服务咨询热线:

010-86203946

某基地光纤网络系统智能监测管理方案.

时间:2019-07-03
  

一、现状及技术难点

 某基地经过校园网一期、二期和三期建设,目前已实现10万兆核心、万兆到楼宇、千兆到桌面”的校园网基础设施。目前,数据中心到每栋楼宇已实现光纤互联。大的楼宇已实现楼层之间光纤互联。

 目前,除数据中心有恒温设备外,其它楼宇配线间无恒温设备,夏天高温常造成光纤收发设备故障,到各楼宇的光纤经地下管道。近年来,因老鼠造成光纤中断的事故频发。事故发生后,判断尾纤及光纤收发设备及光纤故障点花费很长时间,维护成本较高。故障排除完全靠经验一点一点排除,费力费时。

光纤网络系统主要由光纤跳纤、光纤配线、光缆等组成,光纤网络增加增加带来了识别、管理、监测、故障定位误差大等一系列难题。

 光纤网络拓扑图见图1-1



1-1 光纤网络拓扑图


1、缺乏精准识别技术

 现有光纤跳纤、光纤配线、光缆等部件的识别主要依赖人为悬挂标签、标牌或电子标签,并人为定义命名进行识别,缺乏利用光波进行自动识别的技术手段,无法准确、高效实现各类部件的识别。


2、传统的管理手段存在不足

 现有光纤网络系统管理主要采用人工记录文档管理模式效率低下、容易出错;日常巡检依赖人工,浪费大量人力时间


3、监测技术缺陷

 光纤网络系统现有监测技术主要基于OTDR技术,其存在诸多缺陷,包括有测量盲区、无法对光缆故障精确地理定位、对光配故障不能精准定位、对故障类型判断不全面等。

为此,我们提出基于光纤物理编码技术的军用机房可视化智能管理方案。


二、解决方案

 在光纤通信网络系统中采用无缝植入光纤编码的智能产品,实现每个组件的可唯一识别和实时监测功能,进而实现光纤网络系统的数字化、可视化和智能化管理,实现光链路故障的快速诊断和准确定位。


3、方案优势

3.1系统数字化

 光纤编码内置、固化到光纤部件之中,无源、具备唯一性数字标识,实现了配线系统各部件的数字化。

 光纤编码采用非通信波长区段,不影响通信业务。

3.2可视化监测、管理

 通过可视化监测界面,实时监测配线系统的运行状况,包括各部件的工作状态、编码信息、距离、反射能量等。配线柜、配线盘、端口、跳纤等部件在界面上清晰呈现。实时监测界面图见图2-8





2-8 可视化监测界面


3.3精确故障定位

  可实时诊断光纤网络系统运行状况,出现故障时,可以直接判断出问题所处段和所处位置,光缆故障地理定位精度±25米;光配故障直接定位到光纤连接线、光纤配线等具体部件,并在监测界面上清晰显示。


3.4全寿命周期管理

  实现了对光链路的全寿命管理。系统对光链路各部件自动识别、自动更新,自动显示路由状态和故障信息,全程记录光链路各部件的连接、通断、变更等历史记录。


4、产品介绍

4.1监测中心

  监测中心安装在监控中心,包括应用、数据及地图中间件服务器。系统由系统应用软件、光缆资源数据库、光缆状态数据库、地理信息库组成,以卫星地图形界面为基础,实现基于GIS系统的光缆在线监测和诊断等功能;利用信息交互处理实现监测站、扩展盘、智能配线盘等设备之间的数据交互。



4.2监测站


  监测站安装于光纤网络节点站点内,对监测光纤网络中所有光纤组件进行识别、管理、诊断、定位等



4.3故障定位器

  故障定位器安装于光缆接头盒内,不影响光缆正常通信,安装简单,与光缆同介质同寿命,属于无源设备,免维护。






4.4扩展盘

  用于通信光波与监测光波的波分复用,实现两种不同波长段的光波合波和分波,其隔离度高达30dB.




4.5智能配线盘

    智能配线盘内,使用带光纤编码的智能尾纤,实现光纤编码与端口的一一对应,实现光纤网络的智能化。



三、实施方案

  光纤网络智能化改造方案,建设一个监测中心用于集中管控光纤网络智能监测系统,在现有光纤网络系统选择7个环形光纤网络节点作为监测节点,实现光纤网络的整体管理和监控,并将管理和监控数据集中汇集至监测中心。




3-1 光纤网络监测示意图


 

  机房光配系统智能化改造结构图见图3-2



3-2 机房光配系统智能化改造结构图


1、实施内容

  包括:光缆资源清理及录入、光缆接头盒智能化改造、光纤配线盘改造、智能光纤跳纤更换、监测站安装以及监测中心安装调试。


1.1、光缆资源清理及录入

  对接入光缆所经杆塔、管井地理位置逐一采集,并对现场环境进行影像采集。  


1.2、光缆接头盒智能化改造


  对光缆所有接头盒进行智能化改造,需要将光缆最后一芯串联光缆故障定位器,以实现光缆接头盒的智能识别、监测和分段诊断。


1.3、光纤配线盘改造

  需将现有光纤配线盘进行智能化改造,替换为智能光纤配线盘。智能光线配线盘内置12条具有光纤编码的尾纤,可实时读取端口及尾纤运行状态信息并上传。


1.4、智能光纤跳纤更换

  需将光纤跳纤更换为带光纤编码的智能跳纤。


1.5、监测站安装

  需在站内机柜上安装监测站一台,将所需监测光缆接入监测。同时,根据机房内监测光链路的数量,配置若干台智能扩展盘。


1.6、监测中心安装调试

  在综合楼监测中心安装服务器一台,运行光纤网络智能监测管理平台,完成监测中心系统调试。监测中心效果图见图3-10


3-10监测中心效果图

2、软件功能

  系统应用软件功能主要包括:光缆监视、光配监视、:光缆监视、光配监视、路由管理、链路监视、系统监视、资源管理、故障报警等,用户可通过机房监测站或监测中心,实时掌握光纤网络运行状态,及时查收异常状态和报警信息,实现光链路各部件的可视化智能管理。

  部分软件界面见图3-113-123-133-143-15


3-11 站点布置图



3-12 机房布置图



3-13 机柜监视图



3-14 链路监视图



3-15 资源管理界面

3、费用概算

光纤网络智能化改造,在A站点设置监测中心,并在AD等七个站点设置监测站,实现全光纤网络的实时监测和管理。经统计计算,共需配故障定位器208个,智能配线盘68个,智能监测扩展板20套,集中器16套,智能光纤链路管理监测站7台,监测中心1套。


4、系统效益

对实际光纤光缆运行维护工作现状进行经济效益分析和估算,每年直接节省大部分人工成本,同时显著提升了资源的利用率和生命周期。


4.1、资源管理

光缆、光纤配线柜、配线盘、跳纤等部件完成了数字化改造,实现了自动识别、自动更新、可视化管理。按照测算,常巡线及标识管理年人工成本节约80%、光缆台账准确度提高1-2个数量级,光纤网络系统智能化全寿命管理,所有部件历史自动记录,有据可查


4.2、故障处置

用光纤编码技术实现了光缆故障的智能诊断,将按照编码标准体系生成的光纤编码植入光缆接头盒、光纤跳纤、光纤配线盘、尾纤等部件中,实现整个光链路故障的精准定位。相较于传统OTDR技术,故障定位精确度提升90%,故障处置时间缩短80%,光缆故障处置年人工成本节约80%


4.3、业务保障和减少经济损失

系统投运以后,能够有效保障光纤网络的可靠运行,大幅度减少因故障带来的直接和间接经济损失,将因各类故障造成的社会影响降至最低点。