探討光傳輸設(shè)備故障分析及維護(hù)

劉遠(yuǎn)偉

安徽響水澗抽水蓄能有限公司 安徽 蕪湖 241100

引言

近年來，伴隨著我國電網(wǎng)行業(yè)的快速發(fā)展，對于通信的要求也逐漸提高，光傳輸設(shè)備逐漸朝著集成化、數(shù)字化以及智能化的方向發(fā)展。與此同時(shí)，光傳輸設(shè)備發(fā)生故障的幾率也逐漸提高，從而使得光傳輸設(shè)備維護(hù)工作受到了人們的高度關(guān)注。對此，工作人員應(yīng)該對光傳輸設(shè)備的組成有一個(gè)基本的了解，對其原因進(jìn)行科學(xué)合理的分析，制定出有效的故障排除方案和維護(hù)措施。

1 光傳輸設(shè)備及系統(tǒng)組成

當(dāng)今時(shí)代通信過程中，人們通常會(huì)采取信號的多重轉(zhuǎn)換方式，在光纖中以光信號的形式進(jìn)行傳輸，而在這一階段所使用的設(shè)備則被稱為光傳輸設(shè)備。由此可知，光纖是現(xiàn)代通信網(wǎng)絡(luò)當(dāng)中的重要組成部分。從目前的情況來看，常見的光傳輸設(shè)備主要包括：中繼器、光電轉(zhuǎn)換器、光發(fā)射機(jī)、接收機(jī)以及分路器等等（如圖1所示），對其加以應(yīng)用，具有傳輸距離遠(yuǎn)的優(yōu)勢，且信號不容易丟失，波形相對穩(wěn)定，能夠在多種不同的場合應(yīng)用。從另一個(gè)角度來講，光傳輸設(shè)備的有效運(yùn)行是光纖網(wǎng)功能實(shí)現(xiàn)的重要保障，此外，光傳輸設(shè)備當(dāng)中，某一個(gè)部位出現(xiàn)故障，都會(huì)對整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的通信傳輸效果產(chǎn)生直接的影響，同時(shí)，也影響了通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的傳輸速度和安全。

圖1 光纖通信系統(tǒng)組成

2 光傳輸設(shè)備故障定位原則

光傳輸設(shè)備運(yùn)行過程當(dāng)中出現(xiàn)故障，工作人員首先應(yīng)該對故障位置進(jìn)行準(zhǔn)確定位，如此才能夠在第一時(shí)間采取有針對性的措施予以處理。在故障定位方面，相關(guān)工作人員應(yīng)該根據(jù)以下幾個(gè)方面的原則展開工作：

首先是遵循先外部后傳輸?shù)脑瓌t，在確定故障位置之時(shí)，先要對其外部因素加以排查，明確光纜是否被挖斷或者是其交換側(cè)是否存在相應(yīng)的問題和隱患。其次是先單站后單板的原則。在光傳輸設(shè)備故障位置確定過程當(dāng)中，相關(guān)工作人員應(yīng)該盡可能地縮小故障范圍，以此可以有效提升故障定位的準(zhǔn)確性，在此基礎(chǔ)上在對發(fā)生故障的具體位置進(jìn)行準(zhǔn)確定位。第三個(gè)原則是秉承先線路后支路的基本原則。在一般情況下，系統(tǒng)告警是大多數(shù)光傳輸設(shè)備故障的體現(xiàn)，觸發(fā)告警的主要原因在于線路的正常通信出現(xiàn)異常。在線路發(fā)生故障之后，支路板異常告警則為主要體現(xiàn)，所以在進(jìn)行設(shè)備故障定位之時(shí)，相關(guān)工作人員首先應(yīng)該對其線路進(jìn)行檢查，之后展開對支路的檢查，從而確定好故障的源頭。最后是先高后低的原則。當(dāng)通信網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)異常之后，工作人員應(yīng)該對告警級別進(jìn)行全面分析并確定，對級別高的告警進(jìn)行優(yōu)先地處理[1]。

3 光傳輸設(shè)備常見故障類型及原因

3.1 光分路器故障

光傳輸設(shè)備當(dāng)中，分路器的主要功能在于對光發(fā)射機(jī)所發(fā)出的信號進(jìn)行科學(xué)合理的分配，保證整個(gè)通信系統(tǒng)的正常運(yùn)行，同時(shí)，也是整個(gè)通信系統(tǒng)當(dāng)中不可或缺的重要組成部分。在日常運(yùn)行過程當(dāng)中，難免會(huì)出現(xiàn)問題和故障。具體來講，在光分路器端口出現(xiàn)位置的變化，則會(huì)在很大程度上增加端口部位被污染的幾率，進(jìn)而造成光功率的明顯下降，最終造成光纖網(wǎng)的整體功能性降低，通信效果和質(zhì)量自然也就無法得到切實(shí)有效的保障。

3.2 光發(fā)射機(jī)故障

就光發(fā)射機(jī)故障而言，很容易導(dǎo)致光信號傳輸失真，嚴(yán)重之時(shí)可能會(huì)造成信號的丟失，對光接收器的正常運(yùn)行造成干擾。就以上現(xiàn)象的影響因素來看，光電傳輸很容易受到環(huán)境因素的影響，從而導(dǎo)致傳輸效果也受到其直接影響。另外，光電輸出工作區(qū)如果發(fā)生改變，都會(huì)對信號造成直接影響。

3.3 光接收器故障

光接收器工作范圍相對比較廣泛，從而使得其工作環(huán)境不固定，出現(xiàn)的故障類型也相對較多，其主要集中在尾纖頭和電源部分當(dāng)中。在這其中，尾纖接頭故障主要指的是纖頭拔出之后會(huì)落滿塵土，使其自身的光輸出效率有所降低，隨之影響到信號的質(zhì)量。就電源部分而言，其主要故障在于穩(wěn)壓器效果不佳，導(dǎo)致電壓超過額定范圍，最終損壞電源設(shè)備，使得光接收效果異常[2]。

3.4 光傳輸設(shè)備數(shù)據(jù)處理故障

從實(shí)際意義上來講，光傳輸設(shè)備自身應(yīng)該具有較強(qiáng)的數(shù)據(jù)處理能力，但是難免受到溫度的影響。具體來講，如果溫度過高，則會(huì)對光傳輸設(shè)備的數(shù)據(jù)處理能力造成影響。對此，工作人員應(yīng)該在設(shè)備運(yùn)行過程當(dāng)中注重對溫度的控制。

3.5 光纖故障

在實(shí)際工作當(dāng)中，對光纖進(jìn)行情況是至關(guān)重要的工作內(nèi)容之一。倘若光纖受到灰塵的污染，則勢必會(huì)對傳輸信號造成極為強(qiáng)烈的干擾，使信號傳輸?shù)男Ч唾|(zhì)量有所降低。

4 光傳輸設(shè)備維護(hù)措施

4.1 維護(hù)前準(zhǔn)備工作

對光傳輸設(shè)備維護(hù)前的準(zhǔn)備工作進(jìn)行優(yōu)化和強(qiáng)化，對于故障的維修及維護(hù)具有十分深遠(yuǎn)的意義。在實(shí)際工作當(dāng)中，應(yīng)該對光纖設(shè)備進(jìn)行全面的了解，以及深入的分析和研究，對其傳輸數(shù)據(jù)運(yùn)行有全方位的掌握，以此作為基礎(chǔ)，結(jié)合當(dāng)前所處的實(shí)際情況，有針對性地制定出科學(xué)、合理的措施，最大程度保證其有效性。具體來講，在展開維護(hù)工作之前，應(yīng)該對光傳輸系統(tǒng)的設(shè)備的組成和構(gòu)造，原因和類型以及其運(yùn)行的工作原理有所明確，其中也包括維護(hù)的部位和時(shí)間等，為后續(xù)各項(xiàng)維護(hù)工作的順利開展和進(jìn)行奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，創(chuàng)造良好的條件。

4.2 具體維護(hù)措施

在實(shí)際工作當(dāng)中，相關(guān)工作人員首先應(yīng)該對故障原因和位置進(jìn)行深入準(zhǔn)確的分析，對整個(gè)光傳輸線路系統(tǒng)展開研究工作，此階段的工作可以用于對整體的維護(hù)工作。從宏觀的角度對整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行分析，能夠把系統(tǒng)終端的具體位置以及結(jié)構(gòu)問題及時(shí)找出來，并對其加以標(biāo)記。就光通道的中斷問題而言，維護(hù)人員應(yīng)該在第一時(shí)間找出出現(xiàn)問題的部位和具體的問題情況，例如：折斷、短路等等，接著使用相應(yīng)的設(shè)備和儀器對所標(biāo)記的部位進(jìn)行測試，將問題逐一排除，從而最終確定實(shí)際故障和問題，最大限度地保證維修以及維護(hù)工作的針對性。從另一個(gè)角度來講，維護(hù)人員應(yīng)該對系統(tǒng)功能、工作原理以及容易發(fā)生故障的位置有一個(gè)清晰的認(rèn)識和了解，以此可以最大程度提升維修工作的效率[3]。

此外是進(jìn)行有針對性的維修和維護(hù)工作。以前面所說的了解基本位置作為基礎(chǔ)，對光傳輸設(shè)備展開針對地展開維修和維護(hù)工作，其中主要包括維修板以及相關(guān)的各類元器件。具體方式是對故障設(shè)備進(jìn)行測試，從而能夠準(zhǔn)確找出具體的故障位置，具體的措施是將測試設(shè)備放在設(shè)備周圍，如果測試數(shù)據(jù)正常，則可以對其輸入和輸出值加以測試，反之，最終的輸出數(shù)據(jù)則與正常數(shù)據(jù)存在差異，便可判定其故障。除此之外，工作人員應(yīng)該對故障的工作原理以及相應(yīng)的功能進(jìn)行分析和研究，找出科學(xué)合理的維修方案，進(jìn)而能夠切實(shí)有效的保證設(shè)備始終處于正常的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)。通常情況下，完成故障定位工作之后，需要有針對性地采取適當(dāng)?shù)拇胧⒐收吓懦?。以日常?shí)際操作作為依據(jù)，故障排除方式如下：

首先可以采取環(huán)回法，這種方式是所有故障維護(hù)方法當(dāng)中最為有效的措施之一?？傮w上可以將其分為電接口環(huán)回以及光接口環(huán)回，而電接口環(huán)回又可以細(xì)化分為硬件和軟件的環(huán)回。就光接口環(huán)回而言，通常是使用法蘭把同一光信號的發(fā)送以及接收接口進(jìn)行連接，以此對光路是否暢通做出準(zhǔn)確的判斷。點(diǎn)結(jié)構(gòu)的硬件環(huán)回主要是通過2M接口連接在數(shù)字配線架上，利用同一個(gè)數(shù)字信號，將發(fā)送和接收兩個(gè)端口進(jìn)行連接，使電信號處于環(huán)回的狀態(tài)之下。而電接口軟件環(huán)回則指的是在管網(wǎng)當(dāng)中加以操作，如果出現(xiàn)告警信號，則執(zhí)行線路環(huán)回或者是設(shè)備環(huán)回，從而使電信號能夠始終處于環(huán)回的狀態(tài)。

除了環(huán)回法以外，還有儀表測試法、替換法以及經(jīng)驗(yàn)處理法等。其中儀表測試法主要指的是使用2M測試儀、光功率計(jì)以及OTDR等設(shè)備，對故障進(jìn)行判定和排除。替換法則是指利用備用器件，將無法正常使用的元器件替換，實(shí)現(xiàn)故障排除的目的，這種方式的前提在于準(zhǔn)備好充足的備件，并且在工作過程當(dāng)中應(yīng)該嚴(yán)格按照操作手冊，完成好每一個(gè)步驟，禁止誤操作的問題出現(xiàn)。就經(jīng)驗(yàn)處理法而言，要求維護(hù)人員具有十分豐富的工作經(jīng)驗(yàn)，從而可以在一些特殊的情況之下，能夠利用設(shè)備重啟或者是單板復(fù)位等多種不同的方式將故障排除。

維護(hù)措施方面，新型通信設(shè)備和傳統(tǒng)的通信設(shè)備在光傳輸設(shè)備故障維護(hù)方面具有一致性，同樣需要掌握和了解其組成原理及工作原理，具體來講，首先要保證所有的光傳輸設(shè)備都能夠處于一個(gè)良好的運(yùn)行環(huán)境當(dāng)中，對設(shè)備的供電、濕度以及環(huán)境溫度和防塵等方面加以科學(xué)合理、有效的控制，保證以上幾個(gè)因素，還可以使設(shè)備的使用壽命得到有效的延長。其次，和傳統(tǒng)的通信設(shè)備相比較而言，在先前日度、月度以及季度測試的基礎(chǔ)上進(jìn)行改良，憑借預(yù)防性監(jiān)測的方式將故障發(fā)生的可能性控制在最低水平。在無明顯故障或者是無故障發(fā)生之時(shí)，最大程度避免設(shè)備的移動(dòng)，從而可以有效防止人為故障的出現(xiàn)。在設(shè)備故障處理和檢查的過程當(dāng)中，相關(guān)工作人員還應(yīng)該積極采取科學(xué)合理有效的措施做好防靜電處理，尤其是要保證插拔機(jī)盤之時(shí)不能帶電。所以要及時(shí)切斷電源，做好自身的防護(hù)處理，必須要佩戴防靜電手套等設(shè)備。除此之外，在插件以及故障插盤更換之時(shí)，應(yīng)該盡可能備留插盤以及其他的各類插件，其主要原因在于機(jī)盤具有較高的集成度，裝配密度大且導(dǎo)線相對較細(xì)，很少出現(xiàn)自行修復(fù)的情況，因而很容易導(dǎo)致整個(gè)機(jī)盤的報(bào)廢。最后，要求工作人員能夠熟練地掌握和應(yīng)用相應(yīng)的軟件技術(shù)，以此可以為現(xiàn)代化的通信技術(shù)提供切實(shí)有力的技術(shù)支持。

為了保證光傳輸設(shè)備的運(yùn)行效率和質(zhì)量，相關(guān)工作人員應(yīng)該切實(shí)保證運(yùn)行環(huán)境的通風(fēng)、溫度和濕度等條件，在故障維護(hù)之時(shí)，還應(yīng)該對工作環(huán)境進(jìn)行檢測，以此作為依據(jù)對光傳輸系統(tǒng)的條件進(jìn)行評定，進(jìn)而可以準(zhǔn)確地判斷故障發(fā)生的原因，展開更加有針對性且更加具體的排查工作。明確故障發(fā)生的原因之后，要使用專業(yè)的設(shè)備進(jìn)行信號測試，根據(jù)測試結(jié)果制定相應(yīng)的維護(hù)工作方案。

在光傳輸設(shè)備的電力維修方面，對故障點(diǎn)進(jìn)行測量，完成信號的測定，獲得偏差范圍數(shù)據(jù)，對信號傳輸過程當(dāng)中的穩(wěn)定性以及準(zhǔn)確性進(jìn)行專業(yè)化的評估，根據(jù)所掌握的信號處理工作原理，判斷引發(fā)信號偏差的原因，并展開維修工作。從目前的情況來看，電力系統(tǒng)光傳輸設(shè)備的維護(hù)范圍主要包括設(shè)備的維修以及反射儀的維修等等，以保證光傳輸穩(wěn)定性作為基本前提，對設(shè)備展開科學(xué)合理的維修和保養(yǎng)工作。

在常規(guī)檢測維護(hù)方面，光傳輸設(shè)備常規(guī)檢測維護(hù)方法與傳統(tǒng)設(shè)備類似，都需要對信號傳輸流程有一個(gè)全面的了解，在傳統(tǒng)設(shè)備維護(hù)方式上予以優(yōu)化，以保證設(shè)備運(yùn)行安全作為前提，提供良好的光傳輸設(shè)備運(yùn)行環(huán)境。在此基礎(chǔ)上，加強(qiáng)日常管理以及調(diào)整工作力度，避免頻繁的系統(tǒng)測試工作，做好對光傳輸設(shè)備的實(shí)時(shí)監(jiān)控[4]。

5 結(jié)束語

總而言之，光傳輸設(shè)備的故障發(fā)生的原因類型較多，設(shè)備在運(yùn)行過程當(dāng)中很容易受到諸多因素的影響，相關(guān)工作人員應(yīng)該從多個(gè)不同的方面和角度入手，掌握理論知識和工作原理，熟練應(yīng)用各類維護(hù)手段，針對具體問題進(jìn)行分析，準(zhǔn)確找出故障發(fā)生的位置和原因，有針對性制定出科學(xué)、合理、有效的措施予以維修維護(hù)，有效保證系統(tǒng)運(yùn)行的安全性和穩(wěn)定性。