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光缆监测系统的设计与实现及其在通信传输的运用

来源:网络安全技术与应用 作者:张增文
发布于:2021-03-12 共3607字

  摘要:为了确保通信传输系统运行稳定性,必须完善光缆监测系统,以此满足实际应用需求。光缆监测系统内部结构的监测方式、结构组成方式、功能环节控制等,都可以维护信息安全传输,满足实际需求。通过应用动态化方式,能够提升光缆监测系统的内部传输性能,以此维护通信信息系统的安全性。

  关键词:通信传输; 光缆监测系统; 应用研究;

  在新世纪发展下,计算机技术、网络通信技术日益完善,对社会生产与生活的影响非常大,离不开信息网络的支持。尤其是应用到通信传输领域,可以加强通信业务和光缆传输网络的关联性。光缆通信技术成为常用的通信传输技术,在实际应用期间,会引发较多问题,主要表现在通信故障问题,会造成客户不良影响。因此,将光缆监测系统应用到通信传输中,可以提升通信传输能力,维护网络运行的正常化。

网络安全技术与应用

  1 光缆监测系统概述

  1.1 光缆检测系统概念

  光缆监测系统主要是应用特殊技术方式,对光缆进行监测,正确判断光缆通信传输工作,维护其正常运行。光缆监测系统属于实时监测系统,能够对光缆传输进行识别,当监测到异常情况时,监测系统可以发出警报,利用测试异常点传输方式,对故障位置进行准确定位。技术人员按照系统提供信息,做出科学反馈与修复处理。相比于传统人工监测方式,电子自动监测系统的精度与准确度较高,可以提升监测效率,维护通信光缆线路运行的正常化。在传输通信数据时,光缆检测系统划分为三个步骤,首先是收集信息,其次是分类和分析数据,最后为判断和分析数据,全面维护传输质量。监测人员只需分析收集数据信息,就能够开展正常监测工作。合理分析数据,能够确保设备运行的高效性,以此加强通信传输质量。因此光缆监测设备的主要作用在于评估和诊断设备。

  1.2 光缆监测系统结构与基本流程

  现阶段,我国比较支持和关注通信技术,明显优化和改进了光缆系统监测结构,有助于提升通信传输性能。为了全面提升光缆监测系统运行效率,运营商应当持续优化光缆系统结构。当前,光缆监测系统组成包括操作终端、远方数据终端远程监测站、监测中心。其中,监测中心属于光缆监测系统核心,可以利用监测网络管理系统、服务器实现监测运行。监测中心按照通信电源监测单元的指示,做好相关终端操作,全面确保通信系统处于正常运行状态,维护通信与传输操作效果。

  光缆监测系统的实施流程如下:第一,采集光缆监测信息:利用光缆传输中布设的检测站点,获得监测信息,实时采集光缆状态数据与信息。第二,分析和处理光缆监测信息:评判、分析和处理数据信息,以此分析和处理数据信息,能够评判光缆实施状态。第三,评判光缆设备运行状态:通过监测信息综合汇总,准确诊断光缆和光缆传输设备,给出总体运行状态。

  2 光缆监测系统设计与实现

  2.1 光缆监测系统设计

  利用光缆传输光信号,会出现如下变化:第一,光信号强度会衰减。第二,光信号脉冲波动会出现展宽现象。针对光信号变化,应当应用专业光电检测器,确保电信号和光信号的随意转换。专业光电检测器必须具备灵敏响应;可靠性、经济性、灵敏度高;低噪声特点。值得一提的是,光电探测器的光敏面,应当和光纤芯径相适配。在光缆传感通信中,应用最广泛的光电探测器为光电二极管,该类探测器可以应用到短距离、小容量的光缆通信系统中。

  在实际应用中,可以将光电二极管作为电流源,当光电二极管负载阻抗为零时,可以展现出优质的输出特性。光电二极管只可以检测到微弱光电流信号,还会受到外部噪声影响。因此需要关闭输出端的低噪声前置放大器,这样可以放大光电二极管光信号,以此输出信号;同时可以确保电路与光电二极管的阻抗匹配。应用前置放大器,必须具备低音、高效特点,持续提供低输出阻抗,确保信号带宽足够,负载能力满足要求,具备较强的线性能力与抗干扰能力。

  对于滤波器电路的工作频带来说,可以将滤波器电阻划分为全通、高通、低通、带阻与带通。放大因子和无源滤波器电路截止频率与负载间存在正向关系,如果应用无限滤波器电路,则无法满足信号处理条件与要求。所以,通常应用有源滤波器电路代替。此次研究应用有源二阶低通滤波器电路。如图1所示:

  图1 有源二阶低通滤波器电路

  2.2 光缆监测系统中的监测手段

  第一,定期监测:定期测试是按照不同用户需求,根据时间周期不同做好设置。利用不同光缆纤芯设置,以此开展独立测试。利用远程终端装置,可以获得实时曲线。当某一参数超过之前设置的允许范围,就会发出报警信息。利用设置定期测试,能够长时间跟踪光缆运行质量,及时发现潜在问题,维护光缆运行安全与稳定。

  第二,点名测试。点名测试是按照用户需求,人为对光缆指标进行测试,利用手动设置量程参数、优化模式、后向散射系数、脉宽,实时监测和分析整个光缆通信线路。

  第三,障碍告警测试:在获得前端传回报警信息后,远程终端装置可以查询报警故障点代码,和光缆库表中信息进行比较,对故障位置进行判断。在障碍告警测试中,设置不同优先级别,可以对报警信息进行报警。

  第四,模拟告警测试:远程终端装置中,具备可靠运行确认功能。设计目的主要是利用人为手动发出告警指令,确保光缆监测系统内的模块发出报警信息,确保测试报警模块的正常运行。

  2.3 实现应用光缆监测系统

  建设监测平台系统时,有效信噪比(SNR)映射公式如下:

  在(1)公式中,β表示尺度因子。可以利用多个链路仿真优化结果,获得尺度因子。数值大小与载波调制编码类型有关。

  表1为尺度因子和特定调制、编码方式的对应关系。当子载波应用正交相移键控、160QAM进行编码时,就可以计算出尺度因子。

  表1 尺度因子和特定调制、编码方式的对应关系

  3 光缆监测系统的应用

  3.1 光功率在线监测

  光功率在线监测属于新型通信传输光缆监测技术,监测原理在于利用光谱仪,将光传输设备的工作光输送至预警单元,之后对该部分工作光进行监测,全面监测光缆通信运行状态、光缆传输质量。当光缆线路某一部分出现破坏问题,可以及时断开工作光信号,从而发出警告。系统接收到警告后可以发出命令,通信光源、测试光源利用波分服用方式,能够确保光源传输的有效性。

  3.2 光功率设备备纤监测

  设备备纤监测是利用光功率设备中的报警程序,实时监测备用光纤。该类监测设备多应用于备用光纤监测中,因此传输设备无法传遍和传输光信号。在120nm、1360nm、1750nm范围内,选择带宽光源,利用该光源发射光信号,之后对测试端工作状态进行监测。当测试端发生故障,会减弱光源信号。因此电缆监测系统能够按照光信号强弱,准确识别故障发生位置,同时做好修复处理。例如,1750nm窗口传输业务数据光纤,利用1360nm的光时域反射仪终端,多次使用波分复用系统,确保通过一条光纤传输出两种光波。由于两种光的波长不同,因此接收端波分复用系统可以将两种光的光尾纤从OSW中分离出来,以此完成光纤连接的光纤配线架,对制备光纤进行测试,减少资金投入。

  3.3 终端机报警监测

  终端报警监测系统,按照报警设备接口,可以对光缆故障报警信息进行收集和整理,利用监测系统,实时分析系统故障,将无用信息筛选剔除掉,分析和总结有效信息,对故障原因?位置进行判断看,做好修复处理。

  4 光缆检测系统在通信传输中的应用价值

  在通信传输中应用光缆监测系统的价值很高,可以体现到通信传输过程中,基于交换网络监测系统来说,在交换网络位置,可以有效监测光缆通信传输。只需远程观测站,就可以实时监测长光缆线路,明显减少检测成本。在机房内设置远程监测站,可以和数十条待监测光缆线路连接在一起,在远程点设置独立反射光源,可以为光功率的测试单元提供光信号传输量。在实施光缆监测系统时,应当全面扩大光功率监测范围,以此发挥出光时域反射仪的测试效果,确保光缆线路可以覆盖采集光功率的路由器,全面降低光缆监测成本,延长监测设备的运行时间。将现代化监测技术应用到通信传输中,可以及时判断和修复故障问题,全面提升通信维修效率,全面促进通信行业发展。

  5 结语

  综上所述,在通信传输中,光缆检测系统的应用关注度不断提升,开始广泛应用到通信领域中。光缆通信质量对传输质量的影响非常大,所以优化光缆检测系统,有助于提升光缆检测系统应用水平,为通信传输与网络技术提供优质服务。本文通过介绍光缆监测系统内容,分析系统基础结构、设计与实现。通过结果显示,光缆线路检测能够及时报警故障,还可以准确定位,全面提升检测效率,还可以降低故障不良影响,值得推广应用。

  参考文献

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  [3]张焕域,林密,陈明,洪杰。三维图形技术在电网通信光缆监测系统中的应用[J].自动化与仪器仪表,2018,25(10):203-205+210.

作者单位:山西联通
原文出处:张增文.通信传输中光缆监测系统的应用研究[J].网络安全技术与应用,2021(02):131-133.
相关标签:通信论文
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