免信號互相干擾的情況，對各個設施、網絡進行合理的設計規劃，明確具體的管理目標，全面強化網絡管理工作，保障網絡運行的安全可靠。在各個地區，需要集中管理小站電源，也要做好監控工作，保障電源不會對通信過程造成影響和阻斷，使信號傳輸更加可靠[4]。要加強光纖傳輸的安全監控，避免其時候到內外因素的干擾。在鐵路中運營的通信設備，要由電務部門負責維修，鐵路工廠、工程部門等設置的設備納入到通信網的時候，需要嚴格遵照相關的標準規范，采取統一的調度管理措施。

四、結語

綜上所述，在鐵路運營的過程中，需要構建通信網，通過通信網傳遞各項信息。為了確保光纖傳輸的安全穩定，要采取有效的安全保護措施。首先，要明確具體的應用措施，然后分析影響安全穩定的因素，最后根據實際問題采取有效的保護措施。

參? 考? 文? 獻

[1]曾忠良.關于鐵路通信網光纖傳輸安全及其保護措施分析[J].中文信息，2019，000（011）：225.

[2]張弛.分析鐵路通信網光纖傳輸安全及其保護措施[J].現代信息科技，2020，004（003）：P.50-51，54.

[3]郭麗宏.基于項目治理的鐵路通信網光纖傳輸安全及保護措施分析[J].數碼設計（上），2019， 000（011）：207.

[4]張衛軍.鐵路通信網絡安全管理中心技術方案研究[J].中國安全科學學報，2019（S2）：42.