浅析光缆线路故障点查找及处理-共6页.pdf

第 1 页，共 6 页浅析光缆线路故障点查找及处理 李 思 摘要：在发生光缆故障时，如何查找故障点，并在最短时间内抢通光缆，迅速恢复通信。通过正确使用仪表测试，结合光缆维护台帐中点标数据，以及查找光缆线路上的施工等综合信息，是维护人员快速查找故障点并迅速克服的重要手段。关键词：光缆 测试 故障 一、造成光缆线路故障的原因分析一、造成光缆线路故障的原因分析 铁道通信光缆主要敷设方式是沿铁路线采取直埋、管道、槽道三种方式，在城区根据情况也有部分使用架空、壁挂等敷设方式，造成光缆线路故障的原因大致可以分为：外界施工因素、自然灾害、施工遗留及人为因素。1、外界施工因素 1）机械损害：主要体现在围绕铁路光电缆线路进行的铁路工程施工、地方政府开发、私人建房、修建道路等机械作业过程中造成的光缆中断。机械作业造成的故障，破坏面比较大，查找起来一般比较直观。2）人工作业损害：主要是人工作业开挖、翻整农田、敷设地线桩等一些操作手工器具造成，这类故障可能会造成光缆全部中断，也可能不会使光缆全部中断，而是部分光纤中断或光纤损坏。这种作业面比较小，造成的故障比较隐蔽，所以查找起来比较困难。2、自然灾害因素 这类故障主要体现在 1）强降雨引发山体滑坡、路基塌陷等灾害造成的光缆故障；2）强风吹到固定架空或壁挂光缆造成的光缆故障；3）雷雨天气或外界原因引发的雷电造成的光缆故障。这类故障可能会造成光缆全部中断，也可能不会使光缆全部中断，而是部分光纤中断或光纤损坏。其中雷电造成的故障隐蔽性比较强，从径路外观上无法确认具体故障点。3、施工遗留和人为因素 1）人工作业原因：主要是工作人员在光电缆敷设、接续、维修等工作中由于工艺或疏忽而引起的故障。如：接续时光纤被划伤、弯曲半径太小、纤芯接第 2 页，共 6 页续不牢、接头盒封装时封胶不严进水或加强芯固定不紧、割接光缆时切断运行中的光缆等原因造成的人为故障。2）施工材质原因：主要施工引用光缆材质不良，导致老化加快致使光纤损耗增大或光纤自然断纤等。3）偷盗或破坏：犯罪分子盗割、蓄意破坏，造成光缆中断。二、光缆故障的查找二、光缆故障的查找 光时域反射仪（OTDR）是测量光纤损耗的仪表，也是精确查找光纤损耗突变点、断点定位的重要仪器。如何正确熟练掌握使用并综合现场资料分析，是快速定位故障点，缩短故障抢修时间，避免抢修中走弯路，迅速恢复光缆故障的首要前提。1、光纤测试曲线分析 （1）典型反射曲线：这条曲线包括各种常见现象(见下图),以下对图中各个区域作一简单描述：a)区域（a）即在 A 点至 B 点区域内，曲线斜率恒定：表明光纤在该区域的散射均匀一致。因此可获得相应的常数。在这种情况下，测量仅从一端即可满足要求。b)区域（b）表示局部的损耗变化，这种变化可能，主要由外部原因（如光纤接头）和内部原因光纤本身引起的，在此情况下，进行两端测量，取平均值表示该接头损耗。c)区域（c）所示的不规则性由后向散射的剧烈增强所致，这种变化可能由外部测试原因二次反射余波（鬼影）产生能量叠加和内部原因光纤本身缺陷（小裂纹）造成的，先必须确认是何种原因，再采用两端测量来测定这种不规则对衰减的影响。M/DIVDB/DIVcbeaABd第 3 页，共 6 页d)区域（d）即后向散射曲线有时出现弓形弯曲。有内部因素，一般是吸收损耗变化导致衰减变化。对于外部因素，可能与光纤受力增加有关。如何确定是何种因素，可对光纤或兴缆施加外力或改变其温度，如特性不变，是内部因素，反之为外部因素 e)区域（e）光纤的端点或任何的不连续点会产生菲涅尔反射或后向散射功率损耗（无菲涅尔反射）由此可测定这些端点或不连续点的位置。机械式接头界面往往产生这种反射。（2）实际测试中的波形 图一：为京广线京汉 16 芯光缆汉口-孝感 4#纤测试波形，图中显示了各事件点与光纤链路上实际存在的熔接点、弯折处、活动连接器以及光纤末端之间的对应关系，从曲线上可以确定被测光纤的以下重要特性。距离：被测光纤上各特征点，光纤尾端或断裂点的位置；损耗：诸如单个熔接点或整根光纤端到端的损耗；衰减：光纤链路上任意两点间的衰减值；反射：诸如连接器等事件点反射（或回波损耗）的大小。波形事件表中 1#、21#（A 点）和 24#（B 点）为反射事件，分别为光缆始端、法兰盘（活动连接器）和光缆末端，其他为非反射事件，为熔接点或光缆弯曲点。图一 京广线京汉 16 芯光缆汉口-孝感 4#纤测试波形 图二：测试曲线末端有菲涅尔反射峰出现，但是在曲线上也有反射峰时，第 4 页，共 6 页说明在此位置上存在跳纤，在 5#事件处曲线有下降台阶，说明光纤在此位置上有较大损耗，若在测试时其它纤芯出现相同事件说明光缆受到伤害，若光缆仅此一纤有此问题，说明该纤芯在接头盒内接续质量或此处光缆纤芯裂变所产生问题。图二 2、影响光缆故障点定位的因素及处理措施 1）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 a.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，以便使ODTR 的抽样间隔尽可能小，以便提高测试精度。b.折射率设置不准确而产生的测量误差，也影响到光缆线路障碍点的定位。在实际工作中，日常应对运用中的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。c.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，测量时加大脉冲宽度造成的盲区所影响线路故障点的定位。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第 5 页，共 6 页况，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。以下是在工作实践中，总结出的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 测试范围（km）较小盲区脉宽（ns）足够动态范围脉宽（ns）10 10 30 1030 30 100 3060 100 275 6090 275 103 2）光时域反射仪（OTDR）操作不当影响光缆线路障碍点的精确定位。如：OTDR 光标位置放置不准确产生的误差。实际测试中，正确、熟练使用仪表，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。3）测试缆长和线路公里数偏差影响及常见故障现象原因分析 测量时 OTDR 所测故障点的长度是光缆的纤长而不是缆长，由于纤长大于缆长，而且实际缆长大于实际线路公里数，因而造成实际寻找故障点时就存在明显的偏差。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 9.5km10km 段巡查。故障现象 故障的可能原因 一根或几根光纤原接续点损耗增大、断纤 原接头盒内发生问题 一根或几根光纤衰减曲线出现台阶 光缆受机械力扭伤，部分光纤受力但尚未断开 原接续点衰减台阶水平拉长 在原接续点附近出现断纤故障 光纤全部阻断 光缆受外力挖断、锯断或拉断 第 6 页，共 6 页三、故障处理三、故障处理 1）故障处理原则“先抢通、后修复”；“先核心、后边缘”；“先行车、后其他”的原则，按照故障等级进行逐级处理，不分时段、不分天气好坏、不分维护界限，用最快的方法抢通恢复，故障未排除前，查修工作不能终止。2）故障排除中的注意事项 处理故障时介入或更换光缆时，其长度不得少于 200m，并尽可能采用同一厂家、同一型号的光缆。接续时纤芯切断长度根据熔接机的限制或热缩管的长度来确定，一般为 160.5mm，单点接续损耗不得大于 0.08db，余纤盘绕尽量大圈，一般弯曲半径不小于 3.5cm。3）故障排除后注意事项 a、故障一旦排除，立即通知相应区段机房人员对光缆线路传输质量进行测试，测试合格后按照抢通原则逐条恢复电路，待全部业务确认良好方可撤离。b、故障处理完两日内，应及时组织相关人员召开分析会，对故障原因进行分析整理，并总结教训提出整改措施。以上是本人在日常工作和学习中，对所遇故障判断和处理的过程的总结，不足之处请多予指教，以便更好的完善对故障判断和处理的方法。参考文献：OTDR 使用说明书