鐵路光纖直放站設(shè)備調(diào)試方法初探

【摘 要】本文根據(jù)洛湛鐵路無(wú)線(xiàn)列調(diào)工程實(shí)例，簡(jiǎn)要闡述了光纖直放站系統(tǒng)工作原理及設(shè)備調(diào)試、開(kāi)通過(guò)程中出現(xiàn)的常見(jiàn)故障，分析故障原因并提出解決問(wèn)題的方案。

【關(guān)鍵詞】光纖直放站；設(shè)備調(diào)試；故障處理

1、光纖直放站通信系統(tǒng)概述

在鐵路450M無(wú)線(xiàn)列調(diào)傳輸系統(tǒng)中，光纖直放站與LCX相結(jié)合，能實(shí)現(xiàn)鐵路區(qū)間無(wú)線(xiàn)場(chǎng)強(qiáng)100%覆蓋，并具有造價(jià)低、失真小、方便施工等特點(diǎn)，在鐵路通信中發(fā)揮著不可替代的作用。

光纖直放站系統(tǒng)由光纖直放站近端機(jī)、光纖直放站遠(yuǎn)端機(jī)、漏纜、天線(xiàn)、光纖通道及其網(wǎng)管設(shè)備等組成。近端機(jī)通過(guò)耦合器從車(chē)站電臺(tái)耦合電信號(hào)，并將源信號(hào)轉(zhuǎn)換成光信號(hào)傳送到遠(yuǎn)端機(jī)，遠(yuǎn)端機(jī)通過(guò)天線(xiàn)或LCX將信號(hào)傳到區(qū)間。

1.1近端機(jī)與遠(yuǎn)端機(jī)間連接方式

總線(xiàn)型連接方式，采用1根光纖將信號(hào)傳送到各遠(yuǎn)端機(jī)，相鄰遠(yuǎn)端機(jī)通過(guò)光耦合器進(jìn)行比例分光，可節(jié)約光纖資源。工程實(shí)踐中一般采用1對(duì)光纖進(jìn)行1+1熱備份通道。

星型連接方式，近端機(jī)分別與遠(yuǎn)端機(jī)間進(jìn)行單纖連接，當(dāng)光纖資源豐富時(shí)，可采用此種連接方式。

1.2遠(yuǎn)端機(jī)與LCX、天線(xiàn)間連接方式

根據(jù)鐵路沿線(xiàn)地形條件、合理恰當(dāng)?shù)倪x擇連接方式，將更好、更科學(xué)的解決無(wú)線(xiàn)列調(diào)弱場(chǎng)強(qiáng)區(qū)覆蓋問(wèn)題。

2、光纖直放站設(shè)備調(diào)試

2.1 近端機(jī)調(diào)試方法

2.1.1近端機(jī)原理和構(gòu)成

下行方向，直放站近端機(jī)，通過(guò)耦合器從車(chē)站臺(tái)的天線(xiàn)輸出口耦合－40dB的微小信號(hào)（插入損耗＜0.3dB，對(duì)車(chē)站臺(tái)的影響很?。?，由光端機(jī)模塊轉(zhuǎn)換為光信號(hào)，通過(guò)光纜傳輸?shù)竭h(yuǎn)端機(jī)。上行方向，遠(yuǎn)端機(jī)把接收到的機(jī)車(chē)臺(tái)信號(hào)通過(guò)光纖傳輸?shù)浇藱C(jī)，近端機(jī)把收到的光信號(hào)還原成電信號(hào)，最后通過(guò)耦合器傳輸給車(chē)站臺(tái)。

近端機(jī)主要由RF射頻單元；光端機(jī)單元；監(jiān)控單元；電源單元等組成。

2.1.2具體調(diào)試方法（以南京泰通設(shè)備單機(jī)調(diào)試為例）

近端機(jī)單機(jī)調(diào)試在機(jī)房?jī)?nèi)由1名技術(shù)人員即可完成。

（1）纜線(xiàn)連接：采用專(zhuān)用RJ45電纜，將便攜網(wǎng)管（筆記本電腦）RJ45串口與本機(jī)監(jiān)控單元面板上的RJ45口連接起來(lái)，注意插拔連接設(shè)備的RJ45電纜頭時(shí)，設(shè)備應(yīng)處于關(guān)機(jī)狀態(tài)。

（2）加電自檢后，在接口中選擇“網(wǎng)絡(luò)通訊”，設(shè)置端口號(hào)為3030，點(diǎn)擊啟動(dòng)服務(wù)。

（3）設(shè)置近端機(jī)IP地址。注意：近端機(jī)的IP地址與便攜網(wǎng)管IP地址不能相同，IP地址一般從192.168.0.2開(kāi)始設(shè)置，電腦IP地址為192.168.0.1。

（4）設(shè)置各參數(shù)，下行發(fā)射功率為37dBm，上行、下行功放開(kāi)關(guān)打開(kāi)，上行門(mén)限值一般設(shè)置為-90dBm，其中上行門(mén)限值和上行門(mén)限衰減值將根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試情況而確定。

近端機(jī)單機(jī)數(shù)據(jù)調(diào)完后，將根據(jù)遠(yuǎn)端機(jī)調(diào)試情況隨時(shí)進(jìn)行配合調(diào)試。

2.2 遠(yuǎn)端機(jī)調(diào)試方法

2.2.1遠(yuǎn)端機(jī)原理和構(gòu)成

遠(yuǎn)端機(jī)通過(guò)通信光纖與近端機(jī)連接，把近端機(jī)送入的光信號(hào)還原成RF信號(hào)，并將此信號(hào)進(jìn)行放大后將信號(hào)覆蓋到弱場(chǎng)區(qū)。

它主要由射頻部分，光電信號(hào)轉(zhuǎn)換部分，電源部分，監(jiān)控部分等四個(gè)部分組成.

2.2.2遠(yuǎn)端機(jī)具體調(diào)試方法

遠(yuǎn)端機(jī)調(diào)試須與近端機(jī)、車(chē)站電臺(tái)配合進(jìn)行調(diào)試，遠(yuǎn)端機(jī)調(diào)試，應(yīng)從離近端機(jī)最近一臺(tái)開(kāi)始，逐臺(tái)往半?yún)^(qū)間末端進(jìn)行，近、遠(yuǎn)端機(jī)處各配1名調(diào)試人員，區(qū)間派若干人員持便攜電臺(tái)、場(chǎng)強(qiáng)測(cè)試儀配合調(diào)試。

（1）連接方式：用所配專(zhuān)用調(diào)試電纜，將便攜網(wǎng)管RS-232串口與設(shè)備機(jī)箱底端的七芯航插調(diào)試端口連接起來(lái)。

（2）尾纖連接：用設(shè)備自帶專(zhuān)用尾纖將遠(yuǎn)端機(jī)光端口與光分路器進(jìn)行連接，注意一定要用廠(chǎng)家專(zhuān)用尾纖，若換用其他類(lèi)型，至少會(huì)導(dǎo)致3dB光功率差異，尾纖正常連接后，近端機(jī)TXD、RXD綠燈閃，遠(yuǎn)端機(jī)“TX數(shù)據(jù)”和“RX數(shù)據(jù)”綠燈閃。

（3）參數(shù)設(shè)置

加電自檢后，打開(kāi)調(diào)試軟件，在接口中選擇“串口通訊”，端口號(hào)為3030，設(shè)置各參數(shù)，如下行發(fā)射功率為37dBm，上行功放、下行功放、上行門(mén)限設(shè)置為打開(kāi)狀態(tài)，其中上行門(mén)限值和上行門(mén)限衰減值將根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試結(jié)果來(lái)確定。

（4）調(diào)試種類(lèi)

①查詢(xún)所屬近端機(jī)地址;設(shè)置所屬近端機(jī)地址;②查詢(xún)、設(shè)置遠(yuǎn)端機(jī)參數(shù)：遠(yuǎn)端機(jī)編號(hào)時(shí)，可將同一網(wǎng)管內(nèi)的所有設(shè)備自北往南統(tǒng)一順序編號(hào)；③調(diào)試本地近端機(jī)及遠(yuǎn)端機(jī)，也可通過(guò)本地近端機(jī)查詢(xún)遠(yuǎn)端機(jī);

（5）現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)

近、遠(yuǎn)端機(jī)數(shù)據(jù)做完后，須進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)通話(huà)實(shí)驗(yàn)、場(chǎng)強(qiáng)測(cè)試。

①下行試驗(yàn)：車(chē)站電臺(tái)長(zhǎng)發(fā)（異頻雙工、異頻單工），近端機(jī)所轄范圍內(nèi)遠(yuǎn)端機(jī)均開(kāi)始運(yùn)行，用便攜式場(chǎng)強(qiáng)測(cè)試儀對(duì)區(qū)間場(chǎng)強(qiáng)進(jìn)行測(cè)試，隧道內(nèi)每隔50m進(jìn)行一次測(cè)試，明區(qū)間每隔100m進(jìn)行一次測(cè)試，測(cè)試值正常應(yīng)在0dBm（電化區(qū)段）、-10dBm（非電化區(qū)段）。下行試驗(yàn)時(shí)，近端機(jī)范圍內(nèi)的遠(yuǎn)端機(jī)下行狀態(tài)顯示燈亮。

②上行實(shí)驗(yàn)：用便攜式電臺(tái)與所屬車(chē)站臺(tái)進(jìn)行通話(huà)試驗(yàn)，通話(huà)聲音應(yīng)清晰、連貫，若車(chē)站臺(tái)無(wú)人接聽(tīng)，則應(yīng)聽(tīng)到車(chē)站臺(tái)送來(lái)的回鈴音，為防止信號(hào)越區(qū)引起誤會(huì)，試驗(yàn)時(shí)相應(yīng)車(chē)站臺(tái)應(yīng)有專(zhuān)人配合試驗(yàn)。上行試驗(yàn)時(shí)，便攜電臺(tái)所屬遠(yuǎn)端機(jī)上行狀態(tài)顯示燈亮。

3、常見(jiàn)故障處理及解決方法

光纖直放站設(shè)備調(diào)試、運(yùn)行過(guò)程中，常見(jiàn)問(wèn)題或故障主要出在遠(yuǎn)端機(jī)上，大致有：遠(yuǎn)端機(jī)發(fā)無(wú)光告警、遠(yuǎn)端機(jī)收無(wú)光告警、遠(yuǎn)端機(jī)斷電告警、遠(yuǎn)端機(jī)門(mén)禁告警、遠(yuǎn)端機(jī)駐波告警、遠(yuǎn)端機(jī)通信故障、遠(yuǎn)端機(jī)下行沒(méi)功率輸出或輸出功率過(guò)小等等，現(xiàn)簡(jiǎn)要講解故障原因及其解決方案。

3.1 遠(yuǎn)端機(jī)發(fā)無(wú)光告警

3.1.1故障現(xiàn)象及描述：

（1）光模塊上的告警燈告警（光端機(jī)亮紅燈）；（2）光模塊輸出光功率（1310）很小或無(wú)光功率輸出。

3.1.2故障分析：遠(yuǎn)端機(jī)內(nèi)的光模塊損壞。

3.1.3解決方案：更換遠(yuǎn)端機(jī)內(nèi)的光模塊。

3.1.4遠(yuǎn)端機(jī)輸出光功率測(cè)試方法如右圖10：

3.2 遠(yuǎn)端機(jī)收無(wú)光告警

3.2.1故障現(xiàn)象及描述：

（1）光模塊上的告警燈PDALM；（2）遠(yuǎn)端機(jī)面板上光路狀態(tài)燈亮紅燈；（3）光模塊的輸入光功率（1550）很小或無(wú)光功率輸入（<-15dBm）。

3.2.2故障分析：

（1）光纖損耗大或光纖斷；（2）遠(yuǎn)端機(jī)所屬的近端機(jī)沒(méi)有工作機(jī)（K932+284.27，高州至山閣區(qū)間）指示面板光路亮紅燈，導(dǎo)致測(cè)試不合格，現(xiàn)場(chǎng)確認(rèn)近端機(jī)傳過(guò)來(lái)的光功。

3.2.3解決方案：

（1）現(xiàn)場(chǎng)確認(rèn)遠(yuǎn)端機(jī)所屬的遠(yuǎn)端機(jī)有沒(méi)有工作；（2）測(cè)量光纖的損耗或斷點(diǎn)。

3.2.4遠(yuǎn)端機(jī)輸入光功率測(cè)試方法：

（1）測(cè)量下行光路輸入遠(yuǎn)端機(jī)光功率：測(cè)試儀表為光功率計(jì)，儀表設(shè)備λ=1550，輸入光功率：≥-10dBm。（2）測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)：損耗0.5dB/光法蘭盤(pán)，損耗0.35dB/公里光纜。

3.3 遠(yuǎn)端機(jī)斷電告警

3.3.1故障現(xiàn)象及描述：

（1）遠(yuǎn)端機(jī)面板上電源狀態(tài)燈亮紅燈；（2）遠(yuǎn)端機(jī)電源箱無(wú)AC220輸入；（3）網(wǎng)管中心軟件界面有“遠(yuǎn)端機(jī)斷電告警”顯示。

3.3.2故障分析：

（1）貫通電或市電停電；（2）AC220輸入處空氣開(kāi)關(guān)跳閘；（3）電源模塊的斷電告警電平輸出不對(duì)；（4）斷電告警線(xiàn)接觸不良。

3.3.4解決方案：

（1）現(xiàn)場(chǎng)檢查遠(yuǎn)端機(jī)處UPS電源或電源箱的輸入電壓；（2）現(xiàn)場(chǎng)檢查AC220輸入處空氣開(kāi)關(guān)的容量及是否跳閘；（3）如果電源模塊的斷電告警電平輸出不對(duì)則更換電源模塊；（4）斷電告警線(xiàn)接觸不良處重新插接。

3.4 遠(yuǎn)端機(jī)門(mén)禁告警

3.4.1故障現(xiàn)象及描述：網(wǎng)管中心軟件界面有“遠(yuǎn)端機(jī)門(mén)禁告警”顯示。

3.4.2故障分析：

（1）遠(yuǎn)端機(jī)的門(mén)被打開(kāi)了；（2）門(mén)禁開(kāi)關(guān)壞。

3.4.3解決方案：

（1）現(xiàn)場(chǎng)檢查遠(yuǎn)端機(jī)的門(mén)是否被打開(kāi)，關(guān)閉并鎖好；（2）檢查門(mén)禁（按下為導(dǎo)通），如果門(mén)禁開(kāi)關(guān)壞需更換。

3.5 遠(yuǎn)端機(jī)駐波告警

3.5.1故障現(xiàn)象及描述：網(wǎng)管中心軟件界面有“遠(yuǎn)端機(jī)駐波告警”顯示。

3.5.2故障分析：

（1）遠(yuǎn)端機(jī)射頻輸出口的射頻電纜松動(dòng)；（2）接在遠(yuǎn)端機(jī)射頻輸出口上的饋線(xiàn)、天線(xiàn)、漏纜、功分器、避雷器等器件的駐波比過(guò)大（饋線(xiàn)接頭進(jìn)水、饋線(xiàn)外皮破損、漏纜斷裂等）；（3）功放模塊的駐波告警輸出電平不對(duì)；（4）在設(shè)備不工作的時(shí)候，上行指示燈還亮的話(huà)，那就將射頻纜從設(shè)備上取下來(lái)如果上行狀態(tài)燈還亮的話(huà)，那就是駐波干擾。

3.5.3解決方案：

（1）現(xiàn)場(chǎng)檢查遠(yuǎn)端機(jī)輸出的射頻電纜是否松動(dòng)，需擰緊；（2）現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量遠(yuǎn)端機(jī)射頻輸出口連接器件的駐波比（駐波儀或通過(guò)式功率計(jì)）；（3）用加匹配負(fù)載的方法確認(rèn)駐波產(chǎn)生的位置；（4）如果功放模塊的斷電告警電平輸出不對(duì)則更換功放模塊。

3.6 遠(yuǎn)端機(jī)通信故障

3.6.1故障現(xiàn)象及描述：網(wǎng)管中心軟件界面有“遠(yuǎn)端機(jī)通信故障”顯示，但是能查詢(xún)到近端機(jī)。

3.6.2故障分析：

（1）遠(yuǎn)端機(jī)貫通電或市電斷電時(shí)間太長(zhǎng)，后備電池欠壓保護(hù)，導(dǎo)致遠(yuǎn)端機(jī)無(wú)法正常工作；（2）近端機(jī)與遠(yuǎn)端機(jī)之間的光纖損耗過(guò)大或中斷；（3）遠(yuǎn)端機(jī)的地址設(shè)置不正確；（4）近端機(jī)設(shè)置所帶遠(yuǎn)端機(jī)數(shù)量不正確；（5）近/遠(yuǎn)端光模塊收發(fā)數(shù)據(jù)不正確，存在誤碼；（6）近/遠(yuǎn)端機(jī)監(jiān)控板收發(fā)數(shù)據(jù)不正確。

3.6.3解決方案：

（1）檢查網(wǎng)管歷史記錄，遠(yuǎn)端機(jī)是否供電正常；（2）檢查光纖損耗；（3）檢查遠(yuǎn)端機(jī)的地址撥碼開(kāi)關(guān)，確認(rèn)地址正確；（4）確認(rèn)近端機(jī)參數(shù)設(shè)置正確；（5）分別截取光模塊和監(jiān)控板的收發(fā)數(shù)據(jù)，確定故障模塊。

3.7 遠(yuǎn)端機(jī)下行沒(méi)功率輸出或輸出功率過(guò)小

3.7.1故障現(xiàn)象及描述：車(chē)站發(fā)下行信號(hào)時(shí)，遠(yuǎn)端機(jī)下行狀態(tài)燈不亮，電流表不動(dòng)，在遠(yuǎn)端機(jī)射頻輸出端口測(cè)量不到輸出功率。

3.7.2故障分析：

（1）遠(yuǎn)端機(jī)供電不正常；（2）近端機(jī)耦合輸入信號(hào)過(guò)小，導(dǎo)致無(wú)法打開(kāi)下行功放門(mén)限；（3）近端機(jī)與遠(yuǎn)端機(jī)之間的光纖損耗過(guò)大或中斷，導(dǎo)致無(wú)法打開(kāi)下行功放門(mén)限；（4）遠(yuǎn)端機(jī)光模塊的射頻輸出電平?。?gt;-20dBm），打不開(kāi)功放模塊門(mén)限；

（5）功放模塊壞。

3.7.3解決方案：

（1）檢查遠(yuǎn)端機(jī)的供電是否正常；（2）測(cè)量近端機(jī)耦合輸入信號(hào)電平；（3）檢查光纖損耗；（4）測(cè)量遠(yuǎn)端機(jī)光模塊的射頻輸出電平；（5）更換功放模塊。