基于大数据的光缆资源智能管理软件的研究

摘要：电力通信网承载着电网控制、保护、营销、管理信息等功能，是支撑和保障电网稳定运行的基础。电力系统对光缆运维质量和效率的要求越来越高，借助先进的技术手段实现对光缆的智能化运维是必然之路。本文结合目前的光缆运维的现状及存在的困难，以实现光缆资源智能化管理，提升光缆线路运维效益、降低运维人员工作强度为目的，介绍了一种基于大数据的光缆资源智能管理软件，并给出了其功能模块和和实现方法，以期对电力通信运维人员和相关的技术开发人员以些许帮助。
关键词：光缆资源；智能管理软件；智能巡检；实时定位

        一、光缆资源管理的现状
        随着新建配网通信光缆的敷设工作，大量的新建光缆线路及ONU设备投入运行，光缆建设和维护工作日益繁重，日渐凸显出以下几方面的问题：
        1、目前大部分地市电网通信光缆、光配资料还是采用纸质或电子表格保存方式，日常维护和线路规划的时候都要查找大量的资料和询问相关人员，环节多容易出错。
        2、由于光缆资源的分布和使用情况不清、统计与查询的维度单一、资源调度流程不畅等，导致资源利用率低、响应速度慢、支撑成本高。
        3、日常维护和新建工程工作执行情况无法精确衡量。管理人员无法真实掌握日常例行性维护工作是否执行到位，对传输线路维护人员的日常运维工作执行情况缺乏量化考核支撑依据，缺乏有效监管手段衡量运维维护人员的责任心与日常维护工作是否开展到位，缺乏数据的有效性和真实性。
        4、对于通信线路的故障数据缺乏统一的分析，致使光缆巡检工作存在大量的无实际效果的情况，无形中造成人员或车辆等方面的经济损失。
        二、光缆资源管理软件的功能
        1、建立电力通信光缆管理软件，借助目前较为成熟的大数据分析技术，对地市区域内通信光缆的使用情况进行分析，将线路故障原因以及故障类型进行有效的分类，给予线路巡检人员，以及管理人员更加有效的工作指导。
        2、借鉴现有的电子地图及矢量化绘图软件，将现有电力通信光缆线路通过人工测绘、北斗定位等手段，绘制出所辖区域内的通信光缆电子地图，实现光缆的光学长度与实际物理位置绑定，提高对光缆故障点的综合定位。
        3、结合电力光缆建设的特点，实现对光缆规划、光缆建设、完成投运等多个阶段的管理功能。结合地区的地理信息系统，通过图表的方式实现对整个光缆建设过程的综合管理。
        4、基于北斗定位的智能巡线APP：主要依托于北斗卫星导航通信体系，野外人员通过携带手持终端，能够实时地掌握所巡检线路的基本情况，巡检路径等信息，同时也能够实现对巡检数据的实时上传、故障图片上传、节点位置更新等功能。
        5、光缆OTDR自动监测及光路自动倒换：对骨干光缆段配置OTDR，对纤芯进行自动监测、实时定位和预警，通信主站调度人员能及时掌握光缆运行状态，发布运维指令。


同时，重要的业务电路配置光保护自动切换装置，实现主备电路的自动切换，不造成中断考核事件。
        三、光缆资源管理软件的实现方法
        基于大数据的光缆资源管理软件是将光缆数据管理、光缆监测、智能巡线三个功能有机关联起来，如图1所示。
        图1  光缆资源管理软件架构示意图
        基于大数据的光缆资源管理软件基于Client／Server体系结构，符合SNMP 管理标准、以面向对象语言来实现，将上述功能进行集成，形成完整的光缆资源综合智能管理软件。该软件可以在主站进行统一管理，也可以为管理及维护人员配置终端，设置权限管理。
        1）光缆资源数据库
        通过对光缆基础数据的整合，主要把光配站点信息、光缆信息、纤芯业务、光路由、RUT、接头终端盒等信息，按照模板录入到软件中。将站点、杆塔、接头盒地图化呈现，直观地了解本地区的光缆物理走线、纤芯业务占用情况，通过该系统能提高光缆资源规划、光缆维护、工程管理等工作的效率。
        2）光缆在线监测
        通过光源和光功率的组合，实现对在线或空闲纤芯实时光衰耗监测。测试到的光衰耗低于告警阈值，则系统产生告警信息，并且同时启动OTDR对告警路由进行故障点定位。将相关的光缆、光配站点相关的资源，结合GIS地图将资源图像化展示，从地图上体现光配站点的位置、光缆物理走向、纤芯业务占用情况。
        3）基于北斗的智能巡线APP
        线路巡检功能主要依托于北斗卫星导航通信体系，野外人员通过携带手持终端，能够实时地掌握所巡检线路的基本情况，巡检路径等信息，同时也能够实现对巡检数据的实时上传、故障图片上传、节点位置更新等功能。通过北斗移动终端以及平台的联合应用，一线作业人员能通过手持机与后台数据库进行动态地实时同步，把通信作业现场位置信息、作业图片、光缆故障信息发送至后台客户端，提高了工程建设、维护效率同时也完善光缆资源信息。
        四、总结
        基于大数据的光缆资源管理软件和北斗巡视化管理，保证资源数据的完备性、一致性、可靠性，为管理维护人员提供及时、准确、快速的各种传输网络资料查询及不同角度的资料统计分析功能。借助此系统的建设使通信资源的规划设计、工程建设和网络维护过程都处于严格、有效和规范化的管理与监控。此外，对杆塔资源、光缆资源、传输设备、传输通道（光/电路）等资源信息进行综合管理，并对以上资源提供基于地图的查询、统计分析、资料配置、维护管理，实现传输资源的集中化、可视化。