蔡毅　曹苗

【摘要】 隨著廣東電網(wǎng)光通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用的普及，對(duì)通信網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)的要求越來(lái)越高，智能光通信配線（IOCW）系統(tǒng)的在電網(wǎng)的應(yīng)用研究改變了傳統(tǒng)方式的施工維護(hù)不利的情況，實(shí)現(xiàn)了光纜纖芯資源的實(shí)時(shí)監(jiān)控，既可以準(zhǔn)確定位故障點(diǎn)，也可提供導(dǎo)航定位功能，指導(dǎo)現(xiàn)場(chǎng)纖芯作業(yè)，避免誤操作，極大的提高的光纜管理水平，有效的保障了通信網(wǎng)絡(luò)的安全穩(wěn)定運(yùn)行，對(duì)電網(wǎng)的安全生產(chǎn)具有深遠(yuǎn)的意義。

【關(guān)鍵詞】 智能光通信配線 實(shí)時(shí)監(jiān)控管理 IOCW ODF 管理數(shù)字化 維護(hù)電子化；系統(tǒng)管理平臺(tái)

Abstract： Guangdong power grid with the popularization and application of optical communication network technology， the increasingly high demand for real-time monitoring system of communication network， intelligent optical communication wiring （IOCW） system in the application of grid changed maintenance disadvantageous situation construction of the traditional way， realize the real-time monitoring of the fiber core resources， can accurate fault location， also can provide navigation and positioning function， guide the core operation， avoid misoperation， improve the maximum level cable management， effectively guarantee the safe and stable operation of the communication network， the network safety has far-reaching significance.

Keywords： intelligent optical communication wiring； real-time monitoring and management； IOCW； ODF； digital management； maintenance of electronic； system management platform

一、研究背景

隨著廣東電網(wǎng)光通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用的普及，光通信網(wǎng)建設(shè)形成了巨量的光纖線路資源，光纖線路資源的人工管理和維護(hù)變得越來(lái)越復(fù)雜。目前光纖資源信息仍然是采取人工錄入的方式，這種模式很容易出現(xiàn)因信息記錄錯(cuò)誤、紙質(zhì)標(biāo)簽損壞或遺失而帶來(lái)大量光纖線路資源浪費(fèi)。并且，人工管理模式維護(hù)效率低，業(yè)務(wù)開(kāi)通周期過(guò)長(zhǎng)，從而降低工作效率。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，現(xiàn)廣東光通信網(wǎng)絡(luò)中光纖資源信息由于人工錄入不準(zhǔn)確而帶來(lái)約15%左右的光纖端口資源浪費(fèi)。舉個(gè)例子：一個(gè)投資100萬(wàn)元的工程，由于人工管理模式不足使得15萬(wàn)元投資被浪費(fèi)。同時(shí)，在這種管理模式下，每年對(duì)資源的巡檢和盤(pán)查投入很高。因此，對(duì)光纖資源信息的實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)的要求越來(lái)越高。光通信配線系統(tǒng)的實(shí)時(shí)、智能化管理是技術(shù)和需求發(fā)展的必然，智能光通信配線系統(tǒng)的應(yīng)用將改變傳統(tǒng)方式的施工維護(hù)不利的情況，對(duì)光纖線路設(shè)施上的光跳線、光纖端口以及端口間的連接關(guān)系進(jìn)行智能性的標(biāo)識(shí)，通過(guò)智能化的網(wǎng)管進(jìn)行統(tǒng)一管理，從而實(shí)現(xiàn)資源信息同步化、運(yùn)行維護(hù)主動(dòng)化和施工操作可視化，可以徹底解決由于人工管理模式帶來(lái)的一系列問(wèn)題，大大提高光纖線路的管理效率。

目前廣東電網(wǎng)光通信網(wǎng)絡(luò)管理存在不足：其一，海量光纖線路資源的ODF終端還無(wú)法實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)控，還是采用原始的資源管理的方式來(lái)管理ODF資源及光纜。這種方式造成無(wú)法實(shí)時(shí)了解ODF使用情況及光纜纖芯的跳接關(guān)系，嚴(yán)重影響通信業(yè)務(wù)開(kāi)通、資源維護(hù)、中斷業(yè)務(wù)搶修等工作。其二，光纖資源維護(hù)時(shí)不能自動(dòng)識(shí)別與采集信息，缺少智能指引，導(dǎo)致誤操作多；其三，光纖資源進(jìn)行維護(hù)時(shí)，人工錄入更新數(shù)據(jù)易出現(xiàn)人為錯(cuò)誤；其四，光纖資源信息需要頻繁地進(jìn)行盤(pán)查和整改，但人工整改后的結(jié)果無(wú)法得到固化及進(jìn)行有效管理，并且紙質(zhì)標(biāo)簽易于損壞及遺失，從而導(dǎo)致錯(cuò)誤的資源信息日益累積，形成了資源管理上的惡性循環(huán)，使得現(xiàn)有光通信資源管理困難重重。

因此，智能光通信配線（IOCW）系統(tǒng)在電網(wǎng)的應(yīng)用研究，對(duì)光纖配線架（ODF）進(jìn)行高效的建設(shè)、運(yùn)營(yíng)與維護(hù)管理至關(guān)重要，可實(shí)現(xiàn)光纖配線架（ODF）資源可視化、管理數(shù)字化，施工、維護(hù)電子化。

二、系統(tǒng)的總體構(gòu)架

系統(tǒng)由站點(diǎn)機(jī)房采集子系統(tǒng)、TCP/IP網(wǎng)絡(luò)、服務(wù)器、網(wǎng)管終端組成。詳見(jiàn)圖1。

1）系統(tǒng)主要有兩部分構(gòu)成：前端信息采集部分和后端的信息管理部分；2）信息采集部分有：檢測(cè)板、機(jī)箱管理器、機(jī)柜管理器、機(jī)房管理器、站點(diǎn)管理器；以硬件為主，主要完成對(duì)ODF狀態(tài)信息的采集及管理；3）信息管理部分：管理平臺(tái)，以軟件為主，與前端信息采集設(shè)備實(shí)現(xiàn)交互，完成對(duì)ODF狀態(tài)信息的管理以及光纜資源的管理；4）管理平臺(tái)與站點(diǎn)管理器之間為IP通道，站點(diǎn)管理器與機(jī)房管理器、機(jī)房管理器與機(jī)柜管理器之間為IP通道，機(jī)柜管理器與機(jī)箱管理器、機(jī)箱管理器與檢測(cè)板之間為RS485通道；5）采用IP通道的設(shè)備（站內(nèi)IP設(shè)備）以IP地址加ID號(hào)定位不同設(shè)備；采用RS485總線通道設(shè)備（機(jī)柜內(nèi)設(shè)備）的以485地址定位不同的設(shè)備及端口；6）每個(gè)站點(diǎn)需要1臺(tái)站點(diǎn)管理器，每個(gè)通信機(jī)房需要1臺(tái)機(jī)房管理器、每個(gè)ODF機(jī)柜需要1臺(tái)機(jī)柜管理器，每個(gè)ODF箱需要1臺(tái)機(jī)箱管理器，每個(gè)ODF盤(pán)需要1塊檢測(cè)板；站點(diǎn)管理器、機(jī)房管理器、機(jī)柜管理器配置有標(biāo)準(zhǔn)100M網(wǎng)口，利用站內(nèi)數(shù)據(jù)網(wǎng)通道實(shí)現(xiàn)聯(lián)通。

三、系統(tǒng)的工作原理

信息采集部分以硬件為主，主要完成對(duì)光纖配線架（ODF）狀態(tài)信息的采集及管理。主要有檢測(cè)板：檢測(cè)ODF終端尾纖使用狀態(tài)；機(jī)箱管理器：匯集ODF箱檢測(cè)板信息；機(jī)柜管理器：匯集機(jī)箱管理器采集的狀態(tài)數(shù)據(jù)；機(jī)房管理器：匯集機(jī)柜管理器采集的狀態(tài)數(shù)據(jù)；站點(diǎn)管理器：數(shù)據(jù)匯總，連接管理平臺(tái)。信息管理部分：管理平臺(tái)，以軟件為主，與前端信息采集設(shè)備實(shí)現(xiàn)交互，完成對(duì)ODF狀態(tài)信息的管理以及管理資源的管理。

光纖配線架（ODF）目前是無(wú)源器件，通過(guò)在ODF盤(pán)中增加檢測(cè)板，在ODF箱中增加匯接器，在ODF柜中增加機(jī)柜管理器，并且向上級(jí)聯(lián)機(jī)房管理器和站點(diǎn)管理器，可以實(shí)時(shí)完成ODF資源的采集和狀態(tài)監(jiān)控，光纖配線架的智能化是整個(gè)系統(tǒng)構(gòu)建的基礎(chǔ)。

建立光纜纖芯和光纖配線架（ODF）端口的一一對(duì)應(yīng)關(guān)系并維護(hù)承載的業(yè)務(wù)資源信息，并實(shí)時(shí)進(jìn)行資源的實(shí)時(shí)監(jiān)控，沒(méi)有承載業(yè)務(wù)的ODF端口不允許插入尾纖，承載業(yè)務(wù)的端口不允許拔出尾纖，違反此規(guī)則時(shí)系統(tǒng)實(shí)時(shí)進(jìn)行告警通知。

通過(guò)站點(diǎn)→機(jī)房→機(jī)柜→機(jī)箱→ODF盤(pán)→端口逐級(jí)定位的方式，分別由站點(diǎn)管理器、機(jī)房管理器、機(jī)柜管理器、機(jī)箱管理器、檢測(cè)板、尾纖套件等裝置逐級(jí)采集信息達(dá)，同時(shí)監(jiān)控各節(jié)點(diǎn)實(shí)時(shí)狀態(tài)，從而達(dá)到精確定位故障點(diǎn)的目標(biāo)，見(jiàn)圖2。

四、系統(tǒng)的主要功能

系統(tǒng)可以根據(jù)業(yè)務(wù)需要自動(dòng)化管理，彈性提供實(shí)時(shí)光纜資源信息，準(zhǔn)確顯示光纜路由、業(yè)務(wù)纖芯跳接路由的當(dāng)前現(xiàn)狀，方便后臺(tái)進(jìn)行光纜業(yè)務(wù)規(guī)劃。光纖配線架智能管理系統(tǒng)通過(guò)對(duì)業(yè)務(wù)端口進(jìn)行準(zhǔn)確的定位，精確指導(dǎo)現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)人員根據(jù)指示燈有步驟開(kāi)展工作，安全、高效的完成現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)，大大提高了維護(hù)過(guò)程中的效率和準(zhǔn)確度。系統(tǒng)可以對(duì)光纜當(dāng)前狀態(tài)信息進(jìn)行快速上報(bào)，對(duì)突發(fā)事件和操作錯(cuò)誤告警進(jìn)行及時(shí)精確的上傳，對(duì)發(fā)生事故位置進(jìn)行準(zhǔn)確定位，而不再需要傳統(tǒng)的人工逐一排查，大大提高了電網(wǎng)運(yùn)行的維護(hù)效率。對(duì)數(shù)據(jù)通過(guò)導(dǎo)出的方式對(duì)當(dāng)前業(yè)務(wù)和以往告警信息進(jìn)行備份，提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

系統(tǒng)主要具有光纜信息管理功能、拓?fù)涔芾?、告警?shí)時(shí)管理、系統(tǒng)管理、北向接口、數(shù)據(jù)的自動(dòng)導(dǎo)入導(dǎo)出等主要功能，系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)如圖3所示。下面分別來(lái)介紹這幾個(gè)功能：

4.1光纜信息管理功能

1）光纖所屬光纜信息：可設(shè)置和查詢(xún)光纖所屬光纜名稱(chēng)（方向）、纖芯編號(hào)；2）光纖連接設(shè)備信息：如果光纖連接到設(shè)備，可設(shè)置和查詢(xún)所連終端設(shè)備ID、站點(diǎn)、機(jī)房、機(jī)架、型號(hào)、板卡、端口；3）光纖連接ODF信息：如果連接到ODF，可設(shè)置和查詢(xún)所連接ODF站點(diǎn)、機(jī)房、機(jī)架、ODF箱、ODF盤(pán)、ODF端子，同時(shí)可查看所連接的終端設(shè)備信息；4）光纖業(yè)務(wù)狀態(tài)信息：可設(shè)置和查詢(xún)光纖所承載的業(yè)務(wù)類(lèi)型、方向、狀態(tài)（在用、非在用）信息；5）光纖連接狀態(tài)信息：如果連接到ODF，可檢測(cè)查看光纖是否在連接狀態(tài)。在業(yè)務(wù)開(kāi)通狀態(tài)，檢測(cè)并記錄光纖插上和拔出時(shí)間，當(dāng)光纖拔出時(shí)進(jìn)行告警處理；6）具備光纜工作的導(dǎo)航功能、并實(shí)現(xiàn)預(yù)占用至開(kāi)通的狀態(tài)切換；7）光纖信息設(shè)置和狀態(tài)變化記錄：可記錄和查詢(xún)光纖所有設(shè)置或狀態(tài)變化過(guò)程，記錄信息包括：時(shí)間、光纜ID、光纖ID、操作人員、信息變化內(nèi)容。可按記錄信息字段進(jìn)行靈活的過(guò)濾查詢(xún)；8）按業(yè)務(wù)、設(shè)備、光纜、ODF架選擇查看光纖連接信息、狀態(tài)信息。

4.2拓?fù)涔芾?/p>

1）系統(tǒng)主頁(yè)面以拓?fù)鋱D形方式顯示，拓?fù)鋱D可按層次或平面結(jié)構(gòu)顯示。2）層次結(jié)構(gòu)可按站點(diǎn)、機(jī)房、機(jī)架不同層次顯示。3）平面結(jié)構(gòu)可過(guò)濾顯示指定光纖全程連接關(guān)系。4） 拓?fù)鋱D中以不同顏色或圖標(biāo)實(shí)時(shí)顯示業(yè)務(wù)狀態(tài)、連接狀態(tài)、告警信息。光標(biāo)停留在圖標(biāo)上2秒鐘則顯示相關(guān)詳細(xì)信息。

4.3告警管理

1）處于在用狀態(tài)的光纖發(fā)生拔出視為告警事件，告警事件信息字段有：

時(shí)間：年-月-日 時(shí)：分：秒；

來(lái)源：站點(diǎn)、機(jī)房、機(jī)架、ODF箱、ODF盤(pán)、ODF端子；

事件類(lèi)型：告警、提示；

事件描述：光纖被拔下、光信號(hào)丟失、光信號(hào)過(guò)低（ < xxdB）；

2）告警管理包括實(shí)時(shí)告警顯示、告警事件記錄和告警事件查詢(xún)，告警可進(jìn)行確認(rèn)、屏蔽、過(guò)濾處理。

4.4系統(tǒng)管理

4.4.1用戶(hù)/用戶(hù)組管理

1）憑用戶(hù)名和密碼登錄使用本系統(tǒng)；2）可添加/編輯/刪除用戶(hù)/用戶(hù)組；3）用戶(hù)分用戶(hù)組管理，一個(gè)用戶(hù)可屬一個(gè)或多個(gè)用戶(hù)組；4）賬戶(hù)屬性有：用戶(hù)名、密碼、聯(lián)系信息（手機(jī)、固定電話和電子郵件地址）、所屬用戶(hù)組。

4.4.2權(quán)限管理

1）按用戶(hù)組設(shè)置權(quán)限，權(quán)限設(shè)置主要包括：用戶(hù)和用戶(hù)組管理權(quán)限、可訪問(wèn)的設(shè)備范圍及其操作類(lèi)型；2）可訪問(wèn)設(shè)備范圍可按站點(diǎn)、機(jī)房設(shè)置；3）操作類(lèi)型有：設(shè)備管理：可添加/刪除測(cè)試設(shè)備單元，設(shè)置/修改測(cè)試設(shè)備單元的參數(shù)和屬性；運(yùn)行控制：可設(shè)置設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)（例如未開(kāi)通、調(diào)試、開(kāi)通、檢修狀態(tài)）；查看結(jié)果：查看測(cè)試結(jié)果或記錄信息；修改結(jié)果：修改某些測(cè)試結(jié)果或記錄信息。

4.4.3備份和恢復(fù)

1）能夠以手工和自動(dòng)兩種方式對(duì)系統(tǒng)數(shù)據(jù)進(jìn)行備份；

2）系統(tǒng)重裝或數(shù)據(jù)被破壞可用備份文件恢復(fù)。

4.5北向接口

1）系統(tǒng)提供北向接口供其它系統(tǒng)調(diào)用，北向接口采用Socket+XML方式，可獲取指定機(jī)架連接狀態(tài)信息，獲取指定光纖連接狀態(tài)、告警狀態(tài)信息；

2）現(xiàn)有的傳輸網(wǎng)管和資源管理系統(tǒng)可連接到本系統(tǒng)北向接口，從而延伸管理到每一根光纖狀態(tài)信息；

3）可從現(xiàn)有傳輸網(wǎng)管導(dǎo)入網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湎嚓P(guān)信息。

4.6數(shù)據(jù)的自動(dòng)導(dǎo)入導(dǎo)出

1）可使用特定的表格格式導(dǎo)入新增數(shù)據(jù)，并同樣實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的導(dǎo)出；2）可使用特定的表格格式自動(dòng)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)圖形化；3）可實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)的核準(zhǔn)工作。

五、系統(tǒng)管理平臺(tái)

系統(tǒng)由Web客戶(hù)端、Web服務(wù)器和應(yīng)用服務(wù)器三部分組成，其中Web客戶(hù)端采用Flex技術(shù)開(kāi)發(fā)，對(duì)光纖信息進(jìn)行豐富的直觀圖形化顯示；Web服務(wù)器采用Java技術(shù)實(shí)現(xiàn)，完成對(duì)系統(tǒng)拓?fù)鋽?shù)據(jù)的構(gòu)建、告警信息的監(jiān)控處理等；應(yīng)用服務(wù)器采用C++技術(shù)實(shí)現(xiàn)，高效地完成對(duì)各個(gè)站點(diǎn)ODF信息的實(shí)時(shí)采集和狀態(tài)監(jiān)控。Web客戶(hù)端、Web服務(wù)器、應(yīng)用服務(wù)器三部分具有明顯的至上而下功能層次劃分特性，Web客戶(hù)端負(fù)責(zé)信息的展示和數(shù)據(jù)的錄入編輯并實(shí)時(shí)接收Web服務(wù)器上報(bào)的資源、狀態(tài)和告警信息，Web服務(wù)器負(fù)責(zé)系統(tǒng)所有數(shù)據(jù)的集中管理、監(jiān)控和調(diào)度并完成和Web客戶(hù)端和應(yīng)用服務(wù)器信息的交換傳遞，應(yīng)用服務(wù)器負(fù)責(zé)進(jìn)行實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集并上報(bào)給Web服務(wù)器并將Web服務(wù)器下發(fā)的設(shè)備指令轉(zhuǎn)發(fā)給站點(diǎn)ODF采集設(shè)備。

管理平臺(tái)采用B/S架構(gòu)，工作人員使用通用瀏覽器即可以登錄系統(tǒng)，隨時(shí)掌控通信系統(tǒng)內(nèi)光纖的運(yùn)行及業(yè)務(wù)狀態(tài)，同時(shí)采用平臺(tái)化、模塊化思維進(jìn)行構(gòu)建，系統(tǒng)集成性和擴(kuò)充性良好，部署方式靈活，既支持超大規(guī)模管理容量的單機(jī)部署方式，也支持分布式安裝的多級(jí)網(wǎng)管部署方式。

運(yùn)用管理平臺(tái)可以進(jìn)行智能化的光纖資源管理，能夠提供有效的資源信息幫助管理人員進(jìn)行資源運(yùn)維。相關(guān)數(shù)據(jù)可以方便導(dǎo)入并集中到數(shù)據(jù)庫(kù)，做到資源信息準(zhǔn)確實(shí)時(shí)，方便維護(hù)人員進(jìn)行資源維護(hù)，也便于進(jìn)一步查詢(xún)、更新和維護(hù)。

5.1管理平臺(tái)組網(wǎng)

1）智能光通信配線（IOCW）系統(tǒng)管理平臺(tái)采用B/S架構(gòu)，由服務(wù)器、數(shù)據(jù)庫(kù)、客戶(hù)端組成，見(jiàn)圖4；

2）服務(wù)器有應(yīng)用服務(wù)器、數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器、Web服務(wù)器，負(fù)責(zé)處理采集來(lái)的數(shù)據(jù)；

3）用戶(hù)通過(guò)Web頁(yè)面訪問(wèn)服務(wù)器實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)操作處理，B/S架構(gòu)支持多客戶(hù)端同時(shí)訪問(wèn)操作。

5.2站點(diǎn)內(nèi)組網(wǎng)

1）變電站內(nèi)統(tǒng)一由站點(diǎn)管理器處理信息；站點(diǎn)管理器安裝在本站1號(hào)機(jī)房1號(hào)ODF柜，見(jiàn)圖5；

2）站點(diǎn)管理器支持最多同時(shí)接入6個(gè)機(jī)房的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)；

3）站點(diǎn)管理器通過(guò)IP城域數(shù)據(jù)網(wǎng)與管理中心互聯(lián)；

4）站點(diǎn)管理器與6個(gè)機(jī)房的機(jī)房管理器通過(guò)10/100M網(wǎng)線或者10/100M光纖互聯(lián)；站點(diǎn)管理器機(jī)房接入端口與機(jī)房號(hào)一一對(duì)應(yīng)。（例如：1號(hào)機(jī)房必須接入站點(diǎn)管理器1端口）

六、結(jié)語(yǔ)

隨著廣東電網(wǎng)光通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的快速發(fā)展，傳統(tǒng)光纖維護(hù)已不適應(yīng)當(dāng)前形勢(shì)的要求。智能光通信配線（IOCW）系統(tǒng)的應(yīng)用研究解決了光纜及光纖配線架（ODF）端口監(jiān)控管理盲區(qū)問(wèn)題，極大的提高的光纜管理水平，有效的保障了通信網(wǎng)絡(luò)的安全穩(wěn)定運(yùn)行，對(duì)電網(wǎng)的安全生產(chǎn)具有深遠(yuǎn)的意義。

參 考 文 獻(xiàn)

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