CN107483570A - 一种基于光纤网络的电缆状态在线监测通讯系统 - Google Patents

一种基于光纤网络的电缆状态在线监测通讯系统 Download PDF

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CN107483570A CN201710665554.7A CN201710665554A CN107483570A CN 107483570 A CN107483570 A CN 107483570A CN 201710665554 A CN201710665554 A CN 201710665554A CN 107483570 A CN107483570 A CN 107483570A
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Abstract

本发明公开了一种基于光纤网络的电缆状态在线监测通讯系统，包括光纤通信系统和电缆在线监测系统，所述光纤通信系统通过GPRS网络与电缆在线监测系统相连接，所述光纤通信系统的输出端与主控制器相连接，所述主控制器的网口处通过以太网控制器与监控中心相连接，所述主控制器的输出端还连接有系统信号交换模块和人机交互模块，所述电缆在线监测系统的数据端还连接有通讯资源管理模块，既解决了电缆线路无线在线监测的问题，也设置有多股电缆线芯并联在电缆线内部，能够有效的替代老化的电缆线作为接线连接，防止电缆线路由于绝缘故障引发停电等事故，且使用光纤通信系统与监测装置相结合，提高了线路运行检测的效率，且费用较低。

Description

一种基于光纤网络的电缆状态在线监测通讯系统
技术领域
本发明涉及通讯系统技术领域，具体为一种基于光纤网络的电缆状态在 线监测通讯系统。
背景技术
近年来，随着我国经济的发展以及城市规模的不断扩大，社会用电量与 日俱增，电业行业投资的快速增加和城市电网的大力建设，必然会带动城市 电网输电线路总长度的增加。但由于城市土地资源紧缺，以及考虑到架空线 路对居民房屋的安全性以及市容市貌的影响，近几年来绝大部分城市已采用 敷设电力电缆来替代架空线路来担任城市电网输、配电任务。因此，电力电 缆在城网供电中所占的份额逐渐加重，已变成城市输、配电网络的纽带和桥 梁。而在一些经济繁荣的大城市，如北京、上海、广州等，其城市电网呈现 出高负荷密度和高负荷增长的特点，这就要求采用高电压等级、大传输容量 的电缆深入城市负荷中心区的方式来构建城市输电网络。随着城市电网的升 级，电缆输、配电网络中电压等级逐渐提升，电缆的绝缘老化问题逐渐凸现 出来：
(1)从目前的运行状态来看，电缆线路绝缘故障是引发城市电网事故、 造成重大经济损失的重要原因之一，这是因为城市中有许多重要企业和工厂， 其对供电可靠性要求往往非常高，一旦停电，将导致停产、设备损坏等严重 后果；
(2)长期以来，为了防止事故的发生，对电缆一直采用定期试 验的方法进行检测和维修，这对保证电缆安全可靠的运行、防止事故 发生起了较好的作用。但随着电力行业的发展和电力用户对供电可靠 性要求的提高，定期试验由于其检测无选择性及试验本身容易加速电 缆绝缘老化等缺点，已经不能较好地适应现代电力系统安全可靠运行 的要求。因此，对电力电缆特别是高压电缆进行在线监测与故障诊断 的研究以及研发出实际的在线监测系统显得尤其重要；
(3)现有的线路检测主要从电缆运行过程中显现的物理特性(如 局部放电、温度、接地电流、介质损耗)等方面进行在线监测，并基 于监测结果推断出电缆绝缘情况和运行状态，取得了很大的进展。目 前常用的在线监测方法主要有直流分量法、绝缘电阻法、在线监测 tanδ法、局部放电法、温度监测、护层接地电流监测法等几种，它 们大都可及时地获取电缆绝缘状态信息，提早发现电缆故障隐患，对 于防止运行事故十分有效，故对电缆实行在线监测是未来电缆运行维 护的重要手段。但以上各种监测方法研究中，大都为现场检测(即用 特定的分析仪器在现场进行带电试验和检测)，而远程在线监测方面 的研发还需进一步加强。
发明内容
为了克服现有技术方案的不足，本发明提供一种基于光纤网络的 电缆状态在线监测通讯系统，既解决了电缆线路无线在线监测的问题， 也设置有多股电缆线芯并联在电缆线内部，能够有效的替代老化的电 缆线作为接线连接，防止电缆线路由于绝缘故障引发停电等事故，且 使用光纤通信系统与监测装置相结合，提高了线路运行检测的效率， 且费用较低，能有效的解决背景技术提出的问题。
发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种基于光纤网络的 电缆状态在线监测通讯系统，包括光纤通信系统和电缆在线监测系统， 所述光纤通信系统通过GPRS网络与电缆在线监测系统相连接，所述 电缆在线监测系统内部设置有监控中心，所述光纤通信系统的输出端 与主控制器相连接，所述主控制器的网口处通过以太网控制器与监控 中心相连接，所述主控制器的输出端还连接有系统信号交换模块和人 机交互模块，所述电缆在线监测系统的数据端还连接有通讯资源管理 模块，所述通讯资源管理模块的输出端通过数据线与交互式数据库相 连接；
所述光纤通信系统包括信号发射端和信号接收端，所述信号发射 端与信号接收端之间通过光纤线路相互交互，所述信号发射端包括信 源、电发射机和光发射机，所述信源的输出端通过控制线路与电发射 机相连接，所述电发射机发出的电信号通过控制线路与光发射机相连 接，所述信号接收端接收来自光发射机的光信号，所述信号接收机包 括光接收机、电接收机和信宿，所述光接收机将接收的光信号通过控 制线与电接收机相连接，所述电接收机的信号端直接作用于信宿；
所述电缆在线监测系统内部设置有SIM卡通讯设备，所述SIM卡 通讯设备通过GPRS网络与监控中心相连接，所述监控中心包括PC机 和GSM网络，所述PC机将接收到的网络信号通过GSM短信猫与GSM 网络相连接，所述GSM网络的输出端与移动终端相连接，所述SIM卡 通讯设备的输入端连接有电缆线监控设备，所述电缆线监控设备包括 电缆线、传感器组和电流检测电路，所述电缆线的表面设置有传感器 组，且在电缆线的信号输出端与电流检测设备相连接，所述电流检测 设备的输出端通过阈值设定模块与主控制器相连接，所述主控制器的 信号端与SIM卡通讯设备相互连接。
作为本发明一种有选的技术方案，所述电缆线采用双芯并联聚乙 烯结构，所述电缆线包括电缆线芯、内屏蔽层和外屏蔽层，所述电缆 线芯设置双层结构并联在内屏蔽层的内表面，在内屏蔽层的外表面还 缠绕有绝缘层，所述绝缘层的外表面铺设有外屏蔽层，所述外屏蔽层 的外表面卡接有金属护套，所述金属护套的外表面还设置有橡胶保护 层。
作为本发明一种有选的技术方案，所述PC机内部设置有Labview 控制模块，所述Labview控制模块的双向端口与交互式数据库相连接， 所述Labview控制模块的输出端通过TCP端口与Internet网络相连 接，且在Labview控制模块的控制端口处还通过RS232接口与GSM短 信猫相连接，所述Labview控制模块的控制端连接用户操作界面，所 述用户操作界面包括实时数据显示、状态预警模块、用户登录模块和 系统设置模块。
作为本发明一种有选的技术方案，所述主控制器电源端与电源电 路相连接，所述主控制器的输出端通过RS232接口与PC机相连接， 所述主控制器的输出端还通过RS232接口与SIM卡通讯设备相连接， 所述SIM卡通讯设备的双向端口与SIM卡芯片相连接，所述SIM卡通 讯设备的输出端与全方位天线相连接，所述主控制器的输入端与信号 调理电路相连接，所述信号调节电路的输入端通过滤波电路接收模拟 信号，所述主控制器的信号端输入端直接接收数字信号。
作为本发明一种有选的技术方案，所述SIM卡通讯设备内置有数 据存储器、射频控制器和基带处理器，所述数据存储器与基带处理器 之间双向连接，所述基带处理器的控制端与射频控制器交互连接，所 述SIM卡通讯设备的输出端设置有串行接口和显示接口，所述SIM卡 通讯设备的输入端还连接有键盘扫描模块。
作为本发明一种有选的技术方案，所述通讯资源管理模块包括数 据处理模块、数据加解密模块和系统信号传递模块，所述数据处理模 块和系统信号传递模块的输出端均通过控制线与交互式数据库相连 接，所述交互式数据库的输出端与数据解析模块和数据调用模块相连 接，所述交互式数据库的控制端与数据加解密模块相连接，所述数据 加解密模块包括DES加密算法、RSA加密算法、DES解密算法和RES 解密算法，所述DES加密算法和RSA加密算法均接收发送方信号，且 DES加密算法和RSA加密算法的输入端均与DES密钥相连接，所述RSA 加密算法的的输入端接收RSA公钥信号，所述DES加密算法的输入端 接收明文信号，所述DES加密算法的输出端输出密文，所述RSA加密 算法的输出端输出加密后的密钥，所述DES解密算法接收密文信号， 所述DES解密算法的输入端与DES密钥相连接，所述DES密钥的输入 端与RES解密算法相连接，所述RES解密算法接收加密后的密钥，且 在RES解密算法的输入端还接收RSA私钥信号，所述DES解密算法的 输出端输出明文信号。
作为本发明一种有选的技术方案，所述数据处理模块包括数据采 集模块和数据整理模块，所述系统信号传递模块接收100KHZ晶振信 号，所述100KHZ晶振信号的输出端通过低通滤波器与选频放大电路 相连接，所述选频放大电路的输出端与比较器的正极相连接，所述比 较器的负极接收电压反馈信号，所述比较器的输出端信号作为传递信 号与交互式数据库的控制端相连接。
作为本发明一种有选的技术方案，所述系统信号交换模块包括正 弦信号发生器和主放大器，所述正弦信号发生器的输出端通过滤波电 容与主放大器相连接，所述主放大器的两端还并接有并联电容，所述 主放大器的输出端与交流放大器相连接，所述交流放大器的负极端与 正弦信号发生器相连接，所述交流放大器的输出端与整流滤波器相连 接，所述整流滤波器的输出端通过直流放大器与数模转换器相连接， 所述数模转换器的信号端反馈连接在交流放大器的控制端。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
(1)本发明选择电缆表面的运行温度和护层接地电流这两种特 征量作为监测对象，并根据其监测数据形成一种复合诊断模式，以便 更准确地判断出高压电缆绝缘状态，同时为高压电缆绝缘预警和检修 提供经验数据和判断标准，在实现数据传输前，对GPRS需进行组网， 并与监测中心所在Internet网络建立连接，远程监测点可直接向监 控中心发起连接，且该方法能让系统运行可靠、稳定，且费用投入不 多，GPRS组网较容易；
(2)本发明主要由基于SIM卡芯片的远程通讯设备和监控软件 两部分组成，其中，基于SIM卡芯片的远程通讯设备主要包含了信号 调理、滤波、A/D转化、数据无线传输等功能；而远程监控系统为整 个系统的据汇集中心，负责接收监测点发送的温度和护套接地电流信 号，同时负责数据分析、处理和显示，该在线监测系统的具体工作原 理为：温度信号和护套接地电流信号先通过相应的温度传感器、高压 电流互感器转为能被采集的模拟信号，然后经过信号调理、滤波和 A/D转化后，通过SIM卡芯片的GPRS网络将数据传到Internet网上， 供监控中心接收，然后在监控中心的上位机软件中分析、处理和显示。 监控中心根据监测到的两项数据复合判断高压电缆的绝缘状态及运 行状况，给出预警提示，并能在数据超限的情况下进行短信报警。
(3)本发明在监控中心的PC机上利用TCP端口进行数据读写的 LabVIEW程序，在利用Labview控制模块设计该子程序时，为了实时 地把中断服务接收到的多个连接ID和IP地址这些字符串传递到主程 序，采用了LabVIEW软件的同步技术中的队列方法。该同步队列技术 可以实现多个并行任务的通信，保证不遗漏和不覆盖数据，保证了完 好的数据的实时传递和处理。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图；
图2为本发明的仰视结构示意图；
图3为本发明的转轴安装板结构示意图；
图4为本发明的图2的局部示意图；
图5为本发明的整体结构示意图；
图6为本发明的仰视结构示意图；
图7为本发明的转轴安装板结构示意图；
图8为本发明的图2的局部示意图。
图中：1-光纤通信系统；2-电缆在线监测系统；3-主控制器；4- 系统信号交换模块；5-通讯资源管理模块；6-人机交互模块；7-交互 式数据库；
100-信号发射端；101-信号接收端；102-信源；103-电发射机； 104-光发射机；105-光接收机；106-电接收机；107-信宿；108-；109-； 110-；111-；112-；113-；114-；115-；116-；117-；118-；119-； 120-；
200-监控中心；201-SIM卡通讯设备；202-PC机；203-GSM网络； 204-GSM短信猫；205-移动终端；206-电缆线监控设备；207-电缆线； 208-传感器组；209-电流检测设备；210-阈值设定模块；211-电缆线 芯；212-内屏蔽层；213-外屏蔽层；214-绝缘层；215-金属护套；216- 橡胶保护层；217-Labview控制模块；218-Internet网络；219-RS232 接口；220-用户操作界面；221-实时数据显示；222-状态预警模块； 223-用户登录模块；224-系统设置模块；225-数据存储器；226-射频 控制器；227-基带处理器；228-串行接口；229-显示接口；230-键盘 扫描模块；
300-以太网控制器；301-电源电路；302-SIM卡芯片；303-全方 位天线；304-信号调理电路；305-滤波电路；
400-正弦信号发生器；401-主放大器；402-滤波电容；403-并联 电容；404-交流放大器；405-整流滤波器；406-直流放大器；407- 数模转换器；
500-数据处理模块；501-数据加解密模块；502-系统信号传递模 块；503-数据解析模块；504-数据调用模块；505-电压反馈信号； 506-DES加密算法；507-RSA加密算法；508-DES解密算法；509-RES 解密算法；510-DES加密密钥；511-RSA公钥信号；512-DES解密密 钥；513-RSA私钥信号；514-数据采集模块；515-数据整理模； 516-100KHZ晶振信号；517-低通滤波器；518-选频放大电路；519- 比较器。
具体实施方式
如图1所示，本发明提供了一种基于光纤网络的电缆状态在线监 测通讯系统，包括光纤通信系统1和电缆在线监测系统2，所述光纤 通信系统1通过GPRS网络与电缆在线监测系统2相连接，所述电缆 在线监测系统2内部设置有监控中心200，所述光纤通信系统1的输 出端与主控制器3相连接，所述主控制器3的网口处通过以太网控制 器300与监控中心200相连接，所述主控制器3的输出端还连接有系 统信号交换模块4和人机交互模块6，所述电缆在线监测系统2的数 据端还连接有通讯资源管理模块5，所述通讯资源管理模块5的输出 端通过数据线与交互式数据库7相连接；
所述光纤通信系统1包括信号发射端100和信号接收端101，所 述信号发射端100与信号接收端101之间通过光纤线路相互交互，所 述信号发射端100包括信源102、电发射机103和光发射机104，所 述信源102的输出端通过控制线路与电发射机103相连接，所述电发 射机103发出的电信号通过控制线路与光发射机104相连接，所述信 号接收端101接收来自光发射机103的光信号，所述信号接收机101 包括光接收机105、电接收机106和信宿107，所述光接收机105将 接收的光信号通过控制线与电接收机106相连接，所述电接收机106 的信号端直接作用于信宿107；
所述电缆在线监测系统2内部设置有SIM卡通讯设备201，所述 SIM卡通讯设备201通过GPRS网络与监控中心200相连接，所述监 控中心200包括PC机202和GSM网络203，所述PC机202将接收到 的网络信号通过GSM短信猫204与GSM网络203相连接，所述GSM网 络203的输出端与移动终端205相连接，所述SIM卡通讯设备201的 输入端连接有电缆线监控设备206，所述电缆线监控设备206包括电 缆线207、传感器组208和电流检测电路209，所述电缆线207的表 面设置有传感器组208，且在电缆线207的信号输出端与电流检测设 备209相连接，所述电流检测设备209的输出端通过阈值设定模块 210与主控制器3相连接，所述主控制器3的信号端与SIM卡通讯设 备201相互连接。
所述电缆线207采用双芯并联聚乙烯结构，所述电缆线207包括 电缆线芯211、内屏蔽层212和外屏蔽层213，所述电缆线芯211设 置双层结构并联在内屏蔽层212的内表面，在内屏蔽层212的外表面 还缠绕有绝缘层214，所述绝缘层214的外表面铺设有外屏蔽层213， 所述外屏蔽层213的外表面卡接有金属护套215，所述金属护套215 的外表面还设置有橡胶保护层216。
所述PC机202内部设置有Labview控制模块217，所述Labview 控制模块217的双向端口与交互式数据库7相连接，所述Labview控 制模块217的输出端通过TCP端口与Internet网络218相连接，且 在Labview控制模块217的控制端口处还通过RS232接口219与GSM 短信猫204相连接，所述Labview控制模块217的控制端连接用户操 作界面220，所述用户操作界面220包括实时数据显示221、状态预 警模块222、用户登录模块223和系统设置模块224。
所述用户登录模块223的用户只有通过该程序的身份认证，才能 进入主程序，这部分程序是保证软件安全运行的最基本措施。用户信 息一般存储在数据库中，为防止其他人员通过软件对用户信息等机密 数据进行读取或修改，应对数据库中的数据加密处理。
所述状态预警模块222，该部分软件功能主要是在线报警程序的 具体体现，即当某一监测的各项指标数据中有所异常时，程序判断出 故障点所在监测点的地理位置、电缆的具体参数以及电缆中哪一相出 现问题，并给监控人员发出警报(含在线报警和短信报警两种)。
所述系统设置模块224，为整个系统提供了比较灵活的参数配置 功能，发挥了一个软件的最大作用，更能体现远程监测的价值和意义。
所述主控制器3电源端与电源电路301相连接，所述主控制器3 的输出端通过RS232接口与PC机202相连接，所述主控制器3的输 出端还通过RS232接口与SIM卡通讯设备201相连接，所述SIM卡通 讯设备201的双向端口与SIM卡芯片302相连接，所述SIM卡通讯设备201的输出端与全方位天线303相连接，所述主控制器3的输入端 与信号调理电路304相连接，所述信号调节电路304的输入端通过滤 波电路305接收模拟信号，所述主控制器3的信号端输入端直接接收 数字信号。
所述SIM卡通讯设备201内置有数据存储器225、射频控制器226 和基带处理器227，所述数据存储器225与基带处理器227之间双向 连接，所述基带处理器227的控制端与射频控制器226交互连接，所 述SIM卡通讯设备201的输出端设置有串行接口228和显示接口229， 所述SIM卡通讯设备201的输入端还连接有键盘扫描模块230。
所述通讯资源管理模块5包括数据处理模块500、数据加解密模 块501和系统信号传递模块502，所述数据处理模块500和系统信号 传递模块502的输出端均通过控制线与交互式数据库7相连接，所述 交互式数据库7的输出端与数据解析模块503和数据调用模块504相 连接，所述交互式数据库7的控制端与数据加解密模块501相连接， 所述数据加解密模块501包括DES加密算法506、RSA加密算法507、 DES解密算法508和RES解密算法509，所述DES加密算法506和RSA 加密算法507均接收发送方信号，且DES加密算法506和RSA加密算法507的输入端均与DES加密密钥510相连接，所述RSA加密算法 507的的输入端接收RSA公钥信号511，所述DES加密算法506的输 入端接收明文信号，所述DES加密算法506的输出端输出密文，所述 RSA加密算法507的输出端输出加密后的密钥，所述DES解密算法508 接收密文信号，所述DES解密算法508的输入端与DES密钥512相连 接，所述DES解密密钥512的输入端与RES解密算法509相连接，所 述RES解密算法509接收加密后的密钥，且在RES解密算法509的输 入端还接收RSA私钥信号513，所述DES解密算法508的输出端输出 明文信号，采用DES加RSA加密方法进行加密，保证了通讯系统运算 能力、传输能力以及保密性等；
所述数据处理模块500包括数据采集模块514和数据整理模块 515，所述系统信号传递模块502接收100KHZ晶振信号516，所述 100KHZ晶振信号516的输出端通过低通滤波器517与选频放大电路 518相连接，所述选频放大电路518的输出端与比较器519的正极相 连接，所述比较器519的负极接收电压反馈信号505，所述比较器519 的输出端信号作为传递信号与交互式数据库7的控制端相连接，所述 激励源采用100KHZ晶振信号、峰峰值为5V的正弦波电压源，这样的 驱动信号使整个电路分辨率更高，很容易通过滤波电路将带宽以外的 干扰消除。100KHZ的频率提高了整个电路的频响，而且降低了电极 阻抗，满足了信号测量过程中精度要求。
所述系统信号交换模块4包括正弦信号发生器400和主放大器 401，所述正弦信号发生器400的输出端通过滤波电容402与主放大 器401相连接，所述主放大器401的两端还并接有并联电容403，所 述主放大器401的输出端与交流放大器404相连接，所述交流放大器 404的负极端与正弦信号发生器400相连接，所述交流放大器404的 输出端与整流滤波器405相连接，所述整流滤波器405的输出端通过 直流放大器406与数模转换器407相连接，所述数模转换器407的信 号端反馈连接在交流放大器404的控制端，所述采用主放大器401、 交流放大器404和直流放大器406等运算放大器可以灵活的调整设计， 可以提高电路的精度；二是驱动屏蔽层技术使得电缆的分布电容影响 很小，测量精度和灵敏度都会有很大改善，三是传感器可以做得很小， 电缆线可以很长，使用比较方便。所述电缆线测温以及测电流系统中 传感器的信号被采集到以后，由于转换成相应的电压变化量十分微小， 必须经过一系列的处理，这些处理电路也就是仪器电路的前向通道， 其中包括交流放大环节，整流滤波环节，直流放大环，转换等，满足 测量要求。
综上所述，本发明的主要特点在于：
(1)本发明选择电缆表面的运行温度和护层接地电流这两种特 征量作为监测对象，并根据其监测数据形成一种复合诊断模式，以便 更准确地判断出高压电缆绝缘状态，同时为高压电缆绝缘预警和检修 提供经验数据和判断标准，在实现数据传输前，对GPRS需进行组网， 并与监测中心所在Internet网络建立连接，远程监测点可直接向监 控中心发起连接，且该方法能让系统运行可靠、稳定，且费用投入不 多，GPRS组网较容易；
(2)本发明主要由基于SIM卡芯片的远程通讯设备和监控软件 两部分组成，其中，基于SIM卡芯片的远程通讯设备主要包含了信号 调理、滤波、A/D转化、数据无线传输等功能；而远程监控系统为整 个系统的据汇集中心，负责接收监测点发送的温度和护套接地电流信 号，同时负责数据分析、处理和显示，该在线监测系统的具体工作原 理为：温度信号和护套接地电流信号先通过相应的温度传感器、高压 电流互感器转为能被采集的模拟信号，然后经过信号调理、滤波和 A/D转化后，通过SIM卡芯片的GPRS网络将数据传到Internet网上， 供监控中心接收，然后在监控中心的上位机软件中分析、处理和显示。 监控中心根据监测到的两项数据复合判断高压电缆的绝缘状态及运 行状况，给出预警提示，并能在数据超限的情况下进行短信报警。
(3)本发明在监控中心的PC机上利用TCP端口进行数据读写的 LabVIEW程序，在利用Labview控制模块设计该子程序时，为了实时 地把中断服务接收到的多个连接ID和IP地址这些字符串传递到主程 序，采用了LabVIEW软件的同步技术中的队列方法。该同步队列技术 可以实现多个并行任务的通信，保证不遗漏和不覆盖数据，保证了完 好的数据的实时传递和处理。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细 节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的 具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作 是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不 是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围 内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视 为限制所涉及的权利要求。

Claims (8)

1.一种基于光纤网络的电缆状态在线监测通讯系统，其特征在于：包括光纤通信系统(1)和电缆在线监测系统(2)，所述光纤通信系统(1)通过GPRS网络与电缆在线监测系统(2)相连接，所述电缆在线监测系统(2)内部设置有监控中心(200)，所述光纤通信系统(1)的输出端与主控制器(3)相连接，所述主控制器(3)的网口处通过以太网控制器(300)与监控中心(200)相连接，所述主控制器(3)的输出端还连接有系统信号交换模块(4)和人机交互模块(6)，所述电缆在线监测系统(2)的数据端还连接有通讯资源管理模块(5)，所述通讯资源管理模块(5)的输出端通过数据线与交互式数据库(7)相连接；
所述光纤通信系统(1)包括信号发射端(100)和信号接收端(101)，所述信号发射端(100)与信号接收端(101)之间通过光纤线路相互交互，所述信号发射端(100)包括信源(102)、电发射机(103)和光发射机(104)，所述信源(102)的输出端通过控制线路与电发射机(103)相连接，所述电发射机(103)发出的电信号通过控制线路与光发射机(104)相连接，所述信号接收端(101)接收来自光发射机(103)的光信号，所述信号接收机(101)包括光接收机(105)、电接收机(106)和信宿(107)，所述光接收机(105)将接收的光信号通过控制线与电接收机(106)相连接，所述电接收机(106)的信号端直接作用于信宿(107)；
所述电缆在线监测系统(2)内部设置有SIM卡通讯设备(201)，所述SIM卡通讯设备(201)通过GPRS网络与监控中心(200)相连接，所述监控中心(200)包括PC机(202)和GSM网络(203)，所述PC机(202)将接收到的网络信号通过GSM短信猫(204)与GSM网络(203)相连接，所述GSM网络(203)的输出端与移动终端(205)相连接，所述SIM卡通讯设备(201)的输入端连接有电缆线监控设备(206)，所述电缆线监控设备(206)包括电缆线(207)、传感器组(208)和电流检测电路(209)，所述电缆线(207)的表面设置有传感器组(208)，且在电缆线(207)的信号输出端与电流检测设备(209)相连接，所述电流检测设备(209)的输出端通过阈值设定模块(210)与主控制器(3)相连接，所述主控制器(3)的信号端与SIM卡通讯设备(201)相互连接。
2.根据权利要求1所述的一种基于光纤网络的电缆状态在线监测通讯系统，其特征在于：所述电缆线(207)采用双芯并联聚乙烯结构，所述电缆线(207)包括电缆线芯(211)、内屏蔽层(212)和外屏蔽层(213)，所述电缆线芯(211)设置双层结构并联在内屏蔽层(212)的内表面，在内屏蔽层(212)的外表面还缠绕有绝缘层(214)，所述绝缘层(214)的外表面铺设有外屏蔽层(213)，所述外屏蔽层(213)的外表面卡接有金属护套(215)，所述金属护套(215)的外表面还设置有橡胶保护层(216)。
3.根据权利要求1所述的一种基于光纤网络的电缆状态在线监测通讯系统，其特征在于：所述PC机(202)内部设置有Labview控制模块(217)，所述Labview控制模块(217)的双向端口与交互式数据库(7)相连接，所述Labview控制模块(217)的输出端通过TCP端口与Internet网络(218)相连接，且在Labview控制模块(217)的控制端口处还通过RS232接口(219)与GSM短信猫(204)相连接，所述Labview控制模块(217)的控制端连接用户操作界面(220)，所述用户操作界面(220)包括实时数据显示(221)、状态预警模块(222)、用户登录模块(223)和系统设置模块(224)。
4.根据权利要求1所述的一种基于光纤网络的电缆状态在线监测通讯系统，其特征在于：所述主控制器(3)电源端与电源电路(301)相连接，所述主控制器(3)的输出端通过RS232接口与PC机(202)相连接，所述主控制器(3)的输出端还通过RS232接口与SIM卡通讯设备(201)相连接，所述SIM卡通讯设备(201)的双向端口与SIM卡芯片(302)相连接，所述SIM卡通讯设备(201)的输出端与全方位天线(303)相连接，所述主控制器(3)的输入端与信号调理电路(304)相连接，所述信号调节电路(304)的输入端通过滤波电路(305)接收模拟信号，所述主控制器(3)的信号端输入端直接接收数字信号。
5.根据权利要求1所述的一种基于光纤网络的电缆状态在线监测通讯系统，其特征在于：所述SIM卡通讯设备(201)内置有数据存储器(225)、射频控制器(226)和基带处理器(227)，所述数据存储器(225)与基带处理器(227)之间双向连接，所述基带处理器(227)的控制端与射频控制器(226)交互连接，所述SIM卡通讯设备(201)的输出端设置有串行接口(228)和显示接口(229)，所述SIM卡通讯设备(201)的输入端还连接有键盘扫描模块(230)。
6.根据权利要求1所述的一种基于光纤网络的电缆状态在线监测通讯系统，其特征在于：所述通讯资源管理模块(5)包括数据处理模块(500)、数据加解密模块(501)和系统信号传递模块(502)，所述数据处理模块(500)和系统信号传递模块(502)的输出端均通过控制线与交互式数据库(7)相连接，所述交互式数据库(7)的输出端与数据解析模块(503)和数据调用模块(504)相连接，所述交互式数据库(7)的控制端与数据加解密模块(501)相连接，所述数据加解密模块(501)包括DES加密算法(506)、RSA加密算法(507)、DES解密算法(508)和RES解密算法(509)，所述DES加密算法(506)和RSA加密算法(507)均接收发送方信号，且DES加密算法(506)和RSA加密算法(507)的输入端均与DES加密密钥(510)相连接，所述RSA加密算法(507)的的输入端接收RSA公钥信号(511)，所述DES加密算法(506)的输入端接收明文信号，所述DES加密算法(506)的输出端输出密文，所述RSA加密算法(507)的输出端输出加密后的密钥，所述DES解密算法(508)接收密文信号，所述DES解密算法(508)的输入端与DES密钥(512)相连接，所述DES解密密钥(512)的输入端与RES解密算法(509)相连接，所述RES解密算法(509)接收加密后的密钥，且在RES解密算法(509)的输入端还接收RSA私钥信号(513)，所述DES解密算法(508)的输出端输出明文信号。
7.根据权利要求6所述的一种基于光纤网络的电缆状态在线监测通讯系统，其特征在于：所述数据处理模块(500)包括数据采集模块(514)和数据整理模块(515)，所述系统信号传递模块(502)接收100KHZ晶振信号(516)，所述100KHZ晶振信号(516)的输出端通过低通滤波器(517)与选频放大电路(518)相连接，所述选频放大电路(518)的输出端与比较器(519)的正极相连接，所述比较器(519)的负极接收电压反馈信号(505)，所述比较器(519)的输出端信号作为传递信号与交互式数据库(7)的控制端相连接。
8.根据权利要求1所述的一种基于光纤网络的电缆状态在线监测通讯系统，其特征在于：所述系统信号交换模块(4)包括正弦信号发生器(400)和主放大器(401)，所述正弦信号发生器(400)的输出端通过滤波电容(402)与主放大器(401)相连接，所述主放大器(401)的两端还并接有并联电容(403)，所述主放大器(401)的输出端与交流放大器(404)相连接，所述交流放大器(404)的负极端与正弦信号发生器(400)相连接，所述交流放大器(404)的输出端与整流滤波器(405)相连接，所述整流滤波器(405)的输出端通过直流放大器(406)与数模转换器(407)相连接，所述数模转换器(407)的信号端反馈连接在交流放大器(404)的控制端。
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