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1光缆线路监测简述
光纤是由很脆弱的玻璃制成，通常其外径为125um单模光纤的纤芯只有7-8um，多模光纤的纤芯也仅为50um，虽然光缆本身利用FBT加强芯、油膏和塑料外护套等保护光纤，使光缆具有了一定的抗外力强度。但由于大建设时期伴随的野蛮施工、强烈的外力的冲击、加之光缆自身的原因如接头盒的开裂、进水、腐蚀和光缆自然老化等因素，还会常常导致光缆传输系统的故障。
光缆通信的中断不但给通信运营企业造成直接的经济损失，而且还将造成极大的社会影响，给人民生活带来不便。因此，保证光缆通信的畅通至关重要，抢修维护光缆在通信中具有十分重要的意义。
传统人工光缆维护方式基本的流程如下：故障发生后，光端机发出告警，机务值班人员通知光缆维护单位，光缆维护人员驱车至故障局所机房，用OTDR测试，判断大概障碍位置，驱车赶至故障地点，现场确定故障点，最后进行抢修。
可以看出，传统人工维护方式比较原始、比较落后，其缺点主要表现为：
A、由于机房值班人员只能从端机上得知系统有障碍，但无法判断故障点，具体故障点必须等到线务人员赶到机房用OTDR进行测试以后才能确定故障点，造成故障历时过长；
B、由于光端机告警不能判断是设备障碍还是线路障碍，因此，常常发生误告警，增加了光缆维护人员无谓的劳动；
C、不能预防故障的产生，特别是对光纤的逐步劣化，传统的维护方式根本没办法发现。
目前我国信息容量的90%以上是通过光缆线路传送的。随着光缆数量的增加以及早期敷设光缆的老化，光缆线路的故障次数在不断增加，传统的光缆线路维护管理模式的故障查找困难，排障时间长，影响网络的正常工作。虽然现有环网保护技术可在一定程度上能继续保证业务的畅通，但可以看出，由于线路维护仍然采取传统的方式维护抢修，线路故障恢复历时均较长，出现业务故障的隐患仍然存在。因此，实施对光缆线路的实时监测与管理，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，缩短光缆的故障历时显得越来越重要。
光缆线路监测的目的和过程，监测就是通过对设备状态信息进行采集，将采集的数据进行汇总与分析，并对设备运行状况进行有效评价，从而发现设备的故障与潜在故障的全过程。监测是维护的基本行为，有了监测才能对设备进行科学的维护。监测包含以下三个过程：其一，信息采集。获取足够的信息是对被监测对象所处状态进行了解的第一步，没有信息采集过程，监测就无法进行。信息采集可以是定时的，也可以是连续的、不间断的。其二，信息数据的汇总与分析。如果只进行数据的采集而不进行统计和分析，就不可能揭示各种现象的本质，就不可能发现问题与规律，也就很难真正实现监测的目的。其三，对设备运行状况进行有效的评价和诊断。监测是维护的基本行为，维护所追求的中心目标就是诊断。诊断是以监测为基础，同时诊断也应该是监测行为的一个组成部分。有效评价和诊断是建立在数据统计与分析基础之上的，如果没有一个科学的分析和评价体系，就很难对故障进行有效判别，特别是对于潜在故障的判定。因此，监测一定是包含了数据采集、分析、评价和诊断的一个全过程，其目的是发现设备的故障与潜在故障。
2光缆线路监测的发展概况
2.1三个历史阶段
光缆监测发展的历程、现状光缆监测技术发展经历了三个历史阶段：
第一阶段在20世纪80年代，当时光纤刚刚大规模应用，由于都是新上的光纤网络，出现问题的机率不是很多，大部分光缆故障和隐患是人为故障和破坏。因此，当时光缆监测系统刚刚提出理论，方式还比较原始，只能依靠光端机的事后无光告警，采用手提光时域反射仪（Optical Time Domain Reflectometer，简称OTDR）或采用OTDR巡检的技术来进行光缆监测。其主要缺点是：TDR的磨损太快。
第二阶段在20世纪80年代末到20世纪90年代末，随着光纤技术的飞速发展和大规模应用，这几年光缆用量以30%的速度递增，与此同时，原来较早的一部分光纤由于劣化以及人为故障等原因，光缆故障开始变得比较突出。这时，光纤监测技术开始成熟，采用光功率计（Optical Power Meter，简称OPM)实时监控+OTDR测试方式，实现了实时监控。但缺乏在线、跨段测试能力。
第三阶段在20世纪末到21世纪初期，随着全光网络设备与技术的发展，尤其是现在世界范围内的光纤通信和光电子产业进入了一个新的时期，基于先进光器件和光信号处理技术的全光通信网络技术与设备，彻底改变了整个有线通信网络的面貌。这时，采用波分复用（Wavelength Division Multiplexing，简称WDM）和密集波分复用（Dension Wavelength Division Multiplexing简称DWDM）等技术与OTDR技术相结合对光纤进行监控，它克服了前二代的缺点。在经历了这三个阶段后，光缆监测技术逐渐成熟。
2.2国内外发展状况
目前国内外的光缆监测几乎都是采用网络技术、数据库技术、地理信息技术来实现对光纤网络的集中监控及资源管理。在体系结构上，一般采用三级结构，将光缆监测系统划分为监测站、区域监测中心、总监测中心三个级别。
在光缆监测管理中，通过监控专用的多路光功率计、OTDR设备、光开关结合，实现对光缆的监测。监测方式有备纤监测和在线监测两种：一是利用光缆中的备用光纤对光缆进行监测，其原理是通过自备的激光光源及分光器将激光分别送入不同光缆的监控备用光纤中，在光缆的另外一端使用专用光功率计实时检测光纤中光功率的变化情况，当光缆发生劣化或断裂时光功率会随之变化，由此实现对光缆的监控。二是使用光缆中的业务纤进行在线监测的方式。系统采用先进的光时域反射仪（OTDR）将测试光通过波分复用器（WDM）和光开关耦合到业务纤中对光纤进行测试。
国内外光缆自动监测系统主要技术特点是：快速故障定位；告警工作流程管理；具有多种测试种类：点名测试、定期测试等。光缆自动监测系统经过长时间的开发、应用和不断的完善，己经成为我国干线光缆维护工作中重要的故障定位手段，在全国的干线网的维护中发挥着巨大的作用，但由于技术及其他原因，系统本身还存在一定的局限性，主要就是光缆的监测没有和网络相结合，监测系统虽然能提供自动告警，但只能被本地的监测站接收，而监测中心无法实时获知，造成检修的延误。另外监测系统没法实时提供详细的监测站报告，都需要人工的处理。所以，光缆监测系统尚待完善。
3光缆线路的保护
光缆线路的保护保护是实施各种有效措施以提高光缆线路抵抗各种不安全因素的能力，从而提升线路可靠性的过程。在对光缆实施保护的过程中，对于各种不安全因素的控制主要包括以下几个方面：
1.对线路周边环境的保护，避免或尽量降低人为活动、外力施工、自然灾害等对线路的影响；
2.对光缆线路的各种设施和资料的保护，包括各种光缆附属设施、光缆路由图、标石距离对照表等；
3.对光信号传输的保护，通常需要实施光缆路由保护和电路保护等措施来进行加强。光缆路由保护和电路保护系统的实施，通常是一个建设过程，而对线路周边环境的保护和对光缆设置资料的保护，则是具体的维护措施，属于维护范畴，因此保护既属于建设活动同时也是维护活动的具体措施。
光缆线路的保护可以分为基础性保护、路由保护和电路保护三个层次。
基础性保护也可以称为预防性保护，具体包括对光缆线路周边环境的治理、线路整治、标石整治、线路资料整理、护线宣传等内容。之所以称为基础性保护，是指这一部分保护工作为线路维护的基础性工作，是确保线路正常运行的必备条件。一切保护工作的开展都要以基础保护为基本出发点。之所以又称其为预防性保护，是指通过基础保护工作，可以有效提高线路正常运行的可靠性指标，并可有效预防故障的发生。
路由保护是指对重要光缆线路进行双路由备份，当一条路由线路的通信质量劣化到临界值或发生阻断时，将其所承载的数据通过备份路由线路进行传输，并及时对故障路由线路进行修复。路由保护的重点是主/备路由不能采用同一条光缆线路，否则当整条光缆发生阻断故障时，就无法起到路由保护的作用。
电路保护是对光缆线路进行双电路备份，当一条电路的通信质量劣化到临界值或发生阻断时，将其所承载的数据通过备份电路进行传输，并及时对故障电路进行修复。
4结束语
监测和保护都是维护的基本行为，但是两者的目的不同，监测是以发现故障和故障隐患为目的的活动，通过监测，尽可能及时发现故障隐患。而保护既是防患于未然而采取的建设活动，同时也是降低故障历时、确保通信正常而采取的应急措施。预防性保护工作的部署和实施必须建立在对监测数据的统计分析基础之上，需要根据具体的数据对保护工作进行指导，因此没有监测就谈不上保护。在维护生产活动中，监测是保护的前提条件，保护活动是对监测结果采取的具体维护措施，是监测的延续。监测和保护之间是先监测后保护的关系，两者在维护中缺一不可。
随着信息技术的发展和人们对高速数据业务、图象业务的迫切需求，高速因特网、多媒体视象等宽带业务的接入，我国的光纤传输网将会继续得到持续快速发展。光纤接入网的建设原则是光纤尽可能接近用户，即光纤到路边（FTTC）、光纤到大楼（FTTB）、光纤到小区（FTTZ）、光纤到户（FTTH），这将使光缆传输网发展得更加复杂和庞大。同时，人们对通信质量、服务质量的要求也会越来越高。光通信技术的发展，将使光纤传输信息的能力越来越大，单位时间的线路阻断会造成更大损失。因此，光缆线路监测的重要性将更加突出。如何进一步提高光纤通信的可靠性，如何更及时有效地对光缆线路实施监控与管理，准确地捕捉故障征兆，防止线路阻塞已经成为一个人们关心的话题，也因此使光缆线路监控与管理系统成为通信市场的一个新亮点，而得到空前的发展。
光纤是由很脆弱的玻璃制成，通常其外径为125um单模光纤的纤芯只有7-8um，多模光纤的纤芯也仅为50um，虽然光缆本身利用FBT加强芯、油膏和塑料外护套等保护光纤，使光缆具有了一定的抗外力强度。但由于大建设时期伴随的野蛮施工、强烈的外力的冲击、加之光缆自身的原因如接头盒的开裂、进水、腐蚀和光缆自然老化等因素，还会常常导致光缆传输系统的故障。
光缆通信的中断不但给通信运营企业造成直接的经济损失，而且还将造成极大的社会影响，给人民生活带来不便。因此，保证光缆通信的畅通至关重要，抢修维护光缆在通信中具有十分重要的意义。
传统人工光缆维护方式基本的流程如下：故障发生后，光端机发出告警，机务值班人员通知光缆维护单位，光缆维护人员驱车至故障局所机房，用OTDR测试，判断大概障碍位置，驱车赶至故障地点，现场确定故障点，最后进行抢修。
可以看出，传统人工维护方式比较原始、比较落后，其缺点主要表现为：
A、由于机房值班人员只能从端机上得知系统有障碍，但无法判断故障点，具体故障点必须等到线务人员赶到机房用OTDR进行测试以后才能确定故障点，造成故障历时过长；
B、由于光端机告警不能判断是设备障碍还是线路障碍，因此，常常发生误告警，增加了光缆维护人员无谓的劳动；
C、不能预防故障的产生，特别是对光纤的逐步劣化，传统的维护方式根本没办法发现。
目前我国信息容量的90%以上是通过光缆线路传送的。随着光缆数量的增加以及早期敷设光缆的老化，光缆线路的故障次数在不断增加，传统的光缆线路维护管理模式的故障查找困难，排障时间长，影响网络的正常工作。虽然现有环网保护技术可在一定程度上能继续保证业务的畅通，但可以看出，由于线路维护仍然采取传统的方式维护抢修，线路故障恢复历时均较长，出现业务故障的隐患仍然存在。因此，实施对光缆线路的实时监测与管理，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，缩短光缆的故障历时显得越来越重要。
光缆线路监测的目的和过程，监测就是通过对设备状态信息进行采集，将采集的数据进行汇总与分析，并对设备运行状况进行有效评价，从而发现设备的故障与潜在故障的全过程。监测是维护的基本行为，有了监测才能对设备进行科学的维护。监测包含以下三个过程：其一，信息采集。获取足够的信息是对被监测对象所处状态进行了解的第一步，没有信息采集过程，监测就无法进行。信息采集可以是定时的，也可以是连续的、不间断的。其二，信息数据的汇总与分析。如果只进行数据的采集而不进行统计和分析，就不可能揭示各种现象的本质，就不可能发现问题与规律，也就很难真正实现监测的目的。其三，对设备运行状况进行有效的评价和诊断。监测是维护的基本行为，维护所追求的中心目标就是诊断。诊断是以监测为基础，同时诊断也应该是监测行为的一个组成部分。有效评价和诊断是建立在数据统计与分析基础之上的，如果没有一个科学的分析和评价体系，就很难对故障进行有效判别，特别是对于潜在故障的判定。因此，监测一定是包含了数据采集、分析、评价和诊断的一个全过程，其目的是发现设备的故障与潜在故障。
2光缆线路监测的发展概况
2.1三个历史阶段
光缆监测发展的历程、现状光缆监测技术发展经历了三个历史阶段：
第一阶段在20世纪80年代，当时光纤刚刚大规模应用，由于都是新上的光纤网络，出现问题的机率不是很多，大部分光缆故障和隐患是人为故障和破坏。因此，当时光缆监测系统刚刚提出理论，方式还比较原始，只能依靠光端机的事后无光告警，采用手提光时域反射仪（Optical Time Domain Reflectometer，简称OTDR）或采用OTDR巡检的技术来进行光缆监测。其主要缺点是：TDR的磨损太快。
第二阶段在20世纪80年代末到20世纪90年代末，随着光纤技术的飞速发展和大规模应用，这几年光缆用量以30%的速度递增，与此同时，原来较早的一部分光纤由于劣化以及人为故障等原因，光缆故障开始变得比较突出。这时，光纤监测技术开始成熟，采用光功率计（Optical Power Meter，简称OPM)实时监控+OTDR测试方式，实现了实时监控。但缺乏在线、跨段测试能力。
第三阶段在20世纪末到21世纪初期，随着全光网络设备与技术的发展，尤其是现在世界范围内的光纤通信和光电子产业进入了一个新的时期，基于先进光器件和光信号处理技术的全光通信网络技术与设备，彻底改变了整个有线通信网络的面貌。这时，采用波分复用（Wavelength Division Multiplexing，简称WDM）和密集波分复用（Dension Wavelength Division Multiplexing简称DWDM）等技术与OTDR技术相结合对光纤进行监控，它克服了前二代的缺点。在经历了这三个阶段后，光缆监测技术逐渐成熟。
2.2国内外发展状况
目前国内外的光缆监测几乎都是采用网络技术、数据库技术、地理信息技术来实现对光纤网络的集中监控及资源管理。在体系结构上，一般采用三级结构，将光缆监测系统划分为监测站、区域监测中心、总监测中心三个级别。
在光缆监测管理中，通过监控专用的多路光功率计、OTDR设备、光开关结合，实现对光缆的监测。监测方式有备纤监测和在线监测两种：一是利用光缆中的备用光纤对光缆进行监测，其原理是通过自备的激光光源及分光器将激光分别送入不同光缆的监控备用光纤中，在光缆的另外一端使用专用光功率计实时检测光纤中光功率的变化情况，当光缆发生劣化或断裂时光功率会随之变化，由此实现对光缆的监控。二是使用光缆中的业务纤进行在线监测的方式。系统采用先进的光时域反射仪（OTDR）将测试光通过波分复用器（WDM）和光开关耦合到业务纤中对光纤进行测试。
国内外光缆自动监测系统主要技术特点是：快速故障定位；告警工作流程管理；具有多种测试种类：点名测试、定期测试等。光缆自动监测系统经过长时间的开发、应用和不断的完善，己经成为我国干线光缆维护工作中重要的故障定位手段，在全国的干线网的维护中发挥着巨大的作用，但由于技术及其他原因，系统本身还存在一定的局限性，主要就是光缆的监测没有和网络相结合，监测系统虽然能提供自动告警，但只能被本地的监测站接收，而监测中心无法实时获知，造成检修的延误。另外监测系统没法实时提供详细的监测站报告，都需要人工的处理。所以，光缆监测系统尚待完善。
3光缆线路的保护
光缆线路的保护保护是实施各种有效措施以提高光缆线路抵抗各种不安全因素的能力，从而提升线路可靠性的过程。在对光缆实施保护的过程中，对于各种不安全因素的控制主要包括以下几个方面：
1.对线路周边环境的保护，避免或尽量降低人为活动、外力施工、自然灾害等对线路的影响；
2.对光缆线路的各种设施和资料的保护，包括各种光缆附属设施、光缆路由图、标石距离对照表等；
3.对光信号传输的保护，通常需要实施光缆路由保护和电路保护等措施来进行加强。光缆路由保护和电路保护系统的实施，通常是一个建设过程，而对线路周边环境的保护和对光缆设置资料的保护，则是具体的维护措施，属于维护范畴，因此保护既属于建设活动同时也是维护活动的具体措施。
光缆线路的保护可以分为基础性保护、路由保护和电路保护三个层次。
基础性保护也可以称为预防性保护，具体包括对光缆线路周边环境的治理、线路整治、标石整治、线路资料整理、护线宣传等内容。之所以称为基础性保护，是指这一部分保护工作为线路维护的基础性工作，是确保线路正常运行的必备条件。一切保护工作的开展都要以基础保护为基本出发点。之所以又称其为预防性保护，是指通过基础保护工作，可以有效提高线路正常运行的可靠性指标，并可有效预防故障的发生。
路由保护是指对重要光缆线路进行双路由备份，当一条路由线路的通信质量劣化到临界值或发生阻断时，将其所承载的数据通过备份路由线路进行传输，并及时对故障路由线路进行修复。路由保护的重点是主/备路由不能采用同一条光缆线路，否则当整条光缆发生阻断故障时，就无法起到路由保护的作用。
电路保护是对光缆线路进行双电路备份，当一条电路的通信质量劣化到临界值或发生阻断时，将其所承载的数据通过备份电路进行传输，并及时对故障电路进行修复。
4结束语
监测和保护都是维护的基本行为，但是两者的目的不同，监测是以发现故障和故障隐患为目的的活动，通过监测，尽可能及时发现故障隐患。而保护既是防患于未然而采取的建设活动，同时也是降低故障历时、确保通信正常而采取的应急措施。预防性保护工作的部署和实施必须建立在对监测数据的统计分析基础之上，需要根据具体的数据对保护工作进行指导，因此没有监测就谈不上保护。在维护生产活动中，监测是保护的前提条件，保护活动是对监测结果采取的具体维护措施，是监测的延续。监测和保护之间是先监测后保护的关系，两者在维护中缺一不可。
随着信息技术的发展和人们对高速数据业务、图象业务的迫切需求，高速因特网、多媒体视象等宽带业务的接入，我国的光纤传输网将会继续得到持续快速发展。光纤接入网的建设原则是光纤尽可能接近用户，即光纤到路边（FTTC）、光纤到大楼（FTTB）、光纤到小区（FTTZ）、光纤到户（FTTH），这将使光缆传输网发展得更加复杂和庞大。同时，人们对通信质量、服务质量的要求也会越来越高。光通信技术的发展，将使光纤传输信息的能力越来越大，单位时间的线路阻断会造成更大损失。因此，光缆线路监测的重要性将更加突出。如何进一步提高光纤通信的可靠性，如何更及时有效地对光缆线路实施监控与管理，准确地捕捉故障征兆，防止线路阻塞已经成为一个人们关心的话题，也因此使光缆线路监控与管理系统成为通信市场的一个新亮点，而得到空前的发展。