通信光纜建設(shè)與維護中應(yīng)用GIS技術(shù)的作用分析

黃琦

摘要：隨著電信技術(shù)的飛速發(fā)展，對通信基礎(chǔ)設(shè)施的需求也不斷增加，大規(guī)模通信通信設(shè)施的規(guī)劃與擴建必將為維護與管理帶來更大的困難。其中通信光纜是建設(shè)通信基礎(chǔ)設(shè)施必不可少的部分，一旦通信光纜發(fā)生故障將通信中斷，因此必須對通信光纜進行科學(xué)的建設(shè)和維護。GIS 技術(shù)的應(yīng)用不僅能科學(xué)指導(dǎo)通信光纜的建設(shè)，使建設(shè)周期得以縮短，還將在維護檢修方面為其提供標定信息，幫助實現(xiàn)快速的光纜故障排除。

關(guān)鍵詞：GIS技術(shù);通信光纜;建設(shè);維護

改革開放以來，電子信息化在我國不斷普及，為了給經(jīng)濟發(fā)展提供及時有效的電子信息服務(wù)，在通信基礎(chǔ)建設(shè)方面投入了大量資本。通信光纜是電子通信中 最普遍的一種傳輸通道，它可以承擔保護、控制和自動化等多項通信業(yè)務(wù)，并且人們?nèi)粘Ｉ钪械囊曨l、語音以及電子郵件等信息也可以通過通信光纜來支撐實現(xiàn)。然而在通信光纜的建設(shè)與維護過程中出現(xiàn)了大量問題，包括維護難度大、 資料不準確等，傳統(tǒng)的光纜管理模式已無法滿足需求，這些問題亟待解決。而GIS技術(shù)可以通過實現(xiàn)通信光纜的快速建設(shè)來縮短工程建設(shè)周期，并及時定位檢修以保障光纜使用安全，很大程度上改善了以上問題。

一、通信光纜的管理與維護

通信光纜與其他基礎(chǔ)通信設(shè)備一樣需要維護和管理。在使用初期，光纜需要工作人員手動檢測和維護，由于缺乏系統(tǒng)性標準規(guī)范，具有效率低和維護質(zhì)量參差不齊等特點[1]。盡管如此，由于初期使用的通信光纜線路規(guī)模和跨度都較小，所以容錯程度較高。然而現(xiàn)在建設(shè)發(fā)展的通信光纜規(guī)模日益增加，對其的檢測與維護決定著通信能否正常進行，因此生成了一個獨立于其他通信基礎(chǔ)設(shè)備的維護檢測行業(yè)。

通信光纜維護檢測方法主要包括四種：

（1）線上監(jiān)測：通過機房反射儀進行在線對不同波長光波檢測頻率，主要包括 WDM（波分復(fù)用器）、OSW（光開關(guān)）、FILTER（濾光器）等方式;（2）離線監(jiān)測：在對通信光纜進行定期整修換件的維護過程中，為確保通信的正常，在開始使用之前要針對光纜維護后的再運行狀況進行實時檢測;（3）備纖監(jiān)測：該監(jiān)測主要是使用OTDR對那些未使用光纜實時地監(jiān)控其運行狀態(tài);

（4）跨段監(jiān)測：在借助其他設(shè)備配置的前提上對使用的通信光纜范圍內(nèi)的備用光纜或另一段光纜進行的監(jiān)測。

通信光纜監(jiān)控系統(tǒng)的創(chuàng)建目的包括兩方面，一是遠距離對光纜狀況進行監(jiān)測，二是及時顯示實時光纜狀況，以保證在通信光纜發(fā)生故障時可以馬上發(fā)現(xiàn)并發(fā)出警報，主要包括定期、點位和故障申告三種測試方式[2]。雖然通信光纜監(jiān)控系統(tǒng)主要需求是在監(jiān)測光纜運行狀況和申報光纜申報兩方面，但其中綜合了光學(xué)測量和GIS等許多種先進技術(shù)。

隨著日常生活中網(wǎng)絡(luò)的普及，人們對網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量的使用需求也日益升高，相應(yīng)的光纜傳輸性能也需要與網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量相匹配，因此光纜故障的及時修復(fù)成為了重要的維護部分，這部分也依賴于通信光纜監(jiān)控系統(tǒng)，進一步體現(xiàn)了通信光纜監(jiān)控系統(tǒng)的重要性。強大的通信光纜監(jiān)控系統(tǒng)保證了穩(wěn)定通暢的通信，并能夠及時處理故障。現(xiàn)在較為常用于通信光纜監(jiān)控系統(tǒng)的儀器主要為精準度高且能對光纜狀況做出準確反應(yīng)的OTDR 反射儀，它的使用為通信質(zhì)量做出了良好保障。

二、地理信息系統(tǒng)（GIS）技術(shù)

地理信息系統(tǒng)（GIS）是一門涵蓋著地理學(xué)、地圖學(xué)以及遙感和計算機科學(xué)等多學(xué)科的綜合性學(xué)科。GIS主要目的是實現(xiàn)數(shù)據(jù)的輸入、顯示、存儲、查詢和分析等一系列數(shù)據(jù)處理工作，現(xiàn)己廣泛應(yīng)用于多個研究領(lǐng)域[3]。GIS可以展示特定的空間信息，可以系統(tǒng)地對以獲取的空間信息進行分析處理，因此它是地理信息產(chǎn)業(yè)的重要基礎(chǔ)。

在我國對GIS的研究應(yīng)用相對于西方國家來說更晚，由于起步時技術(shù)缺陷較多，長時間處于理論階段，無法靈活應(yīng)用該技術(shù)。之后通過教育科研機構(gòu)在引進國外的技術(shù)的基礎(chǔ)上探索和研究，我國應(yīng)用GIS技術(shù)才獲取了實質(zhì)性進展。地理信息系統(tǒng)的主要特征包括：

（一）空間的向?qū)Чδ?/p>

提供空間數(shù)據(jù)庫功能是GIS空間向?qū)Чδ艿闹饕憩F(xiàn)，通過該功能可以實現(xiàn)由小比例尺觀察整個空間格局;由中比例尺觀察局部情況;由大比例尺觀察細節(jié)特征。另外，空間查詢功能也是空間導(dǎo)向功能的另一個重要體現(xiàn)。

（二）空間可視化

GIS實現(xiàn)了模擬現(xiàn)實世界空間關(guān)系，因此它是我們直觀感受空間中事物狀態(tài)的重要渠道。當通過GIS將地形模型顯示在可視化界面上時，人們可以直觀地對該圖像縮放觀察。這都歸功于GIS具有將空間分布事物輪廓特征進行可視化的功能。GIS的另一種空間可視化功能是可視化事物屬性特征。

（三）空間思維

隨著時間推移，在一定空間尺度內(nèi)可以改變地理信息自身特征。要想實現(xiàn)對人口及其資源環(huán)境進行綜合性分析之后在制訂制度性管理和決策，就要求實現(xiàn)對地理信息的層次性和區(qū)域性的動態(tài)變化特征的準確掌控。由于GIS可以提供層次分明、實時動態(tài)、數(shù)據(jù)源廣泛、形式多樣、高速精準和加工程度高的應(yīng)用工具，因此空間思維功能是GIS技術(shù)的特長。

三、GIS技術(shù)的應(yīng)用作用

（一）配置組織的應(yīng)用作用

GIS 用在通信光纜的建設(shè)維護工程中可組織配置工程，具有很高的應(yīng)用價值[4]。其應(yīng)用價值包括通過對通信光纜工程空間地理數(shù)據(jù)的采集存儲和統(tǒng)計處理將其有效配置利用，還有存儲海量空間地理數(shù)據(jù)在數(shù)據(jù)庫中供工程人員檢索使用，以及利用系統(tǒng)統(tǒng)計分析了解空間數(shù)據(jù)使用頻率。

（二）分析空間的應(yīng)用作用

GIS 技術(shù)在通信光纜建設(shè)與維護中不僅可以對故障位置進行快速精確鎖定，還可以為后續(xù)鋪設(shè)檢修光纜存儲通信光纜鋪設(shè)附近地理空間信息。只需要采集足夠的空間地理信息，GIS就可以綜合處理所有影響因素，從而篩選制訂最優(yōu)建設(shè)與維護方案。

（三）制訂決策的應(yīng)用作用

GIS 技術(shù)能夠為工程人員根據(jù)收集的空間地理數(shù)據(jù)做出科學(xué)決策提供便捷且可靠的支持。在基于 GIS 技術(shù)的通信光纜管理系統(tǒng)應(yīng)用的過程中，系統(tǒng)會不斷積累經(jīng)驗，這些經(jīng)驗將成為工作人員在之后的通信光纜的建設(shè)與維護過程中的有效參考。

結(jié)語

科學(xué)技術(shù)的發(fā)展依托于信息的獲取，通信渠道的搭建基礎(chǔ)是通信光纜的建設(shè)和維護。傳統(tǒng)的通信光纜系統(tǒng)維護方式對故障點準確性較低，穩(wěn)定性較差，而將GIS系統(tǒng)和數(shù)字化地圖應(yīng)用于通信光纜系統(tǒng)的建設(shè)和維護上可以從多方面解決和緩解傳統(tǒng)手段的缺陷。因此通過該方式對通信光纜監(jiān)測系統(tǒng)進行優(yōu)化，可以有效提高通信質(zhì)量，并且降低勞動時間和成本，避免了不必要的勞力耗損和因故障持續(xù)而發(fā)生的其它經(jīng)濟損耗。

參考文獻：

[1]張伯良，劉波.電力通信光纜典型故障分析及應(yīng)對措施[J].通訊世界， 2019，（3）：130-131.

[2]邱恩民.電力通信光纜典型故障分析及應(yīng)對措施[J].南方農(nóng)機，2018，49（17）：233+239.