通信傳輸系統(tǒng)中光纖設(shè)備的維護(hù)分析

彭俊杰

（中國(guó)通信建設(shè)第三工程局有限公司，湖北武漢 430022）

0 引言

隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)水平的提升以及移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的來臨，越來越多人開始享受到互聯(lián)網(wǎng)對(duì)生活帶來的便利，加之智能手機(jī)的全面普及，現(xiàn)代民眾對(duì)高速通信網(wǎng)絡(luò)的需求日漸提升。然而從整體來看，目前我國(guó)通信傳輸系統(tǒng)建設(shè)有待完善，許多偏遠(yuǎn)地區(qū)并未實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)全覆蓋，所以難以滿足民眾對(duì)高速通信的需求，為了解決人們?nèi)諠u增長(zhǎng)的高質(zhì)量通信需求，也為了加強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)信息基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)工作，各大通信運(yùn)營(yíng)商近些年開始著手提升通信設(shè)備的傳輸效率，在此背景下光纖設(shè)備逐漸取代傳統(tǒng)的金屬線纜，成為目前通信傳輸系統(tǒng)中應(yīng)用最為廣泛的傳輸設(shè)備[1]。光纖通信傳輸有著傳輸穩(wěn)定、造價(jià)投入低、鋪設(shè)便捷、重量輕便等諸多優(yōu)勢(shì)，但光纖設(shè)備作為新設(shè)備，在投入應(yīng)用中或多或少會(huì)出現(xiàn)一些問題，所以必須做好相關(guān)維護(hù)工作，而且光纖設(shè)備與傳統(tǒng)設(shè)備存在一定區(qū)別，因此對(duì)于維護(hù)工作人員，同樣要掌控科學(xué)的維護(hù)技術(shù)方法，才能保證通信傳輸系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。

1 通信傳輸系統(tǒng)中光纖設(shè)備的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

相較于傳統(tǒng)的通信設(shè)備而言，光纖設(shè)備有著獨(dú)特的工作原理，盡管在傳輸效率方面優(yōu)勢(shì)明顯，但是本身結(jié)構(gòu)特點(diǎn)較為復(fù)雜，由于需要進(jìn)行光信號(hào)與電信號(hào)之間的相互轉(zhuǎn)換，所以在光纖設(shè)備中含有耦合器、光信號(hào)接收器、中繼器、連接器、發(fā)射器和光纖線纜等[2]。其中，發(fā)射器和接收器在光纖通信傳輸系統(tǒng)當(dāng)中屬于信號(hào)的發(fā)射端和接收端，所以可統(tǒng)稱為光端機(jī)，其功能主要用于對(duì)光信號(hào)與電信號(hào)的相互轉(zhuǎn)化，而光端機(jī)作為光信號(hào)的信號(hào)源起點(diǎn)與終點(diǎn)，會(huì)直接影響光信號(hào)的通信傳輸效果，其他設(shè)備則要發(fā)揮保障光信號(hào)穩(wěn)定傳輸?shù)墓πА０l(fā)射器的工作主要是將輸入的電信號(hào)轉(zhuǎn)化成光信號(hào)，同時(shí)將其傳輸出去，接收器則由光檢測(cè)器、光放大器構(gòu)成，中繼器則由光檢測(cè)器、光源、判決再生電路構(gòu)成，發(fā)揮著避免光信號(hào)在長(zhǎng)距離傳輸中出現(xiàn)信號(hào)衰減的作用，所以會(huì)將傳輸中的光信號(hào)進(jìn)行放大，如有波形失真情況則要合理整形，將妥善處理過后的信號(hào)傳輸出去，保證信息傳遞無偏差[3]。在光纖通信傳輸過程中，大量光纖線路相互連接，設(shè)備之間的連接也需要光纖連接器、耦合器等設(shè)備輔助，再加上光信號(hào)和電信號(hào)有著不一樣的傳輸原理，所以在信號(hào)分流、通路串聯(lián)、線路延伸等操作方面也會(huì)有所不同。

2 通信傳輸系統(tǒng)中光纖設(shè)備的維護(hù)技術(shù)方法

光纖設(shè)備作為通信傳輸系統(tǒng)當(dāng)中的關(guān)鍵設(shè)備，具備遠(yuǎn)距離傳輸?shù)奶攸c(diǎn)，有一定的復(fù)雜性。相對(duì)來講，光纖線路發(fā)生故障的可能性非常低，因?yàn)楣饫w線本身由外層絕緣片、內(nèi)層玻璃纖維光纖芯構(gòu)成，并且線路會(huì)用鋼絲固定，再加上各大生產(chǎn)制造商的生產(chǎn)技術(shù)水平非常高，所以一般在無外力破壞的情況下，在使用壽命期限內(nèi)，很少出現(xiàn)故障的情況。但光纖設(shè)備卻有著較為復(fù)雜的內(nèi)部構(gòu)造，所以在整個(gè)光纖通信傳輸系統(tǒng)中，線路故障主要集中于光纖設(shè)備當(dāng)中，而光纖設(shè)備數(shù)量眾多，要想進(jìn)行快速、精準(zhǔn)地發(fā)現(xiàn)故障，則要掌握相應(yīng)的維護(hù)技術(shù)方法，通常有以下3 種方式。

2.1 儀表測(cè)試法

在光纖通信傳輸系統(tǒng)當(dāng)中不但需要鋪設(shè)長(zhǎng)距離的光纖線纜，而且還會(huì)布設(shè)各種電子設(shè)備，這些設(shè)備與電壓、電流、磁場(chǎng)等電磁環(huán)境有著密切聯(lián)系，一方面會(huì)依托光信號(hào)與電信號(hào)的轉(zhuǎn)換，實(shí)現(xiàn)對(duì)通信信號(hào)的處理，另一方面也有許多設(shè)備本身需要主動(dòng)供電，本身內(nèi)部就有非常復(fù)雜的電路結(jié)構(gòu)[4]。所以，工作人員在維護(hù)過程中一定要根據(jù)這些特點(diǎn)，對(duì)電子元件展開測(cè)量，與正常范圍的參數(shù)指標(biāo)進(jìn)行比對(duì)，進(jìn)而確定問題所在。在采用儀表測(cè)試法進(jìn)行維護(hù)時(shí)，一般可選擇如下3 種儀表。

2.1.1 示波器

它能夠直觀顯示線路波形，有助于維護(hù)工作人員對(duì)信號(hào)曲線進(jìn)行觀察，通過信號(hào)波形變化狀態(tài)分析出故障成因。以往的示波器非常笨重且無法隨身攜帶，但隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用，現(xiàn)如今市面上出現(xiàn)了各種各樣易于攜帶的示波器，為光纖設(shè)備的日常維護(hù)帶來便利。示波器的工作原理較為簡(jiǎn)單，舉例來講，我國(guó)家用電路接入的是220 V、50 Hz 的交流電，有著顯著的周期性變化特征，所以呈現(xiàn)出的波形為正弦波形；而計(jì)算機(jī)之類的設(shè)備，由于其內(nèi)部元器件運(yùn)行和電子運(yùn)算的需要，所以內(nèi)部電力形成的波形基本為矩形波，而且大部分電子設(shè)備呈現(xiàn)的波形都是矩形波[5]。由此可見，倘若在示波器對(duì)電腦或光纖設(shè)備進(jìn)行測(cè)試而得出一條正弦波形，則極有可能該元器件出現(xiàn)故障。盡管示波器能夠直觀且精準(zhǔn)地將信號(hào)以圖像形式顯現(xiàn)，但是其應(yīng)用難度較高，不但要求維護(hù)人員掌握儀表的工作原理，而且還要對(duì)不同線路、不用區(qū)域的信號(hào)正確波形全面了解。

2.1.2 誤碼測(cè)試儀

它的工作原理為先發(fā)出信號(hào)，由待測(cè)設(shè)備接收并處理信號(hào)，最終反饋回誤碼測(cè)試儀進(jìn)行信號(hào)前后差值分析，進(jìn)而確定故障類型及位置。誤碼測(cè)試儀在通信傳輸系統(tǒng)的維護(hù)中非常適用，所以目前對(duì)光纖設(shè)備的維護(hù)中，該儀表應(yīng)用十分普遍，并且有著易于攜帶、適用性廣等優(yōu)勢(shì)，維護(hù)人員只需要結(jié)合誤碼儀的測(cè)試結(jié)果，便能不斷縮小故障檢測(cè)范圍，直至準(zhǔn)確找到故障點(diǎn)。

2.1.3 多用表

它在生活中非常常見，不僅在電子通信領(lǐng)域有著廣泛應(yīng)用，而且也常用于弱電、強(qiáng)電等領(lǐng)域，有著極為廣泛的功能。當(dāng)然，與前兩種儀表相比，多用表的測(cè)量依據(jù)比較簡(jiǎn)單，同時(shí)受到工作原理的限制，該儀表只對(duì)電信號(hào)敏感，所以只能單純從電路角度分析光纖設(shè)備的故障，主要適用于對(duì)光纖設(shè)備內(nèi)部電路的檢測(cè)，在光纖通信傳輸線路中的檢測(cè)則難以發(fā)揮作用。

2.2 環(huán)路檢測(cè)法

在當(dāng)前通信傳輸系統(tǒng)的維護(hù)工作中，環(huán)路檢測(cè)法屬于普遍應(yīng)用的故障檢測(cè)方法，其優(yōu)勢(shì)在于能夠準(zhǔn)確分辨出通信傳輸系統(tǒng)中閉環(huán)內(nèi)部線路中的電控線路，同時(shí)借助測(cè)量?jī)x器對(duì)該環(huán)路展開測(cè)定，這一方法的應(yīng)用不僅能減輕工作量，逐步縮小故障排查位置，而且能夠有效降低檢測(cè)故障設(shè)備傳輸系統(tǒng)模塊的難度，用簡(jiǎn)單方式解決復(fù)雜故障問題[6]。所以，環(huán)路檢測(cè)法常常應(yīng)用在通信傳輸系統(tǒng)光纖設(shè)備的檢測(cè)維護(hù)工作中，當(dāng)然，應(yīng)用該方法的最關(guān)鍵點(diǎn)，在于構(gòu)建符合要求的工作環(huán)路，一般會(huì)依據(jù)構(gòu)成環(huán)路中電信號(hào)的傳輸方向進(jìn)行設(shè)備環(huán)路劃分，可分為如下2 種：①內(nèi)部環(huán)路，對(duì)內(nèi)部環(huán)路的檢測(cè)，即對(duì)光纖設(shè)備本身系統(tǒng)進(jìn)行檢測(cè)，一般是基站內(nèi)部控制系統(tǒng)的環(huán)路檢測(cè)，不過光束激發(fā)系統(tǒng)出現(xiàn)故障同樣為內(nèi)部環(huán)路檢測(cè)[7]；②外部環(huán)路，對(duì)外部環(huán)路的檢測(cè)主要是對(duì)通信信號(hào)傳輸過程的檢測(cè)。另外，還可依據(jù)環(huán)路中信號(hào)強(qiáng)度，將環(huán)路劃分為群環(huán)路和2M 環(huán)路，具體維護(hù)工作中需要技術(shù)人員以逐步縮短環(huán)路的方式去確定故障發(fā)生點(diǎn)，依據(jù)檢測(cè)結(jié)果決定是修復(fù)還是換新，進(jìn)而解決故障問題。

2.3 替換法

該維護(hù)技術(shù)方法指的是在找尋故障源時(shí)，對(duì)不同區(qū)域、不同設(shè)備進(jìn)行替換篩選的方式，該方法不僅僅是確定故障源的方法，而且也能將其作為通信傳輸系統(tǒng)維修方式。與前2 種方法比較，替換法的操作比較復(fù)雜，但是原理非常簡(jiǎn)單。盡管在對(duì)一些大型光纖設(shè)備或是操作空間有限的故障進(jìn)行維修時(shí)，設(shè)備替換法不但難以實(shí)行，而且還會(huì)提高維護(hù)成本和降低維護(hù)工作效率，但是該方法可實(shí)現(xiàn)在排查故障源的同時(shí)解決故障問題，所以在一些維修簡(jiǎn)單、難以短時(shí)間找出故障點(diǎn)、需要短時(shí)間內(nèi)修復(fù)的維護(hù)工作中，可使用該方法。值得注意的是，在對(duì)設(shè)備進(jìn)行替換時(shí)，一定要做好詳細(xì)記錄，避免在后續(xù)的設(shè)備盤點(diǎn)中出現(xiàn)無法匹配的情況。

3 通信傳輸系統(tǒng)中光纖設(shè)備的維護(hù)工作策略

通信傳輸系統(tǒng)與光纖設(shè)備密切相關(guān)，因此在對(duì)光纖設(shè)備開展維護(hù)工作時(shí)，不但要保障設(shè)備能夠穩(wěn)定運(yùn)行，還要依據(jù)光纖設(shè)備與通信傳輸系統(tǒng)之間能否穩(wěn)定匹配來進(jìn)行分析。此外，還應(yīng)結(jié)合光纖設(shè)備的運(yùn)行情況，動(dòng)態(tài)分析通信傳輸系統(tǒng)的狀態(tài)，同時(shí)加強(qiáng)對(duì)光纖設(shè)備的定期檢查工作。為了充分發(fā)揮出光纖設(shè)備的優(yōu)勢(shì)，那么在開展相關(guān)維護(hù)工作中，需采取如下策略。

3.1 構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)監(jiān)督服務(wù)平臺(tái)

在針對(duì)光纖設(shè)備開展維護(hù)工作時(shí)，需要有互聯(lián)網(wǎng)監(jiān)督服務(wù)平臺(tái)作為支撐，主要負(fù)責(zé)對(duì)光纖設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行檢測(cè)。依據(jù)網(wǎng)絡(luò)監(jiān)督服務(wù)平臺(tái)提供的精準(zhǔn)結(jié)果，便于維護(hù)人員掌握光纖設(shè)備出現(xiàn)故障的類型和位置，從而保證相關(guān)問題能夠在第一時(shí)間得到解決，并且能有效提高光纖設(shè)備的運(yùn)行工作效率。在開展維護(hù)工作時(shí)，維護(hù)人員還需要對(duì)設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)詳細(xì)記錄，依據(jù)數(shù)據(jù)開展更客觀的維護(hù)工作，保證在檢查光纖設(shè)備期間察覺故障，快速恢復(fù)設(shè)備的正常運(yùn)行。

3.2 組建高素質(zhì)專業(yè)維護(hù)隊(duì)伍

針對(duì)光纖設(shè)備的維護(hù)工作，還應(yīng)組建一支高素質(zhì)、專業(yè)能力過硬的隊(duì)伍，因?yàn)槿藛T本身的職業(yè)素養(yǎng)，直接決定維護(hù)工作質(zhì)量，如果維護(hù)人員的能力、素養(yǎng)不過關(guān)，則會(huì)直接影響光纖設(shè)備維護(hù)工作的效果。此外，只有所有設(shè)備維護(hù)人員都本著認(rèn)真負(fù)責(zé)的工作態(tài)度，才能提高設(shè)備維護(hù)實(shí)效，保證最大程度發(fā)揮光纖設(shè)備的功效。

3.3 解決光纖設(shè)備與通信傳輸系統(tǒng)的運(yùn)行問題

有必要對(duì)光纖設(shè)備展開定期檢查工作，光纖設(shè)備在安裝完成后一定要進(jìn)行調(diào)試，確定所有指示器是否能正常運(yùn)轉(zhuǎn)，對(duì)所有指示器光標(biāo)接口和參數(shù)進(jìn)行定期巡查，保證信息傳輸穩(wěn)定，同時(shí)也要對(duì)同步激光監(jiān)測(cè)器偏置電流與電源狀態(tài)進(jìn)行維護(hù)，保證穩(wěn)定運(yùn)行。針對(duì)光纖通信設(shè)備電源、數(shù)字轉(zhuǎn)化器等設(shè)備，同樣需要定期維護(hù)檢查，降低故障率。在開展維護(hù)工作前，要依據(jù)實(shí)際情況制定詳細(xì)的維護(hù)工作計(jì)劃，詳細(xì)記錄維護(hù)工作細(xì)節(jié)和相關(guān)參數(shù)，提高維護(hù)工作質(zhì)量和效率。

隨著通信行業(yè)的快速發(fā)展，針對(duì)光纖設(shè)備的維護(hù)也提出了更嚴(yán)苛的要求，維護(hù)工作質(zhì)量與通信傳輸系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行存在本質(zhì)聯(lián)系，一旦其中出現(xiàn)問題，光端機(jī)控制面板便會(huì)顯示出相關(guān)內(nèi)容，發(fā)出告警，內(nèi)容包含電源、LD 使用時(shí)間等[8]。依據(jù)設(shè)備所呈現(xiàn)出的內(nèi)容，維護(hù)人員應(yīng)做好故障問題的分析，了解故障成因及位置，然后確定對(duì)應(yīng)的故障解決辦法。

3.4 實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)環(huán)境與氣候因素

光纖設(shè)備在運(yùn)行過程中，往往會(huì)受到當(dāng)?shù)氐牡乩憝h(huán)境及氣候等因素的影響，為了保證能夠把這方面的影響降至最低，則需要做好對(duì)外界區(qū)域的監(jiān)測(cè)工作，從根本上避免光纖設(shè)備受到外界干擾。舉例來講，當(dāng)太陽黑子出現(xiàn)劇烈活動(dòng)時(shí)，會(huì)因?yàn)殡姶胚^于活躍而影響設(shè)備的正常運(yùn)行；如果光纖設(shè)備位于潮濕、悶熱的環(huán)境當(dāng)中，那么其運(yùn)行效率將會(huì)明顯降低，同時(shí)也會(huì)縮短其使用壽命；如果遭遇惡劣天氣，如暴雨、冰雹、雷電等天氣，光纖設(shè)備運(yùn)行也容易受到外界因素的干擾。所以，在對(duì)光纖設(shè)備的維護(hù)工作中，還需要實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)設(shè)備所在地的環(huán)境與氣候因素，編制出更具針對(duì)性、可行性的維護(hù)工作計(jì)劃。

4 結(jié)束語

綜上所述，在如今的通信傳輸系統(tǒng)中，光纖通信方式有著高效、安全的優(yōu)勢(shì)，在我國(guó)得到了廣泛應(yīng)用，對(duì)推動(dòng)我國(guó)通信產(chǎn)業(yè)與社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，有著重要現(xiàn)實(shí)意義。鑒于光纖設(shè)備與傳統(tǒng)的金屬線纜設(shè)備存在著明顯區(qū)別，所以開展的維護(hù)工作也需要應(yīng)用科學(xué)技術(shù)方法與合理策略。對(duì)于維護(hù)工作人員，需要高度重視光纖設(shè)備的維護(hù)工作，不僅要掌握各類儀表的測(cè)試方法，還要靈活運(yùn)用環(huán)路檢測(cè)法、替換法進(jìn)行設(shè)備維護(hù)。此外，還應(yīng)構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)監(jiān)督服務(wù)平臺(tái)，組建高素質(zhì)專業(yè)維護(hù)工作隊(duì)伍，妥善解決光纖設(shè)備與通信傳輸系統(tǒng)運(yùn)行中的問題，并且對(duì)設(shè)備所在地的環(huán)境、氣候進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，進(jìn)一步完善光纖設(shè)備的維護(hù)規(guī)范，保證通信傳輸系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。