光缆资源集中监测及管理系统

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102523037A*

(10)申请公布号 CN 102523037 A

(43)申请公布日 2012.06.27(12)发明专利申请

(21)申请号 [1**********]6.4

(22)申请日 2011.11.23

(71)申请人上海市电力公司

地址200002 上海市黄浦区南京东路181号

(72)发明人林亦雷 杨铭 卢士达

(74)专利代理机构上海信好专利代理事务所

(普通合伙) 31249

代理人

张妍

(51)Int.Cl.

H04B 10/08(2006.01)

权利要求书 3 页 说明书 8 页 附图 7 页权利要求书3页 说明书8页 附图7页

(54)发明名称

光缆资源集中监测及管理系统

(57)摘要

本发明涉及一种光缆资源集中监测及管理系

统，基于二级监测管理平台加一层监测操作平台

的系统架构，至少由省市级和地区级两级监控中

心调控，并在执行层面由多个监测站对应为光纤

网络内的在用光纤或备纤提供OTDR 测试、光功率

测试及其联动测试等多种方式的监测。系统还提

供了丰富的系统管理功能，尤其是可以根据系统

配置参数绘制整个网络的资源拓扑图，利用GIS

技术帮助维护和查障时的快速精准定位。因此，本

发明所述系统能够有效减少维护管理的人力财力

支出，有效缩减故障诊断及处理的时间，从而保证

整个网络安全稳定的运行。

C N 102523037 A

1. 一种光缆资源集中监测及管理系统，其特征在于，所述系统具有多级分层的管理监测结构，包含进行管理控制的至少两级监控中心，以及执行光纤网络监测的若干监测站（MS·30）；

每一个上级监控中心（PMC·10）以下连接了若干个下级监控中心（LMC·20）；所述上级监控中心（PMC·10）向下级监控中心（LMC·20）发送控制指令，所述下级监控中心（LMC·20）向上级监控中心（PMC·10）返回监测信息；

每一个最下一级的监控中心（LMC·20）以下连接了若干个监测站（MS·30）；每一个监测站（MS·30）设置有若干个监测模块（40）；每个监测模块（40）与若干条光路由（50）连接；

所述监测模块（40）根据任意一级所述监控中心的控制指令，对所述光路由（50）中串接的若干条光纤（60）进行监测，并返回监测信息到监控中心。

2. 如权利要求1所述光缆资源集中监测及管理系统，其特征在于，

每一级所述监控中心，包含集线器（HUB·12），及分别与之连接的监测管理终端（11）和数据服务器（13）；所述监测管理终端（11）还与数据报表打印机（16）连接；

还包含前置机（14）和路由器（15），也分别与所述集线器（HUB·12）连接；根据所述前置机（14）的控制指令，经由所述路由器（15）将该级监控中心与其他监控中心或监测站（MS·30）连接并进行通信。

3. 如权利要求1或2所述光缆资源集中监测及管理系统，其特征在于，

每个所述监测站（MS·30）包含有：

监测主机（70），其设置有OTDR 装置（71）；

程控多路光开关单元（72），其通过OTDR 测试通路与所述监测主机（70）的OTDR 装置

（71）连接，还通过数据/控制总线与所述监测主机（70）连接；所述程控多路光开关单元

（72）设置有多个光开关端口；

所述监测站（MS·30）的监测模块（40）包含OTDR 测试模块；

所述OTDR 测试模块中，将所述程控多路光开关单元（72）的其中若干个光开关端口，与被测的若干条光路由（50）对应连接；每条光路由（50）中包含若干段光纤（60），相邻两段光纤（60）之间通过跳纤（63）串接。

4. 如权利要求3所述光缆资源集中监测及管理系统，其特征在于，

每个所述监测站（MS·30）还包含多路光功率监测单元（73），其通过数据/控制总线与所述监测主机（70）连接；所述多路光功率监测单元（73）设置有多个光功率端口，与被测的光路由（50）连接；

所述监测站（MS·30）的监测模块（40）还包含光功率监测模块，所述光功率监测模块进一步包含对应监测在用光纤（61）和备纤（62）的子模块：

监测所述在用光纤（61）的子模块中，进一步包含串接在被测光纤段内的耦合器（78），其将该段光纤（61）内经由外部光端机发送端（76）输送的光信号分为两路，其中一路光信号输送至外部光端机的接收端（77），另一路光信号输送到所述多路光功率监测单元（73）；

监测所述备纤（62）的子模块中，进一步包含多路稳定光源（75），其与被测的备纤（62）的一端连接，并为其提供少量的激光信号；所述备纤（62）的另一端连接至所述多路光功率监测单元（73）。

5. 如权利要求4所述光缆资源集中监测及管理系统，其特征在于，

所述监测站（MS·30）的监测模块（40）还包含结合OTDR 测试与光功率监测对若干条备纤（62）进行测试的备纤监测模块；

所述备纤监测模块中，其中一条被测的备纤（62·A ）一端通过一波分复用器（74），分别与一多路稳定光源（75）及所述程控多路光开关单元（72）连接；所述备纤（62·A ）的另一端通过一滤波器（79）连接至所述多路光功率监测单元（73），从而对该备纤（62·A）进行单备纤光功率及OTDR 的联动测试。

6. 如权利要求5所述光缆资源集中监测及管理系统，其特征在于，

所述备纤监测模块中，其中一条被测的备纤（62·B）连接至所述程控多路光开关单元

（72），来单独进行OTDR 测试；

所述备纤监测模块中，另一条被测的备纤（62·C ）一端连接至一个多路稳定光源（75），另一端连接至所述多路光功率监测单元（73），来单独进行光功率测试；

对应在所述程控多路光开关单元（72）及多路光功率监测单元（73）上，同时连接所述两条备纤（62·B 、62·C）来进行双备纤的联动测试。

7. 如权利要求4所述光缆资源集中监测及管理系统，其特征在于，

所述监测站（MS·30）的监测模块（40）还包含结合OTDR 测试与光功率监测对若干条在用光纤（61）进行测试的在线监测模块；

所述在线监测模块中，所述程控多路光开关单元（72）与外部光端机的发送端（76）连接至同一个波分复用器（74），并通过该波分复用器（74）连接至其中一条被测的在用光纤（61·D）一端，所述在用光纤（61·D）的另一端通过一个滤波器（79）连接至外部光端机的接收端（77），来对所述在用光纤（61·D）单独进行OTDR 测试。

8. 如权利要求7所述光缆资源集中监测及管理系统，其特征在于，

所述在线监测模块中，其中一条被测的在用光纤（61·E）的一端通过一个滤波器（79）连接外部光端机的发送端（76），另一端通过一个波分复用器（74）同时连接至一个耦合器

（78）及所述程控多路光开关单元（72）；

所述耦合器（78）将光信号分配为两路，对应输送到到外部光端机的接收端（77）和所述多路光功率监测单元（73），来对所述在用光纤（61·E）单独进行光功率测试。

9. 如权利要求8所述光缆资源集中监测及管理系统，其特征在于，

所述在线监测模块中，所述程控多路光开关单元（72）与一个外部的第一光端机的发送端（761）同时连接至一个第一波分复用器（741），并通过所述第一波分复用器（741）连接至其中一条被测的在用光纤（61·F ）一端，该条在用光纤（61·F ）的另一端通过一个第二波分复用器（742）连接至外部第一光端机的接收端（771）；

同时，外部一个第二光端机的发送端（762）通过一个第三波分复用器（743）连接至另一条被测的在用光纤（61·G）一端，该条在用光纤（61·G）的另一端通过一个滤波器（79）连接一个耦合器（78），所述耦合器（78）将光信号分配成两路，并对应输送给外部第二光端机的接收端（772）和所述多路光功率监测单元（73）；

并且，所述第二波分复用器（742）和所述第三波分复用器（743）之间也对应连接，从而形成这两条在用光纤的多段串接，来进行多段串接的光功率和OTDR 的联动测试。

10. 如权利要求8所述光缆资源集中监测及管理系统，其特征在于，

所述在线监测模块中，所述程控多路光开关单元（72）、一个第一光端机的发送端

（761）、一个多路稳定光源（75），同时连接至一个第一三波分复用器（745），并通过所述第一三波分复用器（745）连接至其中一条被测的在用光纤（61·H）一端，该条在用光纤（61·H）的另一端通过一个第二三波分复用器（746）连接至外部第一光端机的接收端（771）；

同时，外部第二光端机的发送端（762）通过一个第三三波分复用器（747）连接至另一条被测的在用光纤（61·I ）一端，该条在用光纤（61·I ）的另一端通过一个第四三波分复用器（748）将光信号分配给外部第二光端机的接收端（772）和所述多路光功率监测单元（73）；并且，所述第二三波分复用器（746）、第三三波分复用器（747）的剩余两路端口对应连接，从而形成这两条在用光纤的多段串接，并通过使用所述稳定光源（75）对其进行多段串接的光功率和OTDR 的联动测试。

光缆资源集中监测及管理系统1/8页

技术领域

[0001] 本发明特别涉及一种光缆资源集中监测及管理系统。

背景技术

由于光纤通信在传输距离、传输速率和稳定性等方面有一系列的优越性，因此，它

的应用已日益深入到国民经济和日常生活各领域，成为不可缺少的环节。例如，电力光缆有三个主要用途: 一是电力网运行中的继电保护数据交流和指令传递；二是电网系统日常通信工作和为电信运营商提供传输信道便利；三是智能电网中信息交换和操作指示信号输送。

[0003] 由于光纤是物理体，它本身有性能劣化的寿命问题，加上恶劣天气和外力冲击等各类意外事故的影响，容易产生光缆损坏、中断故障，影响通信。因此，是否能够有效地预测光缆变化趋势、及时判断和处理光纤故障已显得极为重要，减少光缆的故障时间已成为提高通信质量、保障电网安全运行、增加运行收入的重要手段。

[0004] 然而，传统的检测方法是由技术人员在光纤配线架（ODF ）上先寻找到被测光缆，再用光时域反射测试仪（以下简称OTDR 设备）对该其进行测试，然后再由人工进行汇总和分析，工作量大，费用开支很大，但维护效果有限。而且，一旦发生通信故障，需要先从传输检查判断，再将故障段落查到某一光缆，之后安排技术人员人员使用仪器进行测试、定位，这样会延迟故障的测试和抢修时间。并且，还可能由于光缆实际布放时的弯曲和在井道等处预留的盘纤长度，使得对该故障的定位不够精确，影响抢修速度。另外，例如光纤质量的劣化是个渐变过程，可能从表面看或单次测试结果都看不出问题，但是内部结构上已经有很大隐患，因此常规测量很难发现。

[0005] 另一方面，光缆作为一种无源的传输介质，目前尚未开发自身检测报警功能，只能依靠外置系统对其的状态状况进行监测和管理。但是现有的，对光缆网络资源进行维护和管理的系统，只是一个简单的资源记录系统，缺乏和自动测试设备的联动，更不具备维护的调度功能。借助现有的光纤传输设备可以发现某个路由发生地故障，但无法定量和定位故障发生地点，必然会延误故障处理时机，造成较大经济损失；同时利用通信设备检测也不具备预测功能，无法为光缆规划提供有力的支持。

[0006] 并且，传统的维护管理以书面为主，无法直接在计算机系统内存贮，致使各种报表、资料日积月累而庞大，检查、对照均十分不便。另外由于建设和使用是不同的单位或部门，在组织测试和验收方面采集的数据可能有一定差异，给后期的光缆状态变化分析工作和更新计划制定留下缺陷。

[0007] 因此，建立一个完善和独立的光缆监测管理系统，加强对光缆的管理和保障，在当前和未来的电力通信中是极为必要的。[0002]

发明内容

[0008] 本发明的目的是提供一种光缆资源集中监测及管理系统，以两级管理加监测站的

系统架构，实现对光纤的光功率监测、光纤测试（OTDR 测试）、故障告警处理、数据查询、报表统计、系统配置、用户管理和光缆网络资源管理等多种功能，因而能够及时发现光纤劣化，并快速准确定位故障区域，减少维护管理的人力财力开支，确保光纤电力通信的安全稳定。

[0009] 为了达到上述目的，本发明的技术方案是提供一种光缆资源集中监测及管理系统，所述系统具有多级分层的管理监测结构，包含进行管理控制的至少两级监控中心，以及执行光纤网络监测的若干监测站；

每一个上级监控中心以下连接了若干个下级监控中心；所述上级监控中心向下级监控中心发送控制指令，所述下级监控中心向上级监控中心返回监测信息；

每一个最下一级的监控中心以下连接了若干个监测站；每一个监测站设置有若干个监测模块；每个监测模块与若干条光路由连接；

所述监测模块根据任意一级所述监控中心的控制指令，对所述光路由中串接的若干条光纤进行监测，并返回监测信息到监控中心。

[0010] 每一级所述监控中心，包含集线器，及分别与之连接的监测管理终端和数据服务器；所述监测管理终端还与数据报表打印机连接；

还包含前置机和路由器，也分别与所述集线器连接；根据所述前置机的控制指令，经由所述路由器将该级监控中心与其他监控中心或监测站连接并进行通信。

[0011] 每个所述监测站包含有：

监测主机，其设置有OTDR 装置；

程控多路光开关单元，其通过OTDR 测试通路与所述监测主机的OTDR 装置连接，还通过数据/控制总线与所述监测主机连接；所述程控多路光开关单元设置有多个光开关端口；

所述监测站的监测模块包含OTDR 测试模块；

所述OTDR 测试模块中，将所述程控多路光开关单元的其中若干个光开关端口，与被测的若干条光路由对应连接；每条光路由中包含若干段光纤，相邻两段光纤之间通过跳纤串接。

[0012] 每个所述监测站还包含多路光功率监测单元，其通过数据/控制总线与所述监测主机连接；所述多路光功率监测单元设置有多个光功率端口，与被测的光路由连接；

所述监测站的监测模块还包含光功率监测模块，所述光功率监测模块进一步包含对应监测在用光纤和备纤的子模块：

监测所述在用光纤的子模块中，进一步包含串接在被测光纤段内的耦合器，其将该段光纤内经由外部光端机发送端输送的光信号分为两路，其中一路光信号输送至外部光端机的接收端，另一路光信号输送到所述多路光功率监测单元；

监测所述备纤的子模块中，进一步包含多路稳定光源，其与被测的备纤连接，并为其提供少量的激光信号；所述备纤的另一端连接至所述多路光功率监测单元。

所述监测站的监测模块还包含结合OTDR 测试与光功率监测对若干条备纤进行测

试的备纤监测模块；

一种实施结构的备纤监测模块中，其中一条被测的备纤一端通过一波分复用器，分别与一多路稳定光源及所述程控多路光开关单元连接；所述备纤的另一端通过一滤波器连接至所述多路光功率监测单元，从而对该备纤进行单备纤光功率及OTDR 的联动测试。

[0014] 另一种实施结构的备纤监测模块中，其中一条被测的备纤连接至所述程控多路光[0013]

开关单元，来单独进行OTDR 测试；

所述备纤监测模块中，另一条被测的备纤一端连接至一个多路稳定光源，另一端连接至所述多路光功率监测单元，来单独进行光功率测试；

对应在所述程控多路光开关单元及多路光功率监测单元上，同时连接所述两条备纤来进行双备纤的联动测试。

[0015] 所述监测站的监测模块还包含结合OTDR 测试与光功率监测对若干条在用光纤进行测试的在线监测模块；

一种实施结构的在线监测模块中，所述程控多路光开关单元与外部光端机的发送端连接至同一个波分复用器，并通过该波分复用器连接至其中一条被测的在用光纤一端，所述在用光纤的另一端通过一个滤波器连接至外部光端机的接收端，来对所述在用光纤单独进行OTDR 测试。

[0016] 另一种实施结构的在线监测模块中，其中一条被测的在用光纤的一端通过一个滤波器连接外部光端机的发送端，另一端通过一个波分复用器同时连接至一个耦合器及所述程控多路光开关单元；

所述耦合器将光信号分配为两路，对应输送到到外部光端机的接收端和所述多路光功率监测单元，来对所述在用光纤单独进行光功率测试。

[0017] 还有一种实施结构的在线监测模块中，所述程控多路光开关单元与一个外部的第一光端机的发送端同时连接至一个第一波分复用器，并通过所述第一波分复用器连接至其中一条被测的在用光纤一端，该条在用光纤的另一端通过一个第二波分复用器连接至外部第一光端机的接收端；

同时，外部一个第二光端机的发送端通过一个第三波分复用器连接至另一条被测的在用光纤一端，该条在用光纤的另一端通过一个滤波器连接一个耦合器，所述耦合器将光信号分配成两路，并对应输送给外部第二光端机的接收端和所述多路光功率监测单元；

并且，所述第二波分复用器和所述第三波分复用器之间也对应连接，从而形成这两条在用光纤的多段串接，来进行多段串接的光功率和OTDR 的联动测试。

[0018] 或者，在其他结构的在线监测模块中，所述程控多路光开关单元、一个第一光端机的发送端、一个多路稳定光源，同时连接至一个第一三波分复用器，并通过所述第一三波分复用器连接至其中一条被测的在用光纤一端，该条在用光纤的另一端通过一个第二三波分复用器连接至外部第一光端机的接收端；

同时，外部第二光端机的发送端通过一个第三三波分复用器连接至另一条被测的在用光纤一端，该条在用光纤的另一端通过一个第四三波分复用器将光信号分配给外部第二光端机的接收端和所述多路光功率监测单元；并且，所述第二三波分复用器、第三三波分复用器的剩余两路端口对应连接，从而形成这两条在用光纤的多段串接，并通过使用所述稳定光源对其进行多段串接的光功率和OTDR 的联动测试。

[0019] 与现有技术相比，本发明所述光缆资源集中监测及管理系统，其优点在于：本发明所述系统基于二级监测管理平台加一层监测操作平台的系统架构，由省市级PMC 和地区级LMC 调控，多个监测站MS 执行，为在通信网络内的用光纤或备纤提供OTDR 测试、光功率测试及其联动测试等多种方式的监测。系统还提供了丰富的系统管理功能，尤其是可以根据系统配置参数绘制整个网络的资源拓扑图，利用GIS 技术帮助维护和查障时的快速精准定

位。因此，本发明所述系统能够有效减少维护管理的人力财力支出，有效缩减故障诊断及处理的时间，从而保证整个网络安全稳定的运行。

附图说明

[0020] 图1是本发明所述光缆资源集中监测及管理系统的多级分层结构的示意图，其中示出了一个优选实施例下的系统容量配置情况；

图2是本发明所述系统中各级监控中心的设备配置及连接结构示意图；

图3是本发明所述系统中监测站中总体的设备配置及连接结构示意图；

图4是图3所示监测站中，OTDR 测试模块的设备配置及连接结构示意图；

图5是图3所示监测站中，光功率监测模块的一组设备配置及连接结构示意图；

图6是图3所示监测站中，备纤监测模块基于OTDR 及光功率联合测试的一组设备配置及连接结构示意图；

图7是图3所示监测站中，在线监测模块基于OTDR 及光功率联合测试的一组设备配置及连接结构示意图；

图8是图3所示监测站中，在线监测模块基于OTDR 及光功率联合测试的另一种设备配置及连接结构示意图。

具体实施方式

[0021] 以下结合附图说明本发明的具体实施方式。

[0022] 本发明所述光缆资源集中监测及管理系统是一个多级分层的管理平台。在图1所示的实施例中，包含二级监测管理平台，第一级是一个省市级监控中心10（以下简称PMC ），第二级是与之连接的若干个地区级监控中心20（以下简称LMC ）；监测管理平台以下是一层监测操作平台框架，包含连接在每个LMC·20之后的若干个监测站MS·30。

[0023] 两级监控中心PMC 与LMC 之间、地区级监控中心LMC 与监测站MS·30之间，可以通过DDN 、DCN 、TCP/IP等有线网络连接，也可以经由GPRS 、CDMA 、PSTN 等无线网络实现通话。监测站MS 与地区级监控中心LMC 之间的通信采用异类媒介主备用通信方式，保证数据通信不中断。地区级监控中心LMC 可以对监测站MS 发出指令进行管理，实际由监测站MS 对网络内的光纤进行监测，并将监测维护的情况反映给监控中心LMC ；与之类似，监控中心PMC 对LMC 发出指令，而下级的监控中心LMC 反馈监测维护的情况给上级监控中心PMC ；省市级监控中心PMC 也可以代管地区级LMC ，直接对各个监测站MS 进行控制。另外，可以设置远程监控终端（图中未示出），与各级监测管理点接通，方便随时获取各段光纤的情况。

[0024] 如图2所示，省市级PMC 或地区级LMC 监控中心10和20中的设备基本类同，包含监测管理终端11，其除了与数据报表打印机16连接，还通过集线器HUB·12与数据服务器13连接；还有前置机14、路由器15，也分别与集线器HUB·12连接，用于控制PMC 与LMC 之间的通信。地区级监控中心LMC 的设备可以采用主备用双机热备用的方式配置，保证系统能不停机运行。

[0025] 配合参见图1、图3所示，每个监测站MS 中主要包含控制用的监测主机70，以及分别与之连接的程控多路光开关单元72和多路光功率监测单元73。其中，程控多路光开关单元72、多路光功率监测单元73，既可以放在监测站MS 本地也可以放在远端。监测主机70

5/8页与本地的其他单元之间采用总线方式连接，与远程的单元模块之间采用点对点方式连接，例如是用数字专线、模拟专线或采用光MODEM ――直接利用空光纤传输等方式实现通信。

[0026] 监测站MS 中还包含若干耦合器78、波分复用器74、滤波器79和稳定光源75；所述程控多路光开关单元72或多路光功率监测单元73，通过各自对应设置的端口，直接连接光纤60，或者通过上述耦合器78等设备连接光纤60。所述光开关单元72、光功率监测单元73与耦合器78等设备相互配合构成若干个监测模块40，例如是光纤测试模块（亦称为OTDR 测试模块）、光功率监测模块、备纤监测模块、在线监测模块等等，该些监测模块40的具体连接，在下文会具体描述。

[0027] 在图1所示的优选实施例中，每个省市级监控中心PMC·10最多连接32个地区级监控中心LMC·20，每个地区级监控中心LMC·20最多连接32个监测站MS·30。每个监测站MS·30下最多设置16个监测模块40，每个监测模块40最多可以与32条光路由50连接。为了充分利用OTDR 的测试能力（指发送功率、检测灵敏度和总衰减量）又不减少可靠性，根据电信实施的经验，同时为了提高测试曲线的分辨率，建议每条光路由中的串接量最大为8段光纤60。因此，本发明所述的一个光缆资源集中监测及管理系统中，在一个省市级监控中心PMC·10以下就可以集中监测并管理32×32×16×32×8 = 4194304段光纤60。

配合参见图3、图4所示，图4是本发明所述监测站MS 的光纤测试模块。监测站

MS 的监测主机70中，设置有光时域反射测试仪（以下简称OTDR 装置71）。程控多路光开关单元72与监测主机70，通过OTDR 测试通路及数据/控制总线连接。程控多路光开关单元72设置有多个光开关端口k （例如是8个，k1~k8）；其中的若干个光开关端口k 各自与一条光路由50连接对其进行监测；每条光路由50中包含若干段光纤60，相邻两段光纤之间通过跳纤63串接。

[0029] 所述程控多路光开关单元72的工作方式，可以比作普通的多路电开关，经由其中控制程序、控制电路及光学开关的作用，能够控制该程控多路光开关单元72的公共接头端COM 和其中一条光路由50连通，从而对该条光路由50进行监测。为了充分利用监测站MS 监测路由的能力而又留有一定的发展余地，建议在每个监测站MS 上安排监测的光路由50数不大于50条，上述优选实施例中为32条。

[0030] 所述的光纤测试（亦称OTDR 测试），是判断光纤品质、故障发生原因、故障定位的主要手段之一。由监测主机70的OTDR 装置71向光纤60发射光脉冲，并利用瑞利散射、菲涅尔反射原理接收一部分返回的信息，以此表征测试光纤段的特性。例如是由于光纤本身的性质、连接器、接合点、弯曲等等或其它类似事件产生的散射和反射后，由精确时钟计算出脉冲传播的时间，形成时域上幅度变化的测试曲线，由于光脉冲传播时间与其经过的距离是函数关系，经函数计算可以将时间转换为距离，从而提供了一个光纤链路的内视图。根据绘制的OTDR 曲线图来监测，纵坐标为光功率值，单位为db ；横坐标为距离，单位为m 。所述的光纤测试中，OTDR 装置71在没有其他触发源的情况下，将根据监测主机70的控制，按照预定的测试周期对所有被测光纤进行轮循扫描测试，来发现光纤60问题。

[0031] 配合参见图3、图5所示，图5是所述监测站MS 的光功率监测模块。光功率测试是实时监测在用光纤61或预加在备纤62中接收端的光功率强度变化。光功率监测模块具有光功率数据采集、数据分析、告警处理、数据存储等功能。设计了四种告警等级，通过不同的告警声响和不同颜色的文字表示；当采集到的光功率数据越过某个告警门限时，光功率监[0028]

6/8页测模块向监测中心发出告警报告，并主动启动预设的测试程序，对故障点进行定位。

[0032] 所述光功率监测模块具体的连接结构如下：监测主机70通过数据/控制总线与多路光功率监测单元73连接。多路光功率监测单元73设置有多个光功率端口g （例如是8个，g1~g8）。对于在用光纤61的测试，是在被测的光纤段内串接一个耦合器78（或分光器），将该段光纤61内经由光端机发送端76输送的少量光信号分离出来，例如是使得其中97%的光信号送到光端机的接收端77，剩余3%的光信号输送到所述多路光功率监测单元73的光功率端口g1。对于备纤62的测试，还设置有一个多路稳定光源75，与被测的备纤62连接为其提供少量的激光信号，备纤62的另一端连接至光功率端口g2。

[0033] 优选的，是将OTDR 测试与光功率监测结合使用，系统对所有光功率监测点都进行不间断的扫描，大大小于OTDR 定期测试的周期，因此，光功率一旦发生越过门限的变化，系统立即将告警上报并启动OTDR 进行故障测试，从而可以大大缩短故障的上报时间。有了光功率监测，就可以延长OTDR 测试周期，避免OTDR 测试的过度频繁启动，延长OTDR 装置的使用寿命。

[0034] 配合参见图3、图6所示，图6是监测站MS 中结合OTDR 测试与光功率监测对备纤62进行测试的备纤监测模块。由于一段光缆中的各根光纤一般具有相同的性能特性，大多数故障情况下也会表现出相同的故障特性，因此，可以通过一段光缆中一根或多根备用光纤的测试，就能够侧面反映整段被测光缆的故障特性。具体的，使监测主机70与程控多路光开关单元72及多路光功率监测单元73根据上文描述的方式对应连接。

[0035] 其中，第一种接线结构中，备纤62·A的一端通过一波分复用器74，分别与多路稳定光源75及程控多路光开关单元72连接；备纤62·A 的另一端通过一滤波器79连接至多路光功率监测单元73，如此连接可以对备纤62·A进行单备纤光功率及OTDR 的联动测试。

[0036] 第二种接线结构中，一条光路由中的备纤62·B 连接至程控多路光开关单元72，如此连接的若干条备纤62·B可以进行OTDR 的轮循扫描测试。

[0037] 第三种接线结构中，备纤62·C 一端连接多路稳定光源75，另一端连接多路光功率监测单元73，可以单独进行光功率测试；或同时与第二种接线结构配合设置，进行B-C 双备纤的联动测试。该些备纤62使用多路稳定光源75、程控多路光开关单元72及多路光功率监测单元73上的不同端口。

[0038] 配合参见图3、图7、图8所示，图7、图8是监测站MS 中结合OTDR 测试与光功率监测对在用光纤61进行测试的在线监测模块。监测主机70与程控多路光开关单元72及多路光功率监测单元73也以上文描述的方式对应连接。

如图7所示，第一种接线结构中，程控多路光开关单元72与光端机的发送端76连

接至同一个波分复用器74，并通过该波分复用器74连接在用光纤 61·D 的一端，光纤61·D 另一端通过滤波器79连接至光端机的接收端77。如此连接的若干条在用光纤61可以进行OTDR 的轮循扫描测试。

[0040] 第二种接线结构中，光纤61·E一端通过滤波器79连接光端机的发送端76，另一端通过波分复用器74同时连接耦合器78及程控多路光开关单元72；耦合器78再分配光信号到光端机的接收端77和多路光功率监测单元73。如此可以对光纤61·E单独进行光功率测试。

[0041] 第三种接线结构中，程控多路光开关单元72与第一光端机的发送端761连接至第[0039]

一波分复用器741，并通过该波分复用器741连接在用光纤61·F，光纤61·F另一端通过第二波分复用器742连接至第一光端机的接收端771。同时，第二光端机的发送端762通过第三波分复用器743连接至在用光纤61·G一端，光纤61·G另一端通过滤波器79连接耦合器78，耦合器78将光信号分配给第二光端机的接收端772和多路光功率监测单元73。并且，第二波分复用器742和第三波分复用器743之间也对应连接，从而实现在用光纤F 和G 的多段串接，便于进行多段串接的光功率和OTDR 的联动测试。

[0042] 如图8所示，第四种接线结构中，程控多路光开关单元72、第一光端机的发送端761、多路稳定光源75连接至第一三波分复用器745，并通过所述第一三波分复用器745连接在用光纤61·H ，光纤61·H 另一端通过第二三波分复用器746连接至第一光端机的接收端771。同时，第二光端机的发送端762通过第三三波分复用器747连接至在用光纤61·I 一端，光纤61·I 另一端通过第四三波分复用器748（或波分复用器74）将光信号分配给第二光端机的接收端772和多路光功率监测单元73。并且，第二、第三三波分复用器746、747的剩余两路端口对应连接。以此连接结构，可以使用外部稳定光源75，进行多段串接的光功率和OTDR 联动测试。

[0043] 由于备纤测试成本低，需要很少或没有插入设备（耦合器等），工程施工不影响正常通信，被测光路由中进行多段测试时的光纤串接方便，特别适用于有空余光纤情况下的监测。在线测试可以直接反应被测光纤的传输衰耗特性，对这方面的故障发现概率极高，特别适用于光缆资源紧张的情况下对重要光纤段的监测。因此，优选的，以备纤监测为主、在线监测为辅的原则，根据光缆用户实际使用情况，采用在纤、备纤、光功率或将这几种测试混合的应用方式。当该光缆空纤较少（少于4芯）或该空纤处于备用状态时，应考虑安排在线监测方式进行。实际工程中到底采用那种，有以下几种方式可供参考：a. 如果光缆空纤数比较多，则采用备纤+光功率监测的方式；b. 如果用户空纤数紧张，则尽量采用在纤+光功率监测的方式；c. 对于可能发展的出租光纤用户，则建议一开始就采用在纤+光功率监测的方式。

[0044] 系统支持本地测试和远程测试：在监测站的监测主机内进行数据配置、本地测试和信息显示功能，便于用户在施工调试或紧急情况时对被监测光纤进行测试；也可以通过便携电脑远程登录系统进行测试。

[0045] 具体可以提供四种测试方法：1）定期测试，长期跟踪光缆线路的传输质量，能够及时发现光纤劣化等问题；2）点名测试，根据临时的需要发出指令，实现对指定光纤线路的测试； 3）障碍告警测试，监测主机根据来自光功率监测单元的告警信息，经过查询内置的库表对相关的光缆进行测试；4）模拟告警测试，监测主机中设置告警监测模块，对可靠运行进行模拟确认测试。可以把这四种测试方法结合在一起，为线路维护提供有力的支持。

[0046] 系统根据用户权限支持多种方式的数据录入及修改：用户可人工完成输入、配置、修改被测光纤、光缆的名称、设备端口等信息，并建立被测光功率端口或光开关端口与光纤路由的对应关系。也可通过数据接口向第三方光纤监测装置提供所需的相关数据。还提供数据查询及报表统计功能，根据系统原先设置的条件（如定期测试、有告警发生、实时检查等）自动生成，显示相应的管理内容，将信息和处理情况、结果存贮。

在已经建立的网络资料和资源配置的基础上，本发明所述系统可以提供以下的管

理功能：对光纤网络的区域管理、局所管理、管线（界标）管理、机房设备管理、光缆（纤芯）[0047]

网络管理、光路由管理、网络拓扑管理，方便了解整个通信网络中光纤的资源配置和使用情况，监测点的分布情况等。并且，可以基于地理信息系统（GIS ）技术，绘制整个通信网络的各项资源的拓扑图，不仅确定故障点与被测光缆始端的距离，更重要的是确定与故障点最接近的节点名称，从而帮助维护人员迅速定位故障位置。

[0048] 本发明所述系统能够优先、实时接收和处理告警数据：当监控中心LMC 或PMC 收到测试数据文件后，根据该条故障路由上的OTDR 曲线数据与数据内的保存记录以及工程维护信息，进行障碍分析，自动计算出故障点的地理位置及与前、后“地标”的相对距离，按照预选设定的方式发出告警信息及障碍通知单，自动记录并显示告警产生时间、障碍受理时间、清除时间、告警等级、告警源和维护人员等信息。值班人员进行告警确认、告警清除操作时，在打印机上实时打印出告警通道、事件时间、确认人等信息。光纤拓扑图上的颜色发生变化。告警发生、告警确认、告警清除数据都会自动保存到告警历史数据库。在规定时间内（重要告警未得到确认时），系统能在预警分析的基础上通过专用系统终端或手机短消息等手段，自动通知有关的管理人员。

[0049] 另外，本发明所述系统预留有硬件及软件的接口方便扩展其检测管理功能。例如是扩展DTS 分布式温度检测分析：在复合缆内进行温度精确监测、损伤分析，对电缆沟内异常报警，对载流量动态分析，故障预警、告警和定位。例如是扩展BOTDR 综合分析：拓展监测范围，适用于普通单模光纤，通过布里渊原理对光纤微小变化进行分析，可以对温度和应力进行相关分析，反映复合缆的变化趋势，对损伤进行预测和预报。又例如是XPON 技术的线路故障定位：针对光缆线路和光无源器件，不中断业务监测与维护体系进行专家分析，快速诊断和故障定位，等等。

综上所述，本发明所述光缆资源集中监测及管理系统，基于二级监测管理平台加

一层监测操作平台的系统架构，由省市级PMC 和地区级LMC 调控，多个监测站MS 执行，为在通信网络内的用光纤或备纤提供OTDR 测试、光功率测试及其联动测试等多种方式的监测。系统还提供了丰富的系统管理功能，尤其是可以根据系统配置参数绘制整个网络的资源拓扑图，利用GIS 技术帮助维护和查障时的快速精准定位。因此，本发明所述系统能够有效减少维护管理的人力财力支出，有效缩减故障诊断及处理的时间，从而保证整个网络安全稳定的运行。

[0051] 尽管本发明的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本发明的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本发明的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本发明的保护范围应由所附的权利要求来限定。[0050]

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