一种光缆线路窃听监测系统的设计
光纤通信网络窃听方法与防御对策研究
光纤通信网络窃听方法与防御对策研究随着信息技术的不断发展和网络的广泛应用，光纤通信网络已成为现代通信的主要方式之一，其信息传输速度和带宽都具有极高的优势。
然而，光纤通信网络也存在着一些安全风险，其中最重要的就是窃听攻击。
本文从光纤通信网络的窃听方式和相应的防御措施两个方面来进行深入研究。
一、光纤通信网络窃听方式1.光纤割接攻击光纤割接攻击是利用钢钻、激光或割切工具等手段将光纤缆线割断，然后将一定长度的光纤连接到窃听器上进行窃听攻击的一种方式。
光纤割接攻击手段简单，效果明显，但需要在网络覆盖区域附近进行操作，较容易被发现。
2.光纤束监听攻击光纤束监听攻击利用被动式光纤束分离器，在无需打开光缆表面开关的情况下直接实现对光信号的监听和窃取。
该攻击手段无需在现场直接操作，可以在远距离实施。
随着技术的不断进步，可以把一个分光器放到本地分光器，可以在退出企业后再行截取分光器进行监听，这就是一种非常难以发现的“内鬼”攻击方式。
3.光学电缆信号克隆攻击光学电缆信号克隆攻击利用我们在通信过程中使用的光纤光源，根据源地址和目的地址的不同，将光信号克隆一份重定向给攻击者进行监听，对于此种攻击方式，半对称密码技术可以很好的保护人们的安全，并不容易泄露，不过如果攻击者有足够的技术，完全可以通过进行光纤插入攻击来窃取信息。
4.直接光遥测攻击直接光遥测攻击也称之为反向误码分析攻击，根据反向误码分析原理实现信息窃听。
攻击者可以在光路上加入小型的光学分析仪，对信号进行捕获、解析和摆放，然后对服务端端口进行欺骗性伪装，将用户目的端口的传输数据转到攻击者的伪装端口上，从而达到窃取目的。
二、光纤通信网络防御措施为了有效防御光纤通信网络的窃听攻击，需要采取以下措施：1.光缆线路保护光缆线路应在安装时或者经检查后进行施工，确保光缆的完整性和连接情况。
应该采用防水工艺，以减小噪声和误码率，同时还应使用防护管等保护设备加强保护。
2.物理实施可以在通信线路中采用双层物理安全措施，定期对通信线路进行巡视检查，如发现线路上有痕迹等不正常情况及时报警，并进行维护。
光纤光缆监控方案
光纤光缆监控方案1. 背景随着信息技术的不断发展，光纤光缆在现代通信中起着至关重要的作用。
为了确保光纤光缆的运行安全和稳定性，监控方案的制定变得必不可少。
2. 监控目标光纤光缆监控方案的主要目标是实时监测光缆网络的性能和状态，以便及时发现和解决潜在的问题。
具体目标包括：- 监测光纤光缆的损耗和衰减情况；- 监测光纤光缆的温度和湿度变化；- 监测光纤光缆的运行状态和连接情况。
3. 监控方案为了实现以上目标，我们建议采取以下监控方案：3.1. 光纤光缆损耗监测通过安装光功率计，定期对光纤光缆的损耗进行测量和记录。
当损耗超过预设阈值时，系统将自动发出警报，并及时通知维护人员进行处理。
3.2. 光纤光缆温湿度监测使用温湿度传感器对光纤光缆周围环境的温度和湿度进行监测。
当温度或湿度超过正常范围时，系统将发出警报，以便及时采取措施进行调整和保护。
3.3. 光纤光缆运行状态监测通过安装光纤信号监测设备，监测光纤光缆的运行状态，包括信号质量、连接状况和速率等。
当出现异常情况时，系统将发出警报，以便及时检修和恢复。
4. 监控系统为了实现光纤光缆监控方案，我们建议采用专业的光纤光缆监控系统。
该系统应具备以下特点：- 实时监测：能够实时获取光纤光缆的运行情况和性能数据；- 报警功能：能够自动发出警报，提醒维护人员处理异常情况；- 数据记录与分析：能够记录历史数据，并进行数据分析和故障诊断；- 远程监控：能够通过网络远程监控和管理光纤光缆；- 可扩展性：能够满足不同规模和需求的光纤光缆网络监控。
5. 总结光纤光缆监控方案是确保光纤光缆正常运行的关键措施。
通过实时监测光缆的性能和状态，以及及时处理潜在问题，可以提高光缆网络的稳定性和可靠性。
选择适合的监控方案和系统，将有助于保障通信网络的顺畅运行。
以上是关于光纤光缆监控方案的简要介绍。
光缆在线检测及管理系统施工方案范本（二篇）
光缆在线检测及管理系统施工方案范本光缆在线检测及控制系统是利用利用通信网络及其相关检测设备建立光缆通信网的综合监测系统，实现对光缆网络的实时监测功能，提高光缆通信网运行可靠性。
为确保施工安全，确保施工质量，确保按时完成工程项目，特制定本施工方案。
一、工程项目：光缆在线检测及管理系统二、工程概况1、设计方案：本方案设计采用备纤监测方式2、中心站：济源地调3、检测站：苗店变4、光路设置：光路1：苗店地调白涧虎岭王屋下冶供电所；光路2：苗店荆花白涧；光路3：苗店罡头亚桥济源荆花克井原昌；光路4：苗店休昌。
三、工程施工地点：地调、苗店变、荆花变、白涧变、虎岭变、王屋变、下冶所、罡头变、亚桥变、济源变、克井变、原昌变、休昌变四、工程施工内容：机柜的___、固定；设备___、电源接入；信号电线、电缆布放；光端机网管系统数据配置；2m通道的调试；网络___、测试；监测用光纤的接续、连通；rtu的调试；光源的___与调试；全部移交管理部门。
七、施工技术措施：1、机柜固定牢靠，水平度达到要求，屏面无损伤划痕、无脱漆反锈现象；2、设备按图纸要求的位置___在机架（柜）上，固定牢靠，按说明书和施工图纸要求将板卡插入机框内，拧好固定螺丝，如有疑问，应向厂家技术人员询问后，按要求___调试。
3、设备按照图纸和说明书要求用对应的线缆连接，线缆走径要求做到横平竖直，排列整齐；交流电源线、直流电源线和信号线分开放置，并且避免交叉，如有交叉，应做好隔离处理。
4、光纤连接正确、牢固可靠，连接部位保持清洁。
5、带电设备上工作时，一定要认清位置，经工作负责人许可后方可进行工作。
6、在工作中如遇到不清楚的问题或有疑问的地方，可向工作负责人提出，待问题清楚后方可进行工作。
7、光器件应保持洁净，不得任意触摸。
8、严格按照设备说明进行___调试，不明之处必须向生产厂家专业技术人员进行咨询后方可进行。
9、设备加电之前，必须对设备进行检查确认，且确认所加电源符合要求并保证接线正确。
光缆自动化监测系统
光缆自动化监测系统一、引言光缆自动化监测系统是一种基于先进技术的监测系统，旨在实现对光缆网络的实时监测、故障定位和性能优化。
本文将详细介绍光缆自动化监测系统的功能、原理、技术要求以及实施步骤。
二、功能1. 实时监测：光缆自动化监测系统能够实时监测光缆网络的工作状态，包括光缆的连接状态、信号强度、传输速率等，并能提供实时的监测数据。
2. 故障定位：系统能够自动检测光缆网络中的故障，并能够准确地定位故障点，以便迅速进行修复和恢复服务。
3. 性能优化：系统能够分析光缆网络的性能指标，如信号质量、带宽利用率等，并提供优化建议，以提高网络的性能和稳定性。
4. 历史数据分析：系统能够对历史监测数据进行分析，以便进行趋势分析、故障预测和容量规划等工作。
三、原理光缆自动化监测系统基于先进的光纤传感技术和网络管理技术，通过在光缆中布置传感器和监测设备，实现对光缆网络的实时监测和故障定位。
系统通过收集传感器和监测设备的数据，并进行分析和处理，提供准确的监测结果和故障定位信息。
四、技术要求1. 传感器技术：系统需要采用高精度的光纤传感器，能够实时监测光缆中的温度、拉力、振动等参数，并能够将数据准确传输给监测设备。
2. 监测设备：系统需要配备高性能的监测设备，能够接收传感器的数据，并进行实时分析和处理，以提供准确的监测结果和故障定位信息。
3. 数据传输技术：系统需要采用高速、稳定的数据传输技术，以确保传感器数据的及时传输和监测结果的准确性。
4. 数据分析与处理：系统需要具备强大的数据分析和处理能力，能够对传感器数据进行实时分析和处理，并提供准确的监测结果和故障定位信息。
五、实施步骤1. 系统设计：根据实际需求，进行系统设计，确定传感器的布置方式、监测设备的配置和数据传输方案等。
2. 传感器部署：按照系统设计方案，在光缆中布置传感器，并确保传感器的固定牢固和连接可靠。
3. 监测设备安装：将监测设备安装在合适的位置，确保设备的稳定运行和数据传输畅通。
光缆线路窃听检测与定位系统研究
（ 一ｉ ）， Ｖ ／ 二 是 一 频 ｎ ： ， ＝ａ ＿ ： Ｋ ｃ 二 归 化 √
率， １ 分 别是纤芯和包层折射率，口 ， ２ 是纤 芯半径，对于
单模光纤嘲 ｅ ， ｖ＝２。
电信 号放大后送入模数转换器，将 电信号换算成相应 的光 功率值 ，从 而可得出光功率泄漏值 。根据设定 的窃 听光 功 由式（ ） ，弯曲功率 泄漏 系数 与通信 波长 、弯 曲半 １知
纤 芯折射 率 ， ７ 包层折射 率 ” ，
通 信 波 长 ／ ｍ ／ ａ
１５ ． ｌ ８ ７ ４
器 、光 电检 测 器 及 数 字 信 号 处 理 单 元 等 组 成 。
１５ ． ．～１６
（ ）长 波 长 光 信 号 源 ：提 供 对 弯 曲功 率 泄 漏 敏 感 的 １
比 较 光 功 率 大 小 也 很 难 奏 效 。 因此 ， 需 要 寻 找对 弯 曲 光 功 率 泄 漏 较 敏 感 的 信 号 ， 并 在 一 个 跨 段 的两 端 测 其 功 率 大小 变 化情 况 ，达 到 检 测 光 缆 线 路 窃 听 第 一 特 征 的 目的 。
弯 曲半径 ＲＯ５ｃ － ｍ ９
光缆线路窃听检测与定 位系统研究
现行光 时域 反射仪（ ＤＲ） ＯＴ 根本 无法探测； 其三， 由于光
功 率 泄 漏 较 小 ， 在 一 个 跨 段 的两 端 分 出一 部 分 通 信 信 号 并
结果如图１
弯 啦羊径 Ｒｏ ７ｍ ＝ ｃ ５
—
ｅ －弯 曲半径 Ｒ Ｏ５ｅ ＝ ｒ ８ａ
和０６ ｍ时，考察弯 曲功率泄漏系数与通信波长的关系。 ． ｃ ０ 表１ 仿真条 件
参 数 值
Ｏ５ 、 ０ ５ ７ ．８、 ０ ５ ．９、 Ｏ６ ．Ｏ
总线型光缆震动探测报警系统方案
总线型光缆震动探测报警系统方案1．系统概述光缆震动是我国最新研发成功并投入使用旳周界报警系统。
该系统以光缆作为传感探测单元，可实现高敏捷、长周界、大范围旳周界保护，非常适合于机场、化工企业、石油管线、铁路、小区及各类重点等区域旳入侵防备规定。
不过无论是国外还是国内同类产品，均有个共同旳缺陷，刮大风下大雨误漏报问题非常平凡。
重要原因是（国外）：虽然有风速检测系统，能基本处理大风误报，由于风速检测是原始机械风速仪，因此它旳损坏率比高，每2个防区就要用一套，成本也比较高，不易维护，2到3年就处在瘫痪状态。
下雨只能在初次安装时调整探测敏捷度来处理，敏捷度调底，不下雨时漏报比较严重，从而不能到达防盗作用。
（国内）：刮风下雨完全靠调整探测敏捷度来处理。
两种产品旳手法差不多，都不能彻底处理风雨误、漏报问题。
（敏捷度调高误报率较高，调底漏报率较高)国内尚有些产品是手动处理此类问题，但在雨停或雨量减小时无法自动恢复，雨量忽大忽小时人旳判断不也许那么精确，产生误判时会导致很严重旳后果。
我企业经5年研究开发，攻破了此产品旳世界难题。
研发旳对等式防风雨误漏报光缆震动报警系统与获得国家专利，仿冒必究。
产品分总线型和开关量构造，总线型沿周界铺设震动传感光缆，采用防辨别离盒旳光路构造实现防区划分，一套总线光缆震动报警主机自身可带32个防区，同步可以容纳30台扩展主机每台扩展主机最多可划分32个防区，整个系统可分992个防区。
输出信号为开关量信号。
该系统采用一般通信级光缆作为传感光缆，具有防磁、防雷、防腐、防水、防紫外线等长处。
系统使用高速芯片对信号进行分析处理，可有效地排除多种干扰。
综合上述旳众多长处，目前是国际唯一新一代自动屏蔽风雨震动旳周界报警产品。
本系统最重要旳是风雨震动探测环，无论是大风小风、大雨小雨产生旳震动信号通过风雨震动探测环送入检测系统自动精确判断，用判断信号来控制防区震动事件旳‘大小’。
从而达届时时精确判断报警信号。
光缆监测系统的工作原理
光缆监测系统的工作原理光缆监测系统是一种用于检测光缆运行状态和故障定位的设备。
其工作原理主要包括光纤传感技术、光信号采集与处理、数据分析与展示等几个方面。
首先，光缆监测系统采用光纤传感技术来获取光缆的运行状态信息。
光纤传感技术是利用光的特性来实现对光纤中的各种物理量的测量。
主要有基于受力、温度、压力等原理的光纤传感器。
这些传感器将被覆盖在光缆表面或嵌入到光缆内部，通过感知环境的变化来获取光缆的实时运行状态。
其次，光信号采集与处理是光缆监测系统的关键部分。
光缆中传输的信号是通过光波来传递的，所以需要将光信号进行采集和转换成电信号。
光信号采集需要使用到光纤连接器、光电元件等设备来将光信号转换为电信号。
然后，通过相关电子器件对信号进行放大、滤波、分频、线性化等处理，以获得更加准确和稳定的监测信息。
第三，光缆监测系统通过数据分析与展示来实现对光缆运行状态的监测和故障定位。
通过光纤传感器采集的实时数据和经过处理的信号数据，可以进行各种数据分析和算法处理，以便得到对光缆运行状态的评估和判断。
例如，可以通过比较不同位置的光信号强度差异来判断光缆连接点的质量和故障情况，也可以通过测量温度的变化来判断光缆是否存在电气火灾的风险。
最后，光缆监测系统可以通过图形化界面和报警系统来展示和通知光缆运行状态。
用户可以通过电脑或移动设备查看光缆的运行状态和监测数据，在图形化界面中可以直观地了解光缆的故障位置和类型。
当发生异常情况时，系统可以自动触发报警信号，通知运维人员及时处理光缆的故障。
总的来说，光缆监测系统通过光纤传感技术获取光缆的运行状态信息，并通过光信号采集与处理、数据分析与展示等技术对数据进行处理和展示，以实现对光缆运行状态和故障的监测和定位。
光缆监测系统可以大大提高光缆的可靠性和维护效率，保证光缆的正常运行。
FAMS3000光缆自动监测系统
JETCOM Technology
系统特点
完美的图形显示界面
光缆自动监测系统以WINDOWS 2000/NT 图形操 作系统为运行平台，提供BMP等格式的位图、 GIS两 种显示界面供用户选择，通过GIS可以实现故障点的 精确定位和地理图形的任意缩放。
光缆自动监测系统 FAMS3000
嵌入式Linux系统，系统具有效率高、稳定性好、移植性好等优点，还内含完整的TCP/IP网络协议栈，促进了多种不同
产品间的互用性。
FAMS 3000 光缆自动监测系统包括有：光缆监测中心TSC、远端光纤测试单元RTU、集成测试单元CTU、测试单
元TU。
监测管理中心
局域网
监测服务器
客户端 LAN/WAN
监测站1
监测站2
监测站3
FAMS3000光缆自动监测系统结构图
监测站N
北京捷康特光通讯技术有限公司 北京市海淀区西三环北路50号豪柏大厦C1座1502室 TEl:010-68716844，68717844 FAX:010-68715504
JETCOM Technology
多样的告警回放方式
支持PPP、TCP/IP通信协议，光缆监测 中心（TSC）收到告警信息后，可通过手机、 固定电话、呼机、传真和电子邮件方式通知 相关的维护人员。
全面的光缆状况分析
提供芯线劣化分析、芯线事件分析、故障种类统计及故障原因统计等多种功能，使管理层人员提前了解光缆状 况，及早预防改善，提高光缆传输品质。
光路测试模块（OTDR『Optical Time Domain Reflector』）
功能概述
OTDR测试设备，结合OSW光开关，对光路进行测试，查找光缆故障点，精确定位故障点地理距离。OTDR 启动测试采用障碍测试和周期测试两种测试方式。障碍测试：当OPM监测到光功率异常时，OSW光开关切 换到 对应的光路，OTDR自动启动测试，测试结果与保存的参考曲线做比较，分析并定位故障点。 周期测试：通过网 管系统设置OTDR周期测试参数，OTDR根据参数，定期对相应的光路进行测试，分析； 周期测试有助于分析光 缆品质的变化。
一种新的光缆窃听系统研究
一种新的光缆窃听系统研究作者：王芳景小宁赵峰来源：《现代电子技术》2008年第13期摘要：基于光纤弯曲辐射,提出了四步光缆窃听法,即“剥光缆,弯光纤,取信号,解信息”。
通过推导光纤弯曲损耗公式和考察两类窃听影响因素,得出隐蔽窃听所需的光纤弯曲最佳曲率半径值。
在此理论指导下,设计了窃听系统框架结构,并搭建了光纤窃听实验系统。
经理论和实验证明：四步光缆窃听法具有可行性,且隐蔽性好、检测难度大。
关键词：四步光缆窃听法;光纤弯曲损耗;窃听;曲率半径Research on a Novel Fiber Cable Tapping System(1.Air Force Engineering University,Xi′an,710051,China;2.Xi′an CommunicationInstitute,Xi′an,710106,China)Abstract：Based on optical fiber-bending radiation,four steps method for optical cable tapping,bending the optical fiber,collecting optical signals and demodulating information are proposed.By deducing the fiber-determinants,the optimal value of bending radius for covert tapping is gained.With guidance of the theory,structure of tapping system is designed and experimental platform for tapping is built.Theory and experiment are proved the feasibility of four steps method,and it is very covert and hard to detect.Keywords：four steps method for optical cable tapping;optical fiber bendingloss;tapping;bending radius1 引言近几年来发现光纤有很多特性可用于窃听,包括线性特性和非线性特性,如光纤弯曲辐射特性、受激喇曼散射、受激布里渊散射和四波混频等。
光纤监控系统方案
光纤监控系统方案1. 引言光纤监控系统是一种基于光纤传输技术的监控系统，利用光纤传输信号进行远程监控和数据传输。
本文将介绍光纤监控系统的工作原理、组成部分以及优势，并给出一个典型的光纤监控系统方案。
2. 光纤监控系统的工作原理光纤监控系统利用光的传输特性实现信号的传输和监控。
系统由监控摄像头、光纤传输设备和监控中心三部分组成。
•监控摄像头：将监控目标实时拍摄的图像转换成数字信号。
•光纤传输设备：负责将摄像头输出的数字信号转换为光信号，并通过光纤进行传输。
•监控中心：接收光纤传输设备传输的光信号，并将其转换为数字信号，以供监控人员实时观看和记录。
整个系统的工作原理可以概括为以下几个步骤： 1. 监控摄像头将实时图像转换为数字信号。
2. 数字信号被光纤传输设备转换为光信号。
3. 光信号通过光纤传输到监控中心。
4. 监控中心将光信号转换为数字信号，供监控人员观看和记录。
3. 光纤监控系统的组成部分光纤监控系统主要由以下几个组成部分构成：3.1 监控摄像头监控摄像头是光纤监控系统的输入设备，负责将监控目标的实时图像转换为数字信号。
通常使用高清摄像头来获取高质量的图像。
3.2 光纤传输设备光纤传输设备是光纤监控系统的核心组成部分，它负责将摄像头输出的数字信号转换为光信号，并通过光纤进行传输。
光纤传输设备通常包括光电转换器、光纤放大器和光纤衰减器等。
3.3 监控中心监控中心是光纤监控系统的输出设备，接收光纤传输设备传输的光信号，并将其转换为数字信号。
监控中心一般包括显示器、录像设备和控制台等。
4. 光纤监控系统的优势相比传统的监控系统，光纤监控系统具有以下几个优势：4.1 高带宽和低损耗光纤作为信号传输介质，具有高带宽和低传输损耗的特点，可以传输高质量的监控图像和视频信号。
4.2 远距离传输光纤传输系统可以实现数十甚至数百公里的远距离传输，无论是监控中心与监控点之间还是不同监控点之间的传输都非常稳定可靠。
OTDR光缆远程集中监测系统方案
OTDR光缆远程集中监测系统方案安捷伦科技通信事业部目录1 概述 (4)2 系统总体结构 (5)3 系统的功能特点 (7)3.1 管理模块 (7)3.2 系统功能总览 (8)3.3 系统功能特点说明 (10)4 利用OTDR仪表组建监测系统的优点 (11)5 监测系统功能界面 (13)5.1 总体界面 (13)5.2 GIS地图管理 (14)5.2.1 GIS地图基本属性 (14)5.2.2 GIS地图基本功能 (15)5.3 配置管理 (16)5.3.1 配置管理简介 (16)5.3.2 配置管理主要功能 (17)5.4 测试和分析功能 (18)5.4.1 测试曲线显示 (18)5.4.2 测试曲线分析 (19)5.4.3 地标点和事件点管理 (19)5.4.4 测试曲线文件操作 (19)5.5 告警管理 (20)5.5.1 实时告警管理 (20)5.5.2 告警窗口显示 (21)5.5.3 查询和统计告警 (21)5.5.4 告警个性化定制 (22)5.5.5 告警处理 (22)5.6 报表统计 (22)5.6.1 故障统计类报表 (23)5.6.2 性能分析类报表 (24)5.6.3 割接统计报表 (26)5.6.4 监控数据统计报表 (26)6 软件选型和硬件选型 (27)6.1 操作系统 (27)6.2 数据库 (27)6.3 远程测试单元（RTU） (27)6.4 客户端 (27)6.5 服务器 (27)6.6 网络环境 (28)7 所推荐的OTDR特点说明 (28)8 采用OTDR监控方式总体上可达到的效果 (30)9 Agilent OTDR 光缆集中监测系统配置 (31)1 概述随着光缆长途传输和本地网规模迅速扩大，为了保障通信，提高光缆的可用率，同时弥补维护力量相对不足的缺点，客观上要求采用集中化的维护手段。
一方面要及时掌握光缆网的运行状况，及时发现劣化趋势，防患于未然；另一方面当出现断纤时,能够快速相应，准确定位，缩短障碍历时。
基于COTDR 技术的光纤在线监测系统设
第21期2022年11月无线互联科技Wireless Internet TechnologyNo.21November,2022基金项目:重庆市教育委员会科学技术研究计划青年项目:项目编号:KJQN202002604㊂作者简介:陈凌希(1983 ),男,四川宜宾人,讲师,硕士研究生;研究方向:电力通信及信息处理㊂∗通信作者:秦蒙(1986 ),男,山东蒙阴人,副教授,硕士;研究方向:智能算法,人工智能及物联网技术㊂基于COTDR 技术的光纤在线监测系统设计与实现陈凌希1,秦㊀蒙1∗,李㊀宏2,曹美卿2(1.重庆电力高等专科学校,重庆㊀4000532;2.国网重庆市电力公司合川供电分公司,重庆㊀401520)摘㊀要:文章提出一种基于COTDR 技术设计的光纤在线监测系统的设计方案,根据调制信号在光纤中的衰减和反射来实现光纤指纹信息生成,结合系统光纤衰耗曲线,使用经过编码调制的连续弱激光脉冲组,接收反射回来的检测脉冲组,系统解调之后,得到光链路的光纤长度㊁损耗㊁接头㊁故障位置等指纹信息,可实时高精度定位光纤故障位置,进一步提高光纤管理和维护的自动化水平,变被动维护为实时监测,给维护人员提供预警机制,提高人员对故障的快速反应能力,提高通信链路的运行率㊂关键词:COTDR ;波分复用;光纤监测0㊀引言㊀㊀随着国家电网 三型两网 战略的不断推进,电力通信网已逐步发展成为智能电网不可或缺的重要组成部分,是电力信息化平台建设的重要支撑,是电网安全稳定运行的基础和保障㊂电力通信网作为电网发展的重要基础设施,在提高电网企业信息化水平等方面发挥着越来越重要的作用㊂目前,电力通信网的通信方式主要包括光纤通信㊁电力线载波通信㊁微波通信及卫星通信等㊂基于电网运行对通信系统在稳定㊁高效㊁实时等方面的特别要求,目前,电力通信网以光纤通信为主,主要承载着电力生产中的变电站监控及信息化建设等直接关系着电网安全稳定运行的重要业务[1,2]㊂目前,电力通信网中光纤故障的处理主要依靠光端机告警,结合运维人员的工作经验,人工判断是设备故障还是线路故障㊂如果发现是线路故障,再利用仪器设备进行故障定位㊂参与故障处理的人员多,整个过程工作量大,处理环节多,自动化程度低,效率不高,对系统正常运行有较大影响㊂目前采用的预防工作主要是通过定期对光纤进行测试,人工分析测试结果,发现光纤性能的变化㊂事实上,光纤传输性能的渐变是一个长期的过程,需要分析长期积累的测试数据才能发现光纤隐患㊂而这个过程工作量大㊁效果也不甚理想㊂目前,光纤监测主要依靠传统的光时域反射技术(Optical Time-Domain Reflectometer,OTDR)技术,用于测量光纤的衰减和损耗㊁故障点位置㊁光纤的长度以及光纤损耗点的分布情况等,但是该类系统存在测试操作复杂㊁监测距离存在衰减盲区和事件盲区㊁长距监测误差大以及不能实时在线监测光纤传输性能变化等缺点[3]㊂在此背景下,本文研究设计了一种基于COTDR 光纤在线监测系统,可以有效提高光纤管理和维护的自动化水平,变被动维护为实时监测,给维护人员提供预警机制,提高人员对故障的快速反应能力,提高通信链路的运行率,对提高光纤网络资源的利用率有着较大的社会效益和经济效益㊂1㊀基于COTDR 技术的光纤在线监测系统的工作原理及优势1.1㊀COTDR 技术原理㊀㊀通信线路中通常使用掺铒光纤放大器(Erbium Doped Fiber Application Amplifier,EDFA)等光放大器来补偿信号光的传输损耗,进而使通信线路延伸到数千甚至上万公里的距离,增强通信效率㊂但掺饵光纤放大器对信号光进行功率放大的同时,也会产生较强的自发辐射放大噪声㊂而由于OTDR 采用的是直接功率探测方式,对通信线路中EDFA 产生的自发辐射噪声(Amplified Spontaneous Emission,ASE)噪声功率与背向瑞利散射信号功率无法区分,从而造成系统测量的信噪比大幅降低㊂同时,在多个EDFA 级联的通信线路中,ASE 噪声会持续加强,从而使OTDR 无法准确探测到瑞利散射信号,对通信线路的监测效果将大打折扣甚至完全失效㊂而相干光检测技术(Coherent Optical Time Domain Reflectometer,COTDR)通过相干光进行监测,可以将微弱的瑞利散射信号从较强的ASE 噪声中提取出来,确保对长距离通信线路的监测效果[4]㊂COTDR 系统在用于探测的信号光基础上增加了用于与信号光进行相干探测的参考光㊂耦合器将信号光与参考光耦合到光电探测器中,光电探测器将信号光和参考光耦合时产生的差频信号转换为电信号后,经滤波器滤波,放大器放大,即可获得信号光与参考光的差频信号㊂在COTDR 系统中,信号光即为探测光波在光纤中传播时产生的背向瑞利散射信号,参考光则由激光光源通过耦合器分出的一部分光波充当,如图1所示㊂为了使信号光与参考光存在频率差,通常利用声光调制器的衍射效应对信号光进行移频处理㊂同时,实际从单模光纤中不同位置产生的信号光的偏振态并不相同,为了有效避免由于从光纤中某些位置产生的信号光的偏振态与参考光的偏振态失配而导致相干检测失败,在COTDR 系统中,一般需要扰乱信号光或参考光的偏振态,并经多次测量以获得信号光与参考光在不同偏振态匹配条件下的平均相干检测结果[5]㊂图1㊀COTDR 技术原理1.2㊀COTDR 技术对比OTDR 技术的优势㊀㊀本文在深入研究OTDR 和CODTR 技术的工作原理上,总结二者的技术特点及各自优缺点,制定针对基于COTDR 的光纤在线监测系统的设计方案,该方案与基于OTDR 技术基于光纤监测系统的异同点如图2和表1所示㊂图2㊀COTDR 与OTDR 核心技术对比2 系统整体设计㊀㊀基于COTDR 技术的光纤监测系统由光纤在线监测设备㊁光纤监控控制软件及云端服务器中心组成㊂系统可根据调制信号在单模光纤中的衰减和反射来实现光纤指纹信息生成,结合系统光纤衰耗曲线功能,使用经过独特编码调制的连续的弱激光脉冲组,接收反射回来的检测脉冲组,系统解调之后,得到光链路的指纹信息,包括光纤长度㊁损耗㊁接头㊁故障位置等信息,达到实时监测与运维的效果㊂其中,光纤在线监测设备主要由CPU 核心处理模块㊁FPGA 模块和双电源模块3大部分构成,而FPGA 模块又包含连续脉冲发生器㊁激光器㊁耦合器及光检测㊀㊀表1㊀COTDR 与OTDR 详细功能对比功能OTDRCODTR安全性使用强光脉冲发射,安全性低使用弱光发射连续脉冲,安全性高精度1m~1000mʃ1m实时性离线监控实时在线监控历史特征比对不具备具备业务影响独占光纤业务无损盲区范围有无器等部分组成㊂其中,CPU 核心处理模块是整个系统的关键,选用Atmel 公司的AT91微处理器系列产品SAM9X25为CPU 核心处理模块的处理器,主要负责接收光纤监测数据㊁分析监测数据及处理监测数据等操作㊂FPGA 模块采用的是Xilinx 公司的Spartan -6系列㊀㊀的FPGA 处理器,其主要通过模块集成的耦合器㊁激光器及脉冲发生器等核心部件,完成系统光波的发送与接收以及信号的调制解调等操作㊂双电源模块提供2路-48V 直流电源接口,可单独供电,支持两个电源单元相互热备份,确保供电的高可靠性㊂光纤监控控制软件选择Linux 操作系统作为CPU 核心处理模块的板载操作系统㊂控制软件具有简单直观的图形化操作界面,有较好的可操作性和可维护性,使用简洁方便㊂软件在运行过程中,完成MCU 的初始化,板卡各种外围硬件芯片的初始化,与设备内部的FPGA 通信,实时采集外部网络的各种监控数据,将各种状态处理后与上层网管进行通信㊂可以实现光纤实时物理特性监测诊断㊁光纤业务线路自动切换保护㊁数据自动判别处理及WDM 波分复用多波合解波等操作㊂其系统构架如图3所示㊂图3㊀控制软件系统构架㊀㊀云端服务器中心完成数据分析㊁判别及告警管理,通过历史指纹信息对比,预测未来光纤物理参数变化,提前预警光纤故障,同时为光纤路由规划提供重要依据㊂3㊀系统主要组成㊀㊀光纤智能监测系统的核心是通过相干光时域反射技术来监测光纤物理状态,从而得到光纤的指纹信息,包括光纤长度㊁衰耗㊁接头及故障位置等㊂光纤智能监测运维系统由独立的监测设备㊁无源波分模块㊁智能网管软件及服务器构成㊂其监测设备主要收集光纤资源的物理数据信息,包括光纤长度㊁衰耗㊁接头及故障位置等,然后监测设备将监测的光纤数据上传到网管服务器端,服务器上的网管软件进行指纹数据的对比㊁分析,自动告警,告警信息通过声音㊁短信㊁邮件等方式通知运维人员㊂同时存储告警信息的原始数据,并通过大数据分析预警光纤隐患㊂无源波分模块采用无源器件,业务波和监测波通过无源波分模块进行合/解波,二者共同在业务光纤中传输,互不影响,对光纤网络长期可视化监测而不影响数据传输,实现业务光纤实时在线监测功能,通过无源波分模块的合/解波功能,实现多段光纤的级联监控,节省监测设备的监测端口;智能网管软件及服务器对监测设备收集的光纤物理信息进行分析,形成光纤指纹㊁数据管理,在网管软件上显示故障及告警,并通过大数据分析预警光纤隐患㊂3.1㊀监测设备㊀㊀监测设备在接入光纤资源后,通过监测模块发出的监测波实时收集光纤物理信息,其主要包括光纤长度㊁衰耗㊁接头及故障位置等㊂监测设备支持4个通道同时工作,可以实现7ˑ24小时实时在线监测,提供持续的监控和故障定位(自动告警),实时精确地传输监控数据,最高分辨率可达10m㊂此外,监测设备还可以实现对城域网或者骨干网络长期的可视性监控而不影响业务数据传输㊂监测设备的工作波长采用国际标准的1625nm测试波长,可提供100km长距的监测方案,双向对测可达200km㊂3.2㊀智能网管软件及服务器㊀㊀监测设备将监测的光纤数据上传到网管服务器端,服务器上的网管软件进行指纹数据的对比㊁分析㊁自动告警,告警信息通过声音㊁短信㊁邮件等方式通知运维人员㊂同时存储告警信息的原始数据,并通过大数据分析预警光纤隐患㊂此外,网管软件还具有远程管理能力,同时具有与电力综合网管平台对接接口,实现统一监控㊂通过比对存储的历史指纹信息,可以自动判断是否光纤故障,不需要人为判断,并实时提供告警㊂3.3㊀无源波分模块㊀㊀无源波分模块采用无源器件,业务波和监测波通过无源波分模块进行合/解波,二者共同在业务光纤中传输,互不影响㊂对光纤网络长期可视化监测而不影响数据传输,实现业务光纤实时在线监测功能,通过无源波分模块的合/解波功能,实现多段光纤的级联监控,节省监测设备的监测端口㊂4㊀结语㊀㊀本文依托瑞利散射基本原理,在光时域反射技术OTDR的基础上,使用相干光检测技术COTDR解决传统光纤监测系统存在衰减盲区和事件盲区㊁长距监测误差大以及不能实时在线监测光纤传输性能变化等问题㊂整个系统的调试与测试的结果表明,本文设计的光纤监测系统可以通过多段光纤桥接,在不影响业务的传输的情况下实现长距离,光纤运维状况7ˑ24小时不间断监测,系统测试光纤长度与实际测试长度误差不超过10m,且系统最大监测距离可达100km,初步证明了基于COTDR技术的光纤监测系统在实时定位光纤故障位置及长度等方面具有高精度定位㊁误差小的特性㊂[参考文献][1]秦蒙,张长恒,何远纲,等.基于CPLD的多功能数字光发射机设计与实现[J].无线互联科技,2020(19):83-85.[2]弥潇,曹炀,肖莞.智能变电站在线监测系统设计[J].电气时代,2021(10):60-62.[3]于淼,吉顺兵,刘海,等.基于非相干光频域反射技术的高精度光纤网络健康在线监测系统[J].中国激光,2022(4):85-94.[4]李荣伟,李永倩.COTDR技术在电力系统光缆监测中的应用[J].电力系统通信,2010(11):61-64.[5]刘佳,苏毅,吕立冬,等.COTDR中的激光定时跳频降噪方案研究[J].光电子激光,2016(5):498-504.(编辑㊀李春燕) Design and implementation of optical fiber on-line monitoring system basedon coherent optical time domain reflectometerChen Lingxi1,Qin Meng1∗,Li Hong2,Cao Meiqing2(1.Chongqing Electric Power College,Chongqing400053,China;2.State Grid Chongqing Hechuan power supply Company,Chongqing401520,China) Abstract:This paper presents a design scheme of optical fiber on-line monitoring system based on cotdr technology, which realizes the generation of optical fiber fingerprint information according to the attenuation and reflection of modulated signal in the optical bined with the optical fiber attenuation curve of the system,the continuous weak laser pulse group after coding modulation is used to receive the reflected detection pulse group.After demodulation,the optical fiber length,loss,joint Fingerprint information such as fault location can locate the fault location of optical fiber in real time and with high precision,further improve the automation level of optical fiber management and maintenance,change passive maintenance into real-time monitoring,provide early warning mechanism for maintenance personnel,improve their rapid response ability to faults,and improve the operation rate of communication link.Key words:COTDR;wavelength division multiplexing;optical fiber monitoring。
光纤通信网络窃听方法与防御对策研究
光纤通信网络窃听方法与防御对策研究光纤通信网络已成为现代通信领域的重要组成部分，其具有高速传输、大容量、低损耗等优点。
光纤通信网络也面临着窃听风险，尤其是在信息传输过程中存在被黑客等非法获取的可能。
本文旨在探讨光纤通信网络窃听方法与防御对策，以期为相关领域的研究和实践提供参考。
一、光纤通信网络窃听方法1. 光纤窃听技术光纤通信网络的窃听技术主要有两种，分别是有源窃听和无源窃听。
有源窃听是利用光解调器将光信号转换为电信号，然后进行窃听，而无源窃听则是通过安装光纤窃听器来直接窃取光信号。
由于光纤的物理结构使得其对外界的干扰和窃听具有一定的抗干扰能力，所以光纤通信网络一度被认为是相对安全的通信方式。
随着窃听技术的不断发展和进步，光纤的安全性也受到了一定程度的挑战。
2. 窃听手段光纤通信网络的窃听手段主要包括拦截和复制信号、破解加密算法、分析数据包等。
通过对信号的拦截和复制，黑客可以获取到双向传输的数据，进而对其进行解密和分析。
黑客还可以利用特定的窃听设备对光纤通信网络进行定向窃听，获取特定的通信数据。
3. 窃听技术的发展趋势随着光纤通信技术的不断发展和普及，窃听技术也随之得到了不断的提升。
未来，随着量子通信技术的进一步成熟和窃听设备的不断升级，光纤通信网络的窃听风险将进一步加大，对网络安全提出了更高的要求。
1. 物理安全保障光纤通信网络的物理安全保障是防止窃听的重要手段。
在光纤通信的布线过程中，应采取一系列物理措施对光纤进行保护，例如采用金属护套、增加光纤布线的深度、定期巡检检测等，以有效防止窃听器的安装和使用。
2. 加密技术加密技术是保障光纤通信网络安全的重要手段之一。
通过采用高强度的加密算法，对传输的数据进行加密处理，可以有效避免黑客对数据的窃听和篡改。
还需加强对密钥管理的相关工作，并定期对加密算法进行升级，以应对窃听技术的不断发展。
3. 安全意识教育加强网络安全意识教育，提高用户和相关人员对光纤通信网络安全的认识和重视程度，是有效防范窃听攻击的重要途径。
光纤通信网络窃听方法与防御对策研究
光纤通信网络窃听方法与防御对策研究光纤通信网络是当今信息通信领域的重要组成部分，其具有高速传输、大带宽、低延迟等优势，在商业、政府和个人领域都得到广泛应用。
光纤通信网络也面临着窃听的威胁，黑客或恶意攻击者可以通过多种方法获取光纤通信中的敏感信息。
本文将介绍常见的光纤通信窃听方法，并探讨相应的防御对策。
常见的光纤通信窃听方法包括：1. 光窃听：黑客可以通过非法接入光纤来获取传输的光信号，然后将其转换为电信号进行窃听。
这种方法通常需要物理接触光纤，因此可以通过加强光缆的安全措施来防范窃听。
2. 窃听设备：黑客可以利用专门设计的设备来截获光纤通信中的信号。
这些设备可以通过非接触方式捕获到光信号，并将其转换为电信号。
一种有效的防御方法是使用加密技术对传输的数据进行保护。
3. 纤芯偏转：黑客可以通过干扰光信号的传输路径来窃听通信内容。
他们可以通过对光纤进行弯曲、压碎或拉伸等方法改变光信号的传输路径，从而捕获到信号。
为了防止窃听，可以采用纤芯插入检测技术来监测并报警。
防御对策主要包括以下几个方面：1. 加密技术：通过对传输的数据进行加密，可以防止窃听者获取敏感信息。
目前，各种加密算法和协议得到了广泛应用，如SSL/TLS、IPSec等。
使用这些技术可以确保数据的机密性和完整性。
2. 安全标准和规范：制定和遵循光纤通信网络的安全标准和规范，对网络进行严格的管理和监控。
这包括对光纤的物理安全措施，如安装安全阀门、电子监控和防火等。
3. 安全监测和检测：对光纤通信网络进行实时监测和检测，及时发现可能存在的窃听行为。
可以使用入侵检测系统（IDS）和入侵防御系统（IPS）等技术来监测和处理窃听事件。
4. 物理安全措施：加强对光纤的物理保护，防止黑客非法接触和干扰光纤传输。
可以采用加密的光纤连接、密闭的机房和视频监控等手段来提高物理安全性。
5. 教育和培训：加强用户的安全意识和技能培训，使其能够及时识别和防止窃听行为。
一种防窃听光纤光缆、防窃听方法及光缆制造方法[发明专利]
![一种防窃听光纤光缆、防窃听方法及光缆制造方法[发明专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/7e0497c50066f5335b8121c3.png)
专利名称：一种防窃听光纤光缆、防窃听方法及光缆制造方法专利类型：发明专利
发明人：李强,薛梦驰,顾利国,严伟斌,沈冬,罗斌,谷家祥
申请号：CN201510504696.6
申请日：20150817
公开号：CN105068203A
公开日：
20151118
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明提供一种防窃听光纤光缆、防窃听方法及光缆制造方法，光缆包括：多个松管套、位于所述多个松管套内的多根光纤、包覆在所述多个松管套外侧的阻水带、位于所述光缆中心的中心加强件、以及位于所述光缆最外侧的外护套，在所述外护套的环形部分内设有多个监测装置。
本发明通过将监测装置与光缆进行融合，尽可能的将光缆的外径减小到极限，有效的防止通过破坏护套表层来接触光纤，从而达到防窃听的目的，大大降低了产品的材料耗用，解决目前常规光电混合缆或光纤复合电缆耗材多，成本高的问题。
本发明具有结构简单，安全系数高的特点，其防拆报警、防拆检测也非常灵敏，能及时对触及监测装置时产生的报警信号传送到安全报警中心。
申请人：江苏亨通光电股份有限公司
地址：215234 江苏省苏州市吴江区七都镇亨通大道88号
国籍：CN
代理机构：北京科亿知识产权代理事务所(普通合伙)
代理人：汤东凤
更多信息请下载全文后查看。
8防区型光缆振动探测报警系统方案设计
振动光缆周界报警系统方案北京汉科云端科技发展有限公司1》系统概述：本方案采用光缆作为传感探测单元，光缆因其独特的线性结构可以不受周界轮廓的限制，在有很多转角，有落差、有弧度的周界中使用时光缆可以随周界的形状布设，不会有任何的死角。
震动光缆探测周界报警系统不需铺设电源线、信号线，而且光缆的使用寿命长，因而能够满足客户低投入、低耗能，高防范的要求。
光纤周界安防系统技术先进而成熟，该系统具有不受电磁及无线电干扰的特性，有极高的探测灵敏度和非常低的误报率，并具有能在恶劣环境下稳定工作、使用寿命长、易于安装维护、故障率低等优势。
传统的周界安防解决方案(红外对射方案、视频监控方案、微波对射方案、泄漏电缆方案、振动电缆方案、电子围栏、电网等)为社会平安保障做出了应有贡献，但受一些客观技术条件等因素所限，还存在着一些共性或个性不足，具体如下：红外等传统方案，防护等级较低，对于蓄意侵入者而言，很容易跨越或规避；同时易受地形条件的高低、曲折、转弯、折弯等环境限制，而且它们不适合恶劣气候，容易受高温、低温、强光、灰尘、雨、雪、雾、霜等自然气候的影响，误报率高；泄漏电缆和振动电缆报警属于电缆传感，传感部分都是有源的，系统易受电磁干扰；电子围栏、电网等方案又有一定危害性。
上述方案可监测的距离较短，单位距离成本高，在需要进行长距离监测的情况下，系统造价高昂。
且传感器单元的寿命较短，长时间连续使用，维护成本较高；干扰机会增多(电磁干扰、信号干扰、串扰等)，灵敏性下降，误报率、漏报率上升等；对于大范围监控，以上传统方案本身没有定位功能，遇上侵入行为，无法定位。
这意味着无法及时、准确地确定危险地点，无法及时采取制止措施阻止侵入行为导致核心区域失密、被破坏。
综上可见，基于电传感技术的传统周界安防解决方案受自身技术条件限制存在诸多功能缺陷，而新时期的周界安防系统要能够对各种入侵事件及时识别响应，且须具有长距离监控、高精度定位功能、低能源依赖性、高环境耐受性、抗电磁干扰、抗腐蚀等特性。
光缆监测系统简介资料
RFTS型光缆网实时监控系统简介一、项目概述随着信息通信发展的需要，光通信对光纤网络稳定性的要求，光缆维护与管理的问题因此日渐突出，严重影响到通信网的正常工作，对光缆的日常巡查也缺乏良好的监督。
如何才能维护和管理好光缆网络，预警光缆故障，精确定位故障点是当前光缆维护管理工作的亟待解决的问题。
我公司推出的RFTS型光缆网实时监控系统，将光缆监测、告警、故障分析、定位、故障管理、线路维护、线路管理有机结合在一起，为光缆网络的安全高效运行提供保障，可对通信光缆进行24小时全天候自动监测，及时准确地报告突发性光缆故障，有效缩短故障历时，及时发现隐含的、尚未但将会造成通讯阻断的潜在故障并进行准确的预警，做到主动维护，防患于未然。
RFTS系统采用模块化设计，扩充性强且易于安装维护，适合各种光缆网络进行监测。
结合RFTS型光缆网实时监控系统软件功能，提供强大的OTDR光纤实时、在线、自动监测功能、GIS地图辅助资源管理功能，提供多重告警回报方式，为相关部门提供一个有效的光缆网监测和维护的手段，协助管理人员全面掌握光缆网质量状况，大幅提升运维绩效与通讯质量(QoS)。
二、项目必要性1.通信光缆有架空、直埋、管道、水底、室内等敷设方式。
针对各种应用和环境条件下，存在很多潜在导致光缆急剧劣化的环境位置。
对于影响通讯阻断的潜在故障，当前没有太多的手段进行准确的预警和预告。
2.光缆网的故障排查异常困难，常常需要多人、多极、多次排查，无效出动加大了维护费用。
3.如何实现不中断业务通信在线对光缆质量进行监测和控制，缺乏有效测量手段，仅仅靠人力是难以实现快速故障定位的。
4.当前专网的光缆网络拓扑、路由图均是纸质保存的，希望通过应用此系统，转化为电子拓扑和路由图方式管理，并对光缆长期数据进行智能分析和统计生成报表的需求。
三、可行性分析1.应用范围广：RFTS型光缆监测系统技术成熟。
广泛应用于通信行业以及各级政府、企事业、军队、石油、炼化、电力、轨道交通等专网的光缆监测和维护工作；2.对光缆断纤精确定位：系统利用高精度OTDR测量技术，结合地理信息系统（GIS）和卫星定位（GPS）技术，并利用线路原始资料进行数据比对分析，从而大大提高故障定位精度；3.对光缆潜在故障预警：系统通过对新旧OTDR曲线数据的对比分析，能够及时发现隐含的、尚未但将会造成通讯阻断的潜在故障并进行准确的预警，在故障发生前及时维修，真正做到防患于未然。
光缆线路自动监测系统工程设计规范
光缆线路自动监测系统工程设计规范————————————————————————————————作者: ————————————————————————————————日期：ﻩ中华人民共和国通信行业标准光缆线路自动监测系统工程设计规范主管部门：信息产业部综合规划司批准部门：中华人民共和国信息产业部施行日期: 二0０四年２０04年北京目次前言1 总则２术语3系统的组成及功能3．１系统的组成3.2系统的功能4系统设备的要求5站址选择及机房条件5.1监测中心站址选择及机房条件5.2监测站的站址选择及机房条件6 监测方式6．1监测链路6.２监测方式7设备配置7.1设备配置原则７.2系统的硬件配置7.3系统的软件配置8 系统的网络连接9系统管理１0 光缆线路自动监测系统与通信系统的关系11光缆线路自动监测系统监测范围的确定12 供电系统及接地１2.１监测系统供电12．2 监测系统接地１3 设备安装布置及布线要求附录Ａ本标准用词说明附:条文说明前言１９98年编制的《光缆线路自动监测系统工程设计暂行规定》ＹＤ506６-９8已使用多年。
近几年，随着光通信技术和计算机技术的快速发展,行业标准也在不断完善。
为适应我国电信业的发展,依据信息产业部信部规函[200４]508号“关于安排《通信工程建设标准》修订和制定计划的通知”的要求，由京移通信设计院有限公司（原中京邮电通信设计院)负责修订《光缆线路自动监测系统工程设计规范》。
本设计规范主要结合国内的应用情况进行了适当调整；本标准由信息产业部综合规划司负责解释、修订、监督执行。
本标准负责起草单位：京移通信设计院有限公司。
1.总则1．0.1 为了使光缆线路自动监测系统设备安装工程的设计有所依据,特制定《光缆线路自动监测系统工程设计规范》(以下简称“本规范”）。
本规范适用于长途光缆干线的线路自动监测系统工程,对于中继网、接入网的光缆线路自动监测系统工程设计可参照本规范执行。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
一种光缆线路窃听监测系统的设计作者：陈安林彭小山来源：《科技视界》2017年第17期【摘要】光纤通信系统是信息化建设的基础平台，由于其采用通用技术和产品，光缆线路几乎没有安全监测措施，存在被窃听的隐患。
本文阐述了一种光缆线路窃听监测系统设计方案，能够很好的保障光缆线路的安全。
【关键词】光缆；窃听；监测；监测站；监测中心中图分类号： TP311.52 文献标识码： A 文章编号： 2095-2457（2017）17-0064-002Design of Cable Cable Eavesdropping Monitoring SystemCHEN An-lin1 PENG Xiao-shan2（1.78322 troops，Pu'er Yunnan 665199，China；2.78300 troops，Kunming Yunnan 650032，China）【Abstract】Fiber optic communication system is the basic platform of information construction.Because of its use of general technology and products，there are few safety monitoring measures in the cable line，and there are hidden hidden dangers.This paper presents a design scheme for the monitoring system of cable wire wiretapping，which can guarantee the safety of the cable line.【Key words】Optical cable；Eavesdropping；Monitoring；Monitoring station；Monitoring center1 窃听监测系统工作原理图1是光缆线路窃听监测系统的结构，其工作原理如下：窃听第一特征检测模块的长波长光源发出1.625μm波长光信号，经光切换单元、耦合器与通信信号一起注入待测光纤。
在另一端经WDM分出1.625μm波长的光信号，送到光功率采集单元，测出光功率大小并与发端光功率比较。
如果光纤中产生符合窃听第一特征的微量光功率泄漏，就自动触发窃听第二特征检测与定位模块（BOTDR模块）[1]进行光纤应变检测。
若检测到窃听第二特征，则断定线路遭受窃听，同时实现窃听定位；若光纤没有检测到窃听第二特征，则表明线路没有遭受窃听，长波长光源经光切换单元切换后和光功率采集单元一起测量其他光纤中的功率泄漏情况。
为避免BOTDR模块发出的检测光干扰光纤中的正常通信信号，一旦利用长波长光信号法检测到窃听第一特征，就把该光纤上的信号倒换至备用光纤后，再触发BOTDR模块检测该光纤中是否存在窃听第二特征。
按各组成模块的功能可将系统分为窃听监测站和窃听监测中心等部分。
窃听监测站分布在各个光复用、光中继站的传输机房，是本监测系统的核心，包括长波长光源单元、光功率告警采集单元、BOTDR单元、程控光开关单元、波分复用器单元等。
负责监测系统接收端分离出的长波长光信号的光功率，并根据其变化情况确定是否需要进一步启动BOTDR模块检测、定位窃听第二特征，以及把结果数据上报窃听监测中心。
窃听监测站的基本功能：接收窃听监测中心的控制命令；控制光开关的转换；控制BOTDR的测试；控制告警监测；实现系统的点名、周期、告警测试功能[2]。
窃听监测中心是整个光缆线路自动监测系统的操作、维护、处理、统计、分析和监管的中心。
从各个窃听监测站收集光纤测试数据并整理成有用的信息给网络管理人员，同时也对测量数据异常的光纤发出告警。
无论网络规模大小，所有窃听监测站都可以接收到窃听监测中心的指令，并正确地执行测试、对比和记录等功能，使维护人员可以进行光缆线路窃听的自动监控。
2 窃听监测系统工作流程光缆线路窃听监测系统综合了长波长光信号法和BOTDR法，组成核心是窃听第一特征检测模块和窃听第二特征检测与定位模块，它们在一个系统中相互协作，实现光缆线路监测，具体工作流程如图2所示。
监测系统采用中心波长为1.625μm的稳定光源，长波长光信号与通信信号共同耦合入光纤传输。
在另一端经WDM分离出长波长光信号，送至光功率检测模块。
光功率检测模块的采集单元对分离出的长波长光信号功率进行采集，并将采集的数据传送到光功率控制单元进行光功率数据分析比较。
在此之前，要设定窃听光功率泄漏的门限值，将超过告警门限的光功率数据及时上报窃听监测中心。
窃听监测中心对各个光功率控制单元传报的数据进行分析统计，对发生超门限值的光功率变化进行警告。
此时，把该光纤上的信号倒换至备用光纤后，并自动启动窃听监测站的BOTDR模块和程控光开关对该光纤进行应变测试。
BODTR测试光经指定的光开关进入WDM，WDM接入在发端ODF架光纤活动接头处，测试光耦合进入被测光纤。
BODTR模块根据返回的布里渊散射光的频移量来测试光纤应变大小和特点，对端介入光滤波器可阻断测试光进入后端的通信设备。
最后将测试的曲线数据上传窃听监测中心进行分析，若光纤应变的大小及分布特征符合窃听第二特征，则可断定这段光纤遭受窃听。
然后发出声光报警、自动拨叫值班电话等，并可借助地理信息系统和全球卫星定位系统，在窃听监测中心的监控屏幕上以地图的形式准确地显示出光缆的路由和窃听点的位置[3]。
此外，由于窃听第一特征检测模块是基于长波长光信号对弯曲功率泄漏敏感特性实现的，设定不同报警门限值，该系统还可以用于动态观察光缆光纤的特性变化、判断光纤线路的长期的劣化情况等。
所以，此系统还可以精确地监测光缆线路故障。
3 窃听监测系统的组成图3 光缆线路窃听监测网络结构下面介绍光缆线路窃听监测系统中窃听监测站和窃听监测中心的配置原则。
某一个管理区域段内的光缆线路由若干个窃听监测站分段管理，分布在各个光复用、光中继站的传输机房，其个数及配置取决于该段光缆的长度和监测方式[4]。
一定数量的窃听监测站通过数据通信网络连接到一个窃听监测中心，多个窃听监测中心汇接至上一级窃听监测中心。
根据管理区域的大小和窃听监测站数量的多少，窃听监测中心的级数可设计为一级，也可设计为二级或三级。
如图3所示，是由窃听监测站和二级窃听监测中心组成的一个窃听监测网络结构，采用模块化、分布式多级体系结构。
4 窃听监测站的设计窃听监测站由长波长光源模块、光功率告警采集单元、BOTDR模块、程控光开关、波分复用器（WDM）、控制器单元、电源单元、光滤波器、分光器、调制解调器等组成[5-6]。
4.1 长波长光源模块长波长光源模块主要产生对窃听造成的弯曲光功率泄漏敏感的1.625μm波长的光信号，它与通信信号共同耦合入光纤传输，在另一端经WDM分离出长波长光信号，送至光功率告警采集单元。
4.2 光功率告警采集单元光功率告警采集主要有光功率采集子单元、光功率告警控制子单元和负责两者通信的单片机控制子单元等组成，如图4虚线方框内所示。
光功率采集子单元主要完成对各路待测光纤对端分离出的长波长光信号功率的自动采集。
一次可以扫描多路光路并采集数据，从而保证光缆线路窃听实时监测的实现。
光信号进入光功率采集子单元，首先经过光电转换，再根据光的强度选择相应的放大倍数将电信号放大后送入模数转换器，将电信号转换为相应的光功率值。
当采集完数据后，通过串口传给光功率告警采集子单元，光功率控制子单元把异常数据上报控制器单元（CPU），然后，CPU决定是否启动BOTDR模块对指定的光路进行窃听第二特征检测。
可以说，光功率告警采集单元触发了BOTDR模块的测试，只有当通过长波长光信号法检测到窃听第一特征时，系统才会自动触发BOTDR模块做测试，延长了BOTDR模块和程控光开关模块的寿命，节约了系统资源。
4.3 BOTDR模块BOTDR模块主要用于窃听第二特征的检测与定位。
CPU控制BOTDR和光开关，通过合波器可依次向光缆中的某一被测光纤发送光脉冲。
利用光时域反射原理，检测各条线路返回布里渊散射信号的频移变化，从而得出光纤上应变的变化并对其定位。
4.4 程控光开关单元在光缆线路窃听监测系统中，由于长波长光源发出的长波长信号光需要不断地扫描光缆中多根光纤，所以，程控光开关可将测试单元发出的测试光信号切换到不同光纤中。
启动BODTR模块作窃听第二特征测试时，也要通过程控光开关单元切换通路。
4.5 波分复用器单元WDM用于耦合波长为1.55μm通信光和波长为1.625μm长波长监测光，此时用作合波器；对端用WDM分离出长波长监测光，此时用作分光器，监测光被滤出，而其内部允许通信光通过[7]。
此外，对于BOTDR模块发出的监测脉冲光的合、分，也是通过WDM完成的。
5 窃听监测中心的设计窃听监测中心是系统操作、维护、处理、统计、分析和监管的中心，由电脑、专用软件和外设组成，管理一定数量的窃听监测站。
由主备服务器、监测终端、路由器、同步和异步调制解调器、集线器、网络适配器及其它一些附属设备组成一个局域网，窃听监测中心可与网管系统进行连接[6]。
窃听监测中心主要完成以下几个方面的功能：负责窃听监测站的全面管理，是窃听监测站的指挥控制中心；接收窃听监测站传来的窃听或故障告警信息，并做出相应的处理；接收窃听监测站的测试数据文件，进行数据分析处理并记录；设定窃听告警门限值；向网管发送窃听或故障信息。
6 小结本文分析了一种光缆线路窃听监测系统工作原理和工作流程，阐述了监测系统组成及其模块设计，简要介绍了窃听监测站和窃听监测中心的设计。
【参考文献】[1]邓大鹏，李洪顺，赵峰，等.军用光缆窃听监测研究[A].2006年北京地区研究生学术交流会论文集[C].北京：北京邮电大学出版社，2006：208-212.[2]胡庆，张德民.一种光缆传输性能实时自动监测系统[J].江西通信科学技术，2002，6：12-14.[3]邵晴.基于Web GIS的光缆监测系统的研究[D].北京：北京工业大学，2004.[4]李民.光缆监测系统的设计与实现[D].北京：北京交通大学，2003.[5]戴一民.光缆干线自动监测系统设计[D].湖北：华中科技大学，2004.[6]张伯良，陈亚东.黑龙江省光缆线路自动监测系统建设的探讨[J].电力系统通信，2005，3：59-63.[7]尹蜻.光缆监测系统的三种监测方式[J].山东通信技术，2001，4：9-10.。