光纖在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)用戶手冊(cè)

1、fiberwardfiberward 光纖在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)光纖在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng) 用戶手冊(cè)用戶手冊(cè) 北京世紀(jì)瑞爾技術(shù)股份有限公司北京世紀(jì)瑞爾技術(shù)股份有限公司 fiberward 光纖在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng) 北京世紀(jì)瑞爾技術(shù)股份有限公司 1 century real 目目 錄錄 目目 錄錄.1 第一部分第一部分 系統(tǒng)介紹系統(tǒng)介紹.4 第一章 概述.4 一、 概況.4 第二部分第二部分 系統(tǒng)組成及功能系統(tǒng)組成及功能.7 第二章 系統(tǒng)的組成及模塊介紹.7 一、系統(tǒng)的組成.7 三、管理測(cè)試中心（mtc）.15 四、四、光耦合模塊（fcu）.16 第三章 系統(tǒng)結(jié)構(gòu).18 一、系統(tǒng)典型結(jié)構(gòu).18 二、監(jiān)測(cè)站結(jié)構(gòu).18 三、跨

2、接站結(jié)構(gòu).19 四、端站結(jié)構(gòu).19 五、測(cè)試波長(zhǎng).23 六、系統(tǒng)的擴(kuò)展.23 第四章 系統(tǒng)技術(shù)指標(biāo).24 第五章 系統(tǒng)功能.25 一、rtu功能.25 二、mtc功能.29 第三部分第三部分 測(cè)試原理測(cè)試原理.37 第六章 測(cè)試原理.37 1、otdr 的測(cè)試原理.37 2、測(cè)試距離.46 第四部分第四部分 系統(tǒng)軟件操作方法系統(tǒng)軟件操作方法.48 第七章 系統(tǒng)進(jìn)入和退出(rtu).48 第八章 系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置(rtu).49 一、通信參數(shù)設(shè)置.49 二、其它參數(shù)設(shè)置.50 三、測(cè)試參數(shù)設(shè)置.50 第九章 光纖測(cè)試(rtu).51 一、自動(dòng)測(cè)試.51 二、手動(dòng)測(cè)試.51 第十章 光纖數(shù)據(jù)分析(rt

3、u).53 第十一章 光纖數(shù)據(jù)管理(rtu).55 一、光纖數(shù)據(jù)導(dǎo)入.55 fiberward 光纖在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng) 北京世紀(jì)瑞爾技術(shù)股份有限公司 2 century real 二、光纖曲線存儲(chǔ).55 第十二章 測(cè)試日志(rtu).56 一、查看日志.56 二、測(cè)試日志文件內(nèi)容.56 第十三章 其它功能(rtu).57 一、顯示當(dāng)前測(cè)試狀態(tài).57 二、中止當(dāng)前測(cè)試.58 第十四章 進(jìn)入和退出系統(tǒng)(mtc) .60 一、進(jìn)入系統(tǒng).60 二、退出系統(tǒng).62 第十五章 系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置(mtc) .62 一、設(shè)置事件門限和設(shè)定簽名.62 二、測(cè)試站設(shè)置.64 三、中心站設(shè)置.65 四、光纜設(shè)置.65 五、標(biāo)

4、桿設(shè)置.66 六、顏色設(shè)定.67 七、設(shè)定告警門限.67 八、設(shè)置存儲(chǔ)路徑.69 第十六章 通信檢測(cè)(mtc) .69 第十七章 光纖測(cè)試(mtc) .70 一、點(diǎn)名測(cè)試.70 二、任務(wù)測(cè)試.71 第十八章 光纖數(shù)據(jù)分析(mtc) .72 一、設(shè)定簽名曲線.72 二、歷史曲線（趨勢(shì)曲線）分析.73 三、事件列表.73 四、波形調(diào)整.74 第十九章 對(duì)象列表(mtc) .75 一、中心站定位.75 二、測(cè)試站定位.75 三、光纖定位.76 四、節(jié)點(diǎn)定位.76 第二十章 告警管理(mtc) .77 一、告警顯示.77 二、告警細(xì)節(jié).77 第二十一章 日志管理(mtc) .79 一、測(cè)試日志.79

5、二、操作日志.79 三、告警日志.80 第二十二章 圖形管理(mtc).80 第二十三章 其它功能(mtc) .81 一、切換系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)圖和波形圖.81 二、告警聲音.81 fiberward 光纖在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng) 北京世紀(jì)瑞爾技術(shù)股份有限公司 3 century real 三、系統(tǒng)復(fù)位.82 四、啟動(dòng)中心站互聯(lián).82 五、窗口功能.83 六、版本內(nèi)容.83 第五部分第五部分 光纖事件類型曲線表光纖事件類型曲線表.84 第二十四章第二十四章 光纖事件類型及曲線分析列表光纖事件類型及曲線分析列表.84 第六部分第六部分 系統(tǒng)使用注意事項(xiàng)系統(tǒng)使用注意事項(xiàng).90 第二十五章光纖監(jiān)測(cè)系統(tǒng)應(yīng)用時(shí)需注意的事項(xiàng).

6、90 綜述系統(tǒng)特點(diǎn).90 第七部分第七部分 附錄附錄.93 fiberward 光纖在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng) 北京世紀(jì)瑞爾技術(shù)股份有限公司 4 century real 第一部分第一部分 系統(tǒng)介紹系統(tǒng)介紹 第一章第一章 概述概述 一、 概況 隨著現(xiàn)代通信產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，光纜這種傳輸介質(zhì)已大量 應(yīng)用于通信傳輸。對(duì)光纜網(wǎng)絡(luò)的監(jiān)測(cè)，傳統(tǒng)是采用監(jiān)測(cè)傳 輸誤碼率值的形式，也就是當(dāng)誤碼率值超過門限值時(shí)，便 關(guān)閉通信系統(tǒng)，然后進(jìn)行搶修。但是僅僅依據(jù)誤碼率值是 否超過門限值來斷定，還不足以確定故障是在傳輸設(shè)備中 還是在光纖網(wǎng)絡(luò)上。所以要確定故障原因，不僅要對(duì)傳輸 設(shè)備監(jiān)測(cè)，還要對(duì)光纖網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，這對(duì)于以人工方式 測(cè)試維護(hù)是

7、十分費(fèi)時(shí)費(fèi)力的。并且在通信光纜媒體設(shè)備大 幅度增加的情況下，要求以原有的維護(hù)人員，保障光纜傳 輸線路的暢通無阻是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，所以就必需實(shí)現(xiàn)對(duì)通信 光纜線路的自動(dòng)監(jiān)測(cè)和管理。 由北京世紀(jì)瑞爾公司推出的fiberward光纖在線監(jiān)測(cè)系 統(tǒng)可對(duì)各種通信光纜網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)監(jiān)測(cè)，作為光纜網(wǎng)絡(luò)維護(hù)的 新手段，確保光纜網(wǎng)絡(luò)的安全高效運(yùn)行。 fiberward光纖在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)可遠(yuǎn)程、在線、自動(dòng)地監(jiān) 測(cè)整個(gè)光纜網(wǎng)絡(luò)，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)光纖特性的變化及變化趨勢(shì)， 有效地減少和預(yù)防光纜故障，準(zhǔn)確確定光纜故障位置。它 fiberward 光纖在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng) 北京世紀(jì)瑞爾技術(shù)股份有限公司 5 century real 可以自動(dòng)在線監(jiān)測(cè)光

8、纜的狀態(tài)，發(fā)現(xiàn)故障及時(shí)告警，并判 斷故障地點(diǎn)，達(dá)到壓縮故障歷時(shí)，減輕維護(hù)人員工作負(fù)擔(dān) 的目的。 fiberward系統(tǒng)按結(jié)構(gòu)可以分為三個(gè)部分，即設(shè)在通信 傳輸機(jī)房的遠(yuǎn)端光纖監(jiān)測(cè)系統(tǒng)（rtu） 、通信網(wǎng)絡(luò)、設(shè)在管 理中心的管理監(jiān)控中心（mtc） 。rtu由ocm（光纖監(jiān)測(cè)及 控制單元 ） ，osm（光路切換及耦合單元） ，tcm（通信及 組網(wǎng)模塊） ，pwm（電源模塊）以及配套設(shè)備組成?？赏瓿?對(duì)光纜光纖的在線監(jiān)測(cè)。通信網(wǎng)絡(luò)由rtu和mtc的通信模塊 以及傳輸通道組成，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)端光纖監(jiān)測(cè)系統(tǒng)和管理監(jiān)控中 心的聯(lián)接，完成數(shù)據(jù)及控制命令的傳輸；mtc由管理主機(jī)系 統(tǒng)組成，一般設(shè)在一個(gè)區(qū)域的維護(hù)管理中心

9、，完成對(duì)分布 系系統(tǒng)統(tǒng)開開發(fā)發(fā)背背景景 通信的重要性 通信系統(tǒng)的監(jiān)控 傳輸設(shè)備的監(jiān)控輔助設(shè)備的監(jiān)控傳輸媒體的監(jiān)控 電信網(wǎng)管動(dòng)力環(huán)境的監(jiān)控光纜在線監(jiān)測(cè) 電纜氣路網(wǎng)管 fiberward 光纖在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng) 北京世紀(jì)瑞爾技術(shù)股份有限公司 6 century real 于光纜沿線的rtu的控制管理。 北京世紀(jì)瑞爾有限公司集中了優(yōu)秀技術(shù)人才和管理人才 的高新技術(shù)企業(yè)。公司擁有強(qiáng)大的技術(shù)力量、豐富的專業(yè) 經(jīng)驗(yàn)，在研究開發(fā)上的積極投入，以及在產(chǎn)品開發(fā)和生產(chǎn) 制造等方面在國內(nèi)同行中處于領(lǐng)先地位，主要從事計(jì)算機(jī)、 通信及相關(guān)領(lǐng)域的新技術(shù)、新產(chǎn)品的研制，工程設(shè)計(jì)施工 等，特別在邊緣領(lǐng)域和交叉領(lǐng)域具有較強(qiáng)的技術(shù)實(shí)力

10、。 世紀(jì)瑞爾公司具有系統(tǒng)設(shè)計(jì)、工程實(shí)施等方面的綜合優(yōu) 勢(shì)和廣泛的用戶基礎(chǔ)，其中哈大鐵路、襄石鐵路、新荷鐵 路、株六鐵路、成昆鐵路等多條鐵路干線選用我公司的 fiberward 光纜在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。我公司可根據(jù)不同用戶的具 體要求，提供最切實(shí)可行的技術(shù)方案及系統(tǒng)產(chǎn)品，同時(shí)以 系系統(tǒng)統(tǒng)的的目目標(biāo)標(biāo) 依靠人工自動(dòng)化 分散進(jìn)行集中管理 無序系統(tǒng)化 對(duì)對(duì)光光纜纜網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)絡(luò)的的維維護(hù)護(hù) 系系統(tǒng)統(tǒng)應(yīng)應(yīng)用用前前系系統(tǒng)統(tǒng)應(yīng)應(yīng)用用后后 fiberward 光纖在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng) 北京世紀(jì)瑞爾技術(shù)股份有限公司 7 century real 最優(yōu)秀的系統(tǒng)集成技術(shù)及系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)能力，為各界用戶提供 最佳的產(chǎn)品和技術(shù)服務(wù)。 第二部分第

11、二部分 系統(tǒng)組成及功能系統(tǒng)組成及功能 第二章第二章 系統(tǒng)的組成及模塊介紹系統(tǒng)的組成及模塊介紹 一、系統(tǒng)的組成 fiberward系統(tǒng)按結(jié)構(gòu)可以分為三個(gè)部分，即rtu、組網(wǎng) 通信通道、mtc。 光纜傳輸系統(tǒng)由光傳輸媒介和傳輸設(shè)備組成，傳輸設(shè)備 設(shè)置在通信機(jī)房。rtu也必須設(shè)在通信機(jī)房?jī)?nèi)，rtu與光測(cè) 試儀器的區(qū)別是，光測(cè)試儀器只在測(cè)量時(shí)與光纜連接，而 rtu則是與被測(cè)光纜長(zhǎng)期在線連接。為了區(qū)別設(shè)置了rtu的 通信機(jī)房和未設(shè)置rtu的通信機(jī)房，下面將設(shè)置了rtu的通 信機(jī)房稱監(jiān)測(cè)站。mtc一般設(shè)在一個(gè)區(qū)域的管理中心或整個(gè) 傳輸系統(tǒng)的管理中心，管理中心本身也可能是通信機(jī)房。 下面將設(shè)置了mtc的地點(diǎn)

12、稱管理站。fiberward系統(tǒng)一般由 多個(gè)rtu（也可以是1個(gè)）分段對(duì)光纜進(jìn)行監(jiān)測(cè)，各rtu均 通過組網(wǎng)通信通道與mtc聯(lián)網(wǎng)，管理操作人員可通過mtc實(shí) 現(xiàn)對(duì)遠(yuǎn)程的rtu的監(jiān)控，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)光纜網(wǎng)絡(luò)（線路） 的監(jiān)測(cè)。 系統(tǒng)組成示意圖如下所示： fiberward 光纖在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng) 北京世紀(jì)瑞爾技術(shù)股份有限公司 8 century real 二、遠(yuǎn)端測(cè)試部分（rtu） 遠(yuǎn)端測(cè)試部分由光纖監(jiān)測(cè)與控制單元（ocm） 、光路切 換及耦合單元（osm） 、組網(wǎng)通信模塊（tcm） 、電源模塊 pwm sdm ocm osm tcm 系系統(tǒng)統(tǒng)組組成成 通通信信站站 rtu rtu(遠(yuǎn)端測(cè)試部分） 通信網(wǎng)

13、絡(luò) pstn、psdn、ddn mtc 通通信信站站通通信信站站通通信信站站通通信信站站 光纜 rturturturtu mtc（管理監(jiān)測(cè)中心） pstn（公眾交換網(wǎng)） pstdn（分組交換網(wǎng)） ddn（數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)網(wǎng)） fiberward 光纖在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng) 北京世紀(jì)瑞爾技術(shù)股份有限公司 9 century real （pwm） ，以及不間斷電源、機(jī)柜等組成。 系統(tǒng)主要采用光時(shí)域反射測(cè)試技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)光纖鏈路故 障的檢測(cè)、定位以及定量分析，同時(shí)對(duì)可能出現(xiàn)的但尚 未對(duì)通信系統(tǒng)產(chǎn)生影響的光纖鏈路的質(zhì)量劣化實(shí)施巡檢 監(jiān)測(cè)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)隱患，解決總是在后果產(chǎn)生之前。同時(shí) 應(yīng)用光合波分波技術(shù)及光濾波設(shè)備實(shí)現(xiàn)對(duì)實(shí)用光

14、纖在線 測(cè)試，為通信線路維護(hù)人員提供了最具有代表性的測(cè)試 數(shù)據(jù)，并對(duì)通信網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行狀況提供科學(xué)的定量分析。 另外，精密光切換技術(shù)應(yīng)用于本系統(tǒng)，以實(shí)現(xiàn)光時(shí)域反 射測(cè)試設(shè)備對(duì)多路光纖的測(cè)試，從而充分發(fā)揮其效用， 并降低系統(tǒng)造價(jià)。整個(gè)系統(tǒng)是架構(gòu)于計(jì)算機(jī)系統(tǒng)之上的， 因此系統(tǒng)還采用了各種計(jì)算機(jī)技術(shù)，如計(jì)算機(jī)通信、遠(yuǎn) odf ocm 傳輸設(shè)備 通 信 網(wǎng) 絡(luò) mtc (管理監(jiān)控中心) 實(shí)用光纖 備用光纖 rtu (遠(yuǎn)端測(cè)試部分) 光纜線路 osm tcm pwm fiberward 光纖在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng) 北京世紀(jì)瑞爾技術(shù)股份有限公司 10 century real 程控制、數(shù)據(jù)庫、數(shù)據(jù)分析與信息處理等。各個(gè)

15、設(shè)備模 塊可靠協(xié)同地動(dòng)作，各種技術(shù)靈活有效地應(yīng)用，構(gòu)成了 本系統(tǒng)并實(shí)現(xiàn)了本系統(tǒng)的功能。 （一）（一） 、ocm（光纖監(jiān)測(cè)及控制單元）（光纖監(jiān)測(cè)及控制單元） 1、光纖監(jiān)測(cè)單元（、光纖監(jiān)測(cè)單元（otdr） otdr 是對(duì)光纖進(jìn)行測(cè)試的設(shè)備，本系統(tǒng)采用卡式 otdr 。 otdr 為先進(jìn)的光纖測(cè)試設(shè)備，產(chǎn)品具有高品質(zhì)，高 可靠性，測(cè)試性能好，測(cè)試結(jié)果精度高等特點(diǎn)。 otdr 技術(shù)指標(biāo)： wavelength(nm):1310/1550/1625 dynamic range(db)34/38/40/42 attenuation dead zone(m) 20 event dead zone(m):3

16、distance range(km): 1.25/2.5/5/10/21/40/80/150/240 pluse width(ns):10/30/100/275/1000/2500/10000/20000 linearity db/db 0.05 loss threshold(db)0.01 loss resolution(db)0.001 sampling resolution(m)0.08 to 10 sampling pointsup to 30000 accuracy(1m+0.002%distance) real time refresh 1 second environmental

17、 conditions -5 to 50 fiberward 光纖在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng) 北京世紀(jì)瑞爾技術(shù)股份有限公司 11 century real otdr 可采用 1310nm/1550nm/1625nm 等波長(zhǎng)做為 測(cè)試窗口。采用 1625nm 波長(zhǎng)可實(shí)現(xiàn)對(duì)實(shí)用光纖（在用 纖）的測(cè)試。且在 1625nm 波長(zhǎng)下，測(cè)試信號(hào)對(duì)光纖的 微彎、微壓、滲水、析氫有著比較敏感的反應(yīng)，易于在 測(cè)試曲線上反映出來。因此采用 1625nm 波長(zhǎng)進(jìn)行測(cè)試 是光纖測(cè)試的發(fā)展趨勢(shì)。 2、控制模塊、控制模塊 控制模塊，是對(duì) otdr 進(jìn)行多種控制，并實(shí)現(xiàn)人機(jī)交 互的設(shè)備。采用 pentium 處理器，提供標(biāo)準(zhǔn)接口，可實(shí)

18、現(xiàn)對(duì) otdr 的快速檢修和維護(hù)，通過硬件和軟件對(duì) otdr 進(jìn)行控制，可啟動(dòng) otdr 測(cè)試，中斷 otdr 測(cè)試， 設(shè)置和更改 otdr 測(cè)試參數(shù)，設(shè)置 otdr 測(cè)試方式，存 儲(chǔ)測(cè)試結(jié)果。符合工業(yè)控制標(biāo)準(zhǔn)，適合在無人機(jī)房?jī)?nèi)使 用。 （二）（二） 、osm（光路切換及耦合單元）（光路切換及耦合單元） 1、 光耦合模塊光耦合模塊 （wdm） wdm 是實(shí)現(xiàn)測(cè)試光波與傳輸光波共行，或?qū)y(cè)試光 波與傳輸光波分離的設(shè)備，利用光分波合波器可對(duì)實(shí)用 光纖進(jìn)行測(cè)試。 fiberward 光纖在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng) 北京世紀(jì)瑞爾技術(shù)股份有限公司 12 century real 本系統(tǒng)選用的 wdm 采用電介質(zhì)干涉濾

19、波器技術(shù)，在 信道隔離、pdl（polarization dependent loss） 、 pml（polarization mode loss） 、反射損耗等方面具有優(yōu) 越的特性。 本系統(tǒng)采用的 wdm 為全向型光分波合波器，對(duì)光波 的來向沒有限制。此 wdm 對(duì)傳輸光波和測(cè)試光波具有良 好的分離效果，其信道阻隔能力好，介入衰耗低。 active fiber testing - wdm coupler tx rx otdr 2 1 1 + 2 1 fiberward 光纖在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng) 北京世紀(jì)瑞爾技術(shù)股份有限公司 13 century real wdm 可分為單向型和全向型功能示意圖： w

20、dm 技術(shù)指標(biāo)： wavelength1 1280-1360nm wavelength2 1500-1565nm wavelength3 1615-1690nm loss 10.8db loss 20.8db loss 340db 40db 45db return loss(all ports) 50db directivity 60db polarization sensitivity 0.1db polarization dispersion 0.1psec operating temperature -40 to 70 connectors fc,st,sc port 3 port 1

21、port 2 unidirection 1 2 1+2port 3 port 1 port 2 unidirection 1 2 1+2 port 3 port 1 port 2 universal 3 1,2,3 1,2 fiberward 光纖在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng) 北京世紀(jì)瑞爾技術(shù)股份有限公司 14 century real 2、光路切換模塊、光路切換模塊 光路切換模塊具備良好的光學(xué)性能和高度的可靠性， 具有低介入損耗、較大的反射損耗、高度的信道隔離度， 以及高度可靠的重復(fù)切換能力和快速的切換速度等特性。 系統(tǒng)采用光路切換模塊可使一個(gè)光時(shí)域反射器可對(duì)多 個(gè)光纖通道進(jìn)行測(cè)試，以達(dá)到充分利用光纖測(cè)試、

22、減少 投資的目的。 光路切換模塊為 1n 型，n 的最大數(shù)量可達(dá) 100，完 全符合北美 ul 和歐洲標(biāo)準(zhǔn)。 技術(shù)指標(biāo)： insertion loss0.4db return loss65db polarization dependent loss0.03db insertion loss stability 0.003db repeatability sequential switching random switching 0.003db 0.01db crosstalk-100db input power-100db switching time one channel each add

23、itional channel 25ms 12ms operating temperature 0 to 55 fiberward 光纖在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng) 北京世紀(jì)瑞爾技術(shù)股份有限公司 15 century real （三）（三） 、tcm（組網(wǎng)通信模塊）（組網(wǎng)通信模塊） 組網(wǎng)通信模塊是實(shí)現(xiàn) rtu 與 mtc 組網(wǎng)的設(shè)備，rtu 與 mtc 之間一般采用點(diǎn)對(duì)點(diǎn)連接，為星形網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。組 網(wǎng)通信模塊有不同的規(guī)格型號(hào)，以適用于不同的通信通 道，如 pstn、pstdn、ddn 等等。 （四）（四） 、pwm（電源模塊）（電源模塊） rtu 的各模塊均由配套的 pwm 進(jìn)行供電，供電電 源為 220v（a

24、c） ，為保證供電的可靠性，配置在線式不 間斷電源進(jìn)行供電。對(duì)沒有 220v（ac）的通信機(jī)房，系 統(tǒng)提供 48v（dc）電源模塊供選配。 （五）（五） 、機(jī)柜及配件、機(jī)柜及配件 機(jī)柜用于放置 ocm，osm，sdm，pwm，tcm 等 模塊，以及不間斷電源等設(shè)備。機(jī)柜為標(biāo)準(zhǔn) 19機(jī)柜。 機(jī)柜正面示意圖見第 10 頁圖。 三、管理測(cè)試中心（mtc） （一）（一） 、管理主機(jī)、管理主機(jī) 管理主機(jī)采用 ibm 微機(jī)，其配置標(biāo)準(zhǔn)為：cpu 為 fiberward 光纖在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng) 北京世紀(jì)瑞爾技術(shù)股份有限公司 16 century real pii 400，內(nèi)存為 64m，硬盤為 6g，配以 17

25、寸大屏幕顯 示器,具有很好的圖形處理能力。 （二）（二） 、外設(shè)（打印機(jī)、不間斷電源）、外設(shè)（打印機(jī)、不間斷電源） 系統(tǒng)配置激光打印機(jī)，為保證管理主機(jī)供電的可靠 采用不間斷電源供電。 （三）（三） 、系統(tǒng)軟件、系統(tǒng)軟件 光纖監(jiān)測(cè)系統(tǒng)軟件是完成 mtc 對(duì) rtu 進(jìn)行管理、數(shù) 據(jù)通信、數(shù)據(jù)處理/存儲(chǔ)、系統(tǒng)告警等一系列功能的智能 中心。系統(tǒng)軟件由一系列軟件模塊組成，其模塊組成如 下：系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫、系統(tǒng)地理及圖形支持、數(shù)據(jù)處理分析、 光纜監(jiān)測(cè)任務(wù)控制。 四、四、光耦合模塊（fcu） fcu 在 fiberward 光纜在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中，是使測(cè)試光波 跨過通信站繼續(xù)監(jiān)測(cè)下一段光纜，或使測(cè)試光波到達(dá)某通

26、信站即停止不再前行。fcu 是由光分波合波器（wdm） 、光 濾波器（filter）等器件組成。 wdm 上面已經(jīng)介紹，不再重復(fù)。 光濾波器的作用是使傳輸入光波信號(hào)通過，而測(cè)試光波 信號(hào)阻斷；光通道中接入濾波器后可以阻止測(cè)試光波信號(hào) 進(jìn)入傳輸設(shè)備。高品質(zhì)的濾波器應(yīng)具有較低的介入損耗、 對(duì)通過波長(zhǎng)有良好的導(dǎo)通性，對(duì)阻隔波長(zhǎng)有良好阻斷性。 fiberward 光纖在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng) 北京世紀(jì)瑞爾技術(shù)股份有限公司 17 century real 本系統(tǒng)選用進(jìn)口光濾波器，為插頭式低通濾波器，是 直接安裝在光配線架或傳輸設(shè)備上，具有體積小、安裝方 便的特點(diǎn)，具有較好的濾波和選擇信號(hào)能力。適用于 hpc 或 a

27、pc 拋光的 fc 和 sc 連接。 技術(shù)指標(biāo)： passband wavelength insertion loss return loss 131020nm 1.5db 45db 1310/1550nm 1.5db 45db rejectband wavelength isolation return loss 155020nm 40db 40db 1625nm 25db fp 系列單模光纖 fc/sc 即插式低通濾波器特性曲線 （1310/1550 阻；1625 通） 12001300140015001600 1700 30 15 45 wavelength(nm) insertion

28、loss (db) bandpass transmission characteristic fiberward 光纖在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng) 北京世紀(jì)瑞爾技術(shù)股份有限公司 18 century real 第三章第三章 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 一、系統(tǒng)典型結(jié)構(gòu) fiberward 光纜監(jiān)測(cè)系統(tǒng)按結(jié)構(gòu)主要可以分為三個(gè)部分， 即監(jiān)測(cè)站（rtu） 、管理站（mtc） 、通信通道。但組成一個(gè) 光纖監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)光纜的監(jiān)測(cè)，往往還需要設(shè)置跨接 站（fcu-j） 、端站（fcu-t） ；監(jiān)測(cè)站實(shí)施對(duì)光纜光纖的測(cè) 試，管理站實(shí)現(xiàn)對(duì)監(jiān)測(cè)站的管理，跨接站使測(cè)試光波繞過 傳輸設(shè)備繼續(xù)前行測(cè)試下一段光纖，端站阻止測(cè)試光波繼 續(xù)前行

29、。一個(gè)典型的光纖監(jiān)測(cè)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如第 20 頁圖光纜 在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖所示。 二、監(jiān)測(cè)站結(jié)構(gòu) 監(jiān)測(cè)站實(shí)現(xiàn)對(duì)光纜光纖的監(jiān)測(cè)。監(jiān)測(cè)站需要配置 rtu，由 rtu 實(shí)現(xiàn)對(duì)實(shí)用光纖和備用光纖的測(cè)試。監(jiān)測(cè)站內(nèi)的 rtu 可向 a 端、b 端兩個(gè)方向測(cè)試一段長(zhǎng)度的光纜。下圖所示： o d f o d f . . 光纜 光纖 光纜 光纖 . . . . b a rtu fiberward 光纖在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng) 北京世紀(jì)瑞爾技術(shù)股份有限公司 19 century real 三、跨接站結(jié)構(gòu) 在測(cè)試實(shí)用光纖的情況下，測(cè)試信號(hào)是禁止進(jìn)入傳輸設(shè) 備的，否則將干擾傳輸系統(tǒng)的正常工作。因此當(dāng)測(cè)試信號(hào) 需要經(jīng)過設(shè)有傳輸設(shè)備的

30、通信站繼續(xù)測(cè)試下一段光纖時(shí)， 此通信站需要設(shè)置為跨接站?？缃诱拘枰渲?fcu-j 模塊， 使光測(cè)試信號(hào)繞過傳輸設(shè)備繼續(xù)前行，對(duì)備用光纖只要用 光跳線將兩段光纖連接起來即可?？缃诱窘Y(jié)構(gòu)如下圖所示： 四、端 站結(jié) 構(gòu) 當(dāng)測(cè)試信號(hào)到達(dá)某個(gè)通信站后，不需要再繼續(xù)前行， 為了防止測(cè)試信號(hào)進(jìn)入傳輸設(shè)備，需要在傳輸設(shè)備之前設(shè) 置光濾波設(shè)備（fcu-t 模塊） ，將測(cè)試信號(hào)阻斷。配置了 fcu-t 模塊的通信站稱為端站。端站結(jié)構(gòu)示意圖如下所示： o d f o d f . . 光纖 光纖 . . . . 1310波長(zhǎng) 1625波長(zhǎng) 1310+1625 1310+1625 fcu-j o d f . . 光纖

31、 . fcu-t 1310ns+1625ns 1310ns fiberward 光纖在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng) 北京世紀(jì)瑞爾技術(shù)股份有限公司 20 century real fiberward 光纖在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng) 北京世紀(jì)瑞爾技術(shù)股份有限公司 22 century real 傳輸 設(shè)備 端端站站 跨跨接接站站 管管理理站站 光光纜纜在在線線監(jiān)監(jiān)測(cè)測(cè)系系統(tǒng)統(tǒng)典典型型結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)示示意意圖圖 端端站站 s 傳輸 設(shè)備 rtu 端端站站 監(jiān)監(jiān)測(cè)測(cè)站站監(jiān)監(jiān)測(cè)測(cè)站站 光纜 測(cè)試方向及距離 組網(wǎng)通信通道 fcu-t 傳輸 設(shè)備 fcu-j 傳輸 設(shè)備 fcu-t s 傳輸 設(shè)備 rtu 傳輸 設(shè)備 fcu-t fiberwa

32、rd 光纖在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng) 北京世紀(jì)瑞爾技術(shù)股份有限公司 23 century real 五、測(cè)試波長(zhǎng) 光纜監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，可有 1310nm/1550nm/1625nm 三種測(cè)試窗口供選用。1310nm/1550nm 為光傳輸系統(tǒng)使用 波長(zhǎng)，如測(cè)試實(shí)用光纖應(yīng)選用 1625nm 作測(cè)試窗口。從測(cè) 試性能看 1625nm 窗口測(cè)試性能最佳，但 1625nm 窗口的 測(cè)試設(shè)備有的動(dòng)態(tài)范圍較小，隨著技術(shù)的發(fā)展，1625nm 窗 口的測(cè)試設(shè)備的動(dòng)態(tài)范圍已接近 1310nm/1550nm 窗口測(cè) 試設(shè)備的動(dòng)態(tài)范圍，因此目前對(duì)光纜的測(cè)試趨向于采用 1625nm 波長(zhǎng)的測(cè)試窗口。 六、系統(tǒng)的擴(kuò)展 系統(tǒng)采用模塊化

33、設(shè)計(jì)和模塊化結(jié)構(gòu)，易于實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的擴(kuò)展， 系統(tǒng)還可以隨著光纜網(wǎng)絡(luò)的擴(kuò)展而逐步擴(kuò)展。 北北京京創(chuàng)創(chuàng)業(yè)業(yè)數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)工工程程公公司司 9 99 9. . 3 3 光光纖纖監(jiān)監(jiān)測(cè)測(cè)窗窗口口 1310nm1550nm1625nm 測(cè)試效果 測(cè)試距離 光纜監(jiān)測(cè)系統(tǒng)可以采用 1310nm、1550nm、1625nm窗口進(jìn)行測(cè)試， 對(duì)于不同的測(cè)試窗口系統(tǒng)的差異見上圖。 1625nm窗口的光纜監(jiān)測(cè)系統(tǒng)對(duì)于光纖的細(xì)微變化如微壓、微彎、滲水、析氫 具有最敏感的反應(yīng)，預(yù)計(jì)在今后會(huì)有較大的發(fā)展。 fiberward 光纖在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng) 北京世紀(jì)瑞爾技術(shù)股份有限公司 24 century real 擴(kuò)展的方式： 測(cè)試光通道的增

34、加：當(dāng)光纜網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展后，監(jiān)測(cè)站現(xiàn)有監(jiān)測(cè) 光通道不能滿足測(cè)試需要時(shí)，可以增加測(cè)試光通道數(shù)量， 通過更換或增加光路切換及耦合設(shè)備，即可實(shí)現(xiàn)對(duì)測(cè)試光 通道的擴(kuò)展。 監(jiān)測(cè)站的增加：當(dāng)光纜網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展后，現(xiàn)有監(jiān)測(cè)站不能履蓋 時(shí)，可通過監(jiān)測(cè)站（rtu）的增加來增加履蓋范圍。增加 rtu 后，只要在 mtc 增加通信模塊，并對(duì)管理系統(tǒng)進(jìn)行重 新設(shè)置即可實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的擴(kuò)展。 第四章第四章 系統(tǒng)技術(shù)指標(biāo)系統(tǒng)技術(shù)指標(biāo) 測(cè)試窗口1310/1550/1625nm rtu 監(jiān)測(cè)光纖通道數(shù)8-100，最大可擴(kuò)至 800 rtu 允許接入 otdr 模塊數(shù)2 個(gè) 測(cè)試最小事件盲區(qū)3m 測(cè)試最小損耗盲區(qū)20m 測(cè)試精度1m 動(dòng)態(tài)范圍

35、i 型 ii 型 iii 型 iv 型 34db 38db 40db 42db 系統(tǒng)組網(wǎng)通道pstn, pstdn,ddn,lan,wan 任務(wù)測(cè)試測(cè)試周期0.5-48h（可自行設(shè)定） 指定測(cè)試測(cè)試時(shí)間無限制 系統(tǒng)可監(jiān)測(cè) rtu 數(shù)48 系統(tǒng)對(duì)傳輸系統(tǒng)的影響1.5-3db 系統(tǒng)兼容 otdr 類型卡式 otdr 系統(tǒng)軟件平臺(tái)windows 95/ windows98/windows nt rtu 機(jī)柜外形尺寸 5656002000mm rtu 功率300w fiberward 光纖在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng) 北京世紀(jì)瑞爾技術(shù)股份有限公司 25 century real 第五章第五章 系統(tǒng)功能系統(tǒng)功能 一、r

36、tu 功能 手動(dòng)對(duì)光纜線路中被監(jiān)測(cè)光纖進(jìn)行測(cè)試 操作人員可以在監(jiān)測(cè)站直接控制系統(tǒng)對(duì)光纖進(jìn)行測(cè)試， fiberward 光纖在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng) 北京世紀(jì)瑞爾技術(shù)股份有限公司 26 century real 操作人員可以選擇被測(cè)試光纖，配置測(cè)試參數(shù)，即時(shí)對(duì)光 纖進(jìn)行測(cè)試。自動(dòng)對(duì)光纜線路中被監(jiān)測(cè)光纖進(jìn)行測(cè)試 rtu 接收 mtc 下達(dá)的測(cè)試任務(wù)表，按照任務(wù)表的時(shí)間、參數(shù)、 光纖號(hào)，自動(dòng)執(zhí)行對(duì)光纖進(jìn)行測(cè)試的任務(wù)，任務(wù)完成后自 動(dòng)停止，等待下一次測(cè)試。測(cè)試時(shí)系統(tǒng)顯示測(cè)試狀態(tài)。 告警測(cè)試 fiberward 光纖在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng) 北京世紀(jì)瑞爾技術(shù)股份有限公司 27 century real fiberward 光纜

37、在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)提供與傳輸系統(tǒng)告 警輸出的接口，可以接受傳輸系統(tǒng)發(fā)出的告警信息。 當(dāng) rtu 接到告警信息時(shí)，立即啟動(dòng)對(duì)相關(guān)光纖進(jìn)行測(cè) 試并同時(shí)發(fā)出告警信息；系統(tǒng)自動(dòng)對(duì)告警測(cè)試結(jié)果進(jìn) 行處理，發(fā)現(xiàn)故障再次告警。 fiberward 光纜在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)提供與光功率計(jì)的接 口，根據(jù)測(cè)行的光功率的大小，確定是否發(fā)出告警； 告警后立即啟動(dòng)對(duì)相關(guān)光纖的測(cè)試；系統(tǒng)自動(dòng)對(duì)告警 測(cè)試結(jié)果進(jìn)行處理，發(fā)現(xiàn)故障再次告警。在實(shí)現(xiàn)系統(tǒng) 時(shí)，用戶可根據(jù)需要選擇不同的光功率計(jì)測(cè)試方式： 光功率計(jì)主動(dòng)式測(cè)試方式：系統(tǒng)配置測(cè)試光源，由 mtc 控制測(cè)試光源發(fā)出測(cè)試光波，光功率計(jì)接收測(cè)試 光波并進(jìn)行分析，以確定傳輸系統(tǒng)是否發(fā)生故障。

38、光功率計(jì)被動(dòng)式測(cè)試方式：系統(tǒng)配置光耦合器，傳 輸光波通過光耦合器分出很小一部分光波，光功率計(jì) 接收此光波并進(jìn)行分析，以確定傳輸系統(tǒng)是否發(fā)生故 障。 與 mtc 通信，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳遞 rtu 可將測(cè)試數(shù)據(jù)，告警信息等按設(shè)置傳送到 mtc， 并接收 mtc 下達(dá)的命令、任務(wù)。通過 rtu 可對(duì)系統(tǒng) 通信參數(shù)進(jìn)行設(shè)置，以保證通信的暢通。 fiberward 光纖在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng) 北京世紀(jì)瑞爾技術(shù)股份有限公司 28 century real 系統(tǒng)安全管理 系統(tǒng)安全管理包括系統(tǒng)日志管理和系統(tǒng)口令管理，只 有用戶名和口令均輸入正確，才能進(jìn)入系統(tǒng)進(jìn)行操作。 以防止非操作人員對(duì)系統(tǒng)的誤操作。 系統(tǒng)記錄全部的操作過程

39、，形成系統(tǒng)日志，以備對(duì)系 統(tǒng)運(yùn)行的歷史進(jìn)行查看。 fiberward 光纖在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng) 北京世紀(jì)瑞爾技術(shù)股份有限公司 29 century real 二、mtc 功能 遠(yuǎn)程控制 rtu 對(duì)光纖進(jìn)行測(cè)試 在 mtc 可遠(yuǎn)程控制多個(gè)監(jiān)測(cè)站對(duì)光纖進(jìn)行實(shí)時(shí)測(cè)試、定 時(shí)測(cè)試、任務(wù)測(cè)試。rtu 收到傳輸系統(tǒng)的告警信息，自動(dòng) 啟動(dòng)告警測(cè)試。 實(shí)時(shí)測(cè)試實(shí)時(shí)測(cè)試 操作人員直接控制對(duì)光纖測(cè)試，實(shí)時(shí)監(jiān)視測(cè)試結(jié)果，操 作人員可以直接監(jiān)視測(cè)試的進(jìn)程。 任務(wù)測(cè)試任務(wù)測(cè)試 由操作人員預(yù)先設(shè)置任務(wù)表，系統(tǒng)按照任務(wù)表自動(dòng)進(jìn)行 測(cè)試。任務(wù)表可以選擇以 48 小時(shí)為一時(shí)間周期，在此周期 fiberward 光纖在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng) 北京世

40、紀(jì)瑞爾技術(shù)股份有限公司 30 century real 內(nèi)系統(tǒng)自動(dòng)定時(shí)啟動(dòng)對(duì)光纜進(jìn)行測(cè)試，在一周期內(nèi)操作人 員可以設(shè)置對(duì)某號(hào)光纖進(jìn)行一次測(cè)試或多次測(cè)試，系統(tǒng)按 照周期規(guī)律自動(dòng)執(zhí)行測(cè)試任務(wù)。在任務(wù)測(cè)試時(shí)，系統(tǒng)可以 自動(dòng)響應(yīng)立即測(cè)試、定時(shí)測(cè)試、告警測(cè)試，當(dāng)響應(yīng)的測(cè)試 完成后，繼續(xù)執(zhí)行任務(wù)測(cè)試。 告警測(cè)試告警測(cè)試 當(dāng)傳輸系統(tǒng)配置告警模塊，并將告警模塊輸出接入光纜 監(jiān)測(cè)系統(tǒng)；或光纜監(jiān)測(cè)系統(tǒng)配置了光功率計(jì)測(cè)試及告警模 塊時(shí)。當(dāng) rtu 接到告警信息時(shí)，立即啟動(dòng)對(duì)有關(guān)光纖進(jìn)行 測(cè)試并同時(shí)發(fā)出告警信息；系統(tǒng)自動(dòng)對(duì)告警測(cè)試結(jié)果進(jìn)行 處理，發(fā)現(xiàn)故障再次告警。 fiberward 光纖在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng) 北京世紀(jì)瑞爾技

41、術(shù)股份有限公司 31 century real 告警 系統(tǒng)對(duì)測(cè)試數(shù)據(jù)自動(dòng)進(jìn)行處理，與簽名事件進(jìn)行比較， 當(dāng)發(fā)現(xiàn)事件點(diǎn)、損耗、劣化等出現(xiàn)異常時(shí)（超過門限值時(shí)） ， 即發(fā)出告警信息，告警分為一般告警和嚴(yán)重告警，告警信 息的類型可由系統(tǒng)操作人員設(shè)定。判斷是否告警的門限值 也可由系統(tǒng)操作人員設(shè)定。 當(dāng)系統(tǒng)接到傳輸系統(tǒng)的告警信號(hào)時(shí)即發(fā)出告警，同時(shí)自 動(dòng)對(duì)告警光纖進(jìn)行測(cè)試，發(fā)現(xiàn)故障將再次發(fā)出告警。 告警時(shí)系統(tǒng)發(fā)出聲音并出現(xiàn)告警提示界面，系統(tǒng)提供多 種告警聲音選擇，供不同操作環(huán)境和區(qū)分不同告警類型的 需要。也可根據(jù)用戶需要增加其它告警通知的手段，如告 警信息自動(dòng)呼機(jī)通知，告警信息自動(dòng)電話通知等。 fiber

42、ward 光纖在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng) 北京世紀(jì)瑞爾技術(shù)股份有限公司 32 century real 對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理 形成測(cè)試事件表和測(cè)試曲線形成測(cè)試事件表和測(cè)試曲線 對(duì) otdr 測(cè)試的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，形成測(cè)試事件表和測(cè)試 曲線供操作人員查看。操作人員可對(duì)測(cè)試曲線進(jìn)行無級(jí)縮 放，以查看分析事件點(diǎn)的細(xì)節(jié)。 測(cè)試結(jié)果自動(dòng)處理測(cè)試結(jié)果自動(dòng)處理 系統(tǒng)可自動(dòng)將測(cè)試結(jié)果與預(yù)置的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，超 過門限值即產(chǎn)生告警。 測(cè)試結(jié)果人工處理測(cè)試結(jié)果人工處理 操作人員也可隨時(shí)查看測(cè)試結(jié)果，同時(shí)調(diào)出標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)或 曲線與測(cè)試數(shù)據(jù)和曲線，進(jìn)行進(jìn)一步分析判斷。 fiberward 光纖在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng) 北京世紀(jì)瑞爾技術(shù)股份有限公司

43、33 century real 光纖劣化趨勢(shì)分析光纖劣化趨勢(shì)分析 通過對(duì)一定時(shí)期內(nèi)所測(cè)光纖的事件點(diǎn)和整體的損耗特性 的比較，分析出該光纖損耗特性的變化趨勢(shì)，以判斷該光 纖的劣化趨勢(shì)是否大于平均水平，如果大于平均水平或經(jīng) 驗(yàn)數(shù)值，系統(tǒng)發(fā)出告警。 故障地點(diǎn)判定 系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)故障后，系統(tǒng)通過預(yù)先輸入的光纖相關(guān)資料， 結(jié)合地理圖形支持系統(tǒng)自動(dòng)判定故障地點(diǎn)，并通過圖形顯 示和距基準(zhǔn)點(diǎn)距離兩種方式給出故障位置，幫助維護(hù)人員 迅速排除故障。 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì) 對(duì)故障原因進(jìn)行統(tǒng)計(jì)對(duì)故障原因進(jìn)行統(tǒng)計(jì) fiberward 光纖在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng) 北京世紀(jì)瑞爾技術(shù)股份有限公司 34 century real 系統(tǒng)可對(duì)故障的原因、地點(diǎn)

44、等多項(xiàng)條件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，為管 理人員提供決策幫助。 對(duì)告警原因進(jìn)行統(tǒng)計(jì)對(duì)告警原因進(jìn)行統(tǒng)計(jì) 系統(tǒng)可對(duì)告警的原因、類型等進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。 存儲(chǔ)數(shù)據(jù) 保存告警信息保存告警信息 系統(tǒng)可以長(zhǎng)期保存所有告警信息，供操作人員查看、統(tǒng) 計(jì)。 保存測(cè)試數(shù)據(jù)保存測(cè)試數(shù)據(jù) 系統(tǒng)可保存一年以上的的測(cè)試數(shù)據(jù)，供操作人員查看。 對(duì)于過期數(shù)據(jù)，操作人員可選擇備份或刪除。 重要數(shù)據(jù)備份重要數(shù)據(jù)備份 對(duì)于系統(tǒng)的重要數(shù)據(jù)，如測(cè)試優(yōu)化參數(shù)、簽名事件等， 系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)備份和恢復(fù)功能。 fiberward 光纖在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng) 北京世紀(jì)瑞爾技術(shù)股份有限公司 35 century real 安全管理 多重用戶、口令、權(quán)限管理多重用戶、口令、權(quán)限管理

45、系統(tǒng)提供多用戶、多口令和三重權(quán)限管理，系統(tǒng)操作人 員可對(duì)不同用戶設(shè)定不同的口令，不同的權(quán)限。高級(jí)權(quán)限 可對(duì)系統(tǒng)所有參數(shù)進(jìn)行設(shè)置，查看系統(tǒng)全部信息；中級(jí)權(quán) 限只能對(duì)系統(tǒng)部分參數(shù)進(jìn)行設(shè)置、查看系統(tǒng)部分信息；低 級(jí)權(quán)限不能設(shè)置系統(tǒng)的參數(shù)，只能進(jìn)行部分操作。中級(jí)、 低級(jí)權(quán)限的范圍由高級(jí)權(quán)限設(shè)置。 北北京京創(chuàng)創(chuàng)業(yè)業(yè)數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)工工程程公公司司 9 99 9. . 3 3 系系統(tǒng)統(tǒng)功功能能- -完完備備的的數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)庫庫系系統(tǒng)統(tǒng) 管管理理站站監(jiān)監(jiān)測(cè)測(cè)站站 v 基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫 v 基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫 v 基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫 光纖標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫 地理信息數(shù)據(jù)庫 光纜數(shù)據(jù) 芯線數(shù)據(jù) 實(shí)時(shí)測(cè)試數(shù)據(jù) 基本數(shù)據(jù) 定時(shí)測(cè)試數(shù)據(jù) v 基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫 v

46、備份數(shù)據(jù)庫 v 實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫 基本數(shù)據(jù) 用戶數(shù)據(jù) 光纜數(shù)據(jù) 芯線數(shù)據(jù) 定時(shí)測(cè)試數(shù)據(jù) 異常時(shí)數(shù)據(jù) 備份數(shù)據(jù) fiberward 光纖在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng) 北京世紀(jì)瑞爾技術(shù)股份有限公司 36 century real 系統(tǒng)操作日志系統(tǒng)操作日志 系統(tǒng)逐項(xiàng)記錄全部的操作情況，如用戶、操作時(shí)間，操 作內(nèi)容等；系統(tǒng)管理人員可通過查看系統(tǒng)操作日志了解系 統(tǒng)的運(yùn)行情況。 fiberward 光纖在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng) 北京世紀(jì)瑞爾技術(shù)股份有限公司 37 century real 第三部分第三部分 測(cè)試原理測(cè)試原理 第六章第六章 測(cè)試原理測(cè)試原理 1、otdr 的測(cè)試原理 光時(shí)域反射測(cè)試技術(shù)是在分析光于光纖中傳輸時(shí)反射 回能量的時(shí)

47、域分布規(guī)律的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)對(duì)光纖的光傳輸性 能的定量（衰耗、距離）測(cè)試。反射測(cè)試技術(shù)目前已廣泛 應(yīng)用于光、電、電磁波、聲等測(cè)試領(lǐng)域。 激光在光纖中傳輸時(shí)絕大部分能量由發(fā)射端傳送至接 收端，但仍有一小部分損耗在光纖鏈路中，造成激光傳輸 損耗。損耗主要是由兩個(gè)物理效應(yīng)造成的，分別是瑞利散 射效應(yīng)和費(fèi)尼爾反射效應(yīng)。 瑞利散射效應(yīng)是由于纖芯中微小雜質(zhì)及不均勻性造成的 光的散射而產(chǎn)生的，由于雜質(zhì)及不均勻性的分布在光纖中 的均勻連續(xù)的，導(dǎo)致這種效應(yīng)在光纖中是連續(xù)產(chǎn)生的。 發(fā)送接收 fiberward 光纖在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng) 北京世紀(jì)瑞爾技術(shù)股份有限公司 38 century real 由上圖可見，從發(fā)送端發(fā)出的激

48、光束在光纖的任一點(diǎn) 均產(chǎn)生散射，這些散射光中的一部分又返回至發(fā)送端，同 時(shí)在反射過程中又在返途中的各點(diǎn)產(chǎn)生散射。假設(shè)發(fā)射端 發(fā)出一個(gè)窄光脈沖，該脈沖在向前傳輸時(shí)于光纖中的每一 點(diǎn)均會(huì)產(chǎn)生瑞利散射，其中一部分能量會(huì)又傳回至發(fā)射端， 于是發(fā)射端發(fā)送完光脈沖后，在一定時(shí)間內(nèi)會(huì)收到連續(xù)的 逐漸減弱的反射能量，經(jīng)復(fù)雜的折算后這一時(shí)域的反射能 量信號(hào)可以反映出光纖各點(diǎn)對(duì)光傳輸?shù)乃ズ那闆r，由該能 量信號(hào)構(gòu)成的時(shí)域曲線稱為背向散射曲線。曲線的特點(diǎn)是 逐漸遞減的。 fiberward 光纖在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng) 北京世紀(jì)瑞爾技術(shù)股份有限公司 39 century real 背向散射曲線如下圖所示： 若光纖是連續(xù)非熔接的，

49、則曲線是線性的，且曲線的斜 率就是此光纖對(duì)測(cè)試光的平均衰耗（attenuation） 。如果在 光纖鏈路中有熔接點(diǎn)存在，因熔接點(diǎn)的散射效應(yīng)更嚴(yán)重， 則光脈沖經(jīng)過該點(diǎn)后產(chǎn)生散射回傳時(shí)，會(huì)又被散射掉較多 的能量，于是反映在曲線上會(huì)出現(xiàn)一個(gè)臺(tái)階，臺(tái)階前后的 能量差，反映了該點(diǎn)對(duì)光的衰減程度，稱為事件損耗 （loss） 。非機(jī)械連接的光纖背向散射曲線就是由以上兩種 事件波形構(gòu)成。 非機(jī)械連接光纖背向散射如下圖所示: a-b平均衰耗:attab=_ ea eb ab0距離(時(shí)間) 背向散射曲線示意圖 能量 (db) b - a ea-eb 連續(xù)光纖段 fiberward 光纖在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng) 北京世紀(jì)瑞爾技

50、術(shù)股份有限公司 40 century real 費(fèi)尼爾反射效應(yīng)是由光纖鏈路中的折射率突變點(diǎn)產(chǎn)生 的，類似于鏡面反射。發(fā)射端發(fā)送的光脈沖經(jīng)一段時(shí)間的 傳輸至折射率突變點(diǎn)產(chǎn)生反射，又返回至發(fā)射端，于是會(huì) 在發(fā)射端接收到的背向散射曲線上疊加上一個(gè)除幅度外與 發(fā)出的脈沖幾乎相同的脈沖波形。這種現(xiàn)象往往會(huì)發(fā)生在 機(jī)械連接點(diǎn)、終結(jié)點(diǎn)、光纖微斷裂及非良好熔接點(diǎn)。在這 些折射率突變點(diǎn)，反射光能量與入射光能量的比值稱為反 射系數(shù)，取對(duì)數(shù)后以 db 為單位表示。 反射脈沖 e d 有反射點(diǎn)的背向散射曲線示意圖 熔接點(diǎn) ea eb 事件衰耗 =ea-eb 非機(jī)械連接光纖背向散射曲線示意圖 fiberward 光纖在

51、線監(jiān)測(cè)系統(tǒng) 北京世紀(jì)瑞爾技術(shù)股份有限公司 41 century real 由此可見，利用光纖對(duì)光傳輸產(chǎn)生損耗的兩種物理效 應(yīng)，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)光纖鏈路傳輸特性的定量測(cè)量，即通過研 究背向散射曲線的特征可以得知逐如連續(xù)光纖段的平均衰 耗、反射點(diǎn)（可能是故障點(diǎn)，可能是機(jī)械接點(diǎn)等）的反射 系數(shù)、介入損耗、非反射點(diǎn)（可能由擠壓變形，也可能是 熔接點(diǎn)等）的介入損耗、光纖長(zhǎng)度、各事件的位置（可通 過光傳播速度把時(shí)域變換成距離域）等光纖鏈路特性以及 可能對(duì)傳輸產(chǎn)生影響的參數(shù)指標(biāo)。 可以想象，由以上兩種主要的物理效應(yīng)（還有其它一 些物理效應(yīng)，但可忽略）產(chǎn)生的光的反射能量是極其微弱 的，并伴隨較大的噪聲干擾，僅利用單

52、個(gè)光脈沖的反射能 量是難以實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確的定量分析，甚至可能得不到一個(gè)穩(wěn)定 的背向散射曲線。通過研究發(fā)現(xiàn)，反射信號(hào)中的噪聲干擾 是平穩(wěn)的，且期望值為零，于是可以利用多次平均的方法 抑制噪聲干擾，使噪聲收斂至或接近于零，由概率理論可 知，平均次數(shù)的成倍增長(zhǎng)，噪聲信號(hào)的方差將成倍降低， 但平均次數(shù)的成倍增大意味著測(cè)試時(shí)間將以二的冪次增加， 因此不宜將平均次數(shù)取得過大，一般平均時(shí)間不超過三分 鐘。 fiberward 光纖在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng) 北京世紀(jì)瑞爾技術(shù)股份有限公司 42 century real 光時(shí)域反射測(cè)試設(shè)備的原理可參見下圖： 脈沖發(fā)生器產(chǎn)生一個(gè)窄脈沖控制激光器發(fā)出一個(gè)光脈 沖，通過耦合器（12）發(fā)

53、送至被測(cè)光纖鏈路，光脈沖在 光纖鏈路傳輸時(shí)產(chǎn)生散射和反射部分能量又返回至耦合器 2 端，該耦合器的特性為允許光由 1 傳至 2 及由 2 傳至 3， 其它路由是抑制的。由 2 端進(jìn)入耦合器的反射信號(hào)被送至 3 端，進(jìn)而由光接收器把光信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)，同時(shí)進(jìn)行取 樣數(shù)字化，并進(jìn)行信號(hào)處理從而得到一個(gè)光脈沖的背向散 射信號(hào)。采集一定時(shí)間后，將發(fā)出第二個(gè)光脈沖，并采集 第二個(gè)脈沖的背向散射信號(hào)，采集一定數(shù)量的背向散射數(shù) 據(jù)取平均即可繪制出收斂的背向散射曲線，同時(shí)根據(jù)該曲 線數(shù)據(jù)分析出各個(gè)特征事件。 綜上所述，光時(shí)域反射測(cè)試技術(shù)是根據(jù)光纖傳輸中所 2 3 otdr 原理方框圖 1 耦合器 被測(cè)光纖 激

54、光器 光接收器 脈沖 發(fā)生器 信號(hào)處理 fiberward 光纖在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng) 北京世紀(jì)瑞爾技術(shù)股份有限公司 43 century real 具有的兩種物理效應(yīng)，利用大功率激光器，高精度光耦合 技術(shù)，高靈敏度光感技術(shù)，高速、高穩(wěn)定度信號(hào)采樣及信 號(hào)處理部件以及信號(hào)特征分析等處理手段。實(shí)現(xiàn)對(duì)反射信 號(hào)的采樣、處理及分析，從而得出光纖鏈路的傳輸特性數(shù) 據(jù)的一種高精尖技術(shù)。 從光時(shí)域反射測(cè)試設(shè)備測(cè)得的光纖背向散射曲線中可 以定量得出（或計(jì)算出）以下可能對(duì)光通信產(chǎn)生影響的幾 個(gè)參數(shù)： 1、 連續(xù)光纖段的平均衰耗（連續(xù)光纖段的平均衰耗（attenuation） 此參數(shù)表示一段無接點(diǎn)的均勻光纖段的單位公里衰

55、耗 （db/km）,反映了光纖的傳輸性能以及可能存在的劣化。 2、 非反射事件點(diǎn)的介入損耗（非反射事件點(diǎn)的介入損耗（insert loss）及位置及位置 此參數(shù)表示該事件點(diǎn)的存在對(duì)光纖鏈路產(chǎn)生的附加損 耗，單位是 db 大部分的熔接接點(diǎn)，光纖的彎曲、浸水等均 會(huì)在曲線中表現(xiàn)為非反射事件點(diǎn)，同時(shí)產(chǎn)生介入損耗。 3、 反射事件點(diǎn)的反射系數(shù)反射事件點(diǎn)的反射系數(shù)(reflectence)，介入損耗，介入損耗 反射事件點(diǎn)的反射程度越大，則會(huì)對(duì)光通信產(chǎn)生兩個(gè) 影響，一是強(qiáng)烈的反射脈沖會(huì)對(duì)發(fā)射端激光器產(chǎn)生不良效 應(yīng)影響；二是反射的增大必然導(dǎo)致光信號(hào)能量通過該事件 點(diǎn)后的能量減少。一般機(jī)械接點(diǎn)、光纖的微斷裂、

56、終結(jié)點(diǎn) 會(huì)產(chǎn)生反射。通過反射系數(shù)和介入損耗可以了解是否機(jī)械 接點(diǎn)連接不良及可能存在的故障。 fiberward 光纖在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng) 北京世紀(jì)瑞爾技術(shù)股份有限公司 44 century real 4、 光纖鏈路總損耗、總光回波損耗（光纖鏈路總損耗、總光回波損耗（orl） 光纖鏈路的總損耗是鏈路的損耗總和，是對(duì)光通信產(chǎn) 生影響最直接的參數(shù)，光纖鏈路的質(zhì)量劣化，直接反映為 總損耗的增加。光回波損耗的定義為鏈路中 ab 兩點(diǎn)間所有 的回波信號(hào)的能量與 a 點(diǎn)入射能量的比值，一般取對(duì)數(shù)表 示，在有些光通信應(yīng)用中對(duì)該參數(shù)是關(guān)注的。 5、 光纖鏈路中兩點(diǎn)間的損耗及平均衰耗等光纖鏈路中兩點(diǎn)間的損耗及平均衰耗等

57、此參數(shù)可以通過對(duì)背向散射數(shù)據(jù)的測(cè)量計(jì)算得到，反 映兩個(gè)位置點(diǎn)間對(duì)光傳輸?shù)膿p耗影響。該參數(shù)有兩種計(jì)算 方法：一是兩點(diǎn)法（2-point） ，即直接計(jì)算兩點(diǎn)的損耗差值； 另一是均方誤差最小化擬合法（lsa） ，用于去除噪聲干擾 的影響。擬合法往往用于兩點(diǎn)均在一連續(xù)光纖段中的測(cè)量 計(jì)算。在上述幾個(gè)參數(shù)的計(jì)算中也使用了這種有效抑制噪 聲干擾的算法。 在光時(shí)域反射測(cè)試中，測(cè)試光脈沖寬度、測(cè)試距離范 圍、平均時(shí)間等測(cè)試參數(shù)是可根據(jù)實(shí)際情況設(shè)定的，有時(shí) 測(cè)試波長(zhǎng)也是可選的，是否有效地設(shè)置這些參數(shù)直接關(guān)系 到測(cè)試結(jié)果的可用性。 測(cè)試光脈沖的寬度對(duì)測(cè)試結(jié)果有兩個(gè)影響，盲區(qū)和測(cè) 試動(dòng)態(tài)范圍。理想的測(cè)試脈沖應(yīng)是沖激

58、信號(hào)類型，即脈寬 無限窄，能量無窮大，這樣即可以避免由于脈沖寬度的存 在導(dǎo)致較近的相鄰事件的不可分辨，亦可提供足夠的能量 fiberward 光纖在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng) 北京世紀(jì)瑞爾技術(shù)股份有限公司 45 century real （反射能量）用以可靠地檢測(cè)，以保證寬的動(dòng)態(tài)范圍。實(shí) 際應(yīng)用中，欲提高事件分辨率應(yīng)減小脈沖寬度，以減小盲 區(qū)。欲增大動(dòng)態(tài)范圍應(yīng)加大脈沖寬以提高發(fā)送能量。具體 地講，一般 otdr 的標(biāo)稱動(dòng)態(tài)范圍是以 10us 測(cè)試脈寬給出 的，但 10us 脈寬時(shí)，盲區(qū)為 1000 米以上，有時(shí)是難以滿 足要求的，所以在測(cè)試時(shí)應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況具體確定。盲區(qū) （事件盲區(qū)） 、動(dòng)態(tài)范圍與測(cè)試脈寬的關(guān)

59、系為： d ior cp dd t 2 t n n p p drdrlg10 2 1 其中： dd: 盲區(qū)距離 pt : 測(cè)試用脈沖寬度 c: 光的真空速度 ior：光纖對(duì)測(cè)試光的折射率 d: 拖尾對(duì)盲區(qū)的影響，小脈寬時(shí)對(duì)盲區(qū)影響較大，大 脈寬時(shí)可忽略。 dr： 測(cè)試的動(dòng)態(tài)范圍。 drn: 標(biāo)稱動(dòng)態(tài)范圍 pn： 標(biāo)稱動(dòng)態(tài)范圍所用脈寬，一般為 10us。 注：動(dòng)態(tài)范圍除與脈寬有關(guān)外，還與平均時(shí)間有關(guān)，同時(shí) fiberward 光纖在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng) 北京世紀(jì)瑞爾技術(shù)股份有限公司 46 century real 若測(cè)試設(shè)備近端出口不良亦會(huì)難以分辨地造成可用動(dòng)態(tài)范 圍的減少。 測(cè)試距離范圍是指對(duì)回波信號(hào)的

60、采樣持續(xù)時(shí)間，與相 鄰兩次測(cè)試脈沖的發(fā)送間隔、采樣樣點(diǎn)間隔及樣點(diǎn)數(shù)等有 關(guān)。不足的測(cè)試距離范圍可以導(dǎo)致背向散射曲線不能延伸 至被測(cè)光纖的終點(diǎn)或關(guān)注目標(biāo)點(diǎn)。 平均時(shí)間的提高， 一方面可以提高信噪比增大動(dòng)態(tài)范 圍，另一方面則會(huì)延長(zhǎng)測(cè)試結(jié)果獲得時(shí)間。otdr 標(biāo)稱動(dòng)態(tài) 范圍是以三分鐘為指標(biāo)給出的，實(shí)際測(cè)試若不使用 3 分鐘 這一參數(shù)，動(dòng)態(tài)范圍的公式應(yīng)調(diào)整為下式： 動(dòng)態(tài)范圍與測(cè)試脈寬的關(guān)系： t n t n n t t p p drdrlg10 2 1 lg10 2 1 tn：標(biāo)稱動(dòng)態(tài)范圍所用平均時(shí)間，一般是 3 分鐘。 tt：測(cè)試時(shí)所用平均時(shí)間。 測(cè)試波長(zhǎng)的選擇應(yīng)本著：一、錯(cuò)開通信用波長(zhǎng)，尤其 對(duì)在