光纤链路监测系统的设计和实现

论文利用先进的波分复用技术、计算机通信技术、光纤测量技术和机器学习TensorFlow框架等设计实现了光纤链路监测系统，该系统实现了对光纤链路的状态自动监测、故障分析和定位、故障管理和维护安排、线路状态预测，该系统投入运行后降低了维护成本、减少了运维时间。

光纤通信具有传输容大、抗干扰能力强、传输衰耗小等优点，光纤作为一种优良的通信载体，已在天津港广泛用，但光缆数量的增加，早期铺设的光缆也已有了一定的年限，各种隐患，各种危机随时存在，光缆线路故障次数的连年增加也说明光缆的维护与管理问题也日渐突出。

为此，光缆监测系统是集测试、告警、信息处理和业务管理于一体的光纤网络综合维护系统，它综合运用地理信息系统(GIS)、全球定位系统(GPS)、光时域反射仪(OTDR)、光波分复用(WDM)、数据挖掘等多种技术，能及时掌握网络运行情况，预测发现光纤劣化趋势，做到基于运行情况的状态检修，并在故障发生时可以迅速、准确地定位故障，从而缩短障碍历时，与此同时，它还具有资料管理功能，可以保存一条光缆的设计、施工、维护等相关数据信息，以及ODF 架等站端设备的数据信息，从而方便维护人员的管理和使用。

如果采用监测系统进行光功率监测，可以达到秒级的水平，系统一刻不停的监视着光缆线路上所有发生的一切细微变化。光缆线路监测系统不仅仅是用自动替代人工，它根本上提高了维护水平，也就是把以往一年的一两次测试提高到一年几十万、几百万次。监测系统是新时期光缆线路维护发展的需要， 它把光缆线路纳到实时集中的监测维护当中，不管线路上发生了多大的变化，监测都是秒级的进行着。

光传输设备监控不能取代光缆线路监测：传输监控能够发现设备故障，但它是事后行为；而光缆监测不仅可以进行障碍报擎定位，而且可以发现尚未影响通信的故障隐患和精确的故障位置，进行预警预防预维。

由于两种监测方式目的不同、手段不同， 所以光传输监测不能取代光缆线路监测。

为保证光缆不断、不坏、不换，必须进行预防性线路维护和监测。

2. 功能分析 光缆自动监测系统是针对广电光纤网络管理和维护的智慧型系统，具有功能强大、资源结合紧密、智能化操作、维护便捷的特点[1]。不仅可以实现对光纤网络状况实时的监测，而且结合资源系统更加快讯准确的提供光纤故障点信息，以缩短故障历时，实现对光缆线路的监测与管理，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，由人工检测与管理模式迅速过渡到集中监控与管理的模式。光缆监测系统可将其核心的测试功能和其它外部网管系统(如设备网管系统，资源管理系统，故障派单系统，SDH 网管告警接口等)结合，从而进一步提高系统功效，切实地加强维护管理工作，减少损失，可以为广电运营商带来不可低估的经济效益[2]。主要组成如下： 1) 远程、实时、在线地进行光缆线路中被监测光纤运行状况的监测，预防光缆线路的故障隐患； 2) 按规定的周期，向网管中心(TSC)传报被监测光缆线路运行状况的数据文件； 3) 系统可以根据不同时期，不同线路的情况设置不同的障碍分析参数，查询RTU 的光缆运行数据文件，自动分析所监测光缆线路劣化的趋势； 4) 多种测试功能，实现了点名测试、定期测试、障碍告警测试；