利用智能化光纤保护模块实现铁路光通信系统安全保护
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摘 要：铁路随着Internet的IP数据业务高速增长，铁路信息化快速发展，造成对传输线路带宽的需求不断加大，使用DWDM（密集波分复用）技术作为最有效的解决线路带宽和通道扩容的方法，其开放式结构，支持不同厂商的客户端接入，与多种厂家的设备互连、互通，成为铁路通信网发展的主流趋势，以下就光纤保护模块在实际铁路通信网中如何保护设备安全运行进行阐述。文章通过对智能化光纤保护模块工作原理的介绍，重点介绍了西南环在宝鸡-凤州段利用光纤保护系统的典型应用。
1 智能化光纤保护模块主要功能
对主备路由传输光缆的关键纤芯进行光功率自动监测、自动控制（路由切换）和保护，并提供集中网管功能（设备集中告警功能、远程测试及控制功能），真正有效地保护了光纤通信系统，从而建立一个无阻断、、安全、抗灾害能力强的光通信网。倒换原理如下：两端光纤自动保护系统设置为局端和远端，设为自动倒换，正常时工作在主用，备用显示正常，当其中一端监测到主用光线路异常时，本端会将收、发同时自动切换至备用，且主用告警灯亮，另一端由于在原主用收不到光功率也立即会切换至备用，保证两端系统同步，设备运行正常，业务正常。主用中断后自动切换至备用，当主用线路修复后此系统仍工作在备用，是非恢复式，只有通过维护菜单中的切换至主使其工作在主用。当备用光路中断后，又可自动回到主用。
1.1 菜单具体功能简介
光功率设置菜单项是用于设置主、备路由光功率参考以及告警、切换门限的功能项，下面是系统的告警判定公式：
系统当前测试光功率值
1.2 系统告警分为以下几种类型
1.2.1 主路由业务光功率告警和业务光切换告警。
1.2.2 备路由业务光功率告警和业务光切换告警。
1.2.3 备纤光功率告警和备纤收无光告警（业务工作在主路由时，对端模块内部自带测试光源的光功率值）。
1.2.4业务纤主路由、备路由参考光功率设置范围为-10dbm～-60dbm。
系统设置
设置局、远端模块：选择局端时，系统告警上传至网管并且内部自带测试光源始终打开；选择远端时，则仅发出声光告警，告警不上传并且模块内部自带测试光源在模块收无光时始终关闭。（可以在无网管的条件下在局端模块的告警状态灯上反映远端模块备纤收无光状态）
1.3 系统维护
查询备纤光功率：当系统工作在主路由时，对备纤进行光功率测试查询。此时模块R备端口上检测到对端光纤保护模块内部自带光源的光功率测试值
切换至主：系统将电路切换到主纤。
切换至备：系统将电路切换到备纤。
清除告警：清除当前的告警，但不清除历史告警。
1.4 光保护系统功能
1.4.1 光缆质量实时监测功能
提供主备缆双纤测试功能，即对主备缆（收发）双纤同时进行光功率监测，可完全监测主备路由的光缆质量，预测光缆的使用寿命，并能有效避免主备路由光纤同时阻断的可能性；主纤采用97：3分光在线监测的方案，备纤通过设备自己提供的光源实现全光监测。
1.4.2 自动切换保护功能
即在主业务线路发生阻断后，系统自动检测告警并将故障线路快速切换至备用路由的光纤上，缩短故障历时，减小故障损失。
1.4.3 主动路由应急调度功能
在主路由未中断的情况下，如有必要可通过后台网管中心将业务强制调配至备用路由上，无需到现场在ODF架上手动调度，既节省时间又安全方便。如通过监测中心对通信收光功率变化预警的光纤传输系统及时点名控制，50毫秒内切换到备用光缆光纤，在阻断前保护，对用户的通信影响仅为切换时间50毫秒内。
1.4.4 系统远程监控和管理功能
系统提供网管功能和权限级别管理。能在授权的方式下对光缆线路远程的监控和管理。如远程查询主备线路的光功率测试值和对局、远端模块的告警和切换门限进行设置。或者进行强制切换和远程恢复的功能。
2 光纤保护系统的典型运用
由于宝鸡至凤州段有两条光缆：宝凤16芯及宝凤48芯，另外用宝凤48芯的47#、48#纤作为此系统备用纤芯，并将此系统纳入智能光纤保护系统，当宝凤16芯光缆中断时，此系统可自动进行保护。
2.1 组网简介
西南环设备在西安至凤州段组网及设备类型如图1所示：
西南环设备在宝鸡至凤州段用宝凤16芯缆13#、14#纤，宝鸡在整个环内为两个OTM背对背设备，凤州为OLA，由于宝凤间有两条光缆，故将光纤智能保护系统加入此设备，以保证宝鸡至凤州段16芯缆中断时西南环设备可自动倒换，保证业务的不中断使用。
2.2 操作注意事项
2.2.1 切换至备用：利用系统维护中的此项操作可将设备由主用光路切换至备用光路。
2.2.2 切换至主用：利用系统维护中的此项操作可将设备由备用光路切换至主用光路。
2.2.3 当系统显示备纤告警时，并已经确认备纤存在真正问题，应将此系统两端设备均强制至主用，以防主用纤在备用纤未恢复期间出现问题时切换至备用，强制至主用的方法：在光功率参数设置菜单中，业务纤主路由参考光功率设为-60dbm即可强制至主用。
2.2.4 当主、备用线路同时出现故障时，此系统会自动工作在主用，修复时必须先将主用纤芯恢复正常，此系统才可处于激活状态，再恢复备用纤芯即可。
2.3 实际中应用
2011年12月16日宝阳线青石崖-秦岭区间由于货车侧翻将宝阳16芯光缆砸断，西南环设备宝凤段自动倒换至备用48芯光缆，经现场抢修宝阳16芯光缆恢复后，通过网管倒至主用，智能化光纤保护模块在主用光缆中断后保证设备正常使用。
3 结束语
应用光纤智能保护系统，可提高设备运行质量，缩短人工倒线有可能造成的延时，为用户提供一个高质量、有保护的运行网络。骨干传输设备在有两条光缆的情况下，使用光纤智能保护系统在实际运用，可以防止由于线路故障影响的设备中断或倒线造成的延时故障发生，大大提高了设备运行质量，保证铁路通信业务安全畅通运行！