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1、 第 1 页 ，共 11 页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第 2 页 ，共 11 页【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
2、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
3、先要搞清的光缆故障现象及原因。下面对此做一简要分析：第 3 页 ，共 11 页（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
4、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第 4 页 ，共 11 页判断障碍点的线路段落（2-3 个标石/电杆/人
5、（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
6、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第 5 页 ，共 11 页细分析，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
7、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
8、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。第 6 页 ，共 11 页光纤折射率（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（DVt） ，速度真空光速/折射率（VC/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
9、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
10、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，不可能第 7 页 ，共 11 页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
11、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测试范围（km）较小盲区脉宽（ns）足够动态范围脉宽（ns） 10 10 301030 30 1003060 100 2756090 275 103第 8 页 ，共 11 页B.选择“取平均时间”测量模式，并选择更长的取平均时间。这
12、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
13、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第 9 页 ，共 11 页度。a 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
14、）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 9km10km 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 510之间。c cO光传输
15、距离 L光强 I光传输距离 L光强 IO第 10 页 ，共 11 页（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
16、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。测试端到故障点的地面长度 L 可由下面公式计算： L = （L1L2）/（1+P）L3公式中长度的单位均为米，L1 为 OTDR 测出的测试端至故障点的光纤长度，L2 为所有接头盒、ODF 箱内盘留光纤的长度，L3 为光第 11 页 ，共 11 页缆路由上所有盘留光缆的长度，P 为光纤在光缆中的绞缩率。 （六）保持测试条件的一致性 障碍测试时应尽量保证测试
