光纜線路障礙的一些淺析

【摘 要】隨著近年來光纜線路的使用，光纖通信的安全性以及可靠性受到越來越多人的關(guān)注，一旦發(fā)生線路障礙勢必會嚴(yán)重影響通信生產(chǎn)。要想降低障礙歷時，應(yīng)在線路上準(zhǔn)確定位障礙點。接下來，筆者將結(jié)合多年相關(guān)工作經(jīng)驗，就光纜線路障礙一些問題進(jìn)行淺略探究。

【關(guān)鍵詞】光纜線路 障礙因素 策略探究

一、前言

營口港現(xiàn)轄鲅魚圈、仙人島、營口、盤錦、葫蘆島綏中五大港區(qū)，形成陸域面積30多平方公里。已經(jīng)建成光纜線路30萬余公里，主要用于數(shù)據(jù)及監(jiān)控圖像的傳輸。完善的“電子商務(wù)、電子口岸、電子港務(wù)”三大信息平臺，使港口管理實現(xiàn)了信息化、現(xiàn)代化。整個通信網(wǎng)絡(luò)采用光纖傳輸，降低了運營成本，并在可靠性、安全性方面比傳統(tǒng)通信大幅提高，也為集團(tuán)全新電信運營模式的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。

但是，頻繁的港區(qū)建設(shè)施工、復(fù)雜的建設(shè)環(huán)境又給光纜線路的安全運行帶來諸多危險因素。在發(fā)生光纜故障時，如何精確定位障礙點，以便在最短時間內(nèi)搶修光纜，迅速恢復(fù)通信，是信息部門工程技術(shù)人員所要面對的重要問題。

二、光纜線路幾種較為常見障礙原因及其現(xiàn)象分析

（一）造成光纜線路故障的原因

引起光纜線路故障的原因可以分為以下四種：1.自然災(zāi)害：光纖進(jìn)水長期浸泡引起光纖衰減增大；強(qiáng)風(fēng)暴、雷擊損傷光纜；高壓輸電線與光纜接觸，產(chǎn)生高壓電流燒斷光纜以及動物啃咬造成光纜斷裂斷纖；2.人為因素：技術(shù)人員在作業(yè)過程中由于操作不當(dāng)引起的光纜故障；人為故意毀壞通信設(shè)施或盜割造成通信中斷；3.外力作用：在地下通信光纜通過的地方進(jìn)行挖掘性施工挖斷光纜；車輛碰撞路邊通信桿路或者裝載超高的車輛從架空光纜下方通過時，拉斷光纜；4.光纜本身原因：接頭盒進(jìn)水、光纖年久老化造成自然斷纖，導(dǎo)致光纖損耗增大；環(huán)境溫度過高或過低造成的光纜損壞。

（二）光纜線路常見的障礙現(xiàn)象分析

比較容易查找的障礙一般多是由于外力作用導(dǎo)致。這類障礙點可以結(jié)合光纜檔案維護(hù)資料，通過OTDR檢查障礙點的距離。與此同時，指揮線路維修人員沿線路巡查，看是否有動土施工，架空光纜處是否有明顯的拉傷、火災(zāi)等。這類障礙一般較容易定位障礙的準(zhǔn)確位置。但很多時候，障礙點并不在明顯位置，不易定位。可以結(jié)合OTDR檢測的障礙點，如出現(xiàn)明顯的菲涅爾反射峰，與資料核對，如果與某一接頭距離相近，可初步判斷為接頭點盒內(nèi)光纖障礙。因為光纖盒內(nèi)斷裂多為鏡面性斷裂，在OTDR上會有較大的菲涅爾反射峰。若障礙點與接頭距離相差較大，可判斷為纜內(nèi)障礙。根據(jù)判斷出的障礙點距離或位置信息結(jié)合光纜維護(hù)資料進(jìn)行分析判斷，然后從所定位的點開始丈量地面距離，直至最終準(zhǔn)確定位障礙點。還有一種發(fā)生在機(jī)房終端的障礙，有近端終端和遠(yuǎn)端終端兩種。近端終端在OTDR上無任何曲線信息，觀察不到光纖。可加入一段500～1000米左右測試用纖，以便有效避開儀表盲區(qū)的尾纖，進(jìn)行近端測試。遠(yuǎn)端終端故障測試時，曲線與正常曲線沒有太大區(qū)別?？蓪h(yuǎn)端進(jìn)行放大，觀察遠(yuǎn)端反射峰的大小，或更換測試方向，對其進(jìn)行測試。

三、光纜線路故障點的判斷及影響因素分析

（一）光纜線路故障點的判斷。見下圖：

（二）影響光纜線路障礙測試準(zhǔn)確性的因素分析

1.OTDR檢測儀表自身存在一定偏差。OTDR自身的偏差主要反映在距離分辨率上，不同的測試距離所產(chǎn)生的偏差不同。在150 km測試范圍時，測試誤差達(dá)±40m；2.操作測試儀表不正確產(chǎn)生的偏差：①儀表折射率設(shè)置出現(xiàn)偏差。②選擇量程范圍不當(dāng)。③選擇脈沖寬度不當(dāng)。④選擇平均處理時間不當(dāng)。⑤光標(biāo)位置不當(dāng)；3.計算誤差。在進(jìn)行障礙點計算過程中，會涉及多方面因素，誤差的存在、結(jié)果取舍問題等等，都會導(dǎo)致距離偏差過大；4.光纜線路資料不準(zhǔn)確造成的誤差。由于在線路施工中沒有注意積累資料或記錄的資料可信度較低，使得線路竣工資料與實際不相符，依據(jù)這樣的資料，不可能準(zhǔn)確地測定出障礙點。

（三）如何避免測試誤差

首先，需要正確設(shè)置OTDR儀表參數(shù)，并準(zhǔn)確設(shè)定測試波長與折射率。設(shè)置準(zhǔn)確的儀表參數(shù)，是進(jìn)行準(zhǔn)確測試的基礎(chǔ)。正確設(shè)置測試范圍檔，進(jìn)行障礙點測量時，測試范圍檔需要大于被測距離，同時，又與被測距離相近，充分利用儀表精確性能。如果需要使用儀表的放大功能，可將光標(biāo)定位在具體拐點上，將圖像放大到原來的25倍，分辨率低于1m，這樣測試結(jié)果比較準(zhǔn)確。一般來說，故障測試需要在光纜線路兩個方向同時進(jìn)行，然后將兩端的測試結(jié)果、計算結(jié)果綜合比較分析，進(jìn)一步精確定位障礙點。這就要求最大限度的保證儀表的型號、參數(shù)及使用方法的一致性，從而保證測試結(jié)果之間的可比性。所以，在每次進(jìn)行測試時，需要詳細(xì)記錄測試參數(shù)與儀表型號。但如果故障點周圍路由沒有顯著的標(biāo)志、特征，無法確定具體故障點時，可以采用另外一種測試方法：接頭處就近測量。在初步測量位置開挖，并將測試儀表設(shè)置為動態(tài)測量狀態(tài)。

在實際測量過程中，障礙點地面丈量長度、光纜皮長以及光纖長度各不相同，有時差距會比較大。使用OTDR測量出的障礙點距離，無法在地面上直接準(zhǔn)確定位，也無法準(zhǔn)確表示光纜皮長。所以，為了更加準(zhǔn)確、快速的定位障礙點，必須建立準(zhǔn)確、完整的數(shù)據(jù)資料。接頭-纖長記錄，標(biāo)石-距離表，接頭坑記錄，特殊地段記錄，ODF架、終端盒以及接頭盒等光纖盤留長度，從而在故障點路由長度換算時，及時扣除。

收集到了較為完整、準(zhǔn)確的一手資料，就能夠把OTDR測量的光纖故障長度直接與原始資料進(jìn)行對比，從而準(zhǔn)確、快速找到故障點。需要注意一點，要想準(zhǔn)確定位故障點，需要將光纖測試長度轉(zhuǎn)換為接頭點至故障點之間的地面長度。接頭點至故障點之間的地面長度=（把OTDR測量的光纖故障長度-盤留光纖長度）/（1+絞縮率）-接頭位置光纜長度-測試端與故障點之間的盤留光纖長度。

四、幾種常見的故障曲線及分析

OTDR故障曲線有很多種，這里列舉筆者工作中常見的三種曲線進(jìn)行分析。

（以下坐標(biāo)橫向X軸代表距離，單位：公里、米等；Y軸代表返回的信號電平，單位：dB）

（一）光纖存在斷點

曲線在末端沒有任何反射峰就掉下去了。這說明光纖在曲線掉下去的地方斷了，或者是光纖可能在該點有打折。在地下光纜通過的地方由于挖掘性施工而造成的光纜斷裂就會出現(xiàn)上圖情況。在線路上排障時，測試人員利用 OTDR 打時實監(jiān)測，根據(jù)已知的原纖芯距離，按照圖中的這種情況來判斷纖芯故障位置。

（二）異常情況

上圖曲線有3種可能：一是儀表的尾纖沒有插好，二是無法打進(jìn)光脈沖，三是斷點位置比較近。首先要檢查尾纖連接情況，再調(diào)整一下OTDR設(shè)置，最后把距離、脈沖調(diào)到最小。再重新進(jìn)行測試，如還是上圖曲線，即為尾纖有問題或斷點位置近，更換尾纖。如排除尾纖問題，可擦洗識配器，或就近查看纖芯。

（三）非反射事件

曲線中間有明顯臺階，這個臺階是一個比較大的損耗點，曲線在該點向下掉，稱為非反射事件，多數(shù)為該纖芯打折，彎曲過小，受到外界損傷等因素。因為光纖的原理就是通過光的全反射或者帶損耗的部分反射來傳輸數(shù)據(jù)的，光纖在使用中如果幅度彎太大，會使光纖不能進(jìn)行反射傳輸數(shù)據(jù)，導(dǎo)致通信中斷。

綜上，本文針對光纜線路幾種較為常見的障礙及其測試影響因素進(jìn)行了分析。弄清影響光纜線路障礙點精確定位的主要因素是什么，我們就可以對癥下藥，從而減少測量偏差，做到精確定位障礙位置。這樣就可以縮短故障搶修時間，迅速恢復(fù)通信，避免報修中的彎路。

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