u  光纜自動監(jiān)測管理系統

FAMMS ( Fiber Auto Monitoring Manage System)光纜自動監(jiān)測管理系統是一套針對光纜網絡管理和維護的智慧系統，由多個不同的遙控測試單元、監(jiān)測服務器、與相關的軟 件界面等組成，可用以進行完整性的光纜損耗無人監(jiān)測、遠程監(jiān)測與管理、光纖特性分析與 預測等工作?？捎?TCP/IP 網絡進行光纖實時關聯告警測試與周期性測試，光纜監(jiān)測周期性 測試提供自定義時間自由設定(如 30分鐘/每小時/每日定期測試 1次) ，并及時將分析 之光纖狀態(tài)回報給系統，并由系統立即發(fā)送告警訊息等自動化的光纖維護管理功 能。同時提供對 RTU  之參數設置與修改功能。

FAMMS 光纜監(jiān)控管理系統采用“模塊化設計、插槽式、雙電源熱備份”的結構 ，所 有模塊均支持熱插拔 ，在系統維護與擴充性，提供極大的便利性。RTU 監(jiān)測站系統采用嵌 入式實時系統，系統具有效率高、穩(wěn)定性佳、安全性高等優(yōu)點。

  FAMMS 光纜監(jiān)控管理系統，有在線監(jiān)控、離線監(jiān)控及混合型監(jiān)控三種方式，組成要件 包括光纜監(jiān)測中心(TSC)、遠端光纖測試站(RTU)、終端機(客戶端業(yè)務主機)。

FAMMS 光纖監(jiān)測軟件包含數據庫軟件、 服務器軟件，客戶端軟件，節(jié)點配置軟件， 電子地圖，提供 Google Map。

u  遠程監(jiān)測設備（RTU Remote Test Unit）

RTU 遠程監(jiān)測站的基本組 成包括：主控制模塊(MCU) 、 電源模塊(POWER)、光時域反 射儀實時監(jiān)測模塊(OTDR)、短 信發(fā)送模塊(GSM)、合波濾波模 塊(WDM)等。

u  RTU  遠程監(jiān)測站特點

采用 32位嵌入式處理器系統,不易受病毒入侵安全性高；

集中式網絡架構：采用單一服務中心以節(jié)省建置與維護成本；

高度整合式結構：采用目前最盛行、實用的 ARM9 及 ARM7 嵌入式架構；

按需設計的理念：可依據客戶需求增減硬件；

插槽式結構設計：具有高擴充性與維修方式的便利性；

TCP/IP- based 管理系統提供遠端更新功能、查看各 RTU  模塊狀態(tài)及 RTU  參數修改功能。

監(jiān)測中心可通過 TCP/IP 網絡，同時管理多臺 FAMMS  遠程監(jiān)測主機 RTU，如圖光纜 自動監(jiān)測管理系統結構圖

u  光纜自動監(jiān)測管理系統解決方案

多通路 OTDR 監(jiān)測是業(yè)界新型的光纜監(jiān)測方案，相對傳統光纜監(jiān)測方案有如下優(yōu)勢：

1.只需單纖監(jiān)測，而傳統光纜監(jiān)測需要 OTDR 與光功檢測兩根光纖

2.只需單端監(jiān)測，而傳統光纜監(jiān)測需要遠端有光源發(fā)射

3.一個OTDR設備的損壞只影響單根光纜的監(jiān)測；而在傳統光纜監(jiān)測中一個 OTDR 設備的損 壞可能導致大面積光纜監(jiān)測失效。

 

u  在線監(jiān)測方式

 

將與工作波長不同的測試波長，通過 WDM 設備合波在同一根光纜中傳送，遠端則利 用濾波器將測試波長濾除而讓工作波長通過。下圖為在線監(jiān)測方式示意圖：

u  離線監(jiān)測方式

使用備纖，易于建立光纜監(jiān)測系統且安全性高，成本較低；測試波長可以與工作波長一樣，系統架構簡單明了，易于維護。下圖為離線監(jiān)測方式示意圖：

u  光纜自動監(jiān)測管理系統軟件特點

 

視覺化的操作與管理

光纜自動監(jiān)測管理系統為視覺化操作與管理，所有的系統管理、OTDR 曲線顯示與地圖顯示等功能均在一個客戶端軟件上進行，并提供 GIS 電子地圖信息，當光纜發(fā)生故障時可自動顯示事件地點及所在位置附近之地圖等訊息。

完整的光纜測試方案

OTDR啟動測試提供點名測試、周期測試與告警測試三種測試方式。點名測試也可稱作“手動測試” ，通過遠端待測試的光纜，完成測試動作并得到測試結果，可以隨時掌握光纜的傳輸特性。周期測試：利用光時域反射器實時監(jiān)測模塊(OTDR)以周期性監(jiān)測光纜質量，并通過用戶端設備連網對機房內的遠端監(jiān)測單元進行資料之收集、分析處理與報表打印及資料儲存。告警測試：OTDR 自動實時監(jiān)測模塊實時監(jiān)測光纜損耗變化，當光纜的損耗發(fā)生異常時，取得測試結果，與參考曲線歷史資料做比較，分析并定位故障點。

完備的歷史資料查詢

可對歷史資料進行查詢，可查詢光纜的歷史資料，取得光纜測試記錄、參考曲線等各項資料，也可打印功能、將資料保存或運用。

 

實時的失效告警功能

光纜自動監(jiān)測管理系統提供了多種的故障告警功能，可在極短的時間內及時反應故障訊息。并于事件告警訊息視窗中提 供欄位供使用者輸入該事件相關信息，如故障原因及處理狀態(tài) 等等。

主動維護預先告警

系統于偵測光纜質量后，可顯示分析結果報告。通過光纜歷史資料的匯總分析，可發(fā)現光纜緩慢劣化，實現光纜故障預警功能，及時發(fā)現故障，及時維修，由被動維護轉變?yōu)橹鲃泳S護，提前對質量衰減之光路進行維護處理，預防光纜斷線。

當發(fā)現光纜故障時，該系統自動顯示斷線路段告警，并以紅色告警，當光纜修復后，該紅色告警消失。

此外系統采模塊式熱插拔設計，當光纜修復后或系統重新啟動后，系統可自我測試是否正常運作。

實時服務與回報

當機房 RTU產生告警訊號時，自動將告警訊息以XML 或其他格式回報給中心光纜監(jiān)測軟件，再統一通過中心系統發(fā)送手機簡訊。此外提供告警訊息之聯絡人群組設定，包含設定簡訊聯絡人群組名單。

系統界面開放與網管整合，支持二次開發(fā)與設備定制

系統具備開放式界面，以供網管系統之整合。

完整式的圖資管理功能

系統具有支持光纜路徑之規(guī)劃能力，使用者可在 GIS 電子地圖上直接以繪圖方式，規(guī)劃光纜的鋪放路徑，記錄機房、人手孔等地理位置，同時可將光纜的相關資料記錄于數據庫中。可納入現況光纜及人手孔資料,并檢查驗證該原工程管道及纜線施作范圍資料是否正確， 且不足部分經調查后建入。光纜監(jiān)測電子地圖光纜路徑繪制，可依人手孔及機房之 GIS  坐 標繪制，并與 OTDR  實際測試結果相互調整，以使光纜路徑圖較符合實際現況光纜路徑。

全面的光纜狀態(tài)分析

通過監(jiān)測軟件讓機房遠端監(jiān)測單元自動收集光纜訊息并儲存，長期監(jiān)測光纜品質，提供告警訊息及打印功能提醒維修人員維修處理。提供失效種類統計、失效原因統計、光纜事件分析及光纜劣化分析等多種功能，使管理人員能掌握光纜變化，提早預防改善，提升光纜傳 輸質量。
 

u  遠程監(jiān)測站（RTU）技術參數

遠程監(jiān)測站（RTU）是利用計算機技術、通信技術，以及光纖特性測量技術把 OTDR 通過工業(yè)控制技術集成的設備系統，是光纜監(jiān)測系統的“神經末梢”。RTU 設備在滿配置 情況下，第 12、11 槽位用于安裝電源模塊，第 10 槽位安裝主控模塊，第 1 槽位至第 9 槽位 安裝功能模塊（包括 OTDR 模塊，WDM 模塊等其它功能）。RTU 采用 19 英寸標準機箱，高度為4U （ 177mm ） , 可安裝于19英寸機架 。 RTU外形尺寸為 ：318mm(深)X483mm(寬)X177mm（高 4U），RTU 滿配質量小于 20kg。 

u  電源模塊（PWU） 

功能概述

電源模塊在設計上為提高可靠性和穩(wěn)定性，融入了供電穩(wěn)定、過載保護、短路保護等技術，便于系統運行狀態(tài)下替換板卡。

此外，為了保護系統安全，我們并特別設計了保護電路，以免由于機房供電不良導致系統意外損壞。

模塊參數

輸入電壓范圍：-36～-72(DC)或 220V(AC)；

工作溫度參數：0°C~50°C；

工作濕度：80% ；

功率范圍：≤75W；


交流 AC220V 電源板卡        直流 DC-48V 電源板卡

電源模塊有兩種分別是：DC-48V 與 AC220V。特點是一個機框可以只配一塊電源模塊 可以是 DC-48V 或 AC220V；一個機框可以配兩塊電源模塊可以全是 DC-48V或 AC220V； 一個機框可以配兩塊電源是 DC-48V 與 AC220V 各一塊；開關是防誤碰設計；其中 DC-48V 的輸入接口是防正負接反設計。

PWU 指示燈說明

u  主控模塊（MCU）

功能概述

控制模塊用于管理監(jiān)測站各個板卡，并且與監(jiān)測中心服務器通信。將監(jiān)測站狀態(tài)上報給監(jiān)測中心，或執(zhí)行監(jiān)測中心下發(fā)配置和操作指令。使用嵌入式控制系統，結構精煉，功耗低，體積小巧。具有通信靈活，數據存儲穩(wěn)定，維護方便等特點。

指示燈說明：

接口與按鍵說明：

u  OTDR 監(jiān)測板卡（OTDR）

功能概述

OTDR 基本測試時，由脈沖發(fā)生器產生的脈沖，驅動 LD 產生光脈沖，經方向耦合器射入待測光纖。射入光纖之光脈沖，因光纖內部含有雜質，氣泡等發(fā)生散射，其中部分向后散射稱為后方散射光（BACK SCATTERING LIGHT），連同遇不平整光纖端面所產生的 FRESENL 反射光，一同反射回耦合器、射入光電二極管，轉換成電脈波。此項反射光，因極微弱，故反復傳送，收集，迭加、放大，平均處理后，再將波形顯示于 CRT 上。具有高動態(tài)范圍、體積小、高水平分辨率的特點。

通過 OTDR 來確定光纖事件點的物理位置.

模塊參數

工作波長（wave lenth）：1310nmnm±25nm）；

動態(tài)范圍（Dynamic range）：26 dB~40dB (at 25°C)；

脈沖寬度（Pulse width）：10ns, 40ns, 80ns, 160ns, 1us,     2us, 5us,10us,20us 等；

事件盲區(qū)（Event deadzone）：10 m ；

衰減盲區(qū) Attenuation deadzone：20m；

線性度（Linearity）：±0.05 dB；

測量精度（Reflectance measurements accuracy）：

±(1 m + 5×10-5×距離+取樣間距)  ；

接口類型（Optical connectors）：FC/UPC，SC/UPC；

工作溫度（Operating Temperature）：0°C to +50°C；

保存溫度（Storing Temperature）：-40°C to +70°C；

濕度要求（Humidity）：≦  85%;

指示燈說明

注：目前提供 1、2、4 三種監(jiān)測通道數的型號。

u  短信發(fā)送模塊（GSM） 

功能概述

短信發(fā)送模塊用于系統將系統產生的告警信息及時地通過短信息方式發(fā)送給相應的維護人員。

指示燈說明：

接口與按鍵說明：

功能概述

在線監(jiān)測方式下，用于合波與濾波的功能模塊，是無源的。

接口與按鍵說明：

u  附錄

監(jiān)測站RTU的OTDR選用原則

相應的監(jiān)測距離由以下算法確定：

1、OTDR 光源打到光纜的最末端時 S/N=1，此時末端曲線已經受噪聲影響而變得不平滑， 測試和分析精度較低。為了提高監(jiān)測精度，系統規(guī)劃考慮以 S/N=3dB 來確定監(jiān)測距離。即 在 OTDR  提供商的動態(tài)范圍中減去 3dB。

2、頭端光衰耗的計算方法：

光連接器（Adapter）的插入損耗＝0.3dB（典型值）

WDM 的插入損耗=0.3dB（典型值）

濾波器 Filter 的插入損耗=1.0dB（典型值）

熔接點 Fusion  的插入損耗=0.1dB（典型值）

光開關（OCS）的插入損耗＝1.2（典型值）+2Adapter＝1.8dB

離線周期頭端光損耗（Head-End Loss）=1 OCS+2Adapter＝2.4dB 1550nm 的光傳輸損耗＝0.25dB/km（典型值）

3、末端插入損耗的計算方法:

離線末端總損耗 =0 dB

4、系統的監(jiān)視距離與下列各因素相關：

1) OTDR  之測試光波與動態(tài)范圍(Dynamic Range)。

2)  現存光纜網絡之耗損值(Loss)本次方案設計假設光纜傳輸 1550nm波長光的每公里衰耗為 0.25dB。

3)  各光纜接點之耗損值；包含接頭(Adapter)及熔接(Fusion)二種耗損.

傳輸損耗參考下表

依照 OTDR  的測試特性與光纜傳輸的基本原理，則上述各項目可以整理成一個計算公 式，公式如下：

1) DR：動態(tài)范圍(Dynamic Range)，單位為 dB。

2) HELoss：頭端點的耗損，單位為 dB。

3) RT：中繼點(Re-Transmitter)的數量。

4) RTLoss：每一個中繼點的耗損，單位為 dB。

TXLoss：光纜對測試波長的傳輸耗損(Transmission Loss)，單位為 dB。