光缆线路障碍点的精确定位
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光缆线路故障的判断和处理由于外界因素或光纤自身等原因造成的光缆线路阻断影响通信业务的称为光缆线路故障;光缆阻断不一定都导致业务中断,形成故障导致业务中断的按故障修复程序处理,不影响业务未形成故障的按割接程序处理;1.1.1 光缆线路故障的分类根据故障光缆光纤阻断情况,可将故障类型分为光缆全断、部分束管中断、单束管中的部分光纤中断三种;1、光缆全断如果现场两侧有预留,采取集中预留,增加一个接头的方式处理;故障点附近有接头并且现场有足够的预留,采取拉预留,利用原接头的方式处理;故障点附近既无预留、又无接头,宜采用续缆的方式解决;2、光缆中的部分束管中断或单束管中的部分光纤中断其修复以不影响其他在用光纤为前提,推荐采用开天窗接续方法进行故障光纤修复;1.1.2 造成光缆线路故障的原因分析引起光缆线路故障的原因大致可以分为四类:外力因素、自然灾害、光缆自身缺陷及人为因素;1、外力因素引发的线路故障1外力挖掘:处理挖机施工挖断的故障,管道光缆因打开故障点附近人手井查看光缆是否在人手井内受损,并双向测试中断光缆2车辆挂断:处理车挂故障时,应首先对故障点光缆进行双方向测试,确认光缆阻断处数,然后再有针对性地处理;3枪击:这类故障一般不会使所有光纤中断,而是部分光缆部位或光纤损坏,但这类故障查找起来比较困难;2、自然灾害原因造成的线路故障鼠咬与鸟啄、火灾、洪水、大风、冰凌、雷击、电击3、光纤自身原因造成的线路故障1自然断纤:由于光纤是由玻璃、塑料纤维拉制而成,比较脆弱,随着时间的推移会产生静态疲劳,光纤逐渐老化导致自然断纤;或者是接头盒进水,导致光纤损耗增大,甚至发生断纤;2环境温度的影响:温度过低会导致接头盒内进水结冰,光缆护套纵向收缩,对光纤施加压力产生微弯使衰减增大或光纤中断;温度过高,又容易使光缆护套及其他保护材料损坏影响光纤特性;4、人为因素引发的线路故障1工障:技术人员在维修、安装和其他活动中引起的人为故障;例如,在光纤接续时,光纤被划伤、光纤弯曲半径太小;在割接光缆时错误地切断正在运行的光缆;光纤接续时接续不牢、接头盒封装时加强芯固定不紧等造成的断纤;2偷盗:犯罪分子盗割光缆,造成光缆阻断;3破坏:人为蓄意破坏,造成光缆阻断;1.1.3 故障处理原则以优先代通在用系统为目的,以压缩故障历时为根本,不分白天黑夜、不分天气好坏、不分维护界限,用最快的方法临时抢通在用传输系统;故障处理的总原则是:先抢通,后修复;先核心,后边缘;先本端,后对端;先网内,后网外,分故障等级进行处理;当两个以上的故障同时发生时,对重大故障予以优先处理;线路障碍未排除之前,查修不得中止;1.1.4 制定线路应急调度预案制定应急调度方案之前,应对所有光缆线路的系统开放情况进行一次认真摸底,根据同缆、同路由光纤资源情况,合理地制定出光纤抢代通方案;应急抢代通方案应根据电路开放和纤芯占用情况适时修订、更新,保持方案与实际开放情况的吻合,确保应急预案的可行性;应急调度预案的内容应包括参与的人员、领导组织、具体的措施和详细的电路调度方案;1.1.5 光缆线路故障修复流程1、故障发生后的处理,不同类型的线路故障,处理的侧重点不同;1同路由有光缆可代通的全阻故障;机房值班人员应该在第一时间按照应急预案,用其他良好的纤芯代通阻断光纤上的业务,然后再尽快修复故障光纤;2没有光纤可代通的全阻故障,按照应急预案实施抢代通或障碍点的直接修复进行,抢代通或修复时应遵循“先重要电路、后次要电路”的原则;3光缆出现非全阻,有剩余光纤可用;用空余纤芯或同路由其他光缆代通故障纤芯上的业务;如果故障纤芯较多,空余纤芯不够,又没有其他同路由光缆,可牺牲次要电路代通重要电路,然后采用不中断电路的方法对故障纤芯进行修复;4光缆出现非全阻,无剩余光纤或同路由光缆;如果阻断的光纤开设的是重要电路,应用其他非重要电路光纤代通阻断光纤,用不中断割接的方法对故障纤芯进行紧急修复;5传输质量不稳定,系统时好时坏;如果有可代通的空余纤芯或其他同路由光缆,可将该光纤上的业务调到其他光纤;查明传输质量下降的原因,有针对性地进行处理;2、故障定位如确定是光缆线路故障时,则应迅速判断故障发生在哪个中继段内和故障的具体情况,详细询问网管机房,比如说常宁至祁东A\B系统中断,同时还有常宁至官岭环路中断,那么就可以判断故障点位于常宁机房至官领引接段;在根据判断结果,立即通知相关的线路维护单位测判故障点;3、抢修准备线路维护单位接到故障通知后,应迅速将抢修工具、仪表及器材等装车出发,同时通知相关维护线务员到附近地段查找原因、故障点;光缆线路抢修准备时间应按规定执行;4、建立通信联络系统抢修人员到达故障点后,应立即与传输机房建立起通信联络系统;5、抢修的组织和指挥光缆线路故障的抢修由机务部门作为业务领导,在抢修期间密切关注现场的抢修情况,做好配合工作,抢修现场由光缆线路维护单位的领导担任指挥;在测试故障点的同时,抢修现场应指定专人一般为光缆线务员组织开挖人员待命,并安排好后勤服务工作;6、光缆线路的抢修当找到故障点后,一般应使用应急光缆或其他应急措施,首先将主用光纤通道抢通,迅速恢复通信;观察分析现场情况,做好记录,必要时进行拍照,报告公安机关;7、业务恢复现场光缆抢修完毕后,应及时通知机房进行测试,验证可用后,尽快恢复通信;8、抢修后的现场处理;在抢修工作结束后,清点工具、器材,整理测试数据,填写有关登记,对现场进行处理,并留守一定数量的人员,保护抢代通现场;9、线路资料更新;修复工作结束后,整理测试数据,填写有关表格,及时更新线路资料,总结抢修情况,报告上级主管部门;光缆线路故障抢修的一般程序见图常见故障现象及可能原因分析1、距离判断当机房判定故障是光缆线路故障时,线路维护部门应尽快在机房对故障光缆线路进行测试,用OTDR测试判定线路故障点的位置;2、可能原因估计根据OTDR测试显示曲线情况,初步判断故障原因,有针对性地进行故障处理;根据故障分析,非外力导致的光缆故障,接头盒内出现问题的情况比较多,导致接头盒内断纤或衰减增大的原因分为以下几种情况:1容纤盘内光纤松动,导致光纤弹起在容纤盘边缘或盘上螺丝处被挤压,严重时会压伤、压断光纤;2接头盒内的余纤在盘放收容时出现局部弯曲半径过小或光纤扭绞严重,产生较大的弯曲损耗和静态疲劳,在1310nm波长测试变化不明显,1550nm波长测试接头损耗显着增大;3制作光纤端面时,裸光纤太长或者热缩保护管加热时光纤保护位置不当,造成一部分裸光纤在保护管之外,接头盒受外力作用时引起裸光纤断裂;4剥除涂覆层时裸光纤受伤,长时间后损伤扩大,接头损耗随着增加,严重时会造成断纤;5因光缆固定不紧,光缆因应力作用或外力影响发生位移导致光缆余纤扭曲或弯曲变化引起光纤衰耗;6接头盒进水,冬季结冰导致光纤损耗增大,甚至发生断纤;3、查找光缆线路故障点的具体位置当遇到自然灾害或外界施工等明显外力造成光缆线路阻断时,查修人员根据测试人员提供的故障现象和大致故障地段,沿光缆线路路由认真巡查,一般比较容易找到故障地点;如非上述情况,巡查人员就不容易从路由上的异常现象找到故障地点;这时,必须根据OTDR测出的故障点到测试端的距离,与原始测试资料进行核对,查出故障点是在哪两个标石或哪两个接头之间,通过必要的换算后,找到故障点的具体位置;如有条件,可以进行双向测试,更有利于准确判断故障点的具体位置;4、影响光缆线路障碍点准确判断的主要原因1OTDR存在固有偏差OTDR固有偏差主要反映在距离分辨率上,不同的测试距离偏差不同,在150km测试范围时,测试误差达±40m;2测试仪表操作不当产生的误差在光缆故障定位测试时,OTDR使用的正确性与障碍测试的准确性直接相关;例如仪表参数设定不当或游标设置不准等因素都将导致测试结果的误差;3计算误差OTDR测出的故障点距离只能是光纤的长度,不能直接得到光缆的皮长及测试点到障碍点的地面距离,必须通过计算才能求得,而在计算中由于取值不可能与实际完全相符或对所使用光缆的绞缩率不清楚,也会产生一定的误差;4光缆线路竣工资料不准确造成的误差由于在线路施工中没有注意积累资料或记录的资料可信度较低,都使得线路竣工资料与实际不相符,依据这样的资料,不可能准确地测定出障碍点;譬如,光缆接续时接头盒内余纤的盘留长度、各种特殊点的光缆盘留长度以及光缆随地形的起伏变化等,这些因素的准确性直接影响着障碍点的定位精度;5、提高光缆线路故障定位准确性的方法1正确、熟练掌握仪表的使用方法准确设置OTDR的参数,选择适当的测试范围档,应用仪表的放大功能,将游标准确放置于相应的拐点上,如故障点的拐点、光纤始端点和光纤末端拐点,这样就可得到比较准确的测试结果;2建立准确、完整的原始资料准确、完整的光缆线路资料是障碍测量、判定的基本依据;因此,必须重视线路资料的收集、整理和核对工作,建立起真实、可信和完整的线路资料;3建立准确的线路路由资料,包括标石杆号――纤长缆长对照表参照附录,“光纤长度累计”及“光纤衰减”记录,在建立“光纤长度累计”资料时,应从两端分别测出端站至各接头的距离,为了测试结果准确,测试时可根据情况采用过渡光纤;随工验收人员收集记录各种预留长度,登记得越仔细,障碍判定的误差就越小;4建立完整、准确的线路资料建立线路资料不仅包括线路施工中的许多数据、竣工技术文件、图纸、测试记录和中继段光纤后向散射信号曲线图片等,还应保留光缆出厂时厂家提供的光缆及光纤的一些原始数据资料如光缆的绞缩率、光纤的折射率等,这些资料是日后障碍测试时的基础和对比依据;5进行正确的换算要准确判断故障点位置,还必须把测试的光纤长度换算为测试端或某接头点至故障点的地面长度;测试端到故障点的地面长度可由下式计算长度单位为m:L = L1-L2/1+P-L3/ 1+a式中, L 为测试端至故障点的地面长度单位为米, L1 为 OTDR 测出的测试端至故障点的光纤长度单位为米, L2 为每个接头盒内盘留的光纤长度单位为米, L3 为每个接头处光缆和所有盘留长度单位为米,P 为光纤在光缆中的绞缩率即扭绞系数,最好应用厂家提供的数值,一般为7‰,a 为光缆自然弯曲率管道敷设或架空敷设方式可取值 % ,直埋敷设方式可取值 %-1% ;有了准确、完整的原始资料,便可将 OTDR 测出的故障光纤长度与原始资料对比, 精确查出故障点的位置;6保持障碍测试与资料上测试条件的一致性故障测试时应尽量保持测试仪表的信号、操作方法及仪表参数设置的一致性;因为光学仪表十分精密,如果有差异,就会直接影响到测试的准确度,从而导致两次测试本身的差异,使得测试结果没有可比性;7灵活测试,综合分析一般情况下,可在光缆线路两端进行双向故障测试,并结合原始资料,计算出故障点的位置;再将两个方向的测试和计算结果进行综合分析、比较,以使故障点的具体位置的判断更加准确;当障碍点附近路由上没有明显特点,具体障碍点现场无法确定时,也可采用在就近接头处测量等方法,或者在初步测试的障碍点处开挖,端站的测试仪表处于实时测量状态,随时发现曲线的变化,从而找到准确的光纤故障点;1.1.7 光缆故障判断和处理时应该注意的事项1、故障查修时需要注意的事项1当省界或两维护单位交界处的长途光缆线路发生故障时,相邻的两个维护单位应同时出查、进行抢修;2各级光缆线路维护单位应准确掌握所属光缆线路资料;熟练掌握光缆线路障碍点的测试方法,能准确地分析确定障碍点的位置;经常保持一定的抢修力量,并熟练掌握线路抢修作业程序和抢代通器材的使用;3光缆维护人员应熟悉光缆线路资料,熟练掌握线路抢修作业程序、障碍测试方法和光缆接续技术,加强抢修车辆管理,随时做好抢修准备;抢修用专用器材、工具、仪表、机具以及交通车辆,必须相对集中,并列出清单,随时做好准备,一般不得外借和挪用;2、处理过程中需要注意的事项1光缆线路抢修过程中,应注意仪表、器材的操作使用安全,进行光纤故障测试前,被测光纤与对端的光端机断开物理连接;2故障一旦排除并经严格测试合格后,立即通知机务部门对光缆的传输质量进行验证,尽快恢复通信;3认真做好故障查修记录;故障排除后,线路维护部门应按照相关规定及时组织相关人员对故障的原因进行分析,整理技术资料并上报;总结经验教训,提出改进措施;4介入或更换光缆时,应采用与故障光缆同一厂家同一型号的光缆,并要尽可能减少光缆接头和尽量减少光纤接续损耗;处理故障中所介入或更换的光缆,其长度一般应不小于200m,且尽可能采用同一厂家、同一型号的光缆,单模光纤的平均接头损耗应不大于个;故障处理后和迁改后光缆的弯曲半径应不小于15倍缆径;。
光纤通信设备故障定位及维护【摘要】为了解决电力通信设备因为更新换代而迎来的各种设备故障问题,本文从光纤设备的常见故障入手,探究了光纤通信设备的故障定位原则及方法,并提出了光纤通信设备的日常维护措施,希望能够为相关工作提供参考。
关键词:光纤通信设备;故障定位;日常维护0引言随着社会科学技术的不断发展,传统的通信方式渐渐被光纤通信取代,光纤通信的载体是光,整个系统以光为载体进行通信,相较于传统通信方式更加规范高效,信息的保密性也更好,如今光纤通信在人们日常生活中具有十分重要的地位,因此,尽管随着光纤通信越来越复杂导致故障定位与日常维护难度也不断增加,但提高对光纤设备的故障定位水平以及做好光纤设备的日常维护工作依然十分重要。
1光纤通信设备的故障定位1.1光纤设备的常见故障(1)光分路器故障分路器的作用是对光发射器的信号进行有效配置,为了防止分路器端口发生移动而引起尾纤头染灰,导致接收器与光功率效率降低,工作人员需要把分路器安装在一个固定的位置以便后期进行定期的清洁(图1)。
图1 光分路器(2)光发射器故障光纤通信设备(图2)中因为电光输出失真致使信号传输失真是光纤设备常见故障中较为严重的一种。
电光的传输通常情况下很容易被周围的温度变化影响,若光强度发生变化,光输出曲线的工作范围便会产生变化,导致光输出失真,所以我们需要合理调节光纤设备在工作过程中的湿度温度等因素,防止接收器信号被干扰。
图2 光发射器单元(3)光纤设备施工质量问题光纤设备在施工过程中因为施工工人的专业素质问题或施工成本问题,有可能影响到施工质量,为日后的设备故障留下隐患。
(4)光纤设备维护错误问题光纤设备的维修维护人员因为专业水平不强而对设备故障维护工作造成疏漏,也是影响光纤设备信息传递的因素之一[1]。
1.2光纤通信故障定位的原则(1)先外部后传输维修人员要首先从外部明显的部位,例如电源、机房环境或断纤处进行排查维修,遵循先外部后传输的基本原则,最终逐步将故障定位细化到单站。
光缆线路障碍的一些浅析作者:刘会来源:《数字化用户》2014年第01期【摘要】随着近年来光缆线路的使用,光纤通信的安全性以及可靠性受到越来越多人的关注,一旦发生线路障碍势必会严重影响通信生产。
要想降低障碍历时,应在线路上准确定位障碍点。
接下来,笔者将结合多年相关工作经验,就光缆线路障碍一些问题进行浅略探究。
【关键词】光缆线路障碍因素策略探究一、前言营口港现辖鲅鱼圈、仙人岛、营口、盘锦、葫芦岛绥中五大港区,形成陆域面积30多平方公里。
已经建成光缆线路30万余公里,主要用于数据及监控图像的传输。
完善的“电子商务、电子口岸、电子港务”三大信息平台,使港口管理实现了信息化、现代化。
整个通信网络采用光纤传输,降低了运营成本,并在可靠性、安全性方面比传统通信大幅提高,也为集团全新电信运营模式的发展奠定了基础。
但是,频繁的港区建设施工、复杂的建设环境又给光缆线路的安全运行带来诸多危险因素。
在发生光缆故障时,如何精确定位障碍点,以便在最短时间内抢修光缆,迅速恢复通信,是信息部门工程技术人员所要面对的重要问题。
二、光缆线路几种较为常见障碍原因及其现象分析(一)造成光缆线路故障的原因引起光缆线路故障的原因可以分为以下四种:1.自然灾害:光纤进水长期浸泡引起光纤衰减增大;强风暴、雷击损伤光缆;高压输电线与光缆接触,产生高压电流烧断光缆以及动物啃咬造成光缆断裂断纤;2.人为因素:技术人员在作业过程中由于操作不当引起的光缆故障;人为故意毁坏通信设施或盗割造成通信中断;3.外力作用:在地下通信光缆通过的地方进行挖掘性施工挖断光缆;车辆碰撞路边通信杆路或者装载超高的车辆从架空光缆下方通过时,拉断光缆;4.光缆本身原因:接头盒进水、光纤年久老化造成自然断纤,导致光纤损耗增大;环境温度过高或过低造成的光缆损坏。
(二)光缆线路常见的障碍现象分析比较容易查找的障碍一般多是由于外力作用导致。
这类障碍点可以结合光缆档案维护资料,通过OTDR检查障碍点的距离。
如何准确定位光缆线路的障碍点在光传输系统故障处理中故障定位的一般思路为:先外部、后传输。
也就是说在故障定位时,先排除外部的可能因素,如光纤断裂、电源中断等,接着再考虑传输设备。
因此如何精确的将障碍点定位就显得十分重要。
首先分析光缆线路的常见障碍现象及原因,1、线路全部中断:光板出现R-LOS告警,可能原因有光缆受外力影响被挖断、炸断或拉断等;2、个别系统通信质量下降:出现误码告警,线路可能的原因有光缆在敷设和接续过程中,造成光纤的损伤使线路损耗时小时大;活动连接器未到位,或者出现轻微污染,或者其它原因造成适配时好时坏;光纤性能下降,其色散和损耗特性受环境因素影响产生波动;光纤受侧应力作用,全程衰耗增大;老化损害光缆;光缆接头盒进水;光纤在某些特殊点受压(如收容盘内压纤)等。
在确定线路障碍后,用OTDR对线路测试,以确定障碍的性质和部位,当遇到自然灾害或外界施工等外力影响造成光缆线路阻断时,查修人员根据测试人员提供的位置,一般比较容易找到,但如不是上述情况,就不容易从路由上的异常现象找到障碍地点。
这时,必须根据OTDR测出的障碍点到测试点的距离,与原始测试资料进行核对,查出障碍点处于个哪个区段,再通过必要的换算后,再精确丈量其间的地面距离,直至找到障碍点的具体位置。
但是往往事不如意,障碍点与测量计算的位置相差很大,这样既浪费人力物力、而由于光缆线路障碍造成的影响或损失会更大。
如何才能更精确的判断障碍点的准确位置。
一、首先要分析影响光缆线路障碍点准确定位的主要因素。
1、OTDR测试仪表存在的固有偏差由OTDR的测试原理可知,它是按一定的周期向被测光纤发送光脉冲,再按一定的速率将来自光纤的背向散射信号抽样、量化、编码后,存储并显示出来。
这样OTDR仪表本身由于抽样间隔而存在误差,这种固有偏差主要反映在距离分辨率上。
OTDR的距离分辨率正比于抽样频率。
2、测试仪表操作不当产生的误差在光缆故障定位测试时,OTDR仪表使用的正确性与障碍测试的准确性直接相关。
光缆线路障碍点的精确定位及接头盒进水监测摘要光缆是网络通信最主要的传输介质。
在发生光缆故障时,如何精确定位故障点,最短时间内抢通光缆,迅速恢复通信,是我们传输专业维护人员永久研究的课题。
光时域反射仪(OTDR)不仅是测量光纤损耗、观察光纤沿线损耗情况的工具,更重要是精确定位光纤损耗突变点、断点的重要仪器。
通过正确使用光时域反射仪(OTDR),结合光缆施工的原始档案、维护档案以及光缆链路上的一些施工信息,是维护人员快速查找障碍并快速解决问题的重要手段。
下面结合本人的实际工作经验,针对如何快速准确定位光缆线路障碍点进行阐述。
目录一光缆故障原因分析 (4)(一)、系统光路出光丢失告警 (4)(二)、传输系统传输质量下降 (4)二光缆障碍点定位过程 (5)三影响光缆线路障碍点精确定位的主要因素及应对措施 (6)(一)、因光时域反射仪(OTDR)设置不当而影响光缆线路障碍点的精确定位 (6)(二)、因对光时域反射仪(OTDR)操作有误而影响光缆线路障碍点的精确定位 (8)(三)、光缆绞缩率对障碍点精确定位的影响 (8)(四)、维护资料与实际不符 (9)(五)、计算公式正确与否,是障碍点不能精确定位的重要因素 (9)(六)、保持测试条件的一致性 (9)1.接头盒进水监测 (9)2.水监测方式的弊端 (10)3.光缆接头盒进水监测新思路 (10)四结束语 (12)一光缆故障原因分析要想精确定位光缆故障点,最短时间内抢通光缆,首先要搞清的光缆故障现象及原因。
下面对此做一简要分析:(一)、系统光路出光丢失告警光丢失告警通常在设备光盘上出现,因设备不同而告警不同。
如华为设备为R-LOS告警、烽火设备为SPI-LOS告警。
出现上述告警通常为光纤断裂或光纤衰减变大所致。
(二)、传输系统传输质量下降这种情况通常表现为光路出现误码性能、帧失步或帧丢失等告警,业务通信质量可能下降。
光路出现误码的原因一般为光纤衰减变大所致。
造成光纤衰减变大或断裂的原因有:1.光缆受外力影响而受损伤。
基于GIS技术的通信光缆故障定位与保障系统分析随着通信技术的不断发展,通信光缆的重要性日益凸显。
通信光缆故障不仅会影响到通信质量,还会给通信网络运营商带来不小的经济损失。
建立一套完善的通信光缆故障定位与保障系统显得尤为重要。
本文将围绕基于GIS技术的通信光缆故障定位与保障系统展开分析。
GIS(地理信息系统)是一种基于计算机的地理信息技术,可以用来获取、管理、分析和展示地理空间数据。
在通信光缆故障定位与保障系统中,GIS技术可以进行故障点的定位、故障分析、故障预测等工作。
1. 故障点定位通过GIS技术,可以将通信光缆的布线情况、故障点信息、周围环境等数据进行地理信息化处理,实现故障点的精确定位。
通过GIS系统的地图界面,可以直观地显示出故障点所在的地理位置,从而便于维护人员快速到达现场进行维修。
2. 故障分析GIS技术可以将通信光缆的故障数据进行分析,找出故障的原因、频率、影响范围等信息。
通过对故障数据的分析,可以为通信光缆的日常维护提供参考,帮助运营商及时发现并解决潜在问题,提高通信网络的稳定性和可靠性。
3. 故障预测通过GIS技术对通信光缆进行空间分析,可以预测出可能发生故障的地理区域,并做出相应的预防措施。
这有助于降低故障的发生频率,提高通信网络的整体运行效率。
1. 地理信息化处理GIS技术可以将通信光缆的相关数据进行地理信息化处理,将复杂的数据通过地图界面直观地展现出来,方便运维人员进行故障定位、分析和预测,提高工作效率。
2. 数据整合能力通信光缆故障涉及多个数据来源,如布线数据、传感器数据、维护记录等,GIS技术可以实现这些数据的整合,为故障定位与保障系统提供更全面、准确的信息支持。
3. 空间分析功能GIS技术具有强大的空间分析功能,可以对通信光缆进行空间分析,帮助运维人员找出通信光缆故障的隐患,并采取相应的措施进行预防和维护。
4. 决策支持基于GIS技术的通信光缆故障定位与保障系统可以帮助运营商进行决策支持,通过数据分析和空间分析等手段,为运营商提供更科学、更全面的决策依据,帮助其优化通信网络的管理与运营。
基于OTDR的光缆故障点精确定位方法刘丹蕾;文金朝;彭怀敏【期刊名称】《光散射学报》【年(卷),期】2018(30)4【摘要】光缆维护时存在着故障点的位置定位不精确的问题,给光缆维护和抢修带来了困难.为解决这一问题提出了基于光时域反射仪(Optical Time Domain Reflectometer,OTDR)的光缆故障点精确定位方法.该方法结合了OTDR和偏振光时域反射技术(Polarization Optical Time Domain Reflectometry,POTDR),使用OTDR得到光缆故障点的光纤光学长度,利用POTDR分别获取光缆弯曲时和光缆恢复原状时的两组后向散射数据,用差值法和寻找斜率变化的方法对两组后向散射数据进行处理,可以确定光缆弯曲点的位置.结合光纤光学长度、弯曲点的位置及光缆余长系数,得出弯曲点与光缆故障点的距离,当弯曲点距离光缆故障点位置比较近时(小于200 m),对光缆故障点的定位很精确.实验结果表明,该方法能够精确地定位光缆故障点位置,结构简单,操作方便且不损伤光缆.【总页数】4页(P384-387)【作者】刘丹蕾;文金朝;彭怀敏【作者单位】中国电子科技集团公司第三十四研究所,桂林聚联科技有限公司,广西桂林,541004;中国电子科技集团公司第三十四研究所,桂林聚联科技有限公司,广西桂林,541004;中国电子科技集团公司第三十四研究所,桂林聚联科技有限公司,广西桂林,541004【正文语种】中文【中图分类】TH744;TN913.33【相关文献】1.利用OTDR精确定位光缆故障点 [J], 李凤祥2.基于被动声定位的弹着点精确定位方法 [J], 杨轲;田丹;林晓东3.基于三点定位的服务机器人精确定位方法研究 [J], 李国林;郭帅;何永义4.光缆故障点精确定位方法 [J],5.基于曲线拟合的电缆故障点精确定位方法 [J], 宁磊;王广利;朱泽安;武鹏;;;;因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
光缆线路障碍点的精确定位刘宝良中国联通有限公司唐山分公司运行维护部【摘要】:光缆是网络通信最主要的传输介质。
在发生光缆故障时,如何精确定位故障点,最短时间内抢通光缆,迅速恢复通信,是我们传输专业维护人员永久研究的课题。
光时域反射仪(OTDR)不仅是测量光纤损耗、观察光纤沿线损耗情况的工具,更重要是精确定位光纤损耗突变点、断点的重要仪器。
通过正确使用光时域反射仪(OTDR),结合光缆施工的原始档案、维护档案以及光缆链路上的一些施工信息,是维护人员快速查找障碍并快速解决问题的重要手段。
下面结合本人的实际工作经验,针对如何快速准确定位光缆线路障碍点进行阐述。
目前中国联通唐山分公司已经建成本地网光缆线路4000余公里,干线240多公里。
唐山地区南临沿海北靠燕山,地形地貌差异较大,厂矿企业较多,外力施工频繁,经济活动异常活跃。
复杂的环境给光缆线路的安全运行带来诸多危险因素,其中包括各种自然因素和人为因素。
伴随着中国联通唐山分公司各项业务的迅猛发展,作为各项业务的支撑,光纤通信系统的可靠性和安全性越来越受到各业务部的关注。
在发生光缆故障时,如何精确定位障碍点,最短时间内抢通光缆,迅速恢复通信,是我们传输专业维护人员的一项重要工作,也是传输维护人员永久研究的课题。
一、光缆故障原因分析要想精确定位光缆故障点,最短时间内抢通光缆,首先要搞清的光缆故障现象及原因。
下面对此做一简要分析:(一)系统光路出光丢失告警。
光丢失告警通常在设备光盘上出现,因设备不同而告警不同。
如华为设备为R-LOS告警、烽火设备为SPI-LOS告警。
出现上述告警通常为光纤断裂或光纤衰减变大所致。
(二)传输系统传输质量下降。
这种情况通常表现为光路出现误码性能、帧失步或帧丢失等告警,业务通信质量可能下降。
光路出现误码的原因一般为光纤衰减变大所致。
造成光纤衰减变大或断裂的原因有:1.光缆受外力影响而受损伤。
2.适配器连接不到位或者出现轻微污染。
3.光缆接头盒进水。
4.光纤色散和衰耗特性受环境因素影响产生波动;5.光纤在某些特殊点受压(如盘纤盒内压纤)等。
二、光缆障碍点定位过程正确的光缆查修过程是快速定位障碍点,缩短故障抢修时间,迅速恢复通信的首要保障,从而避免抢修中的弯路。
(一)首先通过网管根据故障现象确定是否为光缆线路故障,如确定为光缆线路故障,然后根据网元告警情况,判定故障所处的中继段,并通知相关维护人员。
(二)维护人员通知相关巡线员立即巡线,查看沿线有无动土等异常情况,同时按照线路障碍处理流程进行作业。
维护人员首先到机房或最近一个中继站,用光时域反射仪(OTDR)测出光缆障碍点(光纤衰减点或断点)距测试端的距离,然后结合维护资料准确判断障碍点的线路段落(2-3个标石/电杆/人(手)孔间),并将相关信息通知现场查修人员。
如果故障是由于外力施工而造成光缆线路阻断时,查修人员根据测试人员提供的位置信息,一般比较容易找到障碍点。
但很多时候是无法找到路由上的异常情况,从而不容易找到障碍点。
这时须将所得障碍点的线路段落(2-3个标石/电杆/人(手)孔间)信息、维护资料和所测得光缆障碍点的距离信息相结合进行分析判断,然后从所定位的标石开始精确丈量地面距离,直至找到障碍点的具体位置。
但在现实故障抢修中,由于多种因素的影响而造成实际障碍点位置与测量计算所得障碍点位置有较大偏差,不能为查障提供一个较为准确的指导。
这样不仅在抢修中浪费了人力物力和财力,更重要是浪费了宝贵的障碍抢通时间,从而给公司造成重大的影响和经济损失。
三、影响光缆线路障碍点精确定位的主要因素及应对措施影响光缆线路障碍点精确定位的主要因素是什么呢?如果弄清该问题,我们就可以对症下药,从而减少测量偏差,做到精确定位。
经过多年实践及理论分析,总结出影响光缆线路障碍点精确定位的主要因素为光时域反射仪(OTDR)设置不当、光时域反射仪(OTDR)操作有误、光缆成缆因素、光缆维护资料与实际不符、计算公式的正确性、测试条件的一致性等。
现对以上六种因素进行详细分析,并有针对性地提出措施,以便提高测试精度,达到障碍点的精确定位。
(一)因光时域反射仪(OTDR)设置不当而影响光缆线路障碍点的精确定位,主要体现在以下几方面1.测量范围设置的是否合理将直接影响到光缆线路障碍点的精确定位。
由于OTDR的采样点数量是一定的,所以测量范围越长采样间隔也就越大。
而采样造成的误差最大值实际上是采样间隔的一半,采样间隔指标决定了此种误差的大小。
据此可知,设置的测量范围越大、抽样间隔就越大,测量误差就越大。
否则测量误差就越小。
因此说,测量范围设置的是否合理将直接影响到光缆线路障碍点的精确定位。
在实际故障查修中,一般都是在障碍点的临近中继站进行测试,测试时将测量范围设置的比中继段长度略大一些,这样既可看到光缆链路整体情况,又可使抽样间隔尽可能小,从而提高测量精度。
然后根据所测到的测试点到障碍点距离,再对测量范围进行重新设置,以便使ODTR的抽样间隔尽可能小,以便提高测试精度。
如测试点到障碍点距离较长,而从路由表面上又不能发现异常现象,不能找到障碍地点时,为了提高测量精度,一般会将故障点邻近的接头盒打开,然后设置合理的测量范围进行测量,从而实现精确定位。
2.由于折射率设置不准确而产生的测量误差,将影响到光缆线路障碍点的精确定位。
光纤折射率(n)是光纤的固有常数,这个常数在OTDR仪表上有相应的设置选项。
为什么折射率会影响光纤测试的距离精度?距离=速度×时间(D=V×t),速度=真空光速/折射率(V=C/n),所以折射率会影响距离精度。
在实际工作中,我们应对每种型号光缆的光纤折射率做好记录,以便在OTDR测量进行折射率选择设置时,提供准确的光纤折射率信息,为光缆线路障碍点的精确定位打下一个坚实的基础。
3.测试较长光缆链路长度时,由于光时域反射仪(OTDR)动态范围不足,而不能看到距离较远处的链路情况,从而无法对距离较远处的障碍点进行定位。
那么在什么情况是动态范围不足的表现呢?(1)轨迹被淹没在噪声中,有时候会测到的轨迹波动很大,但却保持着轨迹应有的发展趋势。
(2)当分析轨迹时,出现“扫描结束”的标识。
所谓扫描结束实际是说从该点以后的测试结果只作为参考。
扫描结束的出现实际上是因为轨迹的清晰度变差,噪声水平较高,轨迹波动性较大。
在已知测试链路的长度较长时,应该考虑设置增大动态范围。
增大动态范围有两种最为常用的方法,一是增加激光注入能量,另一是提高信噪比(S/N)。
两种方法均可以通过仪表设置达到。
下面是对几种方法的简单概述。
A.选择更大的脉冲宽度。
实际上这种方法是最为常用的方法,它的本质是增加激光的注入能量。
由于激光器的性能限制,不可能直接调整激光器以求更大的发射能量。
我们知道,OTDR测量必须采用脉冲方式,加大脉冲宽度实际上是使激光器发射的持续时间增加,以达到增大注入能量的目的。
因此,这种方法可以获得更大的动态范围。
然而,更大的脉宽意味着会有更大的盲区,从而影响障碍点精确定位,这种方法是有一定代价的。
在实际定位光纤障碍点时,应先选择大于被测距离而又最接近的测试范围档,然后设置一个合理的较大脉宽,使OTDR动态范围能足够满足看到所有的链路情况,最后设置一个合理较小脉宽,从而减小盲区,实现障碍点的精确定位。
脉宽设置多少才算合理呢,实际上没有一确切数值,要求根据现场情况进行设定。
通过本人多年的工作实践,总结了针对不同测试距离而设置的脉宽,供测试时参考。
不同测试距离的脉宽设置B.选择“取平均时间”测量模式,并选择更长的取平均时间。
这种方法被我们实际测量中大量采用,实际上是增大信噪比的一种数字信号处理的算法。
平均时间越长,噪声水平也就越低,所以时间长会获得更大的动态范围。
一般建议最小30秒,最大3分钟。
C.选择合适的测量模式。
在“最优化模式”中共有三个选项,分别是“动态”、“分辨率”和“标准”。
分辨率选项是注重获得更好的分辨率,“可以看的更细”。
动态选项是注重获得更大的动态范围,“可以看的更远”。
标准选项则是以上两种的折中方案。
三种方式是仪表为不同测试策略量身定做的方案。
根据以上测试方法分析可知,测试时首先要了解是否动态范围真的不够,还是由于参数选择不当造成噪声过大。
在你对测试光纤链路有了一定了解后,首先应该选择测试策略。
也就是我们所说的到底是想“看的更远”还是“看的更细”。
“看的更远”就需要在改变动态范围上做相应改变,同样,“看的更细”就需要在提高分辨率上做相应设置。
(二)因对光时域反射仪(OTDR )操作有误而影响光缆线路障碍点的精确定位,表现为1. OTDR 光标位置放置不准确而产生的测试偏差。
在进行障碍定位时,应将光标放在反射事件的起始点,或衰耗事件的起始点,如下图将光标放在C 点。
在放置光标时,应用OTDR 的图形放大功能尽可能准确地将光标置定在相应的拐点上,从而提高障碍点的定位精度。
光传输距离L光强I 光传输距离L 光强Ia 在末端处出现反射峰b 在末端处未出现反射峰2. 在对短距离(一般小于1km)故障点精确定位时,由于OTDR 测量到曲线具有一定的波动性,从而影响测量结果。
那么用什么方法来降低这种影响呢?就是加入2km左右测试假纤。
由于加入了2km左右测试假纤,光纤长度被增长,这种影响就会降低。
应该可以获得一个较为满意的结果。
(三) 光缆绞缩率对障碍点精确定位的影响由于OTDR测量的是光纤的纤长而不是缆长,所以在实际寻找故障点时就存在明显的偏差。
由于纤长大于缆长,所以在寻找故障点时就应该向反方向巡查,如测量到10km处断,应该在9km-10km段巡查。
当然如果知道光缆绞缩率(纤长与缆长的比例关系),那么对精确定位会有很大的帮助,绞缩率通常在5%~10%之间。
(四)维护资料与实际不符维护资料与实际路由情况不符,是造成障碍点不能精确定位的决定因素。
准确、完整的光缆线路资料是障碍定位的基本依据,因此,必须重视线路资料的收集、整理、核对归档工作,建立起真实、可信、完整的线路资料。
在日常光缆线路维工作中,对所变更的路由应及时在维护资料上变更;准确记录各种光缆余留长度及尺码带;对光缆型号、厂家、光缆绞缩率(纤长与缆长的比例关系)、光纤折射率做好记录;对测试端至每个接头点位置的光纤累计长度及中继段光纤总衰减值做好记录;对测试仪表型号、测试时折射率的设定值进行登记。
依据上述资料及相关原始资料填写《光缆标石/电杆/人(手)孔——缆长/纤长对照表》。
最后汇总形成最新完善的维护资料,以便在以后故障查修中提供有效的支持。
(五)计算公式正确与否,是障碍点不能精确定位的重要因素。
有了准确、完整有维护资料,便可将OTDR测出的故障光纤长度与维护资料对比,迅速查出障碍点较为准确的位置。
但是要精确定位障碍点位置,还必须把相关测试信息、资料信息代入正确的公式,方能计算出测试端(或接头点)至故障点正确的地面长度。