CN110086531A - 一种基于局域网的光缆测试系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于局域网的光缆测试系统，该系统包括：用户终端，中央控制单元，至少一个通讯设备和至少一监测站；其中，所述用户终端，用于将用户测试指令发送给中央控制单元，并将测试数据反馈显示于用户测试界面；所述监测站，其包括控制单元和光缆路由器；所述中央控制单元，用于将所述监测站的报警信息进行测试分析，并将分析数据通过用户终端进行显示。本发明能够远程、在线地监测整个光缆线路，实时监测各监测站光缆资源信息进行有效地测试分析，能够及时发现故障并告警，有效地减少和预防光缆故障，并能够准确的确定光缆发生故障的故障点坐标，缩短故障查询与排除时间，减轻维护人员的工作负担，提高工作效率。

Description

一种基于局域网的光缆测试系统
技术领域
本发明涉及通信光缆资源管理技术领域，尤其涉及一种基于局域网的光缆测试系统。
背景技术
一般通信光缆都是长距离传输，无论是架空敷设还是地埋敷设，线路周围的环境比较复杂，而光纤受环境影响又比较敏感，例如光纤接头污染、尾纤受潮，加上人为和自然破坏，这些都会导致光纤断裂，使得通信线路中断。同时在现实生产、生活中，由于人为施工、道路改迁或自然地震、海啸、泥石流等自然灾害频发，每天都有可能发生光缆故障从而造成通信中断，严重影响通信网的正常工作，造成巨额经济损失。据统计，光缆事故须修复历时长达数小时，一根光纤中断一小时将损失50-60万元，每年因光缆中断造成的经济损失超过300亿元人民币。由此可见，由于光纤通信线路中断造成的直接或间接经济损失都非常大。
当前，电力系统通信网络和信息系统光缆建设的规模和数量都已经非常庞大，光缆保有量大的特点在为区域内通信环网提供丰富的迂回路由的同时，也对通信光缆运行维护提出了很高的要求。光缆传输性能因架设区域环境等条件影响，已与投运时出现了不同程度的变化。对区域内光缆进行例行检测，全面掌握其运行状态是确定是否对光缆进行计划检修，提高运行水平，保证光缆能随时能以最佳状态投入使用的必要手段。
目前缺少相较于完善，便于用户能够对光缆进行实时的测试分析。
发明内容
本发明实施例提供一种基于局域网的光缆测试系统，用于通过局域网形式实现对光缆实时信息的数据采集及进行实时的测试分析。
本发明实施例提供一种基于局域网的光缆测试系统，该系统包括：用户终端，中央控制单元，至少一个通讯设备和至少一监测站；
其中，所述用户终端，用于将用户测试指令发送给中央控制单元，并将测试数据反馈显示于用户测试界面；
所述监测站，其包括控制单元和光缆路由器；所述中央控制单元对光缆路由器进行实时测试；
所述中央控制单元，用于将所述监测站的报警信息进行测试分析，并将分析数据通过用户终端进行显示。
在本发明的基于局域网的光缆测试系统中，所述用户终端，通讯设备分别与中央控制单元相连接，所述通讯设备与监测站相连接。
在本发明的基于局域网的光缆测试系统中，所述用户终端包括手动测试单元，告警测试单元，定期测试单元和例行测试单元。
在本发明的基于局域网的光缆测试系统中，所述用户终端通过WEB协议实现对中央控制器相关测试信息的访问。
在本发明的基于局域网的光缆测试系统中，所述手动测试单元与所述光缆路由器通过中央控制单元相连接，分别将光缆路由器中测试参数的OTDR测试量程，脉冲宽度，平均时间的一种或几种参数数据进行手动参数调整。
在本发明的基于局域网的光缆测试系统中，，所述告警测试单元与所述中央控制单元相连接，分别通过监测站发出的光功率报警信息或传输网管报警信息，所述中央控制单元将报警信息进行故障分析测试并通过用户终端的告警测试单元进行故障分析数据的显示。
在本发明的基于局域网的光缆测试系统中，所述监测站按照预设周期启动光缆状态变化的第一状态测试信息；当被测光缆的变化超出预设的测试阈值是，所述监测站向所述中央控制单元发出实时的第一状态测试报警信息。
在本发明的基于局域网的光缆测试系统中，所述监测站按照预设周期启动对光缆路由器的第二状态测试信息，并通过存储器将该信息进行存储。
在本发明的基于局域网的光缆测试系统中，所述用户终端上设置有显示屏，所述显示屏通过设备面板图和光路拓扑图直接显示监测站与监测路由的测试参数分析结果。
在本发明的基于局域网的光缆测试系统中，所述显示屏基于GIS显示界面实时将故障点和分析数据进行地图显示。
本发明的有益效果是：能够远程、在线地监测整个光缆线路，实时监测光纤特性的变化及变化趋势，及时掌握各监测站光缆资源信息进行有效地测试分析，能够及时发现故障并告警，有效地减少和预防光缆故障，并且通过本发明中故障点定位方法可以较为准确的确定光缆发生故障的故障点坐标，缩短故障查询与排除时间，减轻维护人员的工作负担，提高工作效率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例提供的一种基于局域网的光缆测试系统的系统框图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
以下分别进行详细说明。
本发明的说明书和权利要求书及所述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”和“第四”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。此外，术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本发明的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
请参阅图1是本发明实施例提供了一种基于局域网的光缆测试系统，该系统包括：用户终端，中央控制单元，至少一个通讯设备和至少一监测站；
其中，所述用户终端，用于将用户测试指令发送给中央控制单元，并将测试数据反馈显示于用户测试界面；
所述监测站，其包括控制单元和光缆路由器；所述中央控制单元对光缆路由器进行实时测试；
所述中央控制单元，用于将所述监测站的报警信息进行测试分析，并将分析数据通过用户终端进行显示。
在本发明的基于局域网的光缆测试系统中，所述用户终端，通讯设备分别与中央控制单元相连接，所述通讯设备与监测站相连接。
在本发明的基于局域网的光缆测试系统中，所述用户终端包括手动测试单元，告警测试单元，定期测试单元和例行测试单元。
在本发明的基于局域网的光缆测试系统中，所述用户终端通过WEB协议实现对中央控制器相关测试信息的访问。
在本发明的基于局域网的光缆测试系统中，所述手动测试单元与所述光缆路由器通过中央控制单元相连接，分别将光缆路由器中测试参数的OTDR测试量程，脉冲宽度，平均时间的一种或几种参数数据进行手动参数调整。
在本发明的基于局域网的光缆测试系统中，，所述告警测试单元与所述中央控制单元相连接，分别通过监测站发出的光功率报警信息或传输网管报警信息，所述中央控制单元将报警信息进行故障分析测试并通过用户终端的告警测试单元进行故障分析数据的显示。
在本发明的基于局域网的光缆测试系统中，所述监测站按照预设周期启动光缆状态变化的第一状态测试信息；当被测光缆的变化超出预设的测试阈值是，所述监测站向所述中央控制单元发出实时的第一状态测试报警信息。
在本发明的基于局域网的光缆测试系统中，所述监测站按照预设周期启动对光缆路由器的第二状态测试信息，并通过存储器将该信息进行存储。
在本发明的基于局域网的光缆测试系统中，所述用户终端上设置有显示屏，所述显示屏通过设备面板图和光路拓扑图直接显示监测站与监测路由的测试参数分析结果。
在本发明的基于局域网的光缆测试系统中，所述显示屏基于GIS显示界面实时将故障点和分析数据进行地图显示。
所述基于局域网的光缆测试系统是利用先进的光缆测试(包括OTDR(英文全称是Optical Time Domain Reflectometer，中文意思为光时域反射仪。OTDR是利用光线在光缆中传输时的瑞利散射和菲涅尔反射所产生的背向散射而制成的精密的光电一体化仪表，它被广泛应用于光缆线路的维护、施工之中，可进行光缆长度、光缆的传输衰减、接头衰减和故障定位等的测量，以获取光缆故障的确切数据。光功率监测单元分为离线与在线两种模式，并可与OTDR共占同一条光缆，以节省光缆资源。)技术、光功率实时测试技术和光缆自动切换保护技术等)、数据库技术、高速数字信号处理技术、光缆随路控制及计算机技术等，将光缆测试、光缆网络管理、分析统计、告警与维护机制全方位整合在本套系统中。系统可以远程、在线、自动地监测整个光缆线路，实时监测光缆特性的变化及自动分析劣化趋势，有效地减少和预防光缆故障的发生。
其中，所述OTDR单元是远程测试单元的关键模块之一，用以测量光缆的特性曲线。通过对光缆特性曲线的分析，可以判断出光缆的各个事件点的损耗及判断光缆故障点的位置。
该系统在对光缆网络统一管理的同时，可以实时监测光缆网络的运行状态。当光缆发生异常时(如光缆中断、光缆断裂、光缆受挤压等)，系统控制RTU(英文全称为REMOTETERMINAL UNIT的简称，既远方数据终端，用于监视、控制与数据采集的应用。)迅速准确的判断出故障点具体位置，最终实现对光缆的实时监测。当通信光缆发生故障时，系统快速定位故障点，并以多种形式(邮件、短信、语音等)通知运维人员进行处理，大大缩短故障的处理时间，提高检修及故障处理的工作效率，从而有效的提高通信光缆的运维管理水平。
测试是通过发射不同波长的光脉冲到光缆内，然后再由OTDR端口接收返回的信息来进行的。在这种监测方式中，采用WDM(英文全称为Wavelength Division Multiplexing，波分复用的缩写，这是一项用来在现有的光缆骨干网上提高带宽的激光技术。更确切地说，该技术是在一根指定的光缆中，多路复用单个光缆载波的紧密光谱间距，以便利用可以达到的传输性能(例如，达到最小程度的色散或者衰减)，这样，在给定的信息传输容量下，就可以减少所需要的光缆的总数量。)实现在一根纤芯中同时传输通信光和OTDR测试光。目前常用的通信光波长为1310nm和1550nm，因此在这种监测方式中OTDR的测试光波长选用为1625nm。
波分复用模块用于在线监测或备纤监测时，安装在局端机房，为OTDR模块、用户光端机、被监测光缆提供光波的分波与合波
在光源发出端对WDM进行复用，由此该光缆同一时间内负荷两种光波，这两种光波波长不一样，到了接收端，滤波器将会把这两种光波分别开，按需选用。
为了满足对安全性与监测成本的考量，在监测芯线透过中继串接后，将光源安装于线路末端，由配套的光功率监测模块来监测，当光功率降低于门槛时，立即激活OTDR进行该芯线的测试。
当光脉冲在光缆内传输时，由于光缆本身的结构性质，有连接器、有接合点、有弯曲或其它状态而产生散射、反射。其中一部分散射和反射就会返回到OTDR中，返回的有用信息作为光缆内不同位置上的时间或曲线片断以及光强弱的变化，由OPM进行测量，并做出分析判断，当发现故障时，及时报警，由此达到监测目的。
其中，所述直流工作电源：在光缆通讯系统中，要完成光电转换、信号传输、故障监测、声光报警等功能，需要用到光端机、分复器、配线架、滤波器、时域反射仪、光功率监测器等设施，而这些设施要运作，必须要有工作电源。
其中，所述远程光缆监测器可选择1U,2U,和6U的箱体进行设置；
电源模块在设计上为提高可靠性和稳定性，融入了供电稳定、过载保护、短路保护等技术。系统配装两张电源盘提供系统冗余备份，可以热插拔，便于系统运行状态下替换板卡。在电源板卡被插入、拔出或出现电源故障时，可以通过背板总线通知主控盘。后者将向光缆监测中心上报板卡即时信息。此外，为了保护系统安全，我们特别设计了保护电路，以免由于机房供电不良导致系统意外损坏。
本发明的有益效果是：能够远程、在线地监测整个光缆线路，实时监测光纤特性的变化及变化趋势，及时掌握各监测站光缆资源信息进行有效地测试分析，能够及时发现故障并告警，有效地减少和预防光缆故障，并且通过本发明中故障点定位方法可以较为准确的确定光缆发生故障的故障点坐标，缩短故障查询与排除时间，减轻维护人员的工作负担，提高工作效率。
需要说明的是，对于前述的各方法实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本发明并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本发明，某些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于优选实施例，所涉及的动作和模块并不一定是本发明所必须的。
在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。
在本发明所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置，可通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如上述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性或其它的形式。
上述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
以上对本发明实施例进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (10)

1.一种基于局域网的光缆测试系统，其特征在于，该系统包括：用户终端，中央控制单元，至少一个通讯设备和至少一监测站；
其中，所述用户终端，用于将用户测试指令发送给中央控制单元，并将测试数据反馈显示于用户测试界面；
所述监测站，其包括控制单元和光缆路由器；所述中央控制单元对光缆路由器进行实时测试；
所述中央控制单元，用于将所述监测站的报警信息进行测试分析，并将分析数据通过用户终端进行显示。
2.根据权利要求1所述的基于局域网的光缆测试系统，其特征在于，所述用户终端，通讯设备分别与中央控制单元相连接，所述通讯设备与监测站相连接。
3.根据权利要求2所述的基于局域网的光缆测试系统，其特征在于，所述用户终端包括手动测试单元，告警测试单元，定期测试单元和例行测试单元。
4.根据权利要求1所述的基于局域网的光缆测试系统，其特征在于，所述用户终端通过WEB协议实现对中央控制器相关测试信息的访问。
5.根据权利要求3所述的基于局域网的光缆测试系统，其特征在于，所述手动测试单元与所述光缆路由器通过中央控制单元相连接，分别将光缆路由器中测试参数的OTDR测试量程，脉冲宽度，平均时间的一种或几种参数数据进行手动参数调整。
6.根据权利要求3所述的基于局域网的光缆测试系统，其特征在于，所述告警测试单元与所述中央控制单元相连接，分别通过监测站发出的光功率报警信息或传输网管报警信息，所述中央控制单元将报警信息进行故障分析测试并通过用户终端的告警测试单元进行故障分析数据的显示。
7.根据权利要求3所述的基于局域网的光缆测试系统，其特征在于，所述监测站按照预设周期启动光缆状态变化的第一状态测试信息；当被测光缆的变化超出预设的测试阈值是，所述监测站向所述中央控制单元发出实时的第一状态测试报警信息。
8.根据权利要求3所述的基于局域网的光缆测试系统，其特征在于，所述监测站按照预设周期启动对光缆路由器的第二状态测试信息，并通过存储器将该信息进行存储。
9.根据权利要求1所述的基于局域网的光缆测试系统，其特征在于，所述用户终端上设置有显示屏，所述显示屏通过设备面板图和光路拓扑图直接显示监测站与监测路由的测试参数分析结果。
10.根据权利要求9所述的基于局域网的光缆测试系统，其特征在于，所述显示屏基于GIS显示界面实时将故障点和分析数据进行地图显示。
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