时间：2022-05-12 22:09:30
开篇：写作不仅是一种记录，更是一种创造，它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感，将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇光缆监测系统，希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友，陪伴您不断探索和进步。
关键词：光缆监控系统；GIS；OTDR光功率监测单元；GPS
中图分类号：TP301 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2015）27-0028-03
Abstract： With the development of science and technology， optical fiber cable monitoring system as a new technology has been used in oil field construction， and for China's socialist modernization has made greater contribution. Based on this，The paper firstly introduces some problems existed in the process of optical cable data transmission of oil gas recovery plant maintenance， then points out the necessity of construction of optical cable auto monitoring system， mainly elaborates its function， as well as the equipment， working principle and working process， finally discusses the practical significance of optical cable auto monitoring system in digital management and cable accident emergency.
Key words： optical cable auto monitoring system ； GIS； OTDR； GPS
目前某油田采气厂干光缆总长度已达到1500多公里，可靠性、稳定性不断加强；光纤的覆盖范围也不断扩大，在目前的数字化网络格局下，光纤为数据通信工作提供了可靠保障[1]。光缆传输线路井喷式的增长为某油田采气厂数字化提供高速信息公路的同时，但维护与管理问题也日渐突出。近几年据数据通信方面的研究数据显示由于光缆自身性能和外部因素的影响，很多区域主干和分支光缆中断次数超过50次，中断时间累积超过300余小时[2]。
为此就需要设置一定的光缆监测系统对光缆通信过程中的故障进行及时监控，并利用告警[3]、测试、数据库、等技术对光纤网络进行自动监控。并联合将光纤测试、故障处理和维护机制以此来确保光纤网络运行正常为数据通信工作提供保障，对故障进行自动定位、及时指派人员修复，以此来降低故障修复时间，尽量减少对用户的影响[4-6]。
传统的光缆线路维护管理模式较为被动，日常光芯指标测试全靠人工，工作量大且费时费力；出现故障后需到光缆端点进行人工测试，测试距离后进行维修，故障历时较长。严重影响通信网的正常运行，特别是生产现场数字化生产、监测业务，与通信光缆紧密相关，如何快速高效的解决光缆维护问题是需要重点关注的。
1 光缆自动监测系统原理及组成
光缆监测系统主要包括如下几部分，监测中心、监测站与系统终端，以下对其进行具体描述[7]。
监测中心――其作为系统的控制中心，主要作用是接收发来的报警信息，同时向光开关发送测试指令，然后分析测试所得结果，据此判断出故障或功能位置；
监测站――主要包含监控元件和光开关等，其可以分为监控和测试两部分，前者主要负责对光缆进行实时监控，后者主要是测试光缆状态；
监测客户端――其主要是系统终端包括相应的软件，用户可以利用此终端来进行全部操作其中包含了GIS软件，可以很方便管理维护各项系统资源。
1.1监测原理
1.1.1光功率在线监测原理
在检测时先将工作光进行分离后使其进入告警采集模块中，由后者对工作光进行实时监测：并同时将光纤的传输信息反馈回，可以根据需要设置这些监测通道的衰减率。当被监测光纤在环境因素影响下，功率下降到一定幅度后，检测模块会发出报警信息，OTDR就会被激活并同时测试该纤芯，分析其故障原因和所处位置[8]。测试原理如图1所示。
1.1.2光功率备纤监测原理
在此种告警模块中，可以利用离线方法对备用光纤进行测试，并同时进行警报监测。由于备纤没有信号源，因而在进行此种测试使需要在监测路由加入光源，然后由测试设备进行光功率检测。当纤芯出现故障或异常时，光源信号一般会中断减弱，此时发出报警信息后系统会对该芯线进行监测并判断出故障类型和位置。测试原理如图2所示。
1.2监测系统结构及设备
光开关：作用主要是选择需要测试的光路，系统可以利用串口控制来选择需要测试的光纤路号，为测试做好准备。
OTDR：其也被称作为光时域反射仪，此仪器在测试过程中作用很重要，其主要用于对监测光路进行测试并同时判断故障信息确定故障位置，其费用一般较高[9]。利用此设备可以获得所测光路的散射曲线，以及与接头、熔接点等相关的信息。
交换机：交换机在此种系统中主要作用是为通信提供支持，其可以作为带光接口的独立设备，也可以只检测对光回路，这取决于系统需要。
测试系统软件：其重要功能为测试功能的开启；设置测试参数；对光曲线进行采集和分析，然后得出分析结果和其他系统进行结果交互。
1.3光缆监测系统建设过程中可能遇到的问题分析及解决办法
1.3.1项目实施过程中应注意如下情况
1）在设置监测设备参数时应检查确保设置无误，避免因为网络参数分配错误而引起故障和IP冲突，并对其他设备造成影响，并使得在线监测和配置无法正确进行。
2）网络资源链路和端口应满足要求。
3）检查监测线路状况确保无故障。
1.3.2安装过程中应注意如下情况
1）分析确定之后选择合适的光缆监测设备安装位置；
2）确定好各项设备连接线路长度和跳线长度；
3）提前确定监测设备、ODF机架、光端机连接器型号。
1.3.3项目实施后对在用设备的影响分析
离线监测模式：离线监测模式对传输线路无任何影响。
在线监测模式：设备本身并不会吸收光信号，在发射和接收端设置光损耗最大值为不超过3dB，以此来确保接收功率符合要求，并有一定冗余度，对设备的运行不会造成影响。
2 光缆自动监测系统的扩展应用及意义
2.1光缆自动监测系统的扩展应用
2.1.1地理信息系统（GIS）与光缆自动监测系统的结合应用
地理信息系统（GIS）目前已经在地理信息测量方面使用较为广泛了，可以将其看做是一种决策支持系统，其利用地理信息模型方法来对空间数据进行分析以此来得到特定区域的多种空间信息，以便为研究和和决策提供支持。
光缆线路在进行敷设、巡查等过程中都需要利用地理地形信息，因而可以利用GIS技术对光缆检测提供一定支持，例如可以利用电子地图来家拿出设备和线路，并将报警信息显示在地图上，以此来方便维修人员及时获得故障和报警信息[10]。因而光缆自动监测系统可以和应用GIS技术结合起来为用户故障分析提供支持，用户可以利用“显示地图”来得知监测线路环境信息，然后将其和所测曲线关联起来就可以对实际线路故障信息进行确定，并同时为巡查、抢险工作提供方便。
2.1.2全球卫星定位系统（GPS）与光缆自动监测系统的结合应用
全球卫星定位系统（GPS）是可以在陆地，海洋和空中进行全方位实时三维导航的一种全新的定位系统。GPS由空间、地面支撑系统、用户设备等组成。其主要原理就是依据相关的卫星瞬间位置作为基础的测算依据，采用空间距离后方教会的思路，确定所需要测算的具置，由于其精度较高，且可以得到较好的测算效果，可以在工业领域内得以广泛使用。
在光缆自动监测系统平台上也拥有GPS技术，主要是应用GPS对光缆线路路由各个相关点的位置进行相应的定位，对光缆线路实际地理做出准确的分析和判断。如果同时把GIS技术集成以后，光缆线路所处的地理环境则不会发生较大的变化，通过把相关的数据录入，可动态了解线路的具体情况，及时地判断出故障，并做好各项检修工作。
2.2某油田采气厂光缆监测系统功能及意义
2.2.1光缆监测系统的功能
1）光缆性能劣化告警功能；2）光缆测试功能：周期测试，点名测试；3）光缆故障定位功能；4）光缆资源管理功能；5）网管功能：配置管理、实时监测、安全管理、拓扑显示、报表管理、GIS管理。
2.2.2光缆监测系统的意义
1）智能化维护：光缆自动监测系统的建立实现了光缆维护由粗放型向集约型的转变，实现了向智能化的迈进，符合光缆维护实际的需要。
2）障碍定位快速精确：可在20秒内就能获取光纤当前传输情况，精确的数据分析大大提高了障碍定位精度，从而压缩了抢修时间。如图3所示。
3）预防障碍：系统可以发现监测线路传输特性的渐变情况，及时发现障碍隐患，预防障碍。
3 结论
光缆自动监测系统的应用使得当前的油田的工作环境有较大的改善，同时还可以早早发现光缆线路隐患，压缩所需要的工作时间，使光缆的维护方式上升为受控式维护；可以更好地对各种工作情况进行集中控制和有效的维护，有力地实现规范化管理。在光缆发生故障时实时保护光缆线路，并实时监测与管理、动态地了解光缆线路传输性能的好坏，及时发现和预报光缆隐患，以增强工作的可靠性，更好地发挥出其作用，保证系统的稳定运行，使各项工作可以更好地得到开展。
参考文献：
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[2]韩俊义. 结合OLP光缆自动监测系统的研究[J]. 中国新技术新产品， 2011（1）：1-2.
[3]赵有勤，苏慧生，齐国富，等. 光缆自动监测技术在长庆油田的应用探讨[J]. 中国管理信息化， 2011（14）：52.
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[5]庞金龙. 光缆自动监测系统的设计与曲线分析模块的研究实现[D]. 哈尔滨： 哈尔滨工业大学， 2011：1-5.
[6]盛昀瑶，吴红亚，朱华，等. 光缆自动监测系统在油田通信中的应用[J]. 仪表电气， 2014，33（9）：67-68.
[7]张振宏. 油田通信中光缆自动监测系统的运用[J]. 信息与电脑， 2011（8）：79-80.
[8]侯晓青， 刘刚. 浅析光缆自动监测系统及应用[J]. 广播与电视技术， 2013（ 8）：96-99.
【关键词】光缆监测系统；通信传输；设计与实现
中图分类号：E271文献标识码： A
随着科学技术的普及，光缆数字通信在我国的各个领域得到了广泛的应用，特别是信息化建设领域，可谓突飞猛进。光缆传输网络承担着百分之九十的通信业务，有着非常大的容量，已经逐步发展成为通信网络的关键部分。而光缆通信技术在取得了突破性发展的同时，也遇到了严峻的挑战，通信故障的发生率不断提高，因此，建立健全光缆监控系统在通信传输中的设计与实现被提上日程。
1、光缆监测系统的定义
光缆监测系统指通过对光缆进行监测，判断光缆是否正常运行的系统。如果光缆运行不正常，光缆监测系统就会自动报警，并通过相应的测试检测出故障发生的时间和地点。当前，现代通信事业不断发展，这使得光缆监测技术的水平得到了进一步的提高和完善，传统的用肉眼监测的方式已经被彻底的淘汰了，如今在被广泛应用的是电子化的自动监测设备，它比传统的监测手段更加先进，检测结果更加准确。
2、光缆监测系统在通信传输中的设计
光缆监测系统的一般由四个部分组成，即监测中心、监测站、光功率测试单元、光源。通过在远程监控站中进行光开关、光反射仪等的安装，从而有效监测光源数据，然后和光时域反射仪有效配合，将信号传入监测中心，通过监测中心的分析与判断，最终实现对光缆的监测。
（1）光缆监测系统的设计。
光缆监测技术集计算机技术、通信技术、测量技术于一体，通过运用这些技术对光缆的传输进行自动的实时监测，并及时将监测到的信息反馈到信息中西进行信息处理。以此同时，光缆监测系统不仅不干扰正常的通信传输，而且能够实现远程监测、故障自动反馈、定期不定期监测、远程维护等许多功能。
（2）光缆监测系统的功能。
光缆监测系统不仅能够对系统中的设备的名称、地址、基础信息等进行有效的配置，而且能够检索、浏览，以及下载配置信息。与此同时，光缆监测系统还能够对整个通信传输工程进行统一的
检测。
（3）对远程监测站进行实时、在线的监测。
光缆监测系统的远程监控站要能够以配置好的周期的基础，将实时监测的数据信息传送给监测中心。如果某段光缆线路出现了故障，那么远程监测站可以准确的确定故障发生地点，并且能够以最快的速度把监测到的信息上报，使故障及时得到解决。
（4）光缆监测系统的测试。
光缆监测系统的测试功能分为点名测试、定期测试、故障警报测试，以及备纤检测。点名测试指光缆监测系统的检测中心指定某一个多多个远程监测站进行测试；定期测试指的是光缆监测系统配置一个监测周期，每一个远程监测站在固、定的周期里都要对光缆线路进行必要的测试；故障警报测试指的是被监测的光缆线路一旦出现故障，监测中心要马上通知远程监控站进行必要的测试，及时汇总分析数据，尽可能地一次性确认多个警报来源。备纤检测具体指远程监测站的各项相关波长的变化能够为被监测光缆线路的运行状况提供监测的有效依据。
（5）远程监测站与监测中心互相访问。
在光缆监测系统中，监测中心可以随时访问每一个远程监测站，而且任何远程监测站都有彼此访问的权利，同时，各个远程监测站也有访问监测中心的权利。远程监测站与远程监测张、远程监测站与检测中心都可以进行相互之间的访问，当然，这个访问是通过TCP/IP
协议来实现的。
3、光缆监测系统在通信传输中的实现
（1）光缆监测系统的实施流程
光缆监测系统的实施流程分为三个阶段：信息采集；信息汇总与分析；评价诊断设备的运行状态。所谓信息采集是指通过信息的获取，使检测员能够清晰地了解到通信的状况，假如没有信息采集的过程，那么光缆信息的监测就无从谈起。采集到的信息需要及时的进行汇总分析，假如没有信息汇总与分析的环节，那么信息收集的意义就失去了，而且不能够有效揭示信息反应的现象与其内在的规律。监测是最基本的通信维护行为，评价与诊断设备的运行情况，并采取相应的营救措施才是通信维护的最终目的。
（2）光缆监测系统在通信传输中的故障解决方案
光功率在线监测。光功率在线监测是一种新的监测方案，其工作原理是利用分光器将光传输设备中的百分之三的工作光接入到预警单元中去，然后监测这一部分的工作光，实时掌握光纤的运行状态，同时实时监控光缆线路传输质量的变化。如果某段光缆线路发生了断裂、破损，这时工作光就会明显减弱，紧接着系统则会接受到告警，然后发出指令，通过运用波分复用技术，使得通信光源与测试光源同时传输，此时的用来测试的波长应为一千六百二十五纳米。
光功率备纤检测。光功率备纤检测指的是通过光功率的告警模块实现对备用光纤的有效监测。这种监测方式的监测对象是备用光纤，因此传输设备是不能够进行信号的传输的，只要在1310纳米、1550纳米、1625纳米中任意选择一个长度的光源就可以了，然后用这样光源发送光信号，进而检测测试端的工作状况。如果有异常的情况发生，光源信号同样是会减弱的，光缆监测系统一样能够通过光信号的信息对故障发生地作出准确的判断。
终端机告警监测。终端机告警监测是指使用告警设备的界面来收集光缆的故障告警信息，通过监测系统的分析，将没有用
的信息过滤掉，然后对有用的信息进行分析汇总，进而准确判断线路的故障。
（3）光缆监测系统在通信传输中的利用价值
光缆监测系统的实现体现在通信传输的每一个阶段，其中以交换网络处的监测系统为例，该处实现了光缆监测系统的有效监测，这个光缆线路的长度在八千米的范围之内，因此只要使用一个远程观测站就可以了。该例子的远程监测站设置在机房里，一共有12条需要被监测的线路与远程监测站相连接，因此，为了能够保留一定的富余，开
关使用的是16路。这个线路图为星型线路图，这个线路图上的每一个远程站点都必须要设立独立的反射光源，这样能够有效的为光功率的测试单位提高光信号。
在城市光缆监测系统的实施时，要首次扩大光功率的监测规模，要充分发挥OTDR的测试作用，尽量能够使每一条光缆线路尽可能多的覆盖已经接受过光功率采集的光缆路由，进而使整个光缆监测系统的投资降低，并且使系统的监测设备的使用寿命得到延长。当前，信息技术发展的速度非常快，传统的人工监测已经无法满足现实社会的需要了，先进的监测手段势必会受到社会各界的认可，得到通信业的大力欢迎。笔者所在上海市信息管线公司即建设使用了光缆监测系统，可迅速有效地监控全市各处的集约化信息管线资源使用情况，为上海市集约化信息管线的专业化管理提供了可靠的技术保障，同时也为网络建设、资产管理、维护抢修提供了有力的服务支持。在通信传输中，采用先进的监测技术，科学有效的进行光缆线路的监测，及时报告故障，准确判断故障发生地，非常有力地提高了光缆线路的监测效率，使故障处理的时间大大缩短，为通信业的发展奠定了坚实的基础。
关键词： 监测系统； 通信传输； 光纤
现代信息全球化的推动，突飞猛进的信息化建设，使光缆信息通信技术在信息化建设中占有越来越重要的地位。承担着整个通信网络九成以上通信业务的光纤传输网，不仅有超大的容量，也逐渐成为通信网络的关键结构部分。
1光缆监测系统简述
所谓光缆监测系统，就是通过对光缆进行监测，进而做出光缆运行是否正常的判断；当出现不正常情况时，就会进行报警，并进行相应的测试，以准确定位故障发生点。随着现代信息技术和通信事业的发展，光缆监测技术的水平和手段得到提高和完善，已经由最初的肉眼监测发展到现今的监测结果更精确的电子化自动监测。所谓电子自动化监测是指运用自动化监测系统，实施对光缆线路传输质量的监测。跟传统的肉眼监测相比，电子自动化监测具有高效、准确的优点。
光缆监测系统实施的流程分为3个部分：信息采集、汇总与分析信息数据、评价与诊断设备的运行情况。（1）如果没有信息采集，就不能进行光缆信息监测。信息采集是指获取信息，让检测员了解监测对象处于什么样的状态。（2）如果对收集起来的数据不进行汇总和分析，就失去了收集数据的作用，无法揭示数据反映的现象，无法揭示内在的规律，监测很难实施。（3）评价与诊断设备运行的情况。因为监测是最基本的维护行为，维护的最终目标是能够进行评价和诊断。
2光缆监测系统的结构和功能
2．1监测系统组成结构
光缆监测系统主要由监测中心、RTU远端检测站和操作终端3部分组成。其中，远端监测站主要包括光时域反射仪OTDR、光功率监测OPM单元以及光开关OSW等硬件设备，分为监控单元和测试单元，前者主要负责对光缆信息进行监控，后者主要是对光缆运行状态进行测试。处于光缆监测系统的控制中心地位的是监测中心站，主要包括监测网管系统和服务器两部分，主要作用是根据接收到的管功率监测单元的相关警报，向光时域反射仪以及光开关发送测试及切换等相关命令，并根据反馈回来的测试结果加以分析，做出判断，准确定位故障点。操作终端也就是监测客户端，即用户对整个系统的操作终端，包括PC终端以及相应软件两部分，主要是为用户进行线路维护、查找故障点提供便利条件。
2．2监测系统功能
（1） 多项测试功能。包括点名测试、定期测试、障碍告警测试。点名测试是指监测员选择和遥控远端监测站对某段光缆进行快速及时测试。定期测试是指远端监测站根据远程装置装的相关测试性能如测试参数、测试起始时刻和测试周期的设置要求，对光缆线路中的光纤实施周期自动测试。当所监测的光缆线路发生故障时，或分析过滤或接受的光功率比门限值要低或与所监测的光缆连接网管系统提供报警信号并判断出光缆线路出现障碍的时候，监测员就要启动远端监控站来对光纤进行监测，并对测试数据进行回传。
（2） 配置。配置系统中有设备的地址、名称和注释信息，需要配置光纤线路的起始和方位；可以选用列表或图形来表示配置数据和对象的相关特征；具有检查功能以及对数据进行检索、查询和打印的功能。配置的一致性功能是指，监测系统能检查本地和远端数据相应数据是否一致，在此基础上会显示出相对应的信息。
（3） 光缆监测系统能够通过实时、远程和在线的方式对新增加的远端监控站设备进行监测。新增的RTU可以按照设定的周期传报需要监测的光缆的运行状况数据。如果被检测线路出现故障，远端监控站能及时准确地报告故障发生的地点，并及时传到监测中心。
（4） RTU。RTU负责管理监测站的TSC操作，GIS里的图形，可以进行缩小、放大、漫游、整图和选择的操作。
3光缆监测系统在信息传输中的监测方式
【关键词】 电力通信网路 光缆监测系统 系统组成
引言
随着科技的进步与发展，信息化技术与电力通信的联系也日益紧密，智能设备越来越多的被运用于电力通信网中，作为电力系统重要通信网络之一的网络--光缆，也被广泛运用于电力通信网络中。由于许多电力通信重要业务，如自动化通道、变电站图像监控、调度电话等业务的主要传输通道都是光缆网络。光缆在电力通信网络中担负着及其重要的作用―网路通信信号传输通道，之所以选择光缆作为传输介质，它的三大优点（高传输容量、传输信息密度大、有较高安全性）起着决定性作用，这也是电力通信中广泛运用光缆网络的重要原因。
我们一般是在光缆网络发生故障后对其进行维护。当机房中的相关负责人员发现无光告警（即系统的收光端无法接受到光信号）时，相关维护人员需测试光纤，找到故障所在，之后进行维修和维护。还需注意的一点是，即使维护人员已经确定事故位置，进行维修前还必须在仔细查询故障光缆的资料后才能进行维修。如此，必然存在一些缺陷，如：对故障的判断不够精确；人的反应速度与抢修进程正相关（可能维修不及时，引发一些不必要的问题）；无法正确预知手工测试，光纤劣化等问题。
另一方面，随着网络的普及，光缆规模逐渐扩大，数据越来越庞大，管理也愈发困难，传统的人工管理显得十分乏力，而且在检索方面也会产生极大的困难，会给抢修工作带来不便。
光缆监测系统拥有布线地图、故障距离显示及早期警报等功能，可对光缆网络的工作情况进行二十四小时自动监视。一旦光缆网络出现异常，光缆监测系统能够准确而快速的报警，自动报告相关负责人员，并在相应仪器上显示出故障所在地，与机房的距离等关键信息，从而实现对光缆网络的优化管理。
将光缆监测系统运用于通信网络中，既可以对网络故障进行及时的处理，又能将处理损失降低，能够满足当下电力通信网络的需求。
一、光缆监测系统的基本原理
光缆监测系统作为新一代光缆告警监测系统，它能在出现传说故障前及时告警，出现故障时及时分析故障的原因，并能精确定位故障点距离，提高快速抢修时间。AIU光功率监测单元通过采集通信光功率然后分析通信光功率，然后送至检测中心（MC）分析处理，实现光功率动态变化的告警监测。当异常出现时，AIU光功率监测单元会自动将故障报告及报警信息传输至监控终端，终端内的相关软件会依据故障报告对命令进行相应切换，之后向测试端发出相应指令，启动反射测试系统采集故障所在位置并对故障通路进行测试，对这些信息进行整合，确定故障的类型、故障发生的位置等，并自动将以上信息进行存储，便于后来的查询与调取。
监测中心的基本原理，监测点接收到远程AIU光功率监测单元的告警之后，分析所发生的监测路由。然后由监测中心通过远程OSU程控光开关选择被测光纤，远程OTDR发射不同于通信波长的监测光，WDM服用监测光到传输网络中，检测中心接收都OTDR的测试曲线数据之后进行分析，计算馆长点位置等数据。最后由GIS定位及声音等多种形式进行故障通知。
二、光缆监测系统的结构
光缆监测是集地理信息系统、卫星定位系统、网络通信及光学测量等现代通信技术于一身的系统，能够实现对光缆系统故障在线的自动监测。是现在故障在线监测主要依靠光缆监测系统的三大部分―上机位，OTDR测试模块和监测模块。
光缆监测系统的三大结构，监测站、通信网络及监测中心。
1、监测站。通常在通信站点安装监测站，监测站由光功率监测模块、远程监控工作站、OTDR模块、电源模块、程控多路光开关模块及通信模块等构成。
光功率监测模块通过采集和处理被监测光功率信号来实现对传输大量基本数据的在线监测，并将监测数据快速而及时的上传给监测站和监测中心；然后由监测中心对各方数据进行相应整理和分析，对光功率变化超出门限值的监测站点发生告警并判断发生故障的具体光缆点，并自动、迅速启动相应监测站的程控多路光开关和光时域反射仪，测试相应故障光缆段；监测站将测试所得数据上传至中心，最后由中心将实测数据与标准数据比较分析，进而确定故障类型及故障点所在位置，并告知相应维修人员进行维修。
2、通信网络。通信网络即为数据通道，它将监测中心与各监测站联系起来。当监测中心与各监测站信号中断时，各监测站依可据监测中心配置的标注数据独立完成相关测试，从而确保电力通信的正常进行。
3、监测中心。资源维护工作站、网桥池、系统管理工作站、中心数据库服务器等，共同组成了监测中心。各监控分站的资料由监测中心统管，可进行远程监控，也可提供时间分析、光缆老化的预警及管理缆线等，能实现数据的全盘掌握。
备纤监测和在线监测是系统检测的两种方式
1、备纤监测。通常备纤监测适用于有较高正常通信质量且网络资料丰富的地区，能够使空闲资源监测方案得到较高效运用。该监测的优点是管理简单，对正常通信没有影响及有效利用资源监测光缆异常，但该监测需对光纤资源有一定的占用。合理运用备纤监测能实现资源的高效管理。
2、在线监测。在线监测建立在已有的电力通信基础之上，运用分光器对百分之三的电力通信进行相应光功率测试分析，正常通信的通信光光功率占百分之九十七。分光器能动态的将正常的通信光波与测试光波符合在一条光缆中进行传播，在进入相应接收设备之前，为避免通信信号干扰，可使用滤光器先将测试光过滤掉，只接收相应波长的通信光。在线监测可以优化通信线路，但当通信线路接入时会对正常通信产生不同程度的影响。
三、光缆监测系统的三大功能体系
光功率自动监测功能、光缆自动监测功能和光缆维护功能是光缆监测系统的三个主体功能，现分述如下：
1、光缆自动监测功能。光缆自动监测功能受计算机相关程序调控，能自动对光缆进行一系列故障测试，并将测试结果曲线与光缆标准曲线进行比对，如有异常，能快速准确的定位故障点，方便维修人员及时维修。
2、光功率自动监测功能。在线监测光缆监测系统中的收光功率是光功率自动监测判断光缆故障是否发生的主要依据。自动监测系统根据标准收光率与实时收光率之间的差距来判断光缆是否出现故障。当实时收光率与标准收光率之间的差距大于阀值时，根据超出大小输出不同级别的警告信息，此时自动监测功能还将自行触发光时域反射仪，对故障发生断进行准确判断，以便机房人员及时采取相应措施。
3、光缆维护功能。告警故障管理、通信值班管理及光缆纤芯管理共同组成了通信调度应用管理的全部功能；空间资源管理、光缆线路资源管理、线路支撑网资源管理、光缆光纤配线管理、机房设备管理及电缆线路资源管理共同构成了光缆管理功能。
总结：光缆监测系统相较传统人工管理有着显而易见的优势，光缆监测系统不仅能在线监测光缆系统，节约大量人力；还可快速准确的发现故障所在位置，便于对故障的及时处理，避免不必要的损失。当下，光缆监测系统还可与GIS技术有机结合，从而实现对光缆线路和用户电路资源的逻辑性管理，使光缆的持续运作及资源的使用更加充分有效。
随着社会的发展，电力通信网的普及，以及不断成熟的光缆监测系统，光缆监测系统必将广泛的运用于电力通信网络中。
参 考 文 献
[1]孟和，赵政，李华舟等.光缆监测系统的设计与实现[J].计算机工程，2005，，31（4）；195-196.
关键词 通信传输系统；光缆监测技术；监控系统
中图分类号TN91 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2013）99-0204-02
0引言
21世纪是信息化的时代，信息化技术得到快速的发展，光缆数字通信技术已经在多个领域中得到普遍运用，在信息化发展中占有重要地位。近年来，我国社会经济快速发展，通信技术也得到发展，光缆网络不断扩大，对其维护工作也越来越困难，所以有必要构建一个通信传送网络监测系统，特别是光缆监测系统。光缆监测技术可以改变目前光缆维修被动化的情况，在充分掌握光缆特性与基本知识的前提条件下，对光缆的数据与信息进行实时的监控，进而提升光缆维护的可靠性。
1光缆监测技术介绍
1.1光缆监测技术概念
光缆监测技术指的就是利用对光缆实行实时监督与观测，以便对光缆是否正常运作进行准确的判断[1]；一旦发生异常现象，那么系统就会做出警报，且实行对应的测定，从而对故障位置进行准确定位。伴随着科学技术与信息技术的快速进步，光缆监测技术的渠道与水平已经获得一定的提升，传统的光缆监测方法是利用人们的肉眼进行观察，现今是利用现代化的电子自动化技术进行观测。电子自动化监测指的就是利用自动化的监测技术与系统，对光缆线路的输送进行实时的监测。和传统的光缆监测技术相对比，电子自动化监测技术具有一定的优越性，能够获得更为高效、更为正确的监测效果。
1.2光缆监测系统实行的步骤
通常情况下，光缆监测系统实行的步骤主要有信息的采集、信息的汇总和分析以及对光缆运作状况进行评价和判定等三步。
1）信息的采集，假使不对光缆的基本信息进行采集，那么就难以对光缆信息加以检测，所谓的信息采集就是取得信息，使相关工作人员清楚掌握光缆的具体情况；
2）信息的汇总和分析。假使不对所采集到的信息与数据进行汇总，并对其进行详细的分析，那么信息的采集就没有任何意义，就无法发现信息与数据所涵盖的意思，就难以将其中所包含的规律揭示出来，那么光缆的监测就无法得到切实实行；
3）对光缆运作状况进行评价和判定。由于光缆最根本的维护活动就是进行监测，而对光缆的具体状况实行评断是进行维护的最终目的；
2光缆监测系统的构成结构
光缆监测系统主要有三个部分构成，分别是监测中心、操作终端以及RTU远端检测站。而RTU远端检测站又是由几个硬件元件组成，主要包含光时域反射仪OTDR、光开关OSW和光功率监测OPM单元等等，分成测试部分、监控部分。监控部分是担任监督与控制光缆信息数据的任务；测试部分是担任检测光缆运转状况的任务。在整个光缆监测系统中，监测中心站占据重要位置，具体分成两个部分，分别为服务器、监测网管系统，其功能是在管功率的监测单元发出有关警报并且被接收之后，发送有关命令到光时域反射仪和光开关发送测试与切换，且依据回复的测试结果进行研究，做出正确的判定，找出故障的正确位置[2]。所谓的操作终端指的就是客户对一个系统的操作终端（PC终端与相关的软件），其具体的功能就是便于用户对线路实行检查与维修，找出故障存在的位置。
3光缆监测系统的作用
光缆监测系统的主要作用包含四大点，分别是多项测试作用，能够通过在线、实时与远程等形式进行监控，远程终端控制系统，配置。
多项测试作用。该项作用中具体包含定期测试、点名测试以及障碍告警测试。定期测试指的就是依据远程设备的有关测试参数、周期以及起始时间等的设定需要，远端监测站对光缆线路内的光纤进行定期的自动测定。所谓的点名测试指的就是相关工作人员通过遥控或者是选取监测站，对某一段的光缆实行高效、准确的测试。而障碍告警测试指的是在光功率监测单元或者是SDH网管单元发出警告信息之后，远端监测站中断正实行的测试，迅速实现障碍告警测试，且把测试的信息与数据及时报送至中心[3]。另外远端监测站同样能够获取来源于光传送装置所发出的警告信息，且及时发动相对应的障碍告警测试。
能够利用在线、实时与远程等形式进行监控。光缆监测技术可以利用在线、实时与远程等形式，展开新增添远端监控站装备的实时监控。新设置的远端监控站能够依据预先安排好的周期，对光缆运作情况的信息与数据进行传送。一旦发现监测线路发生问题，远端监控站就能及时找出线路问题所在的具置，且迅速发送至监测中心内。
远程终端控制系统。该系统主要是对监测站内的TSC操作进行有效的管理，在地理信息系统中的图形能够实行各种操作，例如选取、整图、缩放、漫游等，在大量的操作中能够达到操作标准的需要，从而实现预期的目标。工作人员在实际的工作中，必须注意远程终端控制系统操作的步骤，并且注意其中的每一个技术要点。
配置。在对系统实行配置的过程中，必须关注仪器设备的名称、地址及其相关注释，且依据实际所需对光缆线路的方位、出发点、终点等进行有效的配置；在进行操作的过程中，能够通过图形或者是列表的形式，将配置数据中的有关特点都详细表达出来，包含了多项作用，例如查找与打印、数据实行检索以及检查等作用。所谓的配置一致性指的就是监测系统可以检查出远端数据相关的信息数据与本地的数据是否相同，在该前提条件下将展现相对应的数据与资料。
4在通信传输系统中光缆监测技术的设计
4.1设计光缆监测系统
光缆监测技术包含多种技术，例如测量技术、通信技术以及计算机技术等等，利用上述技术对光缆的传送实行自动化监督与测量，且及早的把检测所获取的信息发送到信息中心，且对其加以处理。另外，光缆监测系统不但不会影响通信的正常传送，同样可以实现多项功能，比如定期不定期的监测、远程的监控与维护以及故障的自动反馈。
4.2监测中心和远程监测站之间的相互访问
光缆监测系统内的监测中心能够在任意时间对各个远程监测站进行访问，另外，各个远程监测站之间具备互相访问的权利，且远程监测站同样可以对监测中心进行访问[4]。由此可见远程监测站与监测中心、远程监测站之间，均能够相互访问。其中，它们之间的互相访问是利用TCP/IP协议来达成的。
5通信传输系统中光缆监测技术的监测形式
5.1 OTDR定位
运用备纤监测与在线监测。所谓的在线监测即监测业务纤。运用光波将WDM隔开，之后把由OTDR所发射出的光纤发送至监测业务纤中。一般情况下业务纤并未运用的窗口上接收测试光所发出的波长。有关OTDR定位问题，一直以来都是相关工作人员工作的主要内容，监测的实效性与准确性受OTDR定位的直接影响。
5.2光功率监测
光功率监测通常是在两个监测站内展开的，在监测站的中心设定单独光源，在监测站中设定相关的光功率监测形式，且设定一定的警报门限。一旦出现光功率消耗高于警报门限时，那么就将发生警报信号，进而引发测试，从而明确故障的数据与信息。在实际的工作中上述这一点是极为关键的，要想保证通信的可靠性与稳定性，就必须快速及时处理故障信息，故障信息进行确认有助于故障的检查与排除，具有十分重要的指导作用。
5.3 OTDR与光功率监测结合
一些时候在进行信息传送时，必须将OTDR与光功率监测两者有机结合，将两者的优势都发挥出来，实现优势互补的目标，进而达到信息的成功传送。这种方式也是现今较为普遍、多见的形式。伴随着社会经济的迅猛发展，科学技术的不断进步，时代的不断变更，还将不断研究、开发出新的技术。在这种情况下，相关工作人员只需保持端正的态度，有区别进行处理，清楚掌握各种技术的优势与劣势，且灵活运用，优势互补，就有可能实现通信信息传输的全面、完善、稳定，从而达到预期的信息传送效果与质量。
6结论
在我国，光缆通信技术是一个十分重要的投资内容，对通信传输故障与问题进行有效的控制，不但可以有效提升系统的运行性能，同时也可有效降低通信工程的投资成本。伴随着目前通信技术的快速发展与进步，光缆网络已经逐渐在人们的生活中广泛普及，老旧的维护方法与手段已经难以满足当前光缆网络发展的需要。为了能够有效保证通信事业的正常发展，应该大力发展先进的监测技术，加强对通信传送的有效控制与管理，精准的查找出故障所在的位置，并及时采取有效措施加以处理，从而保证通信的正常使用。
参考文献
[1]李建磊.光缆监测系统在通信传输中的应用探讨[J].科技创新与应用，2012（10）.
[2]杨晓娜，王树辉.光缆监测系统在通信传输中的实现[J].中国管理信息化，2011（12）.
【关键词】 通信 光缆 监测
中图分类号：E964
一、前言
随着电网建设的加快，对通信网络的可靠性、安全性要求进一步增强，通信网络的规模和复杂程度也会进一步扩大。依靠传统的管理方式，很难适应当前的通信管理更加高效、更加规范的要求，采用现代化的管理手段，提高通信网络的安全运行已经是势在必行。如何根据通信光缆线路的地理分布，采用一种光缆在线检测的方式与各种有效的光缆线路保护，为光缆故障应急处理提供全面完善的解决方案，是非常急需探讨的课题，
二、光缆线路监测
光纤是由很脆弱的玻璃制成，通常其外径为125um单模光纤的纤芯只有7-8um，多模光纤的纤芯也仅为50um，虽然光缆本身利用FBT加强芯、油膏和塑料外护套等保护光纤，使光缆具有了一定的抗外力强度。但伴随的野蛮施工、强烈的外力的冲击、电腐蚀、加之如接头盒的开裂、进水、腐蚀和光缆自然老化等因素，还会常常导致光缆传输系统的故障。光缆通信的中断不但给电力通信与调度自动化系统造成中断，而且严重影响继电保护和稳控系统运行，不但给电力企业造成直接的经济损失，而且还将造成极大的社会影响，给人民生活带来不便。
传统人工光缆维护方式基本的流程如下：故障发生后，光端机网管发出告警，通信调度值班人员通知光缆维护单位，光缆维护人员驱车至故障变电站机房，用OTDR测试，判断大概障碍位置，驱车赶至故障地点，现场确定故障点，最后进行抢修。
可以看出，传统人工维护方式比较原始、比较落后，其缺点主要表现为：
2.1. 由于机房值班人员只能从端机上得知系统有障碍，但无法判断故障点，具体故障点必须等到线务人员赶到机房用OTDR进行测试以后才能确定故障点，造成故障历时过长；
2.2. 由于光端机告警不能判断是设备障碍还是线路障碍，因此，常常发生误告警，增加了光缆维护人员无谓的劳动；
2.3. 不能预防故障的产生，特别是对光纤的逐步劣化，传统的维护方式根本没办法发现。
目前电力信息容量的90%以上是通过光缆线路传送的。随着光缆数量的增加以及早期敷设光缆的老化，光缆线路的故障次数在不断增加，传统的光缆线路维护管理模式的故障查找困难，排障时间长，影响网络的正常工作。因此，实施对光缆线路的实时监测与管理，动态地观察光缆线路传输性能的劣化情况，及时发现和预报光缆隐患，以降低光缆阻断的发生率，缩短光缆的故障历时显得越来越重要。
通信光缆线路分布具有明显的放射特性，利用光缆在线检测系统可以实时检测通信光缆线路运行状况的特点，结合通信监控系统，实现基于OTGR的电力通信网络管理，将通信监控系统同光缆在线检测系统有机地结合起来，可以实现管理的高效、合理和科学化。
三.光缆线路监测的目的和过程
目前国内外的光缆监测几乎都是采用网络技术、数据库技术、地理信息技术来实现对光纤网络的集中监控及资源管理。在光缆监测管理中，通过监控专用的多路光功率计、OTDR设备、光开关结合，实现对光缆的监测。监测方式有备纤监测和在线监测两种：一是利用光缆中的备用光纤对光缆进行监测，其原理是通过自备的激光光源及分光器将激光分别送入不同光缆的监控备用光纤中，在光缆的另外一端使用专用光功率计实时检测光纤中光功率的变化情况，当光缆发生劣化或断裂时光功率会随之变化，由此实现对光缆的监控。二是使用光缆中的业务纤进行在线监测的方式。系统采用先进的光时域反射仪（OTDR）将测试光通过波分复用器（WDM）和光开关耦合到业务纤中对光纤进行测试。
监测就是通过对设备状态信息进行采集，将采集的数据进行汇总与分析，并对设备运行状况进行有效评价，从而发现设备的故障与潜在故障的全过程。监测是维护的基本行为，有了监测才能对设备进行科学的维护。监测包含以下三个过程：其一，信息采集。获取足够的信息是对被监测对象所处状态进行了解的第一步，没有信息采集过程，监测就无法进行。信息采集可以是定时的，也可以是连续的、不间断的。其二，信息数据的汇总与分析。如果只进行数据的采集而不进行统计和分析，就不可能揭示各种现象的本质，就不可能发现问题与规律，也就很难真正实现监测的目的。其三，对设备运行状况进行有效的评价和诊断。监测是维护的基本行为，维护所追求的中心目标就是诊断。诊断是以监测为基础，同时诊断也应该是监测行为的一个组成部分。有效评价和诊断是建立在数据统计与分析基础之上的，如果没有一个科学的分析和评价体系，就很难对故障进行有效判别，特别是对于潜在故障的判定。因此，监测一定是包含了数据采集、分析、评价和诊断的一个全过程，其目的是发现设备的故障与潜在故障。
目前电力光缆自动监测系统主要技术特点是：快速故障定位；告警工作流程管理；具有多种测试种类：点名测试、定期测试等。光缆自动监测系统经过长时间的开发、应用和不断的完善，己经成为电力主干网、接入网光缆维护工作中重要的故障定位手段，在主干网、接入网的维护中发挥着巨大的作用，但由于技术及其他原因，系统本身还存在一定的局限性，主要就是光缆的监测没有和网络相结合，监测系统虽然能提供自动告警，但只能被本地的监测站接收，而监测中心无法实时获知，造成检修的延误。另外监测系统没法实时提供详细的监测站报告，都需要人工的处理。所以，光缆监测系统尚待完善。
四、结语
关键词：光纤通信；改进应力应变系统；通信质量；应用
引言
光纤通信技术是以光纤为媒介的一项通信传输技术，具有稳定性高、传输效率高等显著优势，相比传统通信而言，其通信质量得到了大幅度的提高。而光纤通信的实现，建立在光纤通信工程高质量建设的基础上。因此，光纤通信改进应力应变系统通信工程光缆线路施工中，相关施工人员要科学合理运用光缆线路施工技术，并在实践中明确光缆线路施工技术要点，确保改进应力应变系统通信光缆线路施工质量，从而保证光纤数据传输的稳定性、高效性和安全性，进而有效提高光纤通信质量。鉴于此，本文通过对应力应变系统及其通信方式介绍，进一步深入分析光纤通信在改进应力应变系统通信质量中的应用。
1应力应变系统及其通信方式介绍
应变监测系统的应用通过有限元分析管土相互作用和地面运动模型通过特定的网站可以形成监测数据，随时监测生成管道应变是否超过管道应变能力，防止地质灾害对管道造成破坏。本项目管道应力应变监测系统通过布设在管道监测点的光纤光栅传感器，实现对管道应变、温度和位移进行监测，进而实现对管道变形的监测和预警，作为评价管道的安全状态的现实依据。管道结构构件的应力应变信息是反映其结构是否处于安全状态最直接的评价和判断指标，因此采用光纤光栅应变传感器对管道结构关键部位进行应力应变监测以评价结构安全状态。同时当管道发生不均匀沉降时，布设的光纤光栅应变传感器也能监测到管道的内力变化，从而判断不均匀沉降对管道结构安全状态的影响。由于管道内部流通天然气，温度变化对管道的影响是十分重要的参考指标，同时管道温度数据也能为管道结构的数值仿真计算模拟提供更加全面的基础数据支持。因此在管道结构关键位置处布设光纤光栅温度传感器以监测管道结构温度变化情况。在自然环境各种因素的作用下，在野外布设的管道结构往往会出现局部悬跨，从而引起管道结构的不均匀受力造成不均匀变形，同时在土体地壳运动和外力的影响下管道结构的不均匀变形成为一个不可忽略的安全问题，因此需要对管道结构进行不均匀变形监测。整个监测系统采用光纤光栅监测技术对管道结构进行应变、温度和位移监测；光纤光栅传感器数据通过光纤光栅解调仪和相应的采集软件进行采集传输及存储，数据通信以现场观测阀室为输入节点，以无线4G通信模块为输出节点，系统平台作为各节点数据汇聚和处理的中心。如图1所示，各传感器的信号通过光纤传输到光纤光栅解调仪后，对光纤信号进行解析和处理，转换成数字信号后上传给数据采集主机，对数据进一步运算和处理，转换成实际的工程量，一方面将处理后的数据存储到本地硬盘，另一方面将这些数据通过4G无线信号发射器传送至应力应变系统平台，在系统平台上进行存储和分析。
2管道应变监测系统
光纤通信管道应变监测系统由数据采集系统完成监测基础数据的自动读取和远程传送。数据自动处理子系统完成管道力学指标变化生成，最后通过信息子系统对生成的管道力学指标变化进行可视化表达，让管道管理者实时掌握管道力学变化。光纤通信对管道作用应力关键表现在轴向上，对管道轴向应力的测量就能较好地判断管道的可接受应力状态。因此光纤光栅应变传感器仅测量管道轴向的应变，基于钢材弹性理论，若已知管道横截面半径r，和通过传感器测量到的三个相隔90°圆弧位置A，B，C处的单轴纵向应变，可以计算出圆周任一点的纵向应变。
3光纤通信在改进应力应变系统通信质量中的应用
3.1精确标明线路
在改进应力应变系统通信施工之前，施工人员要事前做好光缆线路标注工作，确保后续施工中，相关操作人员可以快速辨识和准确选择光缆线路，以此规避返工问题，为优化光缆施工和保障光缆施工质量奠定良好的基础。与此同时，为了最大限度提高光缆线路施工质量和经济效益，设计人员在设计光缆敷设线路时，要综合考虑光缆施工需求，并通过现场勘察方式选择出最佳线路敷设方案，同时要科学处理光缆线路敷设全过程的标志。在光缆敷设过程中，施工人员要严格按照要求做好各类标识工作，如下设管道标识、光缆直埋标识等，并保证各标识的准确性，为后续维护提供依据。同时，改进应力应变系统通信全过程的标识要十分醒目，才能保证光缆线路的安全性。原因在于光缆线路标识不醒目，将有较大概率被人为拆卸或者损坏线路，不利于保障光缆线路的安全性。另外，光缆线路标识过于明显，虽能够发挥出比较醒目的安全提醒，但是这类标识容易被人为损坏或者拆卸，使得标识的安全警示作用难以发挥出来。因此，在光缆线路全过程标志工作中，施工人员要始终坚持专人专线的施工原则，确保改进应力应变系统通信全程明晰，并做好线路的定期检查工作，及时填补模糊或者损坏的标志。
3.2做好施工的沟通工作
严格遵守通信协议和技术要求，在整个改进应力应变系统通信光缆铺设工作过程中，在各种部门中都应建立良好的联络方式，以便做好互动而又统一的沟通方式。监督业务计划和加强合同关系，避免合作伙伴不按时进行项目计划的实施。在开始设计光缆线路之前，项目的施工单位就应该与分包商签订了施工合同，仔细阅读了解合同或协议的站点建设条件和建设要求。要进行明确规定，光缆的铺设必须严格按照合同的规定和布线设计方案进行，设计方案的调整要考虑到实际情况的局限性。
3.3加强安全防护
在改进应力应变系统通信光缆架设工作中，施工人员要做好光缆外层安全防护工作，规避光缆长期接触粗糙表面或者光缆剐蹭问题，使得光缆表层防水功能遭到破坏，从而引发电腐蚀问题，最终影响光纤信号传输质量和效率。在地面施工中，施工人员要在接头盒装配或者连接点连接作业完成之后，将连接盒架设在高处，目的在于规避其发生误碰或者受损问题，以此保证光缆接头施工质量。在光缆架设过程中，施工人员要充分考虑施工中的各项潜在影响因素。因此，为了减少外在干扰因素，改进应力应变系统通信线路设计时，要尽可能规避穿越经济园林或者人群密集处。在条件一致的情况下，工程施工人员可选择人行道或者慢车道的地下作为光缆线路敷设点，并严控光缆管道和其他管道之间的安全距离，避免光缆管道施工中破坏其他系统的管道，以此保证人们的正常生活不被影响。除此之外，在改进应力应变系统通信光缆线路敷设过程中，工程施工人员要尽可能规避超高建筑物、大型工业区等区域，若改进应力应变系统通信光缆线路敷设路段已经存在高压输电线路，施工人员要确保光缆线路和高压输电线路之间保持足够的安全距离，往往控制在2m以上的安全距离。总之，改进应力应变系统通信光缆线路施工中，加强安全防护至关重要，要求施工人员结合不同环节的施工需求，落实好各项安全措施。
结语
通过以上改造，在充分利用现有富裕光纤资源的同时，保证了应力应变监测系统信号传输的稳定，保障了系统平台对各个关键节点应力应变系统的实时监测，为管道的平稳安全运行提供了科学依据。
参考文献
【关键词】光纤网络监控技术；光缆线路；光缆故障
【中图分类号】TN915.63【文献标识码】A【文章编号】1006-4222（2016）02-0060-01
1光纤网络监控技术概况
1.1光纤网络监控技术的运行原理
①在光纤后向散射曲线远端测试的基础上，对于光缆线路实现全程监测，如果在此过程中光缆运行不正常，就会自动进行测试，并且在光时域反射仪的帮助下，对于光缆故障的位置进行搜寻和标记，一般会在GIS地图上准确标出来。②以业务设备警报的方式，使得对应的测试方案得以启动，在界定设备端口与光缆之间关系的基础乢，明确光缆故障的发生位置，在此基础上实现OTDR测试方案的启动。③波分复用技术的运用，可以处理好试波与工作波长之间的关系，使得其完美的融合在一起，由此切实的完成光缆在线测试工作。④通过测试备纤的性能反映整根光缆包括工作光纤的性能，测试光与传输业务可以在同样的光缆中进行，仅仅是在不同光纤芯上进行传达，并且从物理角度上做好隔离测试工作。⑤网络告警与光缆故障通过相关规则进行关联分析，使系统根据规则对光缆网络故障进行初步判断。
1.2光纤网络监控技术的特点具体来讲，光纤网络监控技术的特点主要体现在以下几个方面：
（1）将网络告警与光缆故障通过相关规则进行关联分析，使系统根据规则对光缆网络故障进行初步判断；
（2）利用ODTR实现光缆故障精确定位；
（3）采用专用技术手段和工程手段，由光缆空间距离、光缆皮长、光缆耐张长度准确推算出光纤的准确长度；
（4）利用故障影响业务分析技术，在出现网络故障时，针对此故障对全网业务影响程度进行科学定量的分析。
2光纤网络监控技术的应用
在电力光缆线路构建的过程中，发挥其在此方面自动监测功能，保证在较短的时间内找到光缆障碍，使得光缆裂化的现象得以控制，这对于促进长途光缆维护质量的提升而言，是很有必要的。并与GIS地理信息系统紧密结合，可在电子地图上进行线路故障定位和显示。当前光纤网络控制技术的应用现状来看，其主要会在以下几个方面发挥效能：①光缆线路监测：系统提供完善、方便的光缆线路测试支持；一般来讲可以结合实际需求提供不同的测试方案：可以是定期测试的方式；可以是点名测试的方式；可以是模拟警告的测试方式。在特殊情况下，可以综合运用多种测试方式，以保证光缆线路维护工作的有效性。②光缆故障管理：在受到故障警告曲线数据文件之后，会自动启动对应的警告机制，并基于地理信息系统或逻辑拓扑的视图上显示故障发生的位置，并提供相关的故障处理操作。③光缆维护管理：系统科学的管理光缆监测系统所用到的资源，合理配置资源，反映资源的实际运行状况，实现对相关光缆资源维护管理功能。④拓扑管理：系统实现光缆网络拓扑视图，总结和归纳网络资料，资源配置资料，由此形成对应的传输资源拓扑体系。这个拓扑图式以地理信息系统平台为基础的，能够有效的实现光缆资源元素的界定，进而保证可以在拓扑图的基础上实现对应的信息查询或者操作。⑤对于数据监测获取到的数据信息可以进行积极的分析。对于光缆测试数据可以以图形特性分析的方式来处理，从而掌握光纤衰减信息，并且采取对应的措施予以解决。在于历史数据信息进行广泛深入对比之后，获取光纤隐性衰减信息之后，可以采取对应的预防措施，以避免会出现各种通信故障。
3光纤网络监控技术的应用前景
电力通信光缆自动监测系统二期研究开发通过对电力实际情况的故障定位相关技术的研究，使得光缆自动监控成为可能的同时，可以在较短的时间内找到故障的位置，分析其发生的原因，以保证尽快的实现处理，以保证光缆故障率的不断降低，提高故障处置响应速度，节省大量的故障处理时间和人工成本，提高了通信网络的可靠性及长途光缆的维护质量；与GIS地理信息系统紧密结合，可在电子地图上进行线路故障定位和显示。能够监控电力闽南地区骨干光缆的日常衰耗变化，有效预防外力变化造成的光缆中断；通过系统使用过程中故障处理经验的积累，为电力故障处理预案的编制提供依据，提高电力服务的层次，增加服务手段，提高通信管理水平；系统研发投运后可以向全系统进行推广，具有可观的经济和社会效益。
4结束语
综上所述，光纤网络检测技术的发展和进步能够为光纤网络的正常化运行创造相对健康的环境，即使光纤线路中出现故障，也可以通过智能化识别的方式，在最短的时间内进行处理和控制，由此保证通信服务的质量和效益。尤其对于电力系统的正常运行而言，实现光纤网络监控技术的融入，可以保证整个电力运行网络体系的健全性和稳定性，进而避免重大通信故障的出现。
参考文献
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[2]王正方.桥隧工程安全监测的光纤光栅传感理论及关键技术研究[D].山东大学，2014.
随着智能电网的发展和供电可靠性要求的不断提高，配电网运行面临巨大的挑战，而配电自动化是提高供电可靠性、供电质量和供电能力，实现配电网高效经济运行的重要手段。城区内日益庞大的管道光纤网络和复杂的运行环境，为通信运维部门快速维护光纤链路、消除通信光缆故障带来了巨大的挑战。对光纤链路资源的统一管理与维护，减少障碍时间、提升配电自动化系统运维水平，是配电运检部门正在面临的难题。通信运维部门迫切需要实现对配网光纤网络的监测维护、预检预修、故障定位与排除等工作的集中实时监测与管理。
1.全新的PON网络光纤集中监测系统概述
（1）ARD-OTDR是核心硬件，负责向被测光纤链路中发送光信号，并接受反射回的信号。一般安装于局端机房内。
（2）OSW（光开关）可通过级联方式，实现不在同一地理空间的多条光纤链路共享一个ARD-OTDR模块的功能，扩展整个系统的监测规模。并且可以通过切换主备纤远程控制开关，实现主备用光纤的远程自动倒换。WDM（合波器）的作用是将测试信号接入被监测光纤链路，同时与业务信号隔离。系统可以将光开关、合波器二者合在一个设备中（用户也可以单独采购合波器），安装于光纤链路所在的ODF架上。
（3）服务器和客户端，分为数据库服务器和应用服务器，服务器可设置在一台计算机上。应用服务器可以根据监控的网络规模配置多套计算机。客户端可以安装在各变电站、县级公司运维中心，操作员通过客户端连接到系统服务器，客户端可以向ARD-OTDR发起测试命令，查看测试结果和测试服务器上的数据。
系统包括硬件和软件两个部分，其硬件核心就是获得多项技术专利的ARD-OTDR。ARD-OTDR是主要利用光在光纤中传输时的瑞利散射和菲涅耳反射所产生的背向散射而制成的一套技术先进、性能稳定的测试系统。
对普通OTDR而言，测试脉宽越大，动态范围越大，意味着如果被测是理想光纤的情况下，能测量的距离就越长。因此，对于全程衰耗大的光纤链路，通常会采用大脉宽来测。但是，大脉宽会使得测得的反射事件的盲区增大，分辨率会降低，无法区分开离得很近的两个事件，并且测试精度也会降低。所以在测试事件点离得很近，如PON网络时，只能采用小脉宽。然而小脉宽的功率小，动态范围小，被测光纤链路的全程损耗受到动态范围的限制，不可能很大。因而普通OTDR无法穿透多级、大分光比ODN网络。
通常，系统是在一条光纤链路正常的时候进行一次测试，保存这个测试结果作为参考数据，我们称之为这条光纤链路的健康档案。再次测试后的测试结果数据会跟这个健康档案相比较，后台专家分析系统通过比较各事件点的峰值、衰减等参数，自动分析出现在这台光纤链路是否正常。如果有变化，但并不影响业务，本成果会给出预警的提示，如果由于链路的原因会影响业务信号，就要给出告警，并进入故障处理的相应流程。这就要求监测系统自身要具有极好的稳定性与一致性。在OTDR中，激光源的稳定性决定了监测系统的稳定性，而决定激光源稳定性的主要因素是激光源温度。ARD-OTDR采用独特的技术手段，很好地控制了激光源的温度，使得监测试系统具有极强的稳定性与一致性，因而保证了测试结果的可靠性。
使用对现网正常业务没有影响的1650nm（或1625nm）的测试波长，经过90秒左右的测试时间，就可以诊断出光纤断（主干、分支），光纤老化/劣化，接头污损、接触不良，终端未接等PON网络常见故障。
系统的光开关可以采用级联方式，可以极大地延展被监测的光纤链路数量。比如一个36路的光开关，级联后，就可以监测1296条光纤链路。
2.系统的技术关键与难点
无需在ONU终端处安装任何光反射装置，可以穿透多级分光装置，并通过算法从微弱的反射信号中分离噪声、探测出测试光信号并且具有极强的稳定性与一致性。
由于系统无需在原有光纤线路上增加任何反射装置，不仅大幅度地降低了整个解决方案的成本，避免了由于反射器自身引入的故障，而且更易于部署，特别是对于FTTx存量用户，无需上门为每个用户加装反射器。
3.PON网络光纤集中监测系统在配网通信的应用
为了验证系统系统在配网中价值，温州电力信通公司部署了配网光纤集中测量系统。
3.1工程概况
一期工程覆盖市区1个局机房、9个变电站以及261个开闭所。其中部署光测量系统ARD-OTDR 2台，光开关10台（含WDM），ROSC 8台，安装FAST LIGHT软件系统1套。
按照设计方案，本次工程涉及温州局机房及9个变电站，变电站分别为：广场变、龙泉变、东门变、东屿变、杨府山变、九山变、站北变、雪山变、城中变。下图1为本次工程的全网连接图。
3.2工程意义
工程竣工后，对于覆盖的变电站和开闭所能实现光纤全自动化集中实时监测和统一集中管理，能准确定位故障、分析网元劣化趋势、主动及时地维护主用与备用光纤链路。工程可将目前分散的各输变电站（含配网）的在线或者备用光缆集中统一、自动化维护管理，彻底摒弃过去那种分段测试的检修模式。工程无需改变目前维护管理架构，系统部署之初，就能对整个配网进行一次全面的资源梳理。本文举例说明如下。比如礼府电室，在没部署系统之前，衰减比较大；通过部署系统后，就能发现此处的大衰减。对相关问题进行处理后，整条链路下降了约5dB，又比如在鹿城大厦电室出现大反射，直接导致后面事件点看不到，通过部署系统，对相关问题进行处理后，便能对后面事件点进行监测（广场变EA007- 1槽位5口-光缆第6芯，如图2-a优化前，图2-b优化后）。
3.3试验效果
据统计，该系统应用后，平均每月配电网通信光缆故障次数降低28%，平均故障消缺时间缩短43%，有效提高了配电光缆网络的运维和管理水平，减轻了运维人员的负担压力，为配网自动化系统安全稳定运行提供了有力保障。
某些水利工程原有的安全监测自动化系统存在很多问题，例如运行速度过慢、采集数据不全面、信息传输慢、效率低下，劳动强度大等问题。这些问题严重影响了水利工程的发展。改造安全监测自动化系统，具有很重要的现实意义。目前，水利工程使用的采集控制设备大多配套有安全监测自动化系统，大多数采集控设备都是非标准的、通用的。设备的生产厂家不同、型号不同，设备接口不兼容等都将会影响安全监测自动化系统的性能以及增加改造的成本。为此，需在原有的安全监测自动化系统的基础上，加以改进和优化网络结构。改造后的系统，采集和传输信息的速度以及工作效率有了明显的提高，人工劳动强度也降低了，实现了自动化。
1 工程概述
某水利枢纽工程是一项集旅游、防洪、发电、灌溉为一体的综合性的大型水利工程，是一项规模达到大(2)型、建筑物等级为二等的农业开发的重要工程。工程的建筑物主要由4部分组成，分别是地面式发电厂房、引水隧洞、泄洪洞和大坝。
前两者(地面式发电厂房、引水隧洞)的建筑物等级为Ⅳ级，后两者(泄洪洞和大坝)的建筑物等级为Ⅱ级。工程的大坝最大坝高、坝长、坝顶宽、坝顶高程分别为76.3米，287米，10米，4261.3米。大坝主要用粘土心墙堆填筑。
2 工程安全监测现状
随时掌握枢纽的运行情况跟工作性态，需借助监测仪器设备。当初，在设计时已考虑到这点，该工程安装了大量的监测仪器设备。在2001年5月，该水利工程的安全监测自动化系统试运行，安全监测自动化系统主要从以下四个方面进行监测。(1)工程安全监测自动化;(2)变形安全监测(主要是监测枢纽外部);(3)引水系统安全监测;(4)大坝安全监测。该水利工程处于地震高烈度区，地震防烈度为8度。强震监测系统由3部分构成，分别是强震采集工作站、强震采集仪以及强震测点，其数量分别为1台、1台、4套。根据管理人员的叙述和相关资料的记录，证实从2004年两套系统的故障率已达到一定标准。在2013年4月22日到24日去现场进行测试和检测，发现的问题有：一是两套系统问题严重，基本瘫痪了。二是受雷击的影响，电源系统及主模块已损坏。三是强震采集仪以及强震采集工作站都无法工作。四是部分设备电路老化问题严重。五是MCU也遭受了破坏。六是主板已生锈腐烂(受潮湿以及电解液浸泡的影响)。
3 改造安全监测自动化系统的必要性及设计原则
3.1 必要性
该水利工程所建位置地质环境复杂，地基性质属于岩土特性且不均匀。安全监测自动化系统的运行状况以及工作性态易受多方面的影响而发生变化。例如，自然环境以及各种作用力，大坝配套安全监测系统的技术水平，安全监测系统的使用寿命，大坝的建筑材料、施工质量以及设计水平等都将会影响安全系统的运行状况以及工作性态。若是现场工作人员不能及时发现安全监测系统工作性态的异常情况，任由其发展，造成的后果将会非常严重。因此，有必要建立一套先进、可靠的安全监测系统，进一步对现有系统改造、升级，确保安全监测系统能正常稳定的运行，具有很重要的现实意义。
3.2 设计原则
安全监测系统的设计要满足3个设计原则，一是可靠性原则。安全系统的可靠性，可从技术指标方面来提升：(1)自动采集的数据的准确度要达到相关规范(SL551，SL268 等)的要求;(2)自动采集的数据的缺失率应低于2%;(3)数据采集装置的无故障时间的平均值应大于6800小时。二是先进性原则。通讯控制、自动化、计算机以及当前的监测仪器设备的软硬件技术水平要先进。三是经济适用原则。根据枢纽工程的实际作用，监测项目的改造要有针对性，现有的仪器设备不能弃之不用，要充分将他们的作用发挥出来，一来可以避免资源的浪费;二来可以节省投资，达到经济适用的目的。
3.3 改造项目的确定
通过对现场调研，该安全监测系统的运行现状和其他问题已全面掌握。改造的重点主要放在工程的安全监测自动化方面以及大坝安全监测方面。改造的具体监测项目主要有五个方面，一是工程安全监测自动化系统;二是大坝强震;三是大坝渗流;四是坝体内部位移;五是库区环境量。前四个方面是对现有系统进行升级改造的项目。第五个方面是新增的项目。
4 系统的改造设计
4.1 坝体内部位移监测
坝体内部位移的监测需在距大坝轴线7米处(坝轴线下游侧)的位置设置一条测斜管，其桩号为0+150.00 米。采用人工监测和自动检测两种方法来监测坝体内部位移(粘土心墙内部分层水平位移)分布的规律以及大小。人工监测方法使用的设备为活动测斜仪。自动检测的方法使用的设备为固定测斜仪。固定测斜仪安装在测斜管内，安装数量为13台。每隔6米安装一台固定测斜仪。
4.2 大坝渗流监测
为了能够全面掌握运行期的坝体的渗流情况，需监测坝体内浸润线的位置。坝体内浸润线的监测需在坝体内部沿坝轴线上游侧(距坝轴线1米)以及下游侧(距坝轴线7米)安装测压管。一般选择2个监测断面进行监测。在坝轴线选择桩号0+146.00 米和0+088.00 米作为监测断面。测压管的数量为4个，每个监测断面需安装2个。采用人工监测和自动监测的方法进行监测。人工监测使用的设备是平尺水位计。自动监测方法使用的设备是渗压计。渗压计安装在测压管内。自动监测方法需使用测压管4个，渗压计6支。渗流量自动化监测和绕坝渗流的监测需安装测压孔12个，采用自动监测的方法进行监测。自动监测使用的设备为渗压计。12支渗压计需安装在测压孔内。
4.3 大坝强震监测
在原大坝的强震监测台阵上进行重新设置。监测的主要目标位于大坝的最高点和自由场测点。选大坝上桩号 为0+142.30m点为最高点，选大坝下游距坝址距离为100米处为自由场测点。大坝的强震监测需设置6个监测点。其中3个监测点设置在坝址、坝高的1/2，坝顶处。剩余的监测点(3个)分别设置在自由场、右岸坝肩、溢洪道处。每个监测点还需使用加速度传感器((3向一体))1台和强震仪1台。在左岸的监测房内安装强震采集仪。自动监测(地震动力加速度变化的瞬间过程)主要是通过强震仪之间组网实现的。
4.4 库区环境量监测
库区环境量的监测需安装数据采集软件和自动气象站。在负责数据采集的工作站(监测管理站内)内安装数据采集软件。环境量监测数据的采集与存储工作需要实时的进行监控，可通过采集网络的通讯光缆实现其目的。自动气象站需安装在左坝头1号监测站的屋顶上。其主要测量的要素有5个，分别是湿度和温度、风向和风速以及降水。
5 完善工程安全监测自动化系统
5.1 设置监测站
该水利需设置监测管理站、监测管理中心站以及3座监测站。在厂区的办公楼内设置监测管理站。在会商中心设置监测管理中心站。会商中心位于某水利管理局(江孜县)办公楼内。在施工洞的出口、进水口闸室以及大坝左岸分别设置监测站。监测站需使用150支传感器和7台DAU两种设备。3个监测站分别命名为1号监测站(也是强震监测站)、2号监测站和3号监测站，3个监测站传感器数量分别为34支，35支，81支。
5.2 构建自动化采集网络
原水利采集网络所存在的问题主要有3个，一是系统运行速度慢;二是稳定性较差;三是通讯干扰大。系统的采集网络通讯协议为RS-485，采集网络实现了全覆盖(3个监测站和1个监测管理站)。通过光缆(通信介质)连接分布在不同地方的监测站。双环自愈型的采集网络结构以及光缆的类型(铠装聚乙烯护层通信用室外 8 芯光缆)能为通讯的可靠性提供保证。采集工控机跟远程控制计算机(监测管理中心站内)通过以太网络连接。以太网的网络协议为TCP/IP。
各监测点的仪器再经监控服务器发出的指令后同时被触发。系统采集数据的工作效率以及运行速度都有了很大的提高，为通讯的安全性以及可靠性提供了保证。
5.3 强震监测网络结构
该工程的强震监测网络也是通过以太网连接各个监测站。其通讯协议为TCP/IP，网络实现了全覆盖(1号监测站、2号监测站及现场办公楼内的监测管理站)。强震监测网络使用的通信介质也是光缆。1号监测站和2号监测站的强震监测仪都需要通过强震专用电缆连接相应的强震传感器。1号监测站的强震监测仪连接的是位于自由场、坝高1/2以及坝顶中间的强震传感器。2号监测站的强震监测仪连接的是位于溢洪道以及坝顶右岸的强震传感器。通过光缆将强震采集服务器与强震监测仪(2个监测站)连接。这样就形成了强震的监测网络结构，数据的采集与存储工作也就完成了。
5.4 自动化监测系统
自动化监测系统需安装远程数据采集与分析的工作站和服务器以及数据采集工作站三种设备。数据采集工作站安装在厂区办公楼内，也就是监测管理站的位置，数量为1台。远程数据采集与分析工作站以及服务器安装在监测管理中心站(某水利枢纽管理局办公楼)，其数量为1台，1台。控制电缆的一头连接着监测管理中心站的管理网络(县某水利枢纽管理局办公楼内)，另一头连接着数据采集工作站(监测管理站内)。现场实时自动化数据采集工作主要是由数据采集工作站(现场监测管理站)来完成。远程数据采集与管理分析工作主要是由远程数据采集与分析工作站来完成。
5.5 开发安全监测自动化采集、信息管理软件
安全监测自动化软件系统主要包含3个子系统：(1)数据管理分析子系统;(2)数据采集子系统;(3)数据库子系统。数据管理分析子系统主要是用来综合分析和管理信息程序。数据采集子系统包含自动化数据采集、自动化数据采集以及人工监测数据输入3个模块。系统最为关键的核心是数据库子系统。其他子系统的数据服务支持离不开数据库子系统的支持。数据库子系统由7个数据库组成，分别是工程资料库、方法库、模型库、系统配置库、分析数据库、整编数据库以及原始数据库。由此可见，该软件系统的安全运行服务主要是以数学物理模型方法、数据库(分布式关系)、计算机管理网络系统、自动化数据采集网络联合工作的。评价一个软件系统是否好坏，不仅要看软件系统软硬件的配置，还需考虑软件系统是否能与其他设备兼容、技术是否先进，运行是否可靠，系统是否实用、操作是否简单以及能否扩充等问题。因此，有必要开发一套安全监测自动化采集、信息管理软件。该软件应具有的功能有选测功能、自动巡测功能以及自动检查功能。该软件系统提供了5中自动控制方式，更好的实现了自动检测存储、采集以及触发的功能。该系统采用两种控制方式完成数据采集工作。一种是远程控制方式;另一种是现场控制方式。为了确保观测数据的及时性以及准确性，该系统还提供了自动触发复测、在线监测以及实时完成数据整编计算的功能。另外，软件系统还提供了远程监控的功能。通过构建网络结构，实现了对监测管理中心站、现场工控机以及采集工控机的联网。远程控制采集软件安装在远程下位机处，帮助软件系统完成数据提交人库以及远程数据采集等工作。监测管理中心站的数据库为SQL Serv-er 2008 R2版，其主要是用来整合前期观测的数据(观测数据的整编计算、粗差剔除、人库等工作)。
6 结语
经改造后的安全监测自动化系统结合了当代最先进的自动化技术以及安全监测技术。改造后的系统，采集网络结构更先进，测控装置选用了新型的DAU，增加了人工接口装置以及防雷电设备等，极大的改善了原系统的性能。该系统集数学物理模型方法、数据库(分布式关系)、计算机管理网络系统以及自动化数据采集网络为一体，更好的实现了对观测数据的采集、整编、计算等工作，使得安全监测系统能安全可靠的运行。
1光纤传感在煤矿机械设备动态监测应用
针对监测系统的检测频率,构建监测系统的形式一般可以分为离线式监测系统和实时在线式监测系统两种，本文介绍的是实时在线式监测系统。在线监测模式是在设备运行中实时的对设备进行监测。在机械设备中,如压缩机、机录群的工作状态中,在线监测系统可通过安装在机组上的光纤光栅传感器实时的获取机组的状态参数,并对机组的运行情况进行评估,判断机组是否在正常的状态下运行,并对机组健康状态进行长期实时监测监测,确保机组生产的正常运行。实时在线监测系统适用于对生产影响极大,故障率较高的重要设备,依靠监测设备实时或动地巡检设俗状态。可由单机或多机组成系统,其安全可靠性能高。虚线中所包括的硬件为工业生产现场中的机械设备和安装在设备上的N个光纤光栅传感器。设备的状态参数,通过光纤传感技术转变为光波长信号。传感网络前端即生产现场中所采集到的光信号通过光缆,直接把信号送到上位机。由于光信号便于长距离传输,所以上位机和下位机一般都位于控制室内。这样确保了生产现场的无电传感,对于煤矿机械设备的监测而言,无疑增加了系统的安全性能。光信号通过光纤信号解调仪,把光信号解调为电信号。然后通过采集程序和通信模块,把釆集到数据源源不断的发送给上位机。现场所釆集到的数据到达上位机后,一方面通过分析处理,判断系统的运行状态是否正常,起到预警的作用;另一方面选择性的保存于机组数据库中,建立机组状态数据库,方便用于后期查询,也可起到长期监测以及趋势预测的作用。
2在线监测系统设计
2.1系统的总体组成
用于机械装备状态监测的系统在总体构成方而与其他监测系统布箱众多的相似之处,但也存在请多要点的不同,有着属于自己的特点。从大的方面一般需要具有检测模块、数据采集模块、数据处理模块、数据分析模块、实时M示和报警模块以及状态评估模块等儿大部分。在对基于光纤传感技术的机械装备实时在线检测特点了解的基础上,根掘其特质构建了如图1所示检测系统。
2.2监测系统硬件构成
监测系统由硬件部分和软件部分构成,其硬件部分由各种传感器、光纤光栅振动解调仪、网络通信设备和计算机等构成;软件部分由各种硬件设备驱动、控制、通信软件以及机械设备状态监测专家评估软件,同时还包念对所测量的数据进行处理的数据库管理软件等组成。由软件和硬件系统密切配合实现长期健康监测及状况评估功能。
2.3系统软件构架与实现
根据机械装备动态在线检测特点以及光纤传感技术的独有特性,在研究了振动信号的数据处理方法、数据库设置和基于此的典型部件故障诊断方法的基础和前提下,通过软件编程将光纤光栅机械装备监测系统予以实现是非常可行也是十分必要的。机械设备状态监测系统软件主要包括:数据解调、信号滤波、振动有效值计算、结果的输出和保存等部分。软件部分主要是通过时域及频域分析,得到振动烈度、历史趋势图、3D谱线图,为机械设备状态监测和故障分析提供有用数据。在光纤光缆机械设备动态监测系统的主界面可以观察到被检测的所有的机械装备的运行状态，而且可以在将温度报警和振动报警分开提示，这样有助于工作人员对设备的故障进行初步判断，避免造成不必要的慌乱。另外，工作人员也可以用过双击主界面中的设备来查看其对应的运行状态和记住编号。进入具体机组状态监测界面后,可以分别看到该机组所有监测点的实时状态以及所有被监测点的振动总值和温度的实时数据,并以棒图的形式直观显示出来。这种多样选择的方式有助于提高工作效率，是其更加人性化。
3状态评价及报警设置
由于检查设备和检查对象不同，从而采取的检查手段也不尽相同，所以对设备状态的评估方法和报警设置也存在着不同的要求。
3.1评估方法
1）类比判断标准。当监测系统或对象中出现两台或多台相同型号的监测对象时，要使用类比判断标准，通过对比同型号不同设备的状态参数来判断设备的安全状态，特别适用于不易或无法获得设备的健康状态参数的情况下。2）相对判断标准。此判断标准就是将设备的历史监测数据作为该设备的健康档案，从历史数据中来直观的展现设备的里历史趋势，通过数据的对比判断设备偏离健康状态的参数程度。3）绝对判断标准。绝对判断标准是最常见的监测方法，即以标准中的参数作为绝对标准，将所测的参数与标准参数进行对比。通常把标准中的参数设置为绝对报警值。
3.2报警设置
1）相位报警。一般相位报警多个传感器联立来完成，如当两个传感器所测得的数据频率之间的理论相位或既定相位差为α，当相位小于或大于时系统就发出报警声提示。2）振动总值报警。振动总值报警就是当设备参数值达到了振动总值是报警的方法，也是最常用的方法。振动总值表达式一般是以振动烈度作为标准，及即是振动速度在测量频带内的均方根值表示振动的大小。根据检测量的不同,振动烈度的公式可表达为3）频段报警。在振动总值报警的基础上，将振动频率细化，对各个谐波频率分别监测的方法就是频段报警。因为在机械设备故障中存在振动总值不变,但各个频率振幅此消彼长，不同的故障对应着不同的频率的现象,因此对设备设置频段报警具有着重要的意义。首先依据设备的特征来确定测点的频率量程，然后根据各个频率的起始值和高频值的截止频率以及各个频段预警值与报警值的大小来制定设备各频段的报警方案。
4总结
[关键词] 管道运输；监控系统；光纤传感
doi ： 10 . 3969 / j . issn . 1673 - 0194 . 2015. 05. 081
[中图分类号] TP273 [文献标识码] A [文章编号] 1673 - 0194（2015）05- 0166- 02
石油是一种重要的战略物资，在国家经济中起到举足轻重的作用。伴随着中国经济的快速腾飞和石油工业的蓬勃发展，目前中国油气骨干管道里程已突破7万千米。管道运输作为五大运输方式之一，具有安全、经济、保质、无污染等优点，已经成为油气运输的重要途径，承担着我国70%的原油和99%的天然气的运输任务。到2020年，我国油气管网里程将达到20万千米，基本实现全国骨干管线联网。管道输送具有占地少、损耗少、成本低、输量大、快捷方便等优点，但也有管线长、跨区域多、沿途地质状况和自然环境复杂多变等缺点，还有对监控水平、安全保障性要求高等特点。且随着国际原油价格的攀升，在利益的驱使下，盗油分子不惜以身试法，疯狂地盗窃原油，同时肆无忌弹地破坏油田设备，对油田的正常生产造成了严重影响并对周边环境造成了严重的污染。
石油管线作为石油资源输送的重要途径，受犯罪分子破坏严重，对于通常的入侵、破坏等犯罪，安防部门已经建立了多种防范技术，如音频探测报警器、视频监控报警系统、主动红外入侵探测器等。但传统的安防监控方式受环境因素影响较为严重，存在误报率高、特殊天气条件下监控效果差，被动防御等缺点，我们需要一种能有效地识别非法入侵与接近的全天候的监控技术，来满足油田各单位的输油管安防需求。
1 油田输油管道安防中的难点问题
1.1 特殊天气条件下监控困难的问题
由于油田生产的特点，输油管道大都分布在野外，而输油管的连续传输又与企业的经济效益息息相关，对输油管道工作状态的实时监控一直是生产作业单位一项重要且困难的内容。随着近年来打击力度的加强，打孔盗油分子的嚣张气焰已经得到了有效地遏制，但目前偷盗油案件已经有了新的动向，即偷油分子选择天气条件恶略、能见度较低的时间段进行偷盗油犯罪，在此种天气条件下传统的监控方式无法发挥有效作用。
1.2 输油管道距离长、监控范围广的问题
油田范围内分布着大量的输油管线，由于许多井场和大站间距离较远，又由于管道运行过程的复杂性和周边环境的多样性，因此现有的各种管线安全监控系统难以达到令人满意的监控效果。
1.3 监控实时性和准确性问题
传统的输油管道防盗油技术均属于事后防范技术，只能查找泄漏、破裂等意外事件的定位，不能提前感知威胁来防范于未然，从而制止盗窃、破坏事件的发生。同时定位精度较低，且难以实时有效地实现长距离监测。
理想的油气管线安全监测系统，应能运用单套系统实现全天候长距离监控，便于维修管理。能在各种威胁发生前预警，从而采取有效措施避免破坏发生。意外发生时，能在第一时间准确地对事故定位，便于维护人员迅速开展工作，减少损失。
鉴于光纤传感技术具有可实现长距离分布式监控、可定位、耐腐蚀、能源依赖性小等优点，正符合我们的需求。传统的管道检测技术主要依靠管道起始点和结束点采集的信号参数进行泄漏判别，无法实现对管道中段的检测，而光纤传感技术则利用随管道铺设的光纤作为传感单元，实现对输油管道的全程监控，满足长路由输油管线的漏油定位报警需求。并且随输油管道铺设的光缆可对输油管附近的异常震动作出判断，实现预判功能，提高管道监控安全性。同时，由于光缆的物理特性决定其使用年限长、维护简便、费用低等特点，因此利用光纤传感器技术实现长距离输油管道的防漏、防盗检测越来越受到重视。
2 光纤传感器技术原理
光纤传感器是以光学量转换为基础，以光信号为变换和传输的载体，利用光导纤维输送光信号的一种传感器。光纤传感器主要由光源、光导纤维（简称光纤）、光检测器和附加装置等组成。光源种类很多，常用光源有钨丝灯、激光器和发光二极管等。光纤很细、较柔软、可弯曲，是一种透明的能导光的纤维。光纤之所以能进行光信息的传输，是因为利用了光学上的全反射原理，即入射角大于全反射的临界角的光都能在纤芯和包层的界面上发生全反射，反射光仍以同样的角度向对面的界面入射，这样光将在光纤的界面之间反复地发生全反射而进行传输。由于挖掘、盗油等行为会引起布放在输油管道附近的光缆震动，使得光缆的直射率发生变化，进而引起光波的相位和波形的变化，我们可以此作为依据来判定输油管道周围的环境变化、所在位置及变化原因。正常状态下的光路波形见
3 光纤油气管道安全监测系统的应用
目前，大港油田管线众多，输送介质繁多，管线型号各异，大致有7 244条管线，总长度约2 261千米。
管道沿线有多处在建厂房、桥梁、公路和楼群等，管道多次穿越公路及河流，现场环境复杂。惯例的检测方法是派工作人员沿管线巡查，也有采用一些传统的监测手段，但实践证明效果不佳，且原有的探测、检测技术也不十分可靠。
光纤传感技术通过埋设在管道旁的光纤来感受管线周围的震动，对于由于车辆等对地面冲击形成的振动信号，系统会分析后自动屏蔽。对于挖掘、敲打等形成的振动信号，系统则会发出准确报警，并将报警信号传输给监控主机告知值班人员管线出现事故的区域。各种振动形成的光路波形见图3。
4 总 结
光纤传感技术具有连续监测、本质安全、户外无源、无辐射、抗干扰、环境适应性强、灵敏度高、能耗低等优势，具体如下：
（1）监控路由中采用无源设计，降低功耗的同时提高了系统的环境适应性，降低了系统的复杂性。
（2）实现长距离、大范围监控，实现油气管线光纤干线监控系统的监控范围长达60千米。
（3）定位精度高，在判断有破坏行为发生时，可以实时对破坏行为发生点进行定位。在监控距离内，实现定位精度最高达到±200米。
（4）采集小波降噪、信号特征提取算法、模式识别等算法，降低工程应用的误报率。
（5）适应性强，其户外环境温度适应性在-50℃～80℃，光缆可埋设在潮湿的环境中长期使用。
5 结论
综上所诉，我们不难发现光纤管道监控技术相对于传统的输油管道监控技术有较大的优势，如果在油田推广必将大幅提高油田输油管线安防水平，为油田生产的现代化建设做出巨大贡献。
主要参考文献
[1] 陈逢春，光纤传感安全监测系统[D].武汉：武汉理工大学，2004.
[2] 文静.油罐区的光纤安全监测系统探讨[EB/OL].[2008-07-31].湖北安全生
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