主頁(yè)（http://www.by236.com）：節(jié)點(diǎn)光端機(jī)在城市管網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用

　　為了杜絕由于行業(yè)營(yíng)運(yùn)商自行開(kāi)挖城市道路敷設(shè)管道，導(dǎo)致重復(fù)開(kāi)挖、浪費(fèi)地下空間資源、施工混亂等弊病，現(xiàn)在已有在市政管道線路建設(shè)中采用新型綜合管溝技術(shù)，以實(shí)現(xiàn)一次挖埋、一次建設(shè)、一次安裝、最大限度減少了路面開(kāi)挖次數(shù)，避免了由于道路開(kāi)挖影響城市交通和市民出行，提高了道路的完好率和管線的耐用性，既保護(hù)了街容街貌，又為城市發(fā)展預(yù)留了寶貴的地下空間資源。

　　項(xiàng)目背景

　　云南省昆明市廣福路與昆洛路是昆明主城與呈貢新城、以及沿滇池大昆明城市圈的中心走廊。這兩條道路交通功能完備，隨之配套的沿線電力、電信、自來(lái)水、煤氣、消防、雨污水管等地下管線的建設(shè)也成為一個(gè)重大的市政問(wèn)題。針對(duì)昆明市這樣兩條重要道路的管網(wǎng)，項(xiàng)目計(jì)劃采用新技術(shù)對(duì)二路的管網(wǎng)進(jìn)行改造，并實(shí)現(xiàn)城市道路地下管網(wǎng)的現(xiàn)代化管理。

　　已建的廣福路與昆洛路沿線綜合管溝全長(zhǎng)約34公里，設(shè)計(jì)每隔400米劃分為一段。綜合管溝箱體采用鋼筋混凝土單孔矩形箱涵結(jié)構(gòu)，標(biāo)準(zhǔn)斷面尺寸為4.7米×3米，其內(nèi)部?jī)舫叽鐬?米×2.3米。綜合管溝設(shè)置用于通風(fēng)的通風(fēng)口、用于放入大型設(shè)備或材料的投料口、供人員進(jìn)出管溝的出入口及各種支線引出口，管溝能非常方便將各種管線引入或引出。

　　對(duì)于這樣一個(gè)龐大的地下綜合管線建筑，需要對(duì)綜合管網(wǎng)的設(shè)備運(yùn)行及安全防范狀況進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)和監(jiān)控。在管網(wǎng)控制中心，要能對(duì)整個(gè)管網(wǎng)實(shí)現(xiàn)智能監(jiān)控和監(jiān)視。譬如，作為沿線重要的電力和通訊系統(tǒng)線網(wǎng)，將涉及到沿線各子系統(tǒng)的正常運(yùn)行。為了實(shí)現(xiàn)管溝內(nèi)部設(shè)備的綜合管理，需要對(duì)各區(qū)域管溝實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一監(jiān)控，所以集中管理具有十分重要的意義。

　　為了實(shí)現(xiàn)綜合管理，在綜合管溝的內(nèi)部每隔400米設(shè)置有一道防火門(mén)，在兩防火門(mén)之間為一個(gè)接入?yún)^(qū)域。每個(gè)區(qū)域需要向控制中心上傳視頻信號(hào)、區(qū)域內(nèi)進(jìn)出井蓋的狀態(tài)信號(hào)、出入門(mén)和防火門(mén)按鈕信號(hào)，以及區(qū)域與中心之間的IP電話、自動(dòng)控制網(wǎng)絡(luò)信號(hào)。整個(gè)管路系統(tǒng)由控制中心的集成平臺(tái)負(fù)責(zé)運(yùn)行監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)對(duì)各子系統(tǒng)的具體管理，同時(shí)也提供一些擴(kuò)展的功能，以滿(mǎn)足各子系統(tǒng)的功能需求，使整個(gè)系統(tǒng)能夠更加可靠、穩(wěn)定地運(yùn)行。

　　本管溝智能化監(jiān)控系統(tǒng)共設(shè)計(jì)了98個(gè)前端監(jiān)測(cè)區(qū)域，每個(gè)區(qū)域包含1~4路視頻，共計(jì)255路視頻。同時(shí)每個(gè)區(qū)域包含供出入口和防火門(mén)使用的6路正向和2路反向開(kāi)關(guān)量信號(hào)、多路低速232/485數(shù)據(jù)、以及IP電話和自動(dòng)控制系統(tǒng)。為了滿(mǎn)足沿線視頻監(jiān)控、設(shè)備狀態(tài)檢測(cè)及自動(dòng)控制、電話通訊的需求，系統(tǒng)設(shè)計(jì)本著多系統(tǒng)協(xié)同運(yùn)行，一體化統(tǒng)籌傳輸?shù)睦砟睿�設(shè)計(jì)考慮使用一個(gè)共享的光纖網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)各類(lèi)信號(hào)的傳輸。

　　從管溝情況和管理要求可以看出，該系統(tǒng)存在前端點(diǎn)位多、分布廣泛、附帶數(shù)據(jù)類(lèi)型復(fù)雜、可用光纖資源少等特點(diǎn)，如采用傳統(tǒng)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)(前端點(diǎn)與中控點(diǎn))方式，則光纖資源消耗將非常大，所以設(shè)計(jì)考慮選用一種高效、可靠的新型傳輸方式來(lái)滿(mǎn)足該工程多種類(lèi)、多點(diǎn)數(shù)信號(hào)傳輸?shù)男枨蟆?

　　設(shè)計(jì)考慮

　　傳輸方式選擇

　　根據(jù)本項(xiàng)目前端區(qū)域環(huán)境溫濕度可控性差的特點(diǎn)，要實(shí)現(xiàn)在前端監(jiān)測(cè)點(diǎn)錄像困難較大，因此設(shè)計(jì)將所有前端區(qū)域視頻和控制數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳輸?shù)娇刂浦行倪M(jìn)行監(jiān)看和錄像，監(jiān)測(cè)區(qū)域與中心之間的以太網(wǎng)數(shù)據(jù)和開(kāi)關(guān)量控制數(shù)據(jù)也同時(shí)傳輸?shù)娇刂浦行摹Ｓ捎谇岸藬?shù)量多，對(duì)系統(tǒng)傳輸方案有比較嚴(yán)格的要求。

　　在傳輸方案選擇上，通常有以下幾種方式可供選擇。

　　1、用點(diǎn)對(duì)點(diǎn)光端機(jī)進(jìn)行傳輸

　　按照需求，前端有98個(gè)監(jiān)測(cè)區(qū)域，點(diǎn)對(duì)點(diǎn)方式則需要為各個(gè)節(jié)點(diǎn)分別配置相應(yīng)的視頻/數(shù)據(jù)復(fù)用光端機(jī)和光纖。該方案除需要占用非常多的光纖資源，又由于前端設(shè)備配置差異較大，即使建成點(diǎn)對(duì)點(diǎn)系統(tǒng)，也將存在系統(tǒng)故障排查困難等一系列問(wèn)題。此外，點(diǎn)對(duì)點(diǎn)光端機(jī)通常路數(shù)較少，中心設(shè)備管理維護(hù)會(huì)十分耗費(fèi)人力。所以不可能考慮點(diǎn)對(duì)點(diǎn)方式。

　　2、采用波分復(fù)用技術(shù)進(jìn)行逐點(diǎn)插入傳輸

　　為了節(jié)約光纖資源，可以采用粗波分復(fù)用技術(shù)，不同的光端機(jī)在一芯光纖內(nèi)使用不同的波長(zhǎng)進(jìn)行傳輸。在本項(xiàng)目中，可以將每個(gè)前端監(jiān)測(cè)點(diǎn)的視頻、數(shù)據(jù)等采用一個(gè)波長(zhǎng)傳回中心，這樣各個(gè)前端節(jié)點(diǎn)回傳到中心的信號(hào)互不干擾。而在管理中心，反向信號(hào)采用統(tǒng)一的波長(zhǎng)進(jìn)行回傳，由各個(gè)前端節(jié)點(diǎn)進(jìn)行接收。

　　但是，由于工程中所使用光纖的局限，常規(guī)的G.652標(biāo)準(zhǔn)光纖通常只能使用8個(gè)左右波長(zhǎng)(通常為1470~1610um)，因此，該方式仍然存在前端節(jié)點(diǎn)數(shù)量的限制，通常前端節(jié)點(diǎn)數(shù)量在8個(gè)左右，所以就98個(gè)前端點(diǎn)光纖占用量仍較大。

　　此外，采用該方式進(jìn)行傳輸，前端設(shè)備的傳輸波長(zhǎng)以及設(shè)備本身通常為定制產(chǎn)品，所以，前端設(shè)備不可互換問(wèn)題嚴(yán)重，如系統(tǒng)發(fā)生故障受制于維修周期，恢復(fù)時(shí)間長(zhǎng);采用備件的方式又存在設(shè)備的兼容性問(wèn)題。因此，該傳輸方案在實(shí)際應(yīng)用中也有諸多不可接受的弊端。

　　3、采用時(shí)分復(fù)用技術(shù)進(jìn)行節(jié)點(diǎn)插入傳輸

　　基于時(shí)分復(fù)用技術(shù)的節(jié)點(diǎn)光端機(jī)，采用分割時(shí)隙的方式完成多路視頻的復(fù)用傳輸。該技術(shù)可在一芯光纖上同時(shí)插入多個(gè)節(jié)點(diǎn)，每個(gè)節(jié)點(diǎn)通過(guò)分配到的時(shí)隙，將視頻等信號(hào)在中心接收機(jī)實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一輸出，從而完成視頻、數(shù)據(jù)等類(lèi)信號(hào)的實(shí)時(shí)傳輸。

　　得益于時(shí)分復(fù)用技術(shù)，該類(lèi)型的前端節(jié)點(diǎn)光端機(jī)只需要分配到時(shí)隙即可實(shí)現(xiàn)信號(hào)的傳輸。因此，其前端節(jié)點(diǎn)光端機(jī)可以進(jìn)行任意互換，方便了系統(tǒng)管理。該系列光傳輸系統(tǒng)上集成了網(wǎng)管功能，設(shè)備運(yùn)行情況在管理中心一目了然，極大地節(jié)省了人力成本。

　　該技術(shù)節(jié)點(diǎn)插入式光端機(jī)分為十節(jié)點(diǎn)和百節(jié)點(diǎn)兩類(lèi)。十節(jié)點(diǎn)光端機(jī)支持在一芯光纖中最大支持10個(gè)節(jié)點(diǎn)插入。百節(jié)點(diǎn)光端機(jī)支持最大100個(gè)節(jié)點(diǎn)插入。系統(tǒng)中每個(gè)節(jié)點(diǎn)支持1~4路視頻接入，最大可擴(kuò)展至20路，全網(wǎng)支持2000路視頻接入，最大同時(shí)傳輸128路無(wú)損視頻圖像至管理控制中心。

　　此外，該系列百節(jié)點(diǎn)光端機(jī)支持環(huán)型、相切環(huán)、鏈型、星型等多種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，支持采用環(huán)網(wǎng)的方式進(jìn)行傳輸，大大提高了系統(tǒng)的可靠性。
(中國(guó)集群通信網(wǎng) | 責(zé)任編輯：陳曉亮)