本发明涉及输电线路在线监测及运维系统的数据通信方式，具体涉及一种实现输电线路在线监测epon长距离传输特性的方法。
背景技术：
无源光网络技术是一种点到多点的光纤接入技术，由olt(opticallineterminal，光线路终端)、onu(opticalnetworkunit，光网络单元)以及odn(opticaldistributionnetwork，光分配网络)组成。epon(ethernetpassiveopticalnetwork，以太网无源光网络)是目前xpon技术的主流方式。epon已经实现设备芯片及和系统级互通，公网已经大规模部署。
现有技术选择epon技术建立数据传输系统，如专利申请号为cn201020266141.5的专利文件公开了一种输电线路状态监测数据传输体系架构，包括光线路终端olt，光网络单元onu，无线局域网接入点ap；其中，光线路终端olt下连接多个光网络单元onu，构成一个epon子网；子网之间通过光线路终端olt的以太网口互联；每个光网络单元onu下连接无线局域网接入点ap；该通信组网方式在大规模、高密度部署光通信设备的时候，可以使得光通信网络的可靠性大大提高。但是这种系统架构的olt单点失效或者opgw单点断纤时容易造成局端监测失效或数据丢失。此外，现有输电线路的监控系统设计无法满足对epon长距离传输网络的实时监控。
技术实现要素：
本发明的目的在于提出一种实现输电线路在线监测epon长距离传输特性的方法，该方法对状态监测代理设备的上行数据经epon长距离传输网络和无线专网的双层传输，实现抗olt的单点失效或者opgw的单点断纤；同时实现对epon网络的在线监测。
为实现上述目的，本发明所采用的技术方案是一种实现输电线路在线监测epon长距离传输特性的方法，至少包括
s10、沿输电线路的多个塔杆节点铺设opgw架空光缆总线，具有光纤接续盒的目标塔杆节点通过onu设备以总线型组网方式接入光缆总线，并将在线监测数据传输至光缆总线上行端的中继站；
s11、中继站的状态接入网关将数据存储表作为其接口对在线监测数据实现数据写入；
s12、经处理后的数据自中继站通过千兆以太网接口上报至主站系统。
在一些改进的技术方案中，所述方法还包括：
s20、在无线专网覆盖范围内的目标塔杆节点之间建立无线专网通信，且至少一个目标塔杆节点与上一级中继站建立无线专网通信，构成上行数据的第二传输网；
s21、当某一目标塔杆节点的光纤线路断开时，该目标塔杆节点的上行数据经无线专网平行传输至另一目标塔杆节点，直至经无线专网上传至中继站的状态接入网关。
进一步的，具有光纤接续盒的目标塔杆节点之间建立无线专网通信方式包括
目标塔杆节点之间依次两两相邻建立无线专网通信，两端部的目标塔杆节点分别与上一级中继站建立无线专网通信；
或者，以与上一级中继站建立无线专网通信的目标塔杆节点为基点，与其他目标塔杆节点采用放射状方式建立无线专网通信。
在一些具体的技术方案中，所述无线专网包括230mhz无线传输网络、gprs以及cdma无线公网；优选采用230mhz无线传输网络。
进一步的，所述目标塔杆节点包括设有光纤开断点的光纤接续盒以及接入所述光纤接续盒的onu设备，所述光纤开断点设于opgw架空光缆总线上，所述onu设备通过有线或无线传输方式向下行监测装置覆盖。
为进一步实现网络系统搭建的便捷和有效性，所述目标塔杆节点设有监测状态代理设备，目标塔杆节点的onu设备网口、无线专网通信网口及有线或无线串口均集成于所述监测状态代理设备的主控板上。
本发明另一方面实现输电线路在线监测opgw光缆传输线，所述方法还包括
s30、opgw架空光缆总线通过光端设备检测单元采集光端设备光功率数据，该数据经其监控分析处理平台与预设告警门限进行比较分析，判断是否超过告警门限；
s31、超过告警门限，则上报告警信息经opgw光纤发送至中继站，再经状态接入网关机将数据上报至主站系统的告警显示中心。
进一步的，所述方法s30判断需要告警后，还包括
s32、监控分析处理平台依据光功率告警点与测试光路的对应关系，找到对应的测试光路，并启动测试任务；
s33、分析判断测试光路，通知光纤开断点切换测试光路，启动光时域反射仪进行打光测试，获取测试数据；
s34、监控分析平台将测试数据分析处理，计算出传输故障点位置，并将相关的测试数据和故障定位点上传到主站系统的监控中心。
更进一步的，所述监控中心以模拟地图生成的线路杆塔拓扑图对故障点进行闪动提示告警，同时对故障点位置进行定位显示。
本发明的有益效果在于：
本发明设置有总线型组网的光纤链路层，采用epon光纤技术，实现视频和数据的长距离远程传输，该epon链路超过现有标准的20km。大大提高链型网络的可靠性，保证上传数据的安全稳定可靠。对状态监测代理设备的上行数据还可经无线专网第二传输网进行传输，实现抗olt的单点失效或者opgw的单点断纤。
该发明方法还通过系统采集监测数据、告警信息提供给运行人员掌握输变电线路epon的状况，通过系统的高级应用、数据分析给输电线路安全运行提供保障。
附图说明
图1为本发明实现输电线路epon长距离传输方法的一种实施方式的示意图；
图2为本发明实现输电线路无线专网方法的一种实施方式的示意图；
图3为本发明输电线路在线监测epon传输方法的一种系统架构图；
图4为本发明输电线路在线监测epon传输方法的另一种系统架构图；
图5为实现输电线路在线监测epon长距离传输特性的方法的实施方式的示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明实现输电线路在线监测epon长距离传输特性的方法的具体实施方式作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围；有关技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化和变型，因此所有等同的技术方案也属于本发明的范畴，本发明的专利保护范围应由各权利要求限定。
图1为本发明实现输电线路在线监测epon长距离传输特性的方法的第一种实施方式。所述方法包括
s10、沿输电线路的多个塔杆节点铺设opgw架空光缆总线，具有光纤接续盒的目标塔杆节点通过onu设备以总线型组网方式接入光缆总线，并将在线监测数据传输至光缆总线上行端的中继站；
s11、中继站的状态接入网关将数据存储表作为其接口对在线监测数据实现数据写入；
状态接入网关为部署在主站系统侧中继站或变电站的一种关口设备，能以opgw光纤方式远程连接状态监测代理设备，获取并校验状态监测代理设备发出的各种状态监测信息，并可对状态检测代理设备进行控制的一种计算机。
s12、经处理后的数据自中继站通过千兆以太网接口上报至主站系统。所述主站系统接入各类输变电设备状态监测信息，并进行集中存储，统一处理和应用。
本发明方法在一些改进的实施例中，通过无线专网在各个目标塔杆节点之间建立通信，以保证数据传输的有效性。如图2所示，具体的方法包括：
s20、在无线专网覆盖范围内的目标塔杆节点之间建立无线专网通信，且至少一个目标塔杆节点与上一级中继站建立无线专网通信，构成上行数据的第二传输网；
s21、当某一目标塔杆节点的光纤线路断开时，该目标塔杆节点的上行数据经无线专网平行传输至另一塔杆节点，直至经无线专网上传至中继站的状态接入网关。
需要说明的是，多个光纤接续盒的目标塔杆节点之间建立无线专网通信方式包括下述两种情况。
第一种情况，目标塔杆节点之间依次两两相邻建立无线专网通信，两端部的目标塔杆节点分别与上一级中继站建立无线专网通信；
第二种情况，以与上一级中继站建立无线专网通信的目标塔杆节点为基点，与其他目标塔杆节点采用放射状方式建立无线专网通信。
所述无线专网包括230mhz无线传输网络、gprs以及cdma无线公网；在一个优选实施例中，该无线专网采用230mhz无线传输网络。
所述目标塔杆节点包括设有光纤开断点的光纤接续盒以及接入所述光纤接续盒的onu设备，所述光纤开断点设于opgw架空光缆总线上，所述onu设备通过有线或无线传输方式向下行监测装置覆盖。
所述目标塔杆节点设有监测状态代理设备cma，所述监测状态代理设备的主控板上集成有至少两个网口、若干个串口以及电源口等，两个网口为目标塔杆节点的onu设备网口和无线专网通信网口，串口包括有线或无线模块串口、调试/备用串口等；该主控板在一些实施例中采用ti的am335x系列arm平台，该平台基于linux嵌入式操作系统，以满足对主控板及其电源板硬件系统的操作。
图3为对应本发明输电线路在线监测epon传输方法的一种系统架构图。opgw架空光缆总线沿塔a、塔b、塔c、塔d以及塔e铺设，其中塔a、塔b和塔e上设有检测状态代理设备、onu设备和光纤接续盒，可实现对应目标塔杆在线监测数据的接入，塔a和塔e的onu设备与上一级中继站的olt建立通信，接收各个塔杆的在线监测数据，并将数据通过电力综合数据网上传至主站系统。在该系统架构中，还包括无线专网传输系统，即相邻的塔a与塔b之间建立无线专网通信，塔b和塔e之间建立无线专网通信，两端的塔a和塔e还分别通过无线专网与上一级中继站建立通信。而图4的系统架构图提供了另一种实施方式，塔a与塔e之间建立无线专网通信，塔b和塔e之间建立无线专网通信。
图5示出了本发明实现输电线路在线监测epon长距离传输特性的方法的又一种实施方式，所述方法还包括
s30、opgw架空光缆总线通过光端设备检测单元采集光端设备光功率数据，该数据经其监控分析处理平台与预设告警门限进行比较分析，判断是否超过告警门限；
epon传输特性可通过光缆一端设置光源，另一端使用光功率模块而是光功率，如果光功率异常，则可认定光缆发生故障，以实现对光缆故障的实时监控。由于光功率的变化范围大，数据采集时有一定的困难，将光端设备检测单元的光检测器输出的电流经电流-电压转换，通过对数转换电路进行转换，再利用精确的a/d转换完成数据采集，同时在对数运算电路中采用软件的方法消除温度对电路的影响。通过其cpu部分将采集的数据读入内存，并完成与上位中继站的数据通信。
s31、超过告警门限，则上报告警信息经opgw光纤发送至中继站，再经状态接入网关机将数据上报至主站系统的告警显示中心。
其中，所述方法s30判断需要告警后，还包括
s32、监控分析处理平台依据光功率告警点与测试光路的对应关系，找到对应的测试光路，并启动测试任务；
s33、分析判断测试光路，通知光纤开断点切换测试光路，启动光时域反射仪进行打光测试，获取测试数据；
s34、监控分析平台将测试数据分析处理，计算出传输故障点位置，并将相关的测试数据和故障定位点上传到主站系统的监控中心。
本实施例方法中的光时域反射仪主要由激光器、光纤耦合器、光电转换器、模数转换器、存储器、控制逻辑单元等部分构成。脉冲发生器控制光二极管将光脉冲发送到光纤中背向散射光经光电转换器完成光电转换，电信号放大经模数转换器转换成数字信号。其中的控制逻辑单是对仪器整个系统进行采集和累加处理的核心部分。光时域反射仪先对光纤发出一个信号，然后观察从某一点返回来的信息，这个过程重复进行，然后将这些结果进行平均并以轨迹的形式来显示，该轨迹即描述了整段光纤内信号的强弱，即长距离传输光纤线路中的光纤特性。
需要说明的是，所述监控中心以模拟地图生成的线路杆塔拓扑图对故障点进行闪动提示告警，同时对故障点位置进行定位显示。
监控中心实现在线监测的线路拓扑逻辑流程具体为：线路运行开始；模拟地图展现，生成线路杆塔拓扑图；加载杆塔装置图，调取装置最近监测数据；观察是否有告警信息，如有，告警信息对对应故障点定位并进行闪动提示；用于选择相应的设备实现具体的监测数据、远程控制或视频控制。本发明通过以拓朴图的形式展现线路运行图及杆塔装置图，并能进行监测数据调取及远程控制等操作。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。