高速交通光纖監(jiān)測系統(tǒng)技術規(guī)范書V10

1、高速交通光纖監(jiān)測系統(tǒng)技術規(guī)范書XXX有限公司二O一六年六月目錄1概述11.1背景綜述11.2項目內容11.3需求分析21.4建設范圍32系統(tǒng)總體技術規(guī)范32.1對維護管理的基本要求32.2系統(tǒng)的組成42.3系統(tǒng)的功能52.4網管功能53技術要求63.1工作條件63.2技術指標63.3監(jiān)測站硬件設備指標73.4波分復用器技術指標74功能要求84.1運行維護及故障定位94.2光功率衰減及故障定位功能94.3巡檢功能94.4光纖劣化分析及告警94.5故障自動分析功能94.6故障報警及信息及時上報功能104.7完善的光纖網絡資料數據庫及信息查詢104.8數據統(tǒng)計及報表104.9系統(tǒng)配置管理及日志管理1

2、04.10用戶管理功能114.11地理信息系統(tǒng)(WEBGIS)114.12數據管理115性能要求116可靠性要求12高速交通光纖監(jiān)測系統(tǒng)技術規(guī)范書1 概述1.1 背景綜述隨著高速公路信息化的加速建設，為保證公路信息暢通、安全，可靠，高效運行，各類智能化的信息系統(tǒng)也在不斷的上線運行，因此針對整個高速公路運行的各類監(jiān)測、運行數據的采集量和傳輸量越來越大。光傳輸網作為承載數據傳輸的重要載體，決定了整個高速信息網運行的穩(wěn)定性。因此，保證光傳輸網堅強穩(wěn)定的運行就顯得非常重要和必要。眾所周知，光傳輸網是由光傳輸設備加光纜構成的。光傳輸設備可以組成鏈形網（含星形網）、環(huán)形網和環(huán)帶鏈形網。因此用戶可以根據自身

3、建設需求自由組網。隨著光傳輸網的大量建設，傳輸設備自身運行情況的監(jiān)控和管理已經非常完善且已經運行的非常穩(wěn)定。但是，作為光傳輸網的另一重要組成部分光纜，其運行的情況卻一直沒有一套很好的監(jiān)測和維護方案。長期以來，光纜的維護一直靠建設單位的維護人員利用簡單的儀器加上自身多年積累的經營進行維護。很多時候由于外力破壞和自然環(huán)境的影響光纜的維護既艱難繁瑣又效率低下。維護人員因此承受著很大的工作壓力和高負荷的工作量。因此，針對光纜建設一套智能分析，監(jiān)測，保護，管理系統(tǒng)就顯得十分必要。1.2 項目內容本次項目在四川XXX路段建設一套智能光纖網絡維護工作站。該維護工作站針對光傳輸網中的光纜運行進行實時運行維護和

4、分析。實現對光纜的運行生命周期分析，光損分析，通斷報警，故障精確定位等功能。為維護人員提供光纜日常維護依據，降低維護人員工作強度。從而提高光纜維護效率，提高光纜運行周期和穩(wěn)定性，詳情如下： Ø 針對高速公路建設一套光纜監(jiān)測系統(tǒng)，單個監(jiān)測站支持多鏈路級聯，支持對備用光纜或者在線光纖進行7x24小時實時監(jiān)測Ø 對高速交通的光纜資源進行整合。在現有光纜管理的基礎上，基于多部門、多廠家的網管資源逐步建設大規(guī)模光纖監(jiān)管平臺Ø 根據系統(tǒng)平臺提供多元化預警功能，比如監(jiān)測管控平臺與高速交通現有的綜合管理平臺對接的北向接口，平臺還將輔以短信，email以及APP多樣化方式提供光纜資

5、源的監(jiān)測管控Ø 以該系統(tǒng)和相關接口作為基礎和標準，當條件允許時能夠在此基礎上繼續(xù)接入其他資源平臺、業(yè)務平臺，進行多維度業(yè)務整合（比如交通GIS系統(tǒng)、調度系統(tǒng)等）；Ø 建立健全的交通網資源調度策略和業(yè)務機制，形成可延續(xù)性的規(guī)范流程，為業(yè)務的搶修、巡檢提供依據。1.3 需求分析“光纜監(jiān)控系統(tǒng)”可廣泛應用于高速交通網絡的智能維護，實現對在線光纜或者通信網絡資源的數據收集、監(jiān)測，并對故障搶修、巡檢提供輔助決策。為相關部門提供一個科學、合理、優(yōu)化的光纜智能運維方案和可行性較強的光纜應急搶修及巡檢方案。在通信網絡故障發(fā)生時，能夠為相關領導和參與運維的人員和專家提便捷的可視化服務，并支持

6、巡檢和光纖資源的數據重建，通過科學管理和預警機制，減少光纖損壞的故障率。“光纜監(jiān)控系統(tǒng)”的建設需要逐步去完善，經過資源不斷的錄入以及光纜監(jiān)測周期性數據的積累，將會為高速交通網的維護帶來更加的便利性。光纜在線智能分析，監(jiān)測，保護，管理系統(tǒng)可以實現對整個光傳輸網的所有光纜進行壽命周期分析，光損分析，通斷報警，故障精確定位，光纜保護等工作，可以高效的處理光纜運行過程中出現的問題。從而可以減輕維護人員工作強度，提高維護人員處理故障的效率。能夠智能分析出光纜的運行生命周期和光信號損耗的原因，為維護人員日常維護提供工作依據以保證光纜安全穩(wěn)定的長時間運行。1.4 建設范圍本次項目建設規(guī)模如下：1) XXX至

7、XXXX的XXXX段光纜XX芯2) XXX至XXXX的XXXX段光纜XX芯2 系統(tǒng)總體技術規(guī)范2.1 對維護管理的基本要求為了能夠對四川省高速交通的光纜線路進行監(jiān)測，光纜建設單位和光纜維護單位應考慮在建設光纜時，對需要被監(jiān)測的光纜預留必要的備用光纖或者工作光纖。光纜建設單位和光纜維護單位應考慮保留完整的光纜竣工數據，并且在安裝光纜自動監(jiān)測系統(tǒng)時提供工程所必需的各種光纜資料數據。2.2 系統(tǒng)的組成光纜自動監(jiān)測系統(tǒng)是高速公路管理域的一個子網。因此，當它介入被監(jiān)測的光纜線路，以及今后監(jiān)測系統(tǒng)軟硬件的升級，都必須不影響在用的光傳輸系統(tǒng)的傳輸性能。光纜自動監(jiān)測系統(tǒng)由監(jiān)測中心（PMC）、區(qū)域監(jiān)測中心（LM

8、C）、和監(jiān)測站（RTU）組成，如圖1所示。光纜自動監(jiān)測系統(tǒng)應采用靈活的多級網絡結構，以適應高速交通對光纜資源的維護管理體制。其中，各LMC可根據所選擇的監(jiān)測方式，選配與自動測試有關的組成部分。DCN，PSTN，專網等PMC移動終端監(jiān)測終端LMC1LMCnDCN，PSTN，專網等RTU1RTURTURTUiTCP/IPTCP/IPTCP/IP圖1 光纜自動監(jiān)測系統(tǒng)結構圖光纜自動監(jiān)測系統(tǒng)對光纜進行監(jiān)測的方式主要有3種：光功率監(jiān)測、在纖監(jiān)測和備纖監(jiān)測?？筛鶕嶋H條件和需要，選擇相應的監(jiān)測方式或混合使用。采用在纖監(jiān)測時，為把COTDR測試信號接入被測光纖，需要斷開原有傳輸系統(tǒng)或切換原有傳輸系統(tǒng)到備用傳

9、輸系統(tǒng)，然后插入波分復用器和耦合器；在接收端插入反射器，濾去COTDR測試信號，以消除對光端機接收的影響；所插入的無源光器件均應達到3.4中所規(guī)定的技術參數。2.3 系統(tǒng)的功能光纜自動監(jiān)測系統(tǒng)以段內的或跨段的在纖監(jiān)測方式、備纖監(jiān)測方式，對光纜線路中被監(jiān)測光纖的狀況進行監(jiān)測，而且能方便地構成OSI計算機網絡，人機界面友好，具有漢字支持能力，安裝容易，使用方便，自治運行，它應符合YD/T 872以及ITU-T建議X.200所規(guī)定的要求，并具有以下主要功能：Ø 實時地對光纜線路中被監(jiān)測光纖運行狀況進行監(jiān)測，及時發(fā)現線路故障隱患；Ø 當被監(jiān)測光纖發(fā)生障礙時，能發(fā)出告警信息并迅速地、

10、準確地確定故障點的位置；Ø 提供維護管理報表和統(tǒng)計分析報表；Ø 光纜線路劣化趨勢預測，針對監(jiān)測的光纜/光纜段，提供多種性能指標（全程衰耗、接頭損耗、衰耗系數等）的變化數據和動態(tài)預測結論；2.4 網管功能光纜自動監(jiān)測系統(tǒng)支持與高速交通管理系統(tǒng)對接的接口，應能通過Internet、專網或PSTN等方式進行遠程訪問，并保證系統(tǒng)的安全。光纜自動監(jiān)測系統(tǒng)應具備對自身設備進行監(jiān)控的能力。當自身設備發(fā)生故障時，應能立即上報告警。3 技術要求3.1 工作條件光纜監(jiān)測系統(tǒng)（FMS）在下列正常工作條件下，應符合技術指標的要求：Ø 環(huán)境溫度：-5+55（安裝在無人站中時為0+40）；&

11、#216; 相對濕度：+25時5%90%（無冷凝）;Ø 大氣壓強：86kPa 106kPa；Ø 電源電壓：-48V或220V，變動范圍為±20；在下列任一條件出現時，光纜自動監(jiān)測系統(tǒng)應能工作，但不保證技術指標；3.2 技術指標光纜監(jiān)測系統(tǒng)（FMS）的技術指標如下：Ø 支持對備用光纖及在線光纖的7×24小時實時檢測，提供持續(xù)的監(jiān)控和故障定位Ø 提供光纜數據文件，自動判斷是否光纖故障，并提供實時告警，不像OTDR需要人為判斷。Ø 實時精確的傳輸監(jiān)控，100KM光纜監(jiān)測定位精確到1mØ 監(jiān)測工作光纖時，設備斷電或者故障不

12、影響原有數據業(yè)務性能Ø 支持集成GIS系統(tǒng)，地圖定位。Ø 故障的報警時限為1分鐘（段內）或2分鐘（跨段）,不含告警信號在通信網絡中傳送所需的時間；3.3 監(jiān)測站硬件設備指標Ø 中心波長：1310nm±20nm、1550nm±20nm或1625nm±20nmØ 事件盲區(qū)：無Ø 動態(tài)范圍：根據被監(jiān)測光纜線路中光纖通道的全程傳輸損耗（dB）和需精確測量時的富余度（dB）來選擇，原則上28dBØ 測距精度: 1mØ 測試端口數：8個Ø 折射率：1.4677Ø 光纖連接器：SCPC型（

13、可以根據用戶的需要，選配FC或APC）Ø MTBF10年Ø 工作溫度-5 +55Ø 相對濕度：+25時5%90%（無冷凝）; Ø 貯存溫度-10+703.4 波分復用器技術指標Ø 復用波長1550nm/1625nm，1310nm/1625nm，（1310、1550）nm/1625nmØ 不得與主設備光信號波段相沖突Ø 年故障率0.11000只Ø 光纖連接器LC/PC型（可以根據用戶的需要，選配SC或FC）Ø 光纖連接器回波損耗 45dBØ 光纖連接器插入損耗 0.5dBØ 在線監(jiān)測方式

14、下， WDM的端口隔離度和插入損耗見下表 表1 1550nm/1625nm型WDM的端口隔離度和插入損耗輸入端口輸出端口1550nm1625nm1550nm/1625nm1550nm（1550nm+20nm/-50nm35dB0.8dB1625nm（1625nm±30nm）35dB0.8dB1550nm/1625nm1550nm波長下0.8dB35dB1625nm波長下35dB0.8dB表2 1310nm/1625nm型WDM的端口隔離度和插入損耗輸入端口輸出端口1310nm1625nm1310nm/1625nm1310nm（1310nm±30nm）40dB0.8dB（16

15、25±30）nm40dB0.8dB1310nm/162）nm1310nm波長下0.8dB40dB1625nm波長下40dB0.8dB 表3 （1310,1550）nm/1625nm型WDM的端口隔離度和插入損耗輸入端口輸出端口1310nm1550nm（1310、1550）/1625nm（1310±30）nm（1550+20/-50）nm35dB0.8dB（1625±30）nm35dB0.8dB（1310、1550）/1625nm（1310、1550）nm波長下0.8dB35dB1625nm波長下35dB0.8dB4 功能要求 本系統(tǒng)以監(jiān)測站網元為管理層，以地理信息

16、系統(tǒng)為基礎形成的高速交通光纜管理的光纖網絡運行維護管理信息平臺。光纖網絡運行維護管理信息平臺也可以向其他管理系統(tǒng)提供接口，以方便高速交通管理系統(tǒng)的需要。信息傳輸以高速交通站點內部數據通信網作為支撐，為高速公路光纖網絡提供完整、先進的集中監(jiān)測與綜合管理功能：4.1 運行維護及故障定位光纖監(jiān)測系統(tǒng)能對被測光纖的長度或者所發(fā)生的故障點能夠進行精確測量和自動定位，并且通過網管系統(tǒng)能直觀顯示出來。4.2 光功率衰減及故障定位功能 光功率監(jiān)測方式是通過COTDR模塊檢測單元及時對用戶使用業(yè)務光路由經行檢測，與設定的參考曲線數據自動進行比較，得出光纜衰減曲線，結合GIS地理信息系統(tǒng)能精確定位故障點，方便維護

17、人員及時排除這條光纜段故障。4.3 巡檢功能 巡檢是用戶根據維護需要，對每條纖芯進行定期測試，在監(jiān)測站中實測曲線數據與參考曲線數據自動進行比較，當超過設定的門限時，即產生告警信息。自動巡檢可以長期跟蹤線路的傳輸質量，能夠及時發(fā)現劣化等問題。4.4 光纖劣化分析及告警通過光纜監(jiān)測系統(tǒng)，光功率監(jiān)測及COTDR檢測單元及時發(fā)現光纜纖芯變化，并提供對纖芯劣化分析、纖芯事件分析并告警，對漸變的隱性故障點有正確的分析判斷，可提前做好故障排除方案，使管理層人員實時了解光纜狀況，及早預防改善，提高光纜傳輸品質。4.5 故障自動分析功能 實時動態(tài)檢測光網絡運行狀態(tài)，正確實時提供光網絡故障發(fā)生點、分析故障的影響區(qū)

18、域，提供處理故障的緊急預案，縮短故障排除的時間，減少故障處理的成本。4.6 故障報警及信息及時上報功能 監(jiān)控中心收到告警信息后可以采用Email和現場聲光等多種告警方式及時通知相關人員，系統(tǒng)可在極短的時間內及時反映故障信息,同時把故障信息上報給最高級管理中心。4.7 完善的光纖網絡資料數據庫及信息查詢 與地理信息系統(tǒng)相結合，全面了解光網絡的真實分布情況，全面掌握光網絡通信資源、路由資源（為用戶提供芯線顏色、芯線用途和說明、起點連接類型、起點機架編號、終點端口號、終點接頭資源信息管理）、光纜管道和桿路路由資源、通信容量資源的合理分配與承載，為光網絡的運行、設計、規(guī)劃、發(fā)展和保障提供真實可靠的決策依據。4.8 數據統(tǒng)計及報表 智能光纖網絡運行維護保護管理系統(tǒng)的統(tǒng)計分析管理模塊，提供光網絡資源使用率統(tǒng)計，自動統(tǒng)計建立光纜線、交接箱、分線盒等基礎網元數據表；管道、管孔使用狀況統(tǒng)計， 對所有統(tǒng)計分析按用戶要求定制報表并自動生成打印。4.9 系統(tǒng)配置管理及日志管理通過網管軟件系統(tǒng)配置管理模塊清晰查看所管轄的各監(jiān)測點的設備運行狀況及配置情況，可以合理的對光網絡的調配工作；操作人員可以通過對歷史數據的查詢，獲得芯線每日的測試記錄、歷史參考資料等各項數據。4.10 用戶管理功能為保證系統(tǒng)安全，光纜監(jiān)測系統(tǒng)對用戶進行了分級管理，實