CN105227377A - 一种基于光分配网络的电力监控系统的网管装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于光分配网络的电力监控系统的网管装置，所述网管装置，包括设备管理单元、端口管理单元、数据收集管理单元、设备巡检单元、iField管理单元、报警模块。该网管装置可实现端到端的光纤资源可视管理、业务快速发放和故障精确定位。

Description

一种基于光分配网络的电力监控系统的网管装置

所属技术领域

本发明涉及电力监控领域，具体涉及一种基于光分配网络的电力监控系统的网管装置。

背景技术

目前，高压输电线路监控需求强烈，但实施起来仍有许多问题需要解决。

输电线路的优势是将电力线和骨干光缆(OPGW、ADSS)平行架设，可以采取将间隔几公里的OPGW接头盒中的一根(芯)光缆抽出，作为监测用的通信通道，构成EPON(无源光网络)。目前，EPON技术在输电网中的应用使得输电通信网络稳定可靠，更加高速，维护简单，成本相对降低，非常节省光纤资源，因此EPON技术的应用大大的降低了初始成本和运行成本。

无源光网络系统由EMS(网管服务器)、OLT(光线路终端)、ODN(光分配网络)和若干个PON终端组成，其中PON终端包括ONU(光网络单元)、ONT(光网络终端)等。以ONU为例，无源光网络系统组网结构如下构成：OLT作为中心局端设备通过ODN网络连接汇聚多个ONU设备，ONU设备实现用户业务的接入，从而实现数据业务和配置管理等功能。现有技术中ODN(光分配网络)的属于无源网络，而无源网络目前只有简单、原始的管理措施，即在存量管理系统中存储铜线、光纤、管道、配线架等信息，在业务开通、维护过程中调用这些信息。目前，随着传统ODN的大范围建立，对于巨量光纤信息管理，耗费了大量的人力和物力。现在急需一种可以智能管理ODN网络的系统，即智能ODN系统(iODN)。

发明内容

本发明提供一种基于光分配网络的电力监控系统的网管装置，该网管装置可实现端到端的光纤资源可视管理、业务快速发放和故障精确定位。

为了实现上述目的，本发明提供一种基于光分配网络的电力监控系统的网管装置，所述网管装置，包括设备管理单元、端口管理单元、数据收集管理单元、设备巡检单元、iField管理单元、报警模块。

优选的，网管装置还包括标准的北向接口(NBI)，通过此接口网管装置向运营支撑系统(OSS)提供准确的资源信息，实现工单信息的自动化传递。

优选的，网管装置提供了SNMP协议直接管理iODF设备，iODF设备的主处理单元MPU(MainProcessUnit)收集iODF设备配置信息、端口资源、跳纤跳接关系、光纤链路以及光纤状态，通过互联网协议(IP)经网络同步信息到网管装置。

优选的，所述网管装置中装有GIS地图，所述光纤诊断装置利用网络管理的信息资源，完整的光纤线路故障诊断，在GIS地图上进行定位，凭借GIS地图定位资源，如节点设备，光缆段，人手井，这些资源所在的位置将可视化，并能查看资源的详细信息。

优选的，所述网管装置具备光纤路由及故障快速识别的直观显示单元，通过显示所需的光路和用户侧光路的名称，来帮助维护人员快速定位故障原因和位置信息。

优选的，所述网管装置具备光路由管理单元，该单元具备以下功能：

手工配置光路由：管理员手工配置光路由，向导式引导，从起始设备的端口开始，从其所有可能的连接光路(局向光纤、跳接、甩尾纤分光器跳接)中逐个选择出下一个设备的端口，直到到达预期终止设备的端口为止，从而完成整个光路跳接配置；

查询备用端口：客户端可以查看某端口的备用端口，当此端口发生故障时，施工人员施工现场改纤，使用备用端口开通光路。

查询光路由：用户可以通过输入ONU、端口名称、光路由类别(包括光路由编号、业务信息)等方式查询光路由；

优选的，网管装置具备工单管理管理单元，用于工单配置，下载和上传，实现提供工单自动管理、工单过程管理和工单状态异常监测，确保正确施工。

优选的，所述网管装置，还具备安全管理单元，所述安全管理单元通过用户管理，操作管理和日志管理以及安全政策范围，确保网管装置的网络安全管理。

优选的，所述网管装置还具备监控和系统管理的日志管理单元，可以记录对系统的操作和系统中发生的重要事件，从而达到对系统的监测和维护的目的。

本发明具有以下优点和有益效果：(1)端到端的光纤资源可视管理，通过智能光纤配线架iODF，我们可以通过网管装置实现对光纤资源的智能管理，包括端口资源、设备、光纤拓扑等在网管装置管理界面直观查看及操作管理；(2)业务快速发放，在基于100％准确的端口信息、光纤管道管线信息，光路由拓扑信息基础上，网管装置可以通过智能路由算法，快速地生成一条最优端到端的光路由，并自动生成电子工单进行派发，从而快速开通业务；(3)故障精确定位，能自动识别到光纤故障的产生，精确定位故障点位置，判别故障的类型，从而指导快速修复光纤故障。

附图说明

图1示出了本发明的一种基于光分配网络的电力监控系统的网络架构图。

图2示出了本发明的一种基于光分配网络的电力监控系统的网管装置的结构图。

图3示出了本发明的一种基于光分配网络的电力监控系统的网管装置的安全机制。

图4示出了本发明的一种基于光分配网络的电力监控系统的光纤诊断装置的组网结构

图5示出了本发明的一种基于光分配网络的电力监控系统的监控方法。

具体实施方式

图1示出了本发明的一种基于光分配网络的电力监控系统的网络架构图。该系统包括：设备层：iODF设备，起到传输设备之间、OLT与ONU之间的光纤的物理连接，并实现对光纤资源的智能管理；管理层：网管装置NMSU2000-O，功能包括设备管理、端口管理、数据收集管理、设备巡检、iField管理、报警模块等；光纤诊断装置N2510：光纤故障诊断，故障类型判定，故障分责，丰富的告警；移动式管理终端iField：功能同网管装置，起远端站点网管装置不能直接管理iODF设备时，代替网管装置临时对iODF设备管理。

图2示出了本发明的一种基于光分配网络的电力监控系统的网管装置NMSU2000-O的结构图。网管装置NMSU2000-O是基于光分配网络的电力监控装置的最重要的部分，通过SNMP协议直接实现iODF设备实时监控，或者通过移动式智能管理终端iField收集设备信息回传的方式实现对iODF设备的非实时监控。网管装置与光纤诊断装置N2510之间通过内部接口实现资源信息共享，如果有GIS地图系统，可在GIS地图上显示实时网络拓扑及故障位置信息。

NMSU2000-O网管装置可以对光纤资源智能化管理，网管有助于在光纤网络运营和维护(O&M)中提高工作效率和降低成本。网管装置NMSU2000-O支持浏览器/服务器(B/S模式)和客户机/服务器(C/S的)架构。

网管装置NMSU2000-O提供标准的北向接口(NBI)。通过此接口网管装置NMSU2000-O向运营支撑系统(OSS)提供准确的资源信息，实现工单信息的自动化传递。

在有资源管理系统的场景下提供北向接口功能，实现与资源管理系统和工单系统实时交换信息。

网管装置NMSU2000-O提供了SNMP协议直接管理iODF设备，iODF设备的主处理单元MPU(MainProcessUnit)收集iODF设备配置信息、端口资源、跳纤跳接关系、光纤链路以及光纤状态，通过互联网协议(IP)经网络同步信息到网管装置。

所述网管装置中装有GIS地图，所述光纤诊断装置利用网络管理的信息资源，完整的光纤线路故障诊断，在GIS地图上进行定位，凭借GIS地图定位资源，如节点设备，光缆段，人手井，这些资源所在的位置将可视化，并能查看资源的详细信息。

所述网管装置具备光纤路由及故障快速识别的直观显示单元，通过显示所需的光路和用户侧光路的名称，来帮助维护人员快速定位故障原因和位置信息。

手工配置光路由：管理员手工配置光路由，向导式引导，从起始设备的端口开始，从其所有可能的连接光路(局向光纤、跳接、甩尾纤分光器跳接)中逐个选择出下一个设备的端口，直到到达预期终止设备的端口为止，从而完成整个光路跳接配置。

查询备用端口：客户端可以查看某端口的备用端口，当此端口发生故障时，施工人员施工现场改纤，使用备用端口开通光路。

查询光路由：用户可以通过输入ONU、端口名称、光路由类别(包括光路由编号、业务信息)等方式查询光路由。

网管装置具备工单管理管理单元，用于工单配置，下载和上传，实现提供工单自动管理、工单过程管理和工单状态异常监测，确保正确施工。

所述所述网管装置装置，还具备安全管理单元，所述安全管理单元通过用户管理，操作管理和日志管理以及安全政策范围，确保网管装置的网络安全管理。安全管理单元的执行情况如3图所示

网管装置NMSU2000-O提供统一的告警监控，如网络范围内的告警面板和告警浏览。它可以帮助用户确定网络的实时运行状态。它还提供告警案例集，对通用告警的查询规则进行汇总，有利于将来的查询和监督。

网管装置NMSU2000-O提供了各种不同的告警通知方式。它可以在任何时候将光分配网的告警远程通知给维修工程师。因此，维修工程师能够迅速并有效地定位故障。

所述网管装置还具备监控和系统管理的日志管理单元，可以记录对系统的操作和系统中发生的重要事件，从而达到对系统的监测和维护的目的。

所述移动式智能管理终端iField包括智能光纤管理终端iFieldBox和iField软件两个组件，是智能光纤配线架iODF与网管装置NMSU2000-O之间通信的桥梁，安装有iField软件的智能手机负责收集和上载端口的连接关系，以确保端口信息数据能够实时上传给网管装置，iFieldBox是一个智能光纤管理终端，负责给无源设备提供临时电源，并且与设备通过USB或RJ485通信电缆通信，手机通过蓝牙与iFieldBox通讯，将收集到的信息完成回传。在施工现场通过无线的方式，iField从网管装置NMSU2000-O系统上下载工单，收集iODF设备的端口信息，现场比对并生成差异化报告，实时将端口连接关系发送到网管装置NMSU2000-O系统。

在施工方面，iField相比传统的手工操作具有较大的优势，主要体现在账户管理，智能化的工单管理，现场施工指导，iODF设备的管理，自动检测、资源收集和回传，光路由查询等多个方面。

账户管理：定期更改密码，确保帐户安全。

智能工单管理：从网管装置NMSU2000-O自动下载工单信息，并自动通知用户。根据站点位置，将工单进行分类。将端口连接信息自动回传到网管装置NMSU2000-O系统，对施工进度及时反馈，提高施工人员的工作效率，保障网络资源数据的准确性。

现场施工指导：通过可视化界面，结合端口亮灯指示，指导现场施工人员操作，以避免人为错误。

iODF设备管理：配置设备的信息通过工作订单或手动配置，并支持iODF设备自动升级。

自动检测：从网管装置NMSU2000-O下载工单，自动检查iODF设备，收集端口信息，比较设备信息和网管装置NMSU2000-O系统的资源信息，生成差异化报告，最后回传给网管装置。

自动资源收集和回传：在没有巡检工单的情况下，可以采取主动收集并回传设备资源信息给网管装置，提高业务灵活性。

光路由查询：可以通过端口、链路编码、客户信息等多种方式，查询端到端的光路由信息，以帮助快速定位用户光路故障位置。

参见图4，在所述监控系统运行和维护过程中，光纤诊断装置可以通过对光分配网络性能分析，实现光纤的故障诊断和定位，及时判别故障类型和确认故障点位置，光纤诊断装置提供故障告警、故障分责以及故障的精确定位功能，保障光分配网络的高效运行和维护。

基于Web客户端访问的光纤诊断装置，其服务器一般部署在电力控制与管理中心机房。

光纤诊断装置服务器通过DCN网络访问每个站点部署的FTU(FTTxTestUnit)FTTx测试单元和OSU(OpticalSwitchUnit)光交换单元，通过指令控制其扫描对应的光链路性能。FTU与OSU之间通过光纤连接。

光纤诊断装置能够以模块的方式集成于网管装置NMSU2000-O系统中，通过网络连接实现与设备管理系统(EMS)的数据同步和信息共享。

光纤诊断装置具有如下特点：(1)快速分责：通过快速检测OLT和iODF设备的状态信息，主机报警、性能和历史数据等，可以快速判断故障发生的区域，以实现快速的故障分责。(2)OTDR测试：FTU内置光时域反射仪OTDR，OTDR是基于瑞利散射和菲涅尔反射原理的精密检测仪器，主要用来测试光路衰减和判断ODN故障的位置。(3)主动运维：光纤诊断装置的性能监控和预警功能支持系统监控光纤路由的光衰减情况，当产生性能预警后，可以自动或者手工触发光纤诊断装置对线路进行诊断测试。

FTU(FTTxTestUnit)测试单元是光纤诊断装置的核心设备，支持使用内置的OTDR来测试光纤线路，执行系统下发的测试任务。

OSU(OpticalSwitchUnit)光交换单元通过光通道的通断和转换，实现光层面上的路由选择、光分插复用和光交叉连接等功能。

所述智能光纤配线架iODF设备用于实现光缆光纤的连接与调度，用于光传输网络和光传输设备之间以及OLT与ONU之间光纤的连接，用于实现光缆的固定和保护、光缆熔接成端、光纤熔接点保护以及设备端口成端等功能。

以OLT与ONU之间的智能光纤配线架iODF3101(满配720芯)为例说明，机柜内配置一台主处理单元MPU，负责对机柜内所有iODF端口信息的收集和管理，通过iField或直接通过DCN网络将端口信息上传给网管装置，实现网管装置对iODF设备的智能化管理。熔配业务框单框提供72芯的光纤的熔接和成端。iODF向上通过光跳纤与OLTPON口连接，向下与光缆熔接，光纤再连接到ONU设备。iODF3101机柜的规格如下：

表1iODF3101机柜的规格参数

图5示出了本发明的一种基于光分配网络的电力监控系统的监控方法，该方法包括如下步骤：

S1：网管装置实时监控并管理iODF设备；

S2：移动式智能管理终端iField确保端口信息数据能够实时上传给网管装置；

S3：在运行和维护过程中，光纤诊断装置通过对光分配网络性能分析，实现光纤的故障诊断和定位，及时判别故障类型和确认故障点位置。

其中，在步骤S1中，还包括如下步骤：

S11：网管装置提供标准的北向接口(NBI)，通过此接口网管装置向运营支撑系统(OSS)提供准确的资源信息，实现工单信息的自动化传递；

S12：网管装置提供SNMP协议直接管理iODF设备，iODF设备的主处理单元MPU(MainProcessUnit)收集iODF设备配置信息、端口资源、跳纤跳接关系、光纤链路以及光纤状态，通过互联网协议(IP)经网络同步信息到网管装置；

S13：所述网管装置对光路由设备进行管理，具体包括如下步骤：

S131：手工配置光路由：管理员手工配置光路由，向导式引导，从起始设备的端口开始，从其所有可能的连接光路(局向光纤、跳接、甩尾纤分光器跳接)中逐个选择出下一个设备的端口，直到到达预期终止设备的端口为止，从而完成整个光路跳接配置；

S132：查询备用端口：客户端可以查看某端口的备用端口，当此端口发生故障时，施工人员施工现场改纤，使用备用端口开通光路。

S133：查询光路由：用户可以通过输入ONU、端口名称、光路由类别(包括光路由编号、业务信息)等方式查询光路由；

优选的，在所述步骤S1中，还包括步骤S14，网管装置通过用户管理，操作管理和日志管理以及安全政策范围，确保网管装置的网络安全管理。

优选，所述步骤S1中还包括步骤S15：所述网管装置记录系统的操作和系统中发生的重要事件，从而达到对系统的监测和维护的目的。

优选的，在所述步骤S3中，光纤诊断装置可以通过对光分配网络性能分析，实现光纤的故障诊断和定位，及时判别故障类型和确认故障点位置，光纤诊断装置提供故障告警、故障分责以及故障的精确定位功能，保障光分配网络的高效运行和维护。

优选的，在所述步骤S3中，可具体包括如下步骤：

S31：快速分责：通过快速检测OLT和iODF设备的状态信息，主机报警、性能和历史数据等，可以快速判断故障发生的区域，以实现快速的故障分责；

S32：OTDR测试：FTU内置光时域反射仪OTDR，OTDR是基于瑞利散射和菲涅尔反射原理的精密检测仪器，主要用来测试光路衰减和判断ODN故障的位置；

S33：主动运维：光纤诊断装置的性能监控和预警功能支持系统监控光纤路由的光衰减情况，当产生性能预警后，可以自动或者手工触发光纤诊断装置对线路进行诊断测试。

如上所述，虽然根据实施例所限定的实施例和附图进行了说明，但对本技术领域具有一般知识的技术人员来说能从上述的记载中进行各种修改和变形。例如，根据与说明的技术中所说明的方法相不同的顺序来进行，和/或根据与说明的系统、结构、装置、电路等构成要素所说明的方法相不同的形态进行结合或组合，或根据其他构成要素或均等物进行替换或置换也可达成适当的效果。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，做出若干等同替代或明显变型，而且性能或用途相同，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种基于光分配网络的电力监控系统的网管装置，所述网管装置，包括设备管理单元、端口管理单元、数据收集管理单元、设备巡检单元、iField管理单元、报警模块。

2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述网管装置还包括标准的北向接口(NBI)，通过此接口网管装置向运营支撑系统(OSS)提供准确的资源信息，实现工单信息的自动化传递。

3.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述网管装置提供了SNMP协议直接管理iODF设备，iODF设备的主处理单元MPU(MainProcessUnit)收集iODF设备配置信息、端口资源、跳纤跳接关系、光纤链路以及光纤状态，通过互联网协议(IP)经网络同步信息到网管装置。

4.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述网管装置中装有GIS地图，所述光纤诊断装置利用网络管理的信息资源，完整的光纤线路故障诊断，在GIS地图上进行定位，凭借GIS地图定位资源，如节点设备，光缆段，人手井，这些资源所在的位置将可视化，并能查看资源的详细信息。

5.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述网管装置具备光纤路由及故障快速识别的直观显示单元，通过显示所需的光路和用户侧光路的名称，来帮助维护人员快速定位故障原因和位置信息。

6.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述网管装置具备光路由管理单元，该单元具备以下功能：

手工配置光路由：管理员手工配置光路由，向导式引导，从起始设备的端口开始，从其所有可能的连接光路(局向光纤、跳接、甩尾纤分光器跳接)中逐个选择出下一个设备的端口，直到到达预期终止设备的端口为止，从而完成整个光路跳接配置；

查询备用端口：客户端可以查看某端口的备用端口，当此端口发生故障时，施工人员施工现场改纤，使用备用端口开通光路。

查询光路由：用户可以通过输入ONU、端口名称、光路由类别(包括光路由编号、业务信息)等方式查询光路由。

7.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述网管装置具备工单管理管理单元，用于工单配置，下载和上传，实现提供工单自动管理、工单过程管理和工单状态异常监测，确保正确施工。

8.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述网管装置，还具备安全管理单元，所述安全管理单元通过用户管理，操作管理和日志管理以及安全政策范围，确保网管装置的网络安全管理。

9.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述网管装置还具备监控和系统管理的日志管理单元，可以记录对系统的操作和系统中发生的重要事件，从而达到对系统的监测和维护的目的。