廣播電視信號(hào)傳輸中光通路的常用測(cè)試方法

王 鏑

（國(guó)家新聞出版廣電總局 北京廣播電視維護(hù)中心，北京 110035）

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廣播電視信號(hào)傳輸中光通路的常用測(cè)試方法

王 鏑

（國(guó)家新聞出版廣電總局 北京廣播電視維護(hù)中心，北京 110035）

摘 要：光纜傳輸在各個(gè)領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用，而維護(hù)方式是依靠巡線人員的判斷，因此存在一定的難度。該篇文章筆者介紹了幾種常用的測(cè)試方法。

關(guān)鍵詞：信號(hào)傳輸；光纜；測(cè)試方法

一、光纜通信的發(fā)展現(xiàn)狀

20世紀(jì)以來(lái)，通信業(yè)的發(fā)展帶動(dòng)整個(gè)光通信行業(yè)技術(shù)的快速成熟，擴(kuò)大了整個(gè)市場(chǎng)的規(guī)模，降低了光纜通訊中的成本，促使光傳輸技術(shù)在各個(gè)行業(yè)、領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。近些年來(lái)，光纜已經(jīng)成為現(xiàn)代廣播、電視的主要有線傳輸介質(zhì)，承載著廣播、電視信號(hào)源的傳輸，是廣播、電視安全播出和運(yùn)轉(zhuǎn)的基本保證，在整個(gè)節(jié)傳系統(tǒng)中承擔(dān)著重要責(zé)任。

光纜的維護(hù)是將線路的損耗控制在合理范圍內(nèi)，其中包括線路整體損耗、接口損耗、終端法蘭損耗等。在日常維護(hù)中，如何做到信號(hào)的暢通，如何在發(fā)生故障時(shí)短時(shí)間內(nèi)完成故障的處理及線路的恢復(fù)工作，利用測(cè)試設(shè)備在最短的時(shí)間內(nèi)完成事故點(diǎn)定位是線路維護(hù)工作中必須掌握的技能，也是維護(hù)工作的重點(diǎn)。

二、光纜事故的類(lèi)型特點(diǎn)

光纜具有耐腐蝕性強(qiáng)的特點(diǎn)，保障了其在沒(méi)有強(qiáng)大外力的作用下，信號(hào)在損耗很小的范圍內(nèi)進(jìn)行傳輸。就是在惡劣的環(huán)境下，光纜還是能保持良好的傳輸效果。現(xiàn)在，我們的維護(hù)手段主要是依靠巡線人員的判斷預(yù)測(cè)可能的斷點(diǎn)，在預(yù)想的點(diǎn)位附近走尋查找。這樣，搶修時(shí)間往往受到斷點(diǎn)位置的隱蔽、施工環(huán)境復(fù)雜等方面的影響，很難快速找到斷點(diǎn)。如何能在第一時(shí)間發(fā)現(xiàn)斷線位置，可靠、準(zhǔn)確的測(cè)試方法成為縮短排查故障時(shí)間的關(guān)鍵。

三、光纜維護(hù)方法

光纜測(cè)試方法：

常用的光纜測(cè)試方法有：連通性測(cè)試、功率測(cè)試和反射損耗測(cè)試3種，現(xiàn)如下分別簡(jiǎn)述：

第一，連通性測(cè)試。連通性測(cè)試是基礎(chǔ)的測(cè)試方法，通過(guò)可見(jiàn)光，維護(hù)人員可以直觀地判斷線路是否連通。具體方法如下：將紅光源接入光纜中繼端的法蘭中，將光信號(hào)傳入線路中，完成信號(hào)在線路中的傳輸，有效傳輸距離在15公里左右。在光纜中繼端的另一側(cè)，通過(guò)接收可見(jiàn)光，維護(hù)人員查看是否能夠接收到紅光，可視表示線路連通，反之表示線路中斷，需要立即排查故障位置。此方式常用在光纜終端機(jī)房的尾纖、跳線中，是光纜連通性最基本的測(cè)試方法，但是通常情況下，紅光源的測(cè)試并不能發(fā)現(xiàn)光纜在很大損耗下的信號(hào)收、發(fā)情況，所以只能作為光纜連通性的基礎(chǔ)測(cè)試方法，為維護(hù)人員提供基礎(chǔ)的線路連通性信息，應(yīng)用在對(duì)損耗范圍較大的線路故障排查中，不能作為光纜工程的驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)。

第二，光功率測(cè)試。光功率測(cè)試方法：需要維護(hù)人員同時(shí)在光纜中繼端兩側(cè)檢測(cè)，并且兩側(cè)的維護(hù)人員需要同步收、發(fā)功率，及時(shí)將數(shù)據(jù)反饋給對(duì)方，這是測(cè)試光纜線路傳輸效率的有效方法，能夠通過(guò)測(cè)試的數(shù)據(jù)有效反映出光纜線路的實(shí)際傳輸效果，為維護(hù)人員提供有據(jù)可依的維護(hù)數(shù)據(jù)。在測(cè)試中，為了線路測(cè)試的有效性，需要另準(zhǔn)備一條長(zhǎng)度在1km的跳接線，避免測(cè)試中的鬼影出現(xiàn)。在實(shí)際應(yīng)用中，伴隨著線路傳輸距離的增加，線路損耗的增大，光功率的收發(fā)數(shù)值差會(huì)越來(lái)越大，在能夠接收到光功率的基礎(chǔ)上，收、發(fā)功率之差越小表示光纜傳輸?shù)膿p耗越小，整條線路的傳輸效果越好，操作流程如下：一是在發(fā)送端將1km跳線接入測(cè)試光纜的法蘭中，將功率計(jì)接入跳接的另一端，觸發(fā)光功率計(jì)，使其向線路發(fā)送光，同時(shí)觀察、記錄在光功率測(cè)試儀上顯示的功率值。二是接收端的操作不需要使用跳線，用跳接線取代原來(lái)的跳線，接上光功率測(cè)試儀，當(dāng)發(fā)現(xiàn)接收端顯示的數(shù)據(jù)有變化時(shí)，說(shuō)明設(shè)備已經(jīng)檢測(cè)到發(fā)出的功率，即接收到發(fā)送端的光功率值。在同步兩端數(shù)據(jù)后，發(fā)現(xiàn)收發(fā)兩端數(shù)據(jù)不一致，兩端設(shè)備的光功率值之差就是此條線路的整體損耗量。

第三，光時(shí)域反射儀測(cè)試（OTDR）。其中，衡量OTDR的性能指標(biāo)的關(guān)鍵是動(dòng)態(tài)范圍——即在滿足給定誤碼的條件下，光端機(jī)接入連接器，能接收最大的光功率與最小光功率電平值（接收靈敏度）之差。動(dòng)態(tài)范圍越大，所能測(cè)試距離越長(zhǎng)。

光時(shí)域反射儀（OTDR）是一個(gè)用于確定光纖網(wǎng)絡(luò)特性的測(cè)試儀。主要用于檢測(cè)、定位與描述光纖鏈路上的事件。其主要優(yōu)點(diǎn)是能夠顯示整條線路的實(shí)際傳輸情況，把每一個(gè)事件都能夠以效果圖的形式展現(xiàn)出來(lái)，便于維護(hù)人員直觀地進(jìn)行分析，從而獲得完整的光纖特性曲線圖。

OTDR是檢測(cè)光通路中最為常用的分維護(hù)設(shè)備，不僅可以反映線路的通斷，還能分析出故障點(diǎn)的位置，特別是對(duì)一些損耗大，但又沒(méi)有中斷的事件點(diǎn)能夠給予明確的提示，通過(guò)操作設(shè)備將焦點(diǎn)移動(dòng)至事件點(diǎn)，系統(tǒng)可以顯示此點(diǎn)的損耗數(shù)據(jù)，通過(guò)分析有利于故障類(lèi)型的判斷。

光時(shí)域反射儀測(cè)試工作的基本原理是：利用光在線路中的傳輸時(shí)間計(jì)算出光纜線路的距離，由此判斷出光纜的另一端即可能的中斷點(diǎn)的位置。所以，OTDR測(cè)試常常用于故障點(diǎn)的定位。在損耗大的線路維護(hù)中，也可以分析事件點(diǎn)的位置，獲知實(shí)際情況及進(jìn)行修理。OTDR測(cè)試結(jié)果為維護(hù)人員在線路檢測(cè)和應(yīng)急維護(hù)中提供了重要數(shù)據(jù)。

根據(jù)不同的故障類(lèi)型，可以采取以下三種方式進(jìn)行OTDR測(cè)試：

第一，不加尾纖的測(cè)試。不測(cè)量光纜線路的兩個(gè)中繼端，只進(jìn)行光纜線路的測(cè)量。此種測(cè)試方式可以測(cè)試光信號(hào)在線路中的傳輸情況，忽略掉它們兩個(gè)的損耗，即光纜的前、后終端不能被測(cè)試。缺點(diǎn)是不能確定端點(diǎn)連接器點(diǎn)的損耗。為了解決這一問(wèn)題，在OTDR的發(fā)射位置（前端）以及被測(cè)光纖的接收位置上加上一段尾纖，從而將原有光纜延長(zhǎng)，將終端作為其中一個(gè)事件點(diǎn)，完成線路的整體測(cè)試。

第二，加尾纖的測(cè)試。測(cè)量光纜線路的兩個(gè)中繼端，對(duì)整個(gè)光纜線路進(jìn)行測(cè)量。此種測(cè)試方式不僅可以測(cè)試光信號(hào)在線路中的傳輸情況，而且可以測(cè)試到兩個(gè)中繼端的損耗，此種方式加上發(fā)射與接收兩個(gè)中繼端的光纜創(chuàng)術(shù)光纜，可以測(cè)試整條鏈路的事件點(diǎn)，其中包括線路以及線路中所有的連接點(diǎn)。

第三，環(huán)路測(cè)試。使用發(fā)射與接收光纜的環(huán)回測(cè)試，此種方式可以測(cè)試被測(cè)光纜的整條鏈路以及所有的連接點(diǎn)。由于采用環(huán)回測(cè)量方法，技術(shù)人員僅需要一臺(tái)OTDR用于雙向OTDR測(cè)量。在光纖的一端（近端）執(zhí)行OTDR數(shù)據(jù)讀取。一次可以同時(shí)測(cè)試兩根光纜，所有數(shù)據(jù)讀取時(shí)間被減為二分之一。測(cè)試人員需要兩名，一人在近端OTDR位置，另一人位于光纜另一端，采用跳線或者發(fā)射光纜將測(cè)試的兩根光纜鏈路進(jìn)行連接。

光纜損耗現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量方法及OTDR的監(jiān)測(cè)方式可以分為：

第一，光纜損耗現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量法：一是插入測(cè)量法；二是切斷測(cè)量法；三是后向測(cè)量法。

后向法又稱(chēng)OTDR法，這是一種非破壞性的方法且具有單端測(cè)量的特點(diǎn)，非常適用于現(xiàn)場(chǎng)單盤(pán)測(cè)量，能精確地測(cè)量出單盤(pán)光纖長(zhǎng)度、損耗，也適用于現(xiàn)場(chǎng)障礙點(diǎn)判斷，如水毀、大型自然災(zāi)害等造成的多個(gè)斷點(diǎn)障礙。

第二，OTDR的監(jiān)測(cè)方式。

第三，遠(yuǎn)端測(cè)量法：一是近端測(cè)量法；二是遠(yuǎn)端環(huán)回測(cè)量法。

遠(yuǎn)端測(cè)量法是將OTDR放在局內(nèi)，通過(guò)ODF架上光纖連接器連接到被測(cè)光纖始端進(jìn)行測(cè)試。這是一種比較理想的測(cè)量方式，適用于工程、維護(hù)、障礙判斷等測(cè)試。

四、線路測(cè)試要求

線路測(cè)試要求如下：

在中繼段光纖通道后向散射信號(hào)曲線測(cè)試時(shí)，每次測(cè)試時(shí)儀表測(cè)試設(shè)置應(yīng)相同；應(yīng)進(jìn)行雙向測(cè)試，取其平均值供分析比較；當(dāng)發(fā)現(xiàn)光纖損耗增大或后向散射信號(hào)曲線上有大臺(tái)階時(shí)，應(yīng)進(jìn)行檢查和分析，找出原因（如光纖接頭損耗增大、線路中活動(dòng)連接器的連接損耗增大等）并及時(shí)處理；如發(fā)現(xiàn)光纜中若干根光纖的衰減變動(dòng)量都大于0.1dB/km，應(yīng)采取改善措施。

在對(duì)地絕緣電阻測(cè)試時(shí)，當(dāng)金屬護(hù)套對(duì)地絕緣電阻低于2MΩ/盤(pán)時(shí)，需用故障探測(cè)儀查明外護(hù)層破損位置。測(cè)試時(shí)，應(yīng)排除光纜接頭盒對(duì)地絕緣不良或進(jìn)水的影響。當(dāng)金屬護(hù)套對(duì)地絕緣電阻很低，且致使該纜中若干根光纖的衰減變動(dòng)量大于0.1dB/km時(shí)，則表明已危及光纜的安全，應(yīng)迅速進(jìn)行修復(fù)。

五、結(jié)語(yǔ)

光纜測(cè)試在線路維護(hù)中的應(yīng)用基本實(shí)現(xiàn)了距離的準(zhǔn)確測(cè)量，并在最短的時(shí)間內(nèi)為維護(hù)人員提供關(guān)于故障點(diǎn)有效的信息。從而縮短搶修時(shí)間，減輕了維護(hù)人員的工作難度，更加科學(xué)地利用現(xiàn)代技術(shù)完成廣播電視傳輸光纜的各項(xiàng)維護(hù)工作。文章中如有不妥之處，還望指正。

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中圖分類(lèi)號(hào)：TN941.1

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

文章編號(hào)：1674-8883（2016）08-0357-02

作者簡(jiǎn)介：王鏑（1971—），男，北京人，本科，工程師，研究方向：廣電系統(tǒng)節(jié)目傳輸光電纜的建設(shè)和維護(hù)。