主頁（http://www.130131.com）：節(jié)點光端機在城市管網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用

　　為了杜絕由于行業(yè)營運商自行開挖城市道路敷設(shè)管道，導(dǎo)致重復(fù)開挖、浪費地下空間資源、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挖次數(shù)，避免了由于道路開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、自來水、煤氣、消防、雨污水管等地下管線的建設(shè)也成為一個重大的市政問題。針對昆明市這樣兩條重要道路的管網(wǎng)，項目計劃采用新技術(shù)對二路的管網(wǎng)進(jìn)行改造，并實現(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約34公里，設(shè)計每隔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)部凈尺寸為4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。

　　對于這樣一個龐大的地下綜合管線建筑，需要對綜合管網(wǎng)的設(shè)備運行及安全防范狀況進(jìn)行實時檢測和監(jiān)控。在管網(wǎng)控制中心，要能對整個管網(wǎng)實現(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)的正常運行。為了實現(xiàn)管溝內(nèi)部設(shè)備的綜合管理，需要對各區(qū)域管溝實現(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，在兩防火門之間為一個接入?yún)^(qū)域。每個區(qū)域需要向控制中心上傳視頻信號、區(qū)域內(nèi)進(jìn)出井蓋的狀態(tài)信號、出入門和防火門按鈕信號，以及區(qū)域與中心之間的IP電話、自動控制網(wǎng)絡(luò)信號。整個管路系統(tǒng)由控制中心的集成平臺負(fù)責(zé)運行監(jiān)控，實現(xiàn)對各子系統(tǒng)的具體管理，同時也提供一些擴展的功能，以滿足各子系統(tǒng)的功能需求，使整個系統(tǒng)能夠更加可靠、穩(wěn)定地運行。

　　本管溝智能化監(jiān)控系統(tǒng)共設(shè)計了98個前端監(jiān)測區(qū)域，每個區(qū)域包含1~4路視頻，共計255路視頻。同時每個區(qū)域包含供出入口和防火門使用的6路正向和2路反向開關(guān)量信號、多路低速232/485數(shù)據(jù)、以及IP電話和自動控制系統(tǒng)。為了滿足沿線視頻監(jiān)控、設(shè)備狀態(tài)檢測及自動控制、電話通訊的需求，系統(tǒng)設(shè)計本著多系統(tǒng)協(xié)同運行，一體化統(tǒng)籌傳輸?shù)睦砟�，設(shè)計考慮使用一個共享的光纖網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)各類信號的傳輸。

　　從管溝情況和管理要求可以看出，該系統(tǒng)存在前端點位多、分布廣泛、附帶數(shù)據(jù)類型復(fù)雜、可用光纖資源少等特點，如采用傳統(tǒng)點對點(前端點與中控點)方式，則光纖資源消耗將非常大，所以設(shè)計考慮選用一種高效、可靠的新型傳輸方式來滿足該工程多種類、多點數(shù)信號傳輸?shù)男枨蟆?

　　設(shè)計考慮

　　傳輸方式選擇

　　根據(jù)本項目前端區(qū)域環(huán)境溫濕度可控性差的特點，要實現(xiàn)在前端監(jiān)測點錄像困難較大，因此設(shè)計將所有前端區(qū)域視頻和控制數(shù)據(jù)實時傳輸?shù)娇刂浦行倪M(jìn)行監(jiān)看和錄像，監(jiān)測區(qū)域與中心之間的以太網(wǎng)數(shù)據(jù)和開關(guān)量控制數(shù)據(jù)也同時傳輸?shù)娇刂浦行�。由于前端�?shù)量多，對系統(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、用點對點光端機進(jìn)行傳輸

　　按照需求，前端有98個監(jiān)測區(qū)域，點對點方式則需要為各個節(jié)點分別配置相應(yīng)的視頻/數(shù)據(jù)復(fù)用光端機和光纖。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，即使建成點對點系統(tǒng)，也將存在系統(tǒng)故障排查困難等一系列問題。此外，點對點光端機通常路數(shù)較少，中心設(shè)備管理維護(hù)會十分耗費人力。所以不可能考慮點對點方式。

　　2、采用波分復(fù)用技術(shù)進(jìn)行逐點插入傳輸

　　為了節(jié)約光纖資源，可以采用粗波分復(fù)用技術(shù)，不同的光端機在一芯光纖內(nèi)使用不同的波長進(jìn)行傳輸。在本項目中，可以將每個前端監(jiān)測點的視頻、數(shù)據(jù)等采用一個波長傳回中心，這樣各個前端節(jié)點回傳到中心的信號互不干擾。而在管理中心，反向信號采用統(tǒng)一的波長進(jìn)行回傳，由各個前端節(jié)點進(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個左右波長(通常為1470~1610um)，因此，該方式仍然存在前端節(jié)點數(shù)量的限制，通常前端節(jié)點數(shù)量在8個左右，所以就98個前端點光纖占用量仍較大。

　　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)備不可互換問題嚴(yán)重，如系統(tǒng)發(fā)生故障受制于維修周期，恢復(fù)時間長;采用備件的方式又存在設(shè)備的兼容性問題。因此，該傳輸方案在實際應(yīng)用中也有諸多不可接受的弊端。

　　3、采用時分復(fù)用技術(shù)進(jìn)行節(jié)點插入傳輸

　　基于時分復(fù)用技術(shù)的節(jié)點光端機，采用分割時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插入多個節(jié)點，每個節(jié)點通過分配到的時隙，將視頻等信號在中心接收機實現(xiàn)統(tǒng)一輸出，從而完成視頻、數(shù)據(jù)等類信號的實時傳輸。

　　得益于時分復(fù)用技術(shù)，該類型的前端節(jié)點光端機只需要分配到時隙即可實現(xiàn)信號的傳輸。因此，其前端節(jié)點光端機可以進(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)點插入式光端機分為十節(jié)點和百節(jié)點兩類。十節(jié)點光端機支持在一芯光纖中最大支持10個節(jié)點插入。百節(jié)點光端機支持最大100個節(jié)點插入。系統(tǒng)中每個節(jié)點支持1~4路視頻接入，最大可擴展至20路，全網(wǎng)支持2000路視頻接入，最大同時傳輸128路無損視頻圖像至管理控制中心。

　　此外，該系列百節(jié)點光端機支持環(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。
(中國集群通信網(wǎng) | 責(zé)任編輯：陳曉亮)