CN109827665A - 一种电力光纤到户网络中电缆过热预警方法和装置 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种电力光纤到户网络中电缆过热预警方法，该方法包括：周期性获取OLT的发送光功率和接收光功率，以及ONU的发送光功率和接收光功率；使用获取的OLT的发送光功率和接收光功率，以及ONU的发送光功率和接收光功率，计算每个ONU对应光链路的衰减值；确定所述衰减值是否大于预设衰减阈值，如果是，针对ONU对应的OPLC缆生成预警信息并提示用户；否则，等待下一周期；其中，所述预警信息的内容为：所述OPLC缆的缆内温度超过预设温度阈值。基于同样的发明构思，本申请还出一种电力光纤到户网络中电缆过热预警装置，能够解决实际运维中从OPLC缆外部不易监测电缆温度的问题。

Description

一种电力光纤到户网络中电缆过热预警方法和装置

技术领域

本发明涉及通信技术领域，特别涉及一种电力光纤到户网络中电缆过热预警方法和装置。

背景技术

电力光纤到户(Power Fiber to The Home，PFTTH)，泛指电网“最后一千米”的信息化建设，通过使用光纤复合低压电缆(Optical Fiber Composite Low-voltage Cable，OPLC)缆实现电力与光信号同缆传输，在提供电能的同时，满足智能电网配用电环节信息化、自动化、互动化的需求，解决终端用户用电信息交互的难题。

OPLC缆是一种低压电力电缆与光单元相复合的电缆，它的出现，使得原本需要分别铺设的电线、网线变成了一体化施工，不仅简化了安装流程，而且也达到了多网融合的目的。

参见图1，图1为OPLC缆结构示意图。OPLC缆主要由导体、绝缘层、光纤、填充物、外护套、可能存在的铠装层和内衬层等部分组成。其中，导体的材质可以为铜导体或铝导体，导体外侧的绝缘材料一般为聚氯乙烯或交联聚乙烯，其绝缘厚度与导体标称截面积有关，导体和绝缘层组成了电缆；光纤芯数为2-144芯，可根据光纤传输性能要求和OPLC缆芯的特殊性，以及用户数量而定。

随着电力光纤到户试点工作的不断推进与发展，OPLC缆的使用率越来越高，但在使用中也存在一定隐患。在实际使用时，如果OPLC缆中电缆短路，只要持续5秒，导体最高温度聚氯乙烯就可达到160℃，交联聚乙烯绝缘250℃。这种电缆温度异常的情况不仅可能导致配电中断，更存在火灾、甚至引起重大生命财产损失的隐患。但另一方面，由于OPLC缆外侧有绝缘隔热的保护套，所以在运维中很难直接对缆内电缆的温度进行检测，从而很难从外部对异常进行监测。

发明内容

有鉴于此，本申请提供一种电力光纤到户网络中电缆过热预警方法和装置，能够解决实际运维中从OPLC缆外部不易监测电缆温度的问题。

为解决上述技术问题，本申请的技术方案是这样实现的：

一种电力光纤到户网络中电缆过热预警方法，该方法包括：

周期性获取光线路终端OLT的发送光功率和接收光功率，以及光网络单元ONU的发送光功率和接收光功率；

使用获取的OLT的发送光功率和接收光功率，以及ONU的发送光功率和接收光功率，计算每个ONU对应光链路的衰减值；

确定所述衰减值是否大于预设衰减阈值，如果是，针对ONU对应的OPLC缆生成预警信息并提示用户；否则，等待下一周期；其中，所述预警信息的内容为：所述OPLC缆的缆内温度超过预设温度阈值。

一种电力光纤到户网络中电缆过热预警装置，该装置包括：获取单元，计算单元、确定单元和预警单元；

所述获取单元，用于周期性获取光线路终端OLT的发送光功率和接收光功率，以及光网络单元ONU的发送光功率和接收光功率；

所述计算单元，用于使用所述获取单元获取的OLT的发送光功率和接收光功率，以及ONU的发送光功率和接收光功率，计算每个ONU对应光链路的衰减值；

所述确定单元，用于确定所述计算单元计算的衰减值是否大于预设衰减阈值；

所述预警单元，用于当所述确定单元确定所述衰减值大于预设衰减阈值时，针对ONU对应的OPLC缆生成预警信息并提示用户；否则，等待下一周期；其中，所述预警信息的内容为：所述OPLC缆的缆内温度超过预设温度阈值。

由上面的技术方案可知，本申请中通过光信号功率实时监控，确定光链路的衰减值，并确定衰减值是否超过预设衰减阈值，来确定针对所述ONU对应的OPLC是否进行预警。该方案能够解决实际运维中从OPLC缆外部不易监测电缆温度的问题。

附图说明

图1为OPLC缆结构示意图；

图2本申请实施例中电力光纤到户网络中电缆过热预警流程示意图；

图3为本申请实施例中电力光纤到户网络中电缆过热预警***示意图；

图4为本申请实施例中应用于上述技术的装置结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面结合附图并举实施例，对本发明的技术方案进行详细说明。

OPLC缆中的电缆的温度变化会明显对与其共缆的光纤衰减造成影响。电缆温度的上升会造成光纤的衰减，导致通信网络无法正常使用，出现丢包严重甚至是通信中断的现象。由于光纤的衰减系数随温度变化的影响是相对稳定的，所以可以根据光纤的衰减来估算OPLC缆中电缆的温度，从而对电缆温度异常进行预警和定位。

本申请提供一种电力光纤到户网络中电缆过热预警方法，通过光信号功率实时监控，确定光链路的衰减值，并确定衰减值是否超过预设衰减阈值，来确定针对所述ONU对应的OPLC是否进行预警。该方案能够解决实际运维中从OPLC缆外部不易监测电缆温度的问题。

实施例一

结合附图，详细说明本申请实施例中电力光纤到户网络中电缆过热预警过程。

参见图2，图2本申请实施例中电力光纤到户网络中电缆过热预警流程示意图。具体步骤为：

步骤201，预警设备周期性获取光线路终端(optical line terminal，OLT)的发送光功率和接收光功率，以及光网络单元(Optical Network Unit，ONU)的发送光功率和接收光功率。

本申请实施例中的预警设备可以为一个专家分析***，可以由一个设备实现，也可以由多个设备结合实现对应的预警和定位功能。

预警设备周期性获取OLT的发送光功率和接收光功率，以及ONU的发送光功率和接收光功率时，可以从OLT上获取，也可以从EMS上获取，具体实现时，获取过程如下：

以从OLT上获取为例，参见图3，图3为本申请实施例中电力光纤到户网络中电缆过热预警***示意图。

图3中EMS、OLT、分光器以及ONU是PON***的基本组成部分，链路a-h为OPLC缆，EMS和OLT之间建立以太网连接，预警设备可以选择EMS或OLT之一建立连接，本实施例以与OLT连接为例，用于获取ONU和OLT的收发光功率。

ONU设备本身具备检测接收和发送光功率并主动上报原始参数的功能；OLT设备本身具备接收和分析ONU的光功率参数、自身接收和发送光功率检测以及计算光链路损耗的功能；EMS***具备下发对某个PON协同光链路测试命令以及分析数据的功能。因此，在本发明中，无需对EMS、OLT、ONU进行改装，使用其已于的光功率检测功能即可。

预警设备周期性地向OLT发送获取OLT的发送光功率和接收光功率，以及ONU的发送光功率和接收光功率的请求；

OLT和ONU在本地进行光功率检测，ONU将检测到的接收光功率和发送光功率上送给OLT；

OLT在接收到预警设备的请求时，将OLT的发送光功率和接收光功率，以及ONU的发送光功率和接收光功率上报给预警设备。

预警设备接收到OLT上报的OLT的发送光功率和接收光功率，以及ONU的发送光功率和接收光功率后，获取OLT的发送光功率和接收光功率，以及ONU的发送光功率和接收光功率。

步骤202，预警设备使用获取的OLT的发送光功率和接收光功率，以及ONU的发送光功率和接收光功率，计算每个ONU对应光链路的衰减值。

计算任一ONU对应光链路的衰减值λ：

其中，P_{OLT_Out}为OLT的发送光功率，P_{ONU_In}为ONU的接收光功率，P_{ONU_Out}为ONU的发送光功率，P_{OLT_In}为OLT的接收光功率。

本申请实施例中计算光链路的衰减值时，同时考虑了收发双向光功率，能够更准确地确定光链路的衰减值，进而准确地确定对应的温度。

步骤203，预警设备确定所述衰减值是否大于预设衰减阈值，如果是，执行步骤204；否则，执行步骤205。

步骤204，预警设备针对ONU对应的OPLC缆生成预警信息并提示用户；所述预警信息的内容为：所述OPLC缆的缆内温度超过预设温度阈值。结束本流程。

OPLC缆的缆内温度即为OPLC缆内的电缆的温度。

步骤205，等待下一周期。

实施例二

根据OPLC缆预警，定位OPLC缆的缆内温度升高的位置。

以实施例一中的方式确定每个ONU对应OPLC缆是否产生预警后之后，结合整个PON***中的针对所有ONU，定位OPLC缆的缆内温度升高的位置。

PON***是一种树形结构，根据树形结构的特点，当主干出现故障时，主干下各分支对应的节点均会故障，反之，当主干下各分支对应的节点均故障时，主干故障的概率最大，各分支同时出现故障的概率较小；当分支故障时，只有该分支对应的节点才会出现故障，不影响其他分支节点。

因此，本申请给出如下OPLC电缆的温度升高的位置定位方法：

当属于同一主干下的各分支ONU对应OPLC缆中部分发生预警，则确定发生预警的分支ONU对应OPLC缆发生故障概率为100％；

当属于同一主干下的各分支ONU对应OPLC缆均发生预警，则确定在主干OPLC缆发生故障的概率为第一预设概率α，在该主干下的各分支ONU对应OPLC缆中发生故障概率为β/N，β为第二预设概率，N为分支ONU的个数，α+β＝1，且α>β。

下面结合附图，详细说明光链路故障定位过程。如图3中，在整个网络正常运行过程中，预警设备周期性的从OLT或EMS读取光功率数据，OLT/EMS将每台ONU对应光链路的收发光功率信息上传给预设设备，预警设备根据接收到的光功率数据计算每台ONU对应光链路的衰减值，然后判断该链路的衰减值是否超过预设衰减阈值，如有，则确定对应ONU所对应的OPLC缆故障。具体定位方式如下：

如果只有ONU1对应的OPLC缆预警，则故障点在光链路d对应的OPLC缆内；

如果ONU1和ONU2对应的OPLC缆都有预警，则在光链路b对应的OPLC缆内发生故障的概率大于光链路d对应的OPLC缆内和光链路e对应的OPLC缆内同时出现故障的概率；

如果ONU1和ONU3对应的OPLC缆都有预警，则故障点在光链路d对应的OPLC缆内和光链路f对应的OPLC缆内；

如果ONU1、ONU2、ONU3、ONU4、ONU5对应的光链路对应的OPLC缆内同时有预警，则故障点在光链路a对应的OPLC缆的概率A最大，光链路b、c对应的OPLC缆内同时发生故障的概率B其次，光链路d、e、f、g、h五条光链路对应的OPLC缆内同时发生故障的概率C最小；且A+B+C/5＝1；

如果ONU3、ONU4和ONU5对应的光链路所对应的OPLC缆内都有预警，则故障点在光链路c对应的OPLC缆内的概率最大E，光链路f、g、h对应的OPLC缆内同时发生故障的概率F最小，且E+F/3＝1。

其他ONU对应的光链路所对应的OPLC缆出现预警的定位方式依次类推，这里就不一一列举。

基于同样的发明构思，本申请还提出一种电力光纤到户网络中电缆过热预警装置。参见图4，图4为本申请实施例中应用于上述技术的装置结构示意图。该装置包括：获取单元401，计算单元402、确定单元403和预警单元404；

获取单元401，用于周期性获取OLT的发送光功率和接收光功率，以及ONU的发送光功率和接收光功率；

计算单元402，用于使用获取单元401获取的OLT的发送光功率和接收光功率，以及ONU的发送光功率和接收光功率，计算每个ONU对应光链路的衰减值；

确定单元403，用于确定计算单元402计算的衰减值是否大于预设衰减阈值；

用于当所述确定单元

预警单元404，用于当确定单元403确定所述衰减值大于预设衰减阈值时，针对ONU对应的OPLC缆生成预警信息并提示用户；否则，等待下一周期；其中，所述预警信息的内容为：所述OPLC缆的缆内温度超过预设温度阈值。

较佳地，

计算单元403，具体用于计算任一ONU对应光链路的衰减值λ：

其中，P_{OLT_Out}为OLT的发送光功率，P_{ONU_In}为ONU的接收光功率，P_{ONU_Out}为ONU的发送光功率，P_{OLT_In}为OLT的接收光功率。

较佳地，

获取单元402，具体用于周期性获取OLT的发送光功率和接收光功率，以及ONU的发送光功率和接收光功率时，从OLT上获取，或从EMS上获取。

较佳地，所述装置进一步包括：定位单元405；

定位单元405，用于当属于同一主干下的各分支ONU对应OPLC缆中部分发生预警，则确定发生预警的分支ONU对应OPLC缆发生故障概率为100％；当属于同一主干下的各分支ONU对应OPLC缆均发生预警，则确定在主干OPLC缆发生故障的概率为第一预设概率α，在该主干下的各分支ONU对应OPLC缆中发生故障概率为β/N，β为第二预设概率，N为分支ONU的个数，α+β＝1，且α>β。

上述实施例的单元可以集成于一体，也可以分离部署；可以合并为一个单元，也可以进一步拆分成多个子单元。

综上所述，本申请通过在PFTTH实际应用中，OPLC缆中电缆异常升温不仅可能导致配电中断，更存在火灾、甚至引起重大生命财产损失的隐患。本发明提出了一种电缆过热的实时预警装置，通过光信号质量实时监控、预警OPLC缆中电缆温度是否异常，解决了实际运维中从OPLC缆外部不易监测电缆温度的困难。

另一方面，本发明所提出的方案通过多个网络中的ONU联合检测定位电缆的过热点，能够大大降低维护成本和排查速度，便于电力光纤到户网络架构的推广和应用。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明保护的范围之内。

Claims (8)

1.一种电力光纤到户网络中电缆过热预警方法，其特征在于，该方法包括：

周期性获取光线路终端OLT的发送光功率和接收光功率，以及光网络单元ONU的发送光功率和接收光功率；

使用获取的OLT的发送光功率和接收光功率，以及ONU的发送光功率和接收光功率，计算每个ONU对应光链路的衰减值；

确定所述衰减值是否大于预设衰减阈值，如果是，针对ONU对应的OPLC缆生成预警信息并提示用户；否则，等待下一周期；其中，所述预警信息的内容为：所述OPLC缆的缆内温度超过预设温度阈值。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，计算任一ONU对应光链路的衰减值λ：

其中，P_{OLT_Out}为OLT的发送光功率，P_{ONU_In}为ONU的接收光功率，P_{ONU_Out}为ONU的发送光功率，P_{OLT_In}为OLT的接收光功率。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，

所述周期性获取OLT的发送光功率和接收光功率，以及ONU的发送光功率和接收光功率时，从OLT上获取，或从网元管理***EMS上获取。

4.根据权利要求1-3任一项所述的方法，其特征在于，所述方法进一步包括：

当属于同一主干下的各分支ONU对应OPLC缆中部分发生预警，则确定发生预警的分支ONU对应OPLC缆发生故障概率为100％；

当属于同一主干下的各分支ONU对应OPLC缆均发生预警，则确定在主干OPLC缆发生故障的概率为第一预设概率α，在该主干下的各分支ONU对应OPLC缆中发生故障概率为β/N，β为第二预设概率，N为分支ONU的个数，α+β＝1，且α>β。

5.一种电力光纤到户网络中电缆过热预警装置，其特征在于，该装置包括：获取单元，计算单元、确定单元和预警单元；

所述获取单元，用于周期性获取光线路终端OLT的发送光功率和接收光功率，以及光网络单元ONU的发送光功率和接收光功率；

所述计算单元，用于使用所述获取单元获取的OLT的发送光功率和接收光功率，以及ONU的发送光功率和接收光功率，计算每个ONU对应光链路的衰减值；

所述确定单元，用于确定所述计算单元计算的衰减值是否大于预设衰减阈值；

所述预警单元，用于当所述确定单元确定所述衰减值大于预设衰减阈值时，针对ONU对应的OPLC缆生成预警信息并提示用户；否则，等待下一周期；其中，所述预警信息的内容为：所述OPLC缆的缆内温度超过预设温度阈值。

6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，

所述计算单元，具体用于计算任一ONU对应光链路的衰减值λ：

其中，P_{OLT_Out}为OLT的发送光功率，P_{ONU_In}为ONU的接收光功率，P_{ONU_Out}为ONU的发送光功率，P_{OLT_In}为OLT的接收光功率。

7.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，

所述获取单元，具体用于周期性获取OLT的发送光功率和接收光功率，以及ONU的发送光功率和接收光功率时，从OLT上获取，或从网元管理***EMS上获取。

8.根据权利要求5-7任一项所述的装置，其特征在于，所述装置进一步包括：定位单元；

所述定位单元，用于当属于同一主干下的各分支ONU对应OPLC缆中部分发生预警，则确定发生预警的分支ONU对应OPLC缆发生故障概率为100％；

当属于同一主干下的各分支ONU对应OPLC缆均发生预警，则确定在主干OPLC缆发生故障的概率为第一预设概率α，在该主干下的各分支ONU对应OPLC缆中发生故障概率为β/N，β为第二预设概率，N为分支ONU的个数，α+β＝1，且α>β。