（国网福建上杭县供电有限公司福建龙岩364200）
摘要：电力通信网属于行业性的专用通信网，随着电力系统的发展，通信网承载业务对于网络可靠性的要求不断提高，因此电力通信网的技术也在逐步演进。电力通信网承载电力监控、水库调度、保护安稳、图像监控以及调度交换等重要的电力生产和管理业务，对于网络的实时可靠性以及一致可靠性有着很高的要求，以保证电力生产等业务稳定可靠的运行。所以，本文对三维技术在电力通信光缆管理中的应用进行探讨。
关键词：电力通信；光缆；运维管理；三维技术
一、光缆管理现状
目前对于光缆资源的管理已经实现了信息化管理，光缆在线监测系统已经大规模的应用于光缆管理中，大量光缆的维护资料、数据等分散在不同部门和个人手中的资料已经实现了集中管理，资源共享。但对于光缆路由以及故障定位仍然依托于二维图纸与资料，目前的光缆管理系统，虽然可以根据OTDＲ测试结果对故障点进行定位，但其应用依托的基础资料仍然是二维的GIS系统，定位准确度低，定位结果只能作为参考，最终还是需要依托现场勘察人员进行故障点查找。
光电缆路由信息通常都是以二维图纸或文字描述的方式进行管理，但机房设备信息以及光电缆的走向都是三维过程，机房、强弱电槽盒、厂房内、竖井、地下电站廊道中的光电缆走向十分复杂，靠现有的管理方式难以进行准确描述，往往只能依赖具有一定实践经验或经历的工程维护人员充任“活地图”。对于线路巡检、故障定位与处理、后期的光缆系统优化与管理等工作存在一定限制。目前的光缆管理主要存在以下弊端及问题:
1)光缆路由管理仍然以二维方式进行管理，这种方式对于城市道路两侧管沟内的光缆尚可应对，但面向诸如水利枢纽等复杂建筑物内部的光缆路由时则显得力不从心。
2)光缆故障定位时间长，光缆故障测试信息为一
维信息，目前只能反应在二维地理信息中，与三维现实世界无法实现对应，仅能作为参考，无法快速准确定位故障点，造成故障排查时间长。
3)光缆的走向、业务承载、履历、巡查、故障处理记录等信息都是以表格图纸分形式展现的，彼此之间的关联性不强，不直观。
二、光缆三维管理系统
三维技术能够将建筑的外观、结构真实转换为可以在计算机中处理的三维模型，相对比离散的二维图纸，三维模型能够在一个文件内反应建筑的所有细节，光缆不是悬空敷设，而是存在于建筑物的桥架、竖井、管沟中，因此在三维环境中能够真实准确地反应光缆路由，有效提升目前的光缆管理能力。
将三维技术应用在电力通信光缆管理中，使用三维图形支撑光缆的可视化管理系统，形成光缆三维管理系统，突破现有光缆管理方法的限制，使得光缆出现故障时可快速准确定位，引导抢修人员迅速赶赴故障点进行抢修。在抢修时可以直观的、准确快速的获知光缆内纤芯承载业务，按照业务优先级顺序进行纤芯熔接，使得高优先级业务较早恢复，减少对光传输系统使用的影响。
（图1光缆三维管理系统结构图）
1、系统功能浅析
可视化部分是三维管理系统主要可以实现的功能，通过人机交互模块与用户之间进行信息输入输出，所有的可视化功能均为综合管理模块通过信息接口从外部设备获取相应信息，经过三维引擎渲染后形成的可视化成果，具体包含如下可视化功能。
1.1通信机房及光传输设备三维可视化
光纤从机房中的光传输设备出来后连接到光配柜，束成1根光缆连接到目的机房光配柜后分散出光纤连接到光传输设备。因此通信机房及光传输设备构成了光缆的起点和终点。
目前的机房三维管理系统仅能准确描述通信机房的三维结构、光传输设备的三维外观以及其在通信机房中准确的放置位置。但通信机房及光传输设备三维可视化不仅能够满足以上功能，还可以实现通信机房在所属建筑物内部的准确位置，所属建筑物可能是楼房、也可能是地下厂房，这一点可以保证在光缆路由三维可视化的功能中起点和终点位置也可准确描述。
1.2光缆路由三维可视化
光缆从机房出来后会经过槽盒、竖井、桥架、廊道等建筑内部环境，还有OPGW、跳空明线、管沟等野外坏境，对于光缆路由的准确管理是光缆故障快速定位的基础，是保证光缆可靠运行的必要条件。
由于三维GIS系统仍处于研究阶段，无法投入光缆路由管理的使用，目前光缆路由可视化主要是基于二维GIS系统，对于平坦的野外环境尚可应付，但对于山区等起伏较大的地势就显得力不从心，而面对类似地下电站等复杂的建筑结构内部，GIS系统基本无法体现光缆路由的实际情况。
1.3光缆业务可视化
1根光缆里面包含12倍数根光纤，不同的光纤承载着不同的业务。实际使用中并非所有光纤都承载业务，不同光纤承载的业务也不同，有的承载视频会议，有的承载调度业务，且各个业务拥有不同的QoS。在光缆发生中断进行抢修时，先对有承载业务的光纤进行熔接，如果承载的业务多则要根据业务的重要程度先熔接承载重要业务的光纤，如安稳、保护、调度数据等业务，使得重要业务最短时间恢复，次要业务后恢复，最后熔接不承载业务的光纤。同时可以在可视化光缆上展示出此条光缆曾发生过故障的节点以及原因等信息，为光缆建立起可视化的故障履历。
1.4光缆故障、以及故障、巡查履历、光纤性能的可视化
在通信机房可视化、光缆路由可视化的前提下，系统中所展示的光缆路由三维模型在不考虑建模误差的情况下理论上与实际光缆敷设情况是完全一致的，在光缆正常时，提供可视化的直观的纤芯性能值(衰耗值)，也可以直观形象的看到光缆的履历信息，故障记录等，而在光缆出现故障时，OTDＲ设备可以给出故障点距离测量点的光缆长度，根据这个长度采用相应的三维算法沿着光缆路由三维模型进行计算，即可在模型中得出具体故障点的三维位置，结合周围建筑物的三维模型进行参考，可以立即判断故障点的实际位置，引导抢修人员迅速前往现场，这个反应时间相比现有的故障点巡查技术大大减少。另一方面，平时运行维护工作中巡查的记录也可以通过人机交互接口导入系统，可以实现巡查履历可视化。
2、系统运行方式
上面一节阐述了三维技术应用于光缆管理的光缆三维管理系统可以实现的功能，但光缆三维管理系统具体是如何运行来实现这一功能是本节主要描述的内容。如图1所示，光缆三维管理系统中不仅有上述功能可视化模块，还有综合管理模块、三维引擎以及一系列接口。综合管理模块是整个系统的处理中枢，从三维模型接口接收光缆路由、光传输设备、通信机房的三维模型，从光缆监测信息接口与光缆监测
设备连接，从光缆监测设备获取光缆监测信息，与光传输网络管理系统连接，从光传输网络管理系统获取光缆承载业务信息。三维引擎是三维可视化的视觉中枢，将综合管理模块获得的各个三维模型进行渲染用以进行可视化与用户交互，渲染后实现通信机房及光传输设备可视化以及光缆路由可视化，实现光缆故障可视化，实现光缆业务可视化，并通过人机交互模块显示。
结束语
随着下一代网络技术的不断推进，多业务融合的趋势愈发明显，光纤作为长距离大容量低损耗的稳定信道形式，技术优势明显。SDH的多业务兼容性能，也使得光传输技术逐渐占领更大的份额。新建电站的持续上马、智能电网技术的推广，使得光缆无论是数量还是所处的建筑环境都在变得越来越多、越来越复杂，现有的电力通信光缆管理方式可视化程度低、定位精度低、对抢修的指导价值较少，大大限制了光缆运行维护能力，不能满足未来的光缆精细化运行管理需要。三维技术凭借其优异的可视化性能和与显示信息维度相同的三维信息存储形势，在未来，凭借其三维可视化、三维故障定位、故障抢修指导等方面的卓越性能，将被广泛应用建设期间的光缆敷设以及运行期的光缆维护。
参考文献
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[2]彭珍.基于GIS的光缆资源管理系统在电力通信网的应用[J].中国电力，2011，44(8):68－70