光纜斷點(diǎn)的快速定位查找

蘇建華

（中國通信建設(shè)第四工程局有限公司，河南 鄭州 450052）

0 引言

隨著我國通信網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的快速發(fā)展，光纖網(wǎng)絡(luò)已四通八達(dá)。分布有國家干線網(wǎng)、本地網(wǎng)、接入網(wǎng)、城域網(wǎng)、FTTX用戶網(wǎng)等各種光纖網(wǎng)絡(luò)，方便了人們的信息聯(lián)絡(luò)、工作和生活，但龐大的光纖網(wǎng)絡(luò)，也給網(wǎng)絡(luò)維護(hù)人員帶來了大量繁重的維護(hù)和搶修工作。特別是早期建設(shè)的部分光纜線路網(wǎng)絡(luò)，由于原始資料對(duì)新的環(huán)境變化更新不及時(shí)，或文件丟失、不準(zhǔn)確等原因，為光纜線路的搶修工作帶來很大不便，往往在出現(xiàn)光纜故障時(shí)耗費(fèi)很大的時(shí)間和精力計(jì)算和定位光纖的障礙點(diǎn)，延遲了搶修的時(shí)間。本文介紹一種通過在Excel表格中輸入斷點(diǎn)光纖長度，即可自動(dòng)計(jì)算出關(guān)鍵點(diǎn)GPS信息與斷點(diǎn)位置，從而快速定位光纜故障點(diǎn)的方法，并可以通過手持GPS或手機(jī)電子地圖等快速導(dǎo)航到光纜斷點(diǎn)，為光纜線路維護(hù)人員節(jié)約搶修時(shí)間提供幫助。

1 數(shù)據(jù)收集與整理

1.1 GPS定位信息收集

在負(fù)責(zé)維護(hù)的光纜中繼段線路上，使用手持GPS定位需要的各種關(guān)鍵點(diǎn)，如通信管道的人手孔、直埋光纜的標(biāo)石、架空線路的電桿、以及線路的起止點(diǎn)、轉(zhuǎn)角點(diǎn)、交越點(diǎn)、接頭點(diǎn)、預(yù)留點(diǎn)、直線段每間隔100米點(diǎn)（根據(jù)需要確定）等位置，進(jìn)行GPS定位并存儲(chǔ)信息，此工作可在日常巡檢中陸續(xù)進(jìn)行（如工程竣工資料中有這些數(shù)據(jù)，則可以略過此步驟）。

1.2 關(guān)鍵點(diǎn)GPS數(shù)據(jù)編輯整理

將定位存儲(chǔ)的GPS信息導(dǎo)出到Excel表格中進(jìn)行整理編輯，包括對(duì)每一個(gè)關(guān)鍵定位點(diǎn)的標(biāo)樁號(hào)錄入（直埋線路標(biāo)石號(hào)、架空線路電桿號(hào)、管道光纜人孔號(hào)等）、對(duì)應(yīng)位置性質(zhì)符號(hào)錄入（轉(zhuǎn)角＜、直線-、預(yù)留Ω、接頭J01、交越X等）、GPS坐標(biāo)信息錄入及UTM平面直角坐標(biāo)轉(zhuǎn)換等；錄入后對(duì)UTM坐標(biāo)使用兩點(diǎn)間距離公式和勾股定理公式計(jì)算和修正各個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)之間的距離。如圖1所示（以海外某直埋線路項(xiàng)目為例，因篇幅所限，僅顯示一部分，下同）。

圖1

1.3 光纜預(yù)留信息收集

根據(jù)光纜線路原始圖紙、竣工文件及維護(hù)資料，結(jié)合現(xiàn)場實(shí)際情況，核實(shí)光纜路由中所有的光纜預(yù)留點(diǎn)和預(yù)留長度，在日常巡檢和維護(hù)工作中，可逐步核對(duì)光纜預(yù)留信息的準(zhǔn)確性，及時(shí)更新維護(hù)圖紙。將核對(duì)無誤的光纜預(yù)留長度對(duì)應(yīng)預(yù)留點(diǎn)的GPS定位信息，錄入到Excel表格中。如圖2所示。

圖2

1.4 光纜長度計(jì)算

根據(jù)GPS定位點(diǎn)的間距，光纜預(yù)留長度，以及光纜敷設(shè)自然彎曲增長率（一般管道光纜、架空光纜取千分之五，直埋光纜取千分之七，實(shí)際工作中應(yīng)根據(jù)地形環(huán)境和敷設(shè)情況進(jìn)行調(diào)整），結(jié)合竣工圖紙、維護(hù)圖紙等資料，利用Excel公式計(jì)算出關(guān)鍵定位點(diǎn)之間的光纜長度和累計(jì)長度。如圖3所示。

圖3

1.5 光纖長度的測量

OTDR設(shè)定合適的測量量程、脈沖寬度、波長等參數(shù)，并根據(jù)使用的光纜出廠折射率（測試斷點(diǎn)時(shí)須使用同一折射率）對(duì)中繼段光纖進(jìn)行測試（如已有準(zhǔn)確完整可略過此步驟），為不影響運(yùn)營中的信道，應(yīng)測試備用光纖通道的長度，并分析出每一接頭位置的光纖長度。

1.6 光纖長度編輯計(jì)算

將OTDR測出的接頭點(diǎn)光纖長度，錄入到與光纜接頭點(diǎn)及其GPS定位信息對(duì)應(yīng)的Excel表格中，根據(jù)光纖長度與光纜皮長的差異計(jì)算出光纖的扭絞系數(shù)，再由扭絞系數(shù)和光纜長度利用Excel公式計(jì)算出每個(gè)定位點(diǎn)的光纖長度及纖長累計(jì)長度，最終的累計(jì)纖長應(yīng)等于中繼段落的總纖長。根據(jù)每一個(gè)定位點(diǎn)的光纖長度信息，倒算出線路反方向的累加光纖長度。如圖4所示。

圖4

1.7 編號(hào)整理

將含有GPS位置信息、光纖長度信息的Excel數(shù)據(jù)進(jìn)行整理，得到光纖斷點(diǎn)信息標(biāo)簽。應(yīng)用INDEX、MATCH等查找引用組合公式，即可根據(jù)任一方向（A-B向或B-A向）測得的光纖斷點(diǎn)長度來確定障礙點(diǎn)位置。如下圖五所示，發(fā)生光纖故障時(shí)，可在“測試方向”后的單元格下拉菜單選擇A-B或B-A，在“斷點(diǎn)纖長輸入”后的單元格內(nèi)輸入光纖斷點(diǎn)長度，Excel即可自動(dòng)計(jì)算出斷點(diǎn)信息標(biāo)簽信息和斷點(diǎn)距標(biāo)樁的距離。例如斷點(diǎn)光纖長度566m，在測試方向下拉菜單中選擇A-B，則Excel自動(dòng)計(jì)算出斷點(diǎn)在011標(biāo)石往回的35m處。

圖5

1.8 制作KML地圖文件

將帶有纖長信息標(biāo)簽的GPS坐標(biāo)信息表格另存為CSV格式導(dǎo)入到電子地圖或GPS手持機(jī)中，轉(zhuǎn)換為KML地圖文件，即可直觀的在地圖中看到每個(gè)定位點(diǎn)的光纖長度信息。如圖6所示。

圖6

2 在光纖中斷故障時(shí)的應(yīng)用

2.1 在Excel中輸入測試信息

如出現(xiàn)光纖斷點(diǎn)，從光纜段落A端站點(diǎn)或B端站點(diǎn)使用OTDR測試出斷點(diǎn)纖長，在Excel表中輸入測試方向和斷點(diǎn)光纖長度，即可查找出距斷點(diǎn)最近的關(guān)鍵標(biāo)樁點(diǎn)坐標(biāo)信息，并可自動(dòng)計(jì)算與最近關(guān)鍵標(biāo)樁點(diǎn)的間距。如圖7所示。

圖7

2.2 在GPS手持機(jī)中定位

在GPS手持機(jī)中，輸入斷點(diǎn)的GPS坐標(biāo)信息，或根據(jù)之前錄入的KML文件信息中的標(biāo)簽名稱，對(duì)斷點(diǎn)附近的關(guān)鍵標(biāo)樁點(diǎn)進(jìn)行導(dǎo)航，即可引領(lǐng)搶修人員到達(dá)斷點(diǎn)附近，進(jìn)一步詳細(xì)定位斷點(diǎn)的位置。

2.3 在電子地圖中查看

將Excel查找的斷點(diǎn)附近標(biāo)樁信息，輸入到Google等電子地圖中并搜索，則在電子地圖中可定位坐標(biāo)點(diǎn)并可查看到斷點(diǎn)附近地圖和地形，可方便維護(hù)搶修人員了解障礙的地點(diǎn)，以便快速到達(dá)搶修。如圖8所示，在搜索框中輸入斷點(diǎn)附近的標(biāo)石號(hào)384進(jìn)行搜索，即可在地圖中顯示出標(biāo)石384附近的地圖及有關(guān)信息并進(jìn)行導(dǎo)航。

2.4 搶修后的數(shù)據(jù)更新

在每一次搶修完成后，均需要將搶修加入的光纜預(yù)留長度和接頭位置信息等，插入補(bǔ)充到Excel表中，表格將對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行自動(dòng)計(jì)算更新，以便在以后的搶修中能夠準(zhǔn)確定位。

圖8

3 優(yōu)點(diǎn)和局限性

3.1 優(yōu)點(diǎn)

節(jié)省查閱資料和計(jì)算故障點(diǎn)的時(shí)間，從而提高搶修速度；維護(hù)人員更替時(shí)，不熟悉線路路由的維護(hù)人員也可根據(jù)Excel表格和電子地圖快速熟悉線路和定位線路故障位置；數(shù)據(jù)易于更新和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)方便。

3.2 局限性

需要準(zhǔn)確的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)支持，尤其是各種光纜預(yù)留長度和接頭位置的光纖長度要求準(zhǔn)確；需要維護(hù)人員能夠熟練使用Excel、GPS或電子地圖。

4 結(jié)束語

準(zhǔn)確而詳細(xì)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，是提高障礙點(diǎn)定位準(zhǔn)確性的關(guān)鍵，在維護(hù)工作中，可對(duì)承擔(dān)維護(hù)任務(wù)的每條光纜線路分別建立表格并進(jìn)行編號(hào)，根據(jù)劃分的維護(hù)任務(wù)分別導(dǎo)入到GPS手持機(jī)或維護(hù)人員的手機(jī)電子地圖中，在巡檢維護(hù)中不斷細(xì)化和更新相關(guān)數(shù)據(jù)，可幫助維護(hù)人員在后續(xù)的工作中節(jié)約搶修時(shí)間。對(duì)于新建的光纜線路，也可根據(jù)此思路使用竣工資料建立詳細(xì)的數(shù)據(jù)表格，幫助質(zhì)保維護(hù)人員在出現(xiàn)光纜故障時(shí)進(jìn)行搶修。此方法可能還存在一些不足，需要在工作中進(jìn)行完善和改進(jìn)，請(qǐng)從事通信線路施工和維護(hù)的朋友們提出寶貴意見。