技术领域
[0001] 本
发明涉及光纤通信技术领域，具体为一种电力光缆纤芯远程智能交换管理系统。
背景技术
[0002] 光纤通信是电力通信系统的主要实现方式，受灾害天气、外力破坏和光缆老化等因素的影响，光缆故障时有发生，当发生光缆故障时，必须在最短的时间内寻找可靠路由，调整光通信网络运行方式，将受影响光链路倒换至其它正常运行的光缆中，目前，测试新路由通道参数、光链路倒换、光链路路由数据收集等工作均需人工现场完成，耗时、费力。光缆运维工作量的激增与运维专业人员短缺的矛盾日益突出，随着
电网的智能化发展，现有光纤网络将难以适应传输通道高可靠性的要求，也无法实现专业精益化管理，目前电力通信光缆由于地理
位置的分散、人工倒换的繁琐等诸多因素使得抢修时间不可避免的延长，同时，电力光缆网络的运行维护工作还处在人工维护检修模式，其工作的烦碎，低效率，受制于地理环境等因素已严重地影响了通信调度对通信网络快速，安全，简捷可靠的要求。
[0003] 目前电力光缆网络维护工作主要问题表现为：1）光网络
节点是分散在各个变电站，地理位置分布很广，当光缆出现故障需要将路由倒换至其他链路时，需要检修人员到现场人工的进行跳纤，这样的工作模式大大的延长了故障恢复的时间。
[0004] 2）在决定倒换光缆链路之前要进行光缆通道性能参数的现场测试，确保备用路由的通道性能在正常范围之内，这项工作也是非常繁琐，一般光缆路由都要经过3-6个
站点，这样就需要两组线路人员一个一个站点的进行光缆对测，既耗时又耗力。
[0005] 3）通信调度人员在故障处理和日常工作需要详细了解光缆配置情况，而现有的工作模式会出现配置信息的不准确和滞后的现象，为通信调度的工作带来不必要的麻烦。
[0006] 针对上述情况光缆纤芯远程自动切换装置课题能将现有普遍应用的人工现场光链路倒换方式革新为远程控制现场自动倒换方式，缩短光缆故障时的业务恢复时间，提高日常网络调整时的工作效率，提高光缆资源数据收集的准确性、及时性和完整性，随着电网的智能化发展，现有光纤网络将难以适应传输通道高可靠性的要求，也无法实现专业精益化管理，作为通信传输的
基础承载网络―光缆网络的维护检修面临以下几个问题：1）通信站点多，光缆敷设范围广、抢修时间长；
2）光通道性能参数的获取费力、耗时；
3）光缆纤芯资源管理量大，信息更新不及时；
4）光缆故障点
定位工作量大，故障断点熔接耗费人力。
[0007] 同时，传统的光缆网络的运行维护工作还处在人工维护检修模式，其工作的烦碎，低效率，受制于地理环境等因素已严重地影响了通信调度对通信网络快速，安全，简捷可靠的要求，为此，提出一种电力光缆纤芯远程智能交换管理系统来解决上述问题。
发明内容
[0008] 本发明提供了一种电力光缆纤芯远程智能交换管理系统，通过建设光纤自配终端，通过该终端实现光缆跳接、性能参数的测试、光配信息的收集方式以及光缆故障点定位，从而大大缩短故障光缆切换的处理时间、提高工作效率，最大限度的保证电网的安全可靠运行。
[0009] 为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种电力光缆纤芯远程智能交换管理系统，包括光纤芯资源管理平台以及变电站模
块，所述变电站模块包括110kv变电站以及220kv变电站，所述110kv变电站的内部设置有OASS设备一，所述OASS设备一的输出端双向电连接有光端机一的输入端，所述光端机一的输出端通过SDH的以太网模块双向无线电连接有光端机二的输入端，所述220kv变电站的内部设置有OASS设备二，所述OASS设备二的输出端通过OASS设备以太网
接口双向电连接有数通设备一的输入端，所述数通设备一的输出端通过数据通信网络模块双向无线电连接有数通设备二的输入端，所述光端机二以及数通设备二通过交换机一以及交换机二双向电连接有主站端
服务器的输入端，所述主站端服务器的输出端双向电连接有操作平台的输入端，所述操作平台以及主站端服务器是构成光纤芯资源管理平台的重要部件。
[0010] 作为本发明的一种优选技术方案，所述变电站模块包括110kv变电站以及220kv变电站，且变电站模块中设置有9个110kv变电站以及2个220kv变电站。
[0011] 作为本发明的一种优选技术方案，所述OASS设备一以及OASS设备二的输入端均通过OASS设备以太网接口双向电连接有本地调试设备，所述OASS设备一以及OASS设备二通过OASS设备光接口连接有ODF。
[0012] 作为本发明的一种优选技术方案，所述OASS设备一分别通过OASS设备以太网接口以及OASS设备光接口与光端机一相互连接，所述OASS设备二通过OASS设备光接口连接有光端机三，所述OASS设备二通过OASS设备以太网接口与数通设备一相互连接。
[0013] 作为本发明的一种优选技术方案，所述主站端服务器与变电站的光纤自配终端设备结合构成光纤芯远程交换系统，整个远程光纤芯交换系统由光纤自配终端的子站交换系统和主站端光纤芯资源管理平台的网络控制系统组成。
[0014] 作为本发明的一种优选技术方案，主站端网络控制系统其主体由主站服务器、主站端光纤芯资源管理平台中的
通信接口模块和操作平台组成，通过现有的2M或10M网络通道和子站端OASS的通信模块连接，把主站端的操作指令下传到相应子站来实现子站端的交换操作功能，并把子站端的操作完成数据保存到服务器。
[0015] 作为本发明的一种优选技术方案，本地光纤自配终端建设完成后，由纤芯交换模块完成故障纤芯和备用纤芯之间的自动切换，在本端通信接口模块上可用PC登陆控制纤芯交换和查看纤芯交换数据，变电站通过OASS设备纤芯接口模块接入来自光纤同环路相邻子站的光缆，通过通信接口模块和主站端进行数据交换以实现主站端的控制数据下传和本地端的实时数据上传。
[0016] 有益效果与
现有技术相比，本发明提供了一种电力光缆纤芯远程智能交换管理系统，具备以下有益效果：
1、该电力光缆纤芯远程智能交换管理系统，在各局站、220kV
变电所、110kV变电所配置OTDR模块不仅可以实现对由本局站内所有光缆空余纤芯的测试，还能利用自配终端远程跳纤功能，实现对下游通信光缆的链式测试，各枢纽站点的OTDR模块和各个110kV自配终端的配合使用，可以完成邢台片区域所有通信光缆空余纤芯的性能测试，由于跳纤工作均可在操作终端远程操作实施，无需到现场操作，大大节省了人力物力资源，同时也能缩短监测周期，从而大大提高通信光缆监测
水平。
[0017] 2、该电力光缆纤芯远程智能交换管理系统，目前光缆网络调整跳纤采用工作人员现场操作模式，高投入低效率，在本系统投运后，上述操作均可采用在操作终端进行远程操作实现，一条光路的跳接或拆除可由1个人在10分钟之内操作完成，大大减少了车辆人员配置上的压力，提高光缆网络调整效率。
[0018] 3、该电力光缆纤芯远程智能交换管理系统，在本系统投运后，一旦出现通信环路故障，操作终端可利用相关站点的OTDR模块，对故障光路进行测试，在无需工作人员到达现场情况下，准确判别故障原因，并能确定光缆故障点，为制定故障检修方案提供依据，对于光缆类故障，操作终端可立即远程对相关站点设备进行操作，更换故障纤芯或组织迂回路由，大大缩短故障处理时间，提高故障处理效率。
[0019] 4、该电力光缆纤芯远程智能交换管理系统，本系统能对接入光缆纤芯占用率、光缆跳接路由进行动态统计、分析，相对原有的人工填写资源变更模式有更高的实时性和准确性，大大提高了光缆纤芯资源的管理水平，为网络调整提供更可靠有效的基础资料
支撑，提高光缆管理水平。
附图说明
[0020] 图1为本发明光纤芯远程交换系统数据传输通道示意图；图2为本发明 主站端网络控制系统图；
图3为本发明主站端网络控制系统的组成
框图；
图4为本发明子站交换系统示意图；
图5为本发明的光交换矩阵的实现原理示意图；
图6为本发明子站交叉矩阵系统的组成框图。
具体实施方式
[0021] 下面将结合本发明
实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0022] 请参阅图1-6，本发明公开了一种电力光缆纤芯远程智能交换管理系统，包括光纤芯资源管理平台以及变电站模块，所述变电站模块包括110kv变电站以及220kv变电站，所述110kv变电站的内部设置有OASS设备一，所述OASS设备一的输出端双向电连接有光端机一的输入端，所述光端机一的输出端通过SDH的以太网模块双向无线电连接有光端机二的输入端，所述220kv变电站的内部设置有OASS设备二，所述OASS设备二的输出端通过OASS设备以太网接口双向电连接有数通设备一的输入端，所述数通设备一的输出端通过数据通信网络模块双向无线电连接有数通设备二的输入端，所述光端机二以及数通设备二通过交换机一以及交换机二双向电连接有主站端服务器的输入端，所述主站端服务器的输出端双向电连接有操作平台的输入端，所述操作平台以及主站端服务器是构成光纤芯资源管理平台的重要部件。
[0023] 具体的，所述变电站模块包括110kv变电站以及220kv变电站，且变电站模块中设置有9个110kv变电站以及2个220kv变电站。
[0024] 具体的，所述OASS设备一以及OASS设备二的输入端均通过OASS设备以太网接口双向电连接有本地调试设备，所述OASS设备一以及OASS设备二通过OASS设备光接口连接有ODF。
[0025] 具体的，所述OASS设备一分别通过OASS设备以太网接口以及OASS设备光接口与光端机一相互连接，所述OASS设备二通过OASS设备光接口连接有光端机三，所述OASS设备二通过OASS设备以太网接口与数通设备一相互连接。
[0026] 具体的，所述主站端服务器与变电站的光纤自配终端设备结合构成光纤芯远程交换系统，整个远程光纤芯交换系统由光纤自配终端的子站交换系统和主站端光纤芯资源管理平台的网络控制系统组成，子站交换系统完成纤芯的接入、纤芯交换动作执行、信息采集、指令实现等功能，主站端网络控制系统完成光纤交换的指令发送、确认和告警处理，以及光缆路由信息的管理、配置、维护等工作。
[0027] 具体的，请参考图2-3所示：主站端网络控制系统其主体由主站服务器、主站端光纤芯资源管理平台中的通信接口模块和操作平台组成，通过现有的2M或10M网络通道和子站端OASS的通信模块连接，把主站端的操作指令下传到相应子站来实现子站端的交换操作功能，并把子站端的操作完成数据保存到服务器。
[0028] 具体的，请参考图4所示：本地光纤自配终端建设完成后，由纤芯交换模块完成故障纤芯和备用纤芯之间的自动切换，在本端通信接口模块上可用PC登陆（受权限管制）控制纤芯交换和查看纤芯交换数据，变电站通过OASS设备纤芯接口模块接入来自光纤同环路相邻子站的光缆，通过通信接口模块和主站端进行数据交换以实现主站端的控制数据下传和本地端的实时数据上传。
[0029] 光交换矩阵的实现原理：电力通信系统光交换过程需要为每一个连接
请求建立从源端到目的地端的光路，每一个链路上均需要分配一个专业
波长，交换过程共分三个阶段：①链路建立阶段，是双向的带宽
申请过程，需要经过请求与应答确认两个处理过程，②链路保持阶段，链路始终被通信双方占用，不允许其他通信方共享该链路，③链路拆除阶段，任意一方首先发出断开
信号，另一方收到断开信号后进行确认，资源就被真正释放。
[0030] 实现上述光交换过程最重要的是链路建立阶段，该阶段需要在实际的物理层建立物理通路，物理通路对应的光路通道，在上述物理结构上实现光交换过程如下：该物理结构包括一交换板1，该交换板1上形成多个交换孔11，交换孔成矩形阵列排布，每根外部线路光纤对应一行交换孔，每个绳路光纤对应一列交换孔，每根外部线路光纤的两端分别固定在两个线路光纤链接器中，每根绳路光纤的两端固定在两个绳路光纤链接器中，每根外部线路光纤一端的线路光纤链接器只能限制在该外部线路光纤对应的行上移动，并只能插入该行中的交换孔中，而固定一根绳路光纤两端的一对绳路光纤链接器只能限制在该绳路光纤对应的列上移动，并只能插入该列的交换孔中。
[0031] 在图5中，交换孔11以排列成8 x 4的矩形阵列为例，具有8行交换孔的交换板上只能最大接入8根外部线路光纤，假设总共接入8根外部线路光纤，仍然依次记为A01-A08。每根外部线路光纤的一端各自固定在一个线路光纤链接器3中，因此固定外部线路光纤一端的线路光纤链接器3总共应该设置8个。
[0032] 如果需要实现外部线路光纤A02和A05之间的交换，查找装置首先在第2行和第5行交换孔中寻找处于同一列、并且该列对应的绳路光纤链接器未被占用的两个交换孔，在寻找过程中，可以在第2行和第5行上从第1列开始查找，将第一次查找到满足所在列对应的绳路光纤链接器未被占用的两个交换孔作为目标交换孔。例如，查找到图5中的处于第2行第4列的交换孔（记为11g）和处于第5行第4列的交换孔（记为11h）作为一对目标交换孔，然后驱动装置驱动固定外部线路光纤A02的链接器32移到交换孔11g处，并从用于插入线路光纤链接器的一侧插入交换孔11g中，驱动固定外部线路光纤A05的链接器35移到交换孔11h处，并从用于插入线路光纤链接器的一侧插入交换孔11h中，而第4列对应绳路光纤2d，绳路光纤链接器4g和4h中固定绳路光纤2d的两端，驱动装置还驱动绳路光纤链接器4g和4h分别移动到目标交换孔11g和11h处，并从用于绳路光纤的一侧插入其中，当绳路光纤链接器4g和4h分别插入到交换孔11g和11h中，并且线路光纤链接器32和35从另一侧分别插入到交换孔11g和11h后，线路光纤链接器32中的外部线路光纤A02的一端与绳路光纤链接器4g中的绳路光纤2d的一端对接，线路光纤链接器35中的外部线路光纤A05的一端与绳路光纤链接器
4h中的绳路光纤2d的另一端对接，这样，外部线路光纤A02和A05之间通过一根绳路光纤2d形成光学通路，可以互相交换
光信号，插入了线路光纤链接器的交换孔11g和11h在用于插入线路光纤链接器的一侧不再空闲，而将绳路光纤链接器4g和4h插入到目标交换孔后，绳路光纤链接器4g和4h的状态转变为被占用。
[0033] 由此可见，为需要进行交换的两根外部线路光纤查找一对目标交换孔时，必须首先保证这对目标交换孔分别位于该两根外部线路光纤对应的行上，而且还要保证位于同一列上，另外由于一列上最多只有一根绳路光纤可以使用，因此还要保证该对目标交换孔所在列对应的绳路光纤未被占用，或者可以表示为所对应的一对绳路光纤链接器未被占用，交换孔的数目可以根据该全交换设备可以接入的最大外部线路光纤数目进行调整，如图5所示。
[0034] 如图6所示：给出了子站交叉矩阵系统的组成框图，该系统主体为
中央处理器和交换模块构成，在本端通信接口模块上可用PC登陆（受权限管制）控制纤芯交换和查看纤芯交换数据，通过通信接口模块和主站端进行数据交换以实现主站端的控制数据下传和本地端的实时数据上传，通过通信模块端口和相邻子站间的数据交换，启用测试模块完成相邻子站间的光缆纤芯的测试功能，然后保存和上传主站
数据库。
[0035] 需要说明的是，在本文中，诸如术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
[0036] 尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、
修改、替换和变型，本发明的范围由所附
权利要求及其等同物限定。
