利用OTDR进行线路断点故障定位的实例

利用OTDR进行线路断点故障定位的实例,第1张

常见光缆线路障碍判断
如果障碍是某一系统障碍,在排除设备故障的前提下,精确调整OTDR仪表的折射率、脉宽和波长,使之与被测纤芯的参数相同,尽可能减少测试误差。
将测出的距离信息与维护资料核对,检查障碍点是否在接头处。若通过OTDR曲线观察障碍点有明显的菲涅尔反射峰,与资料核对和某一接头距离相近,可初步判断为盒内光纤障碍(光纤盒内断裂多为镜面性断裂,有较大的菲涅尔反射峰)。修复人员到现场后可先与机房人员配合进一步进行判断,然后进行处理。若障碍点与接头距离相差较大,则为缆内障碍。
光缆线路阻断故障精确测试
这类障碍隐蔽性较强,如果定位不准,盲目查找就可能造成不必要的人力和物力的浪费。如直埋光缆大量土方开挖,架空光缆摘挂大量的挂钩等,延长障碍时间。可采用如下方式精确判定障碍点。
用OTDR仪表精确测试障碍点至邻近接头点的相对距离(纤长),将测试的纤长换算成光缆长度(皮长)。再将光缆皮长换算成障碍点的成长尺码,即可精确定位障碍点位置。具体算法如下:
1)纤长换算成皮长
La=(S1-S2)/(1+P)
式中La为光缆皮长;S1为测试的相对距离长度;S2为光缆接头盒内的单侧盘留长度,一般取06-10 为该光缆的绞缩率,因光缆结构不同而异。可用同型号的备用光缆进行测试。也有的厂家提供该项指标。P=(Sa-Sb)/Sb,Sa为单盘光缆的测试纤长;Sb为单盘光缆标记的皮长尺码长度。
2)光缆障碍点皮长尺码的计算
Ly=Lb±La
式中:Ly为障碍点的皮长尺码值;Lb为邻近接头点的盒根光缆皮长尺码,+、-符号的选择可以根据光缆的布放端别确定。
确定了Ly的值,即可根据资料确定障碍点的具体位置。采用这种方法可以减少由于工程资料不准,仪表和光纤的折射率偏差等原因造成的测试误差,避免长距离核算光缆长度,测试结果较为准确。实距证明这种方法简单有效。
OTDR在短距离测试状态下分辨率很高,可以比较准确地测出是跳纤还是终端盒内障碍。对于离终端较近的盒内障碍用可见光源进行辅助判断更为方便,距离的远近取决于光源的发射功率,有的光源可以达到20km。

普通的光纤功率计只能测光功率,测断纤需要用OTDR
OTDR的英文全称是Optical Time Domain Reflectometer,中文意思为光时域反射仪。OTDR是利用光线在光纤中传输时的瑞利散射和菲涅尔反射所产生的背向散射而制成的精密的光电一体化仪表,它被广泛应用于光缆线路的维护、施工之中,可进行光纤长度、光纤的传输衰减、接头衰减和故障定位等的测量。
OTDR(光学时域反射技术)的基本原理是利用分析光纤中后向散射光或前向散射光的方法测量因散射、吸收等原因产生的光纤传输损耗和各种结构缺陷引起的结构性损耗,当光纤某一点受温度或应力作用时,该点的散射特性将发生变化,因此通过显示损耗与光纤长度的对应关系来检测外界信号分布于传感光纤上的扰动信息。
OTDR测试是通过发射光脉冲到光纤内,然后在OTDR端口接收返回的信息来进行。当光脉冲在光纤内传输时,会由于光纤本身的性质,连接器,接合点,弯曲或其它类似的事件而产生散射,反射。其中一部分的散射和反射就会返回到OTDR中。返回的有用信息由OTDR的探测器来测量,它们就作为光纤内不同位置上的时间或曲线片断。从发射信号到返回信号所用的时间,再确定光在玻璃物质中的速度,就可以计算出距离。以下的公式就说明了OTDR是如何测量距离的。
d=(c×t)/2(IOR)
在这个公式里,c是光在真空中的速度,而t是信号发射后到接收到信号(双程)的总时间(两值相乘除以2后就是单程的距离)。因为光在玻璃中要比在真空中的速度慢,所以为了精确地测量距离,被测的光纤必须要指明折射率(IOR)。IOR是由光纤生产商来标明。

使用方法如下:


1、首先打开OTDR电源(如下红色圈内位置)

2、然后连接光纤接头(可参照如下各接线端介绍)

3、再开始进入OTDR参数设置:根据波长、折射率,设置OTDR的模式选择、波长、距离(先自动设置,再根据距离设置)、脉宽、高分辨率和测试时间;


4、最后启动OTDR开始测量。,接头不能拔插,眼睛不能看光纤末端活接头

5、数据处理:根据不同的光缆,测试光缆长度、衰减系数、平均损耗、总损耗、任意两点的损耗及衰减系数、活动接头损耗和熔点损耗等,记录测量数据并计算,为减少误差,要求双向测量。

6、测试曲线的打印:将测试曲线打印出来,并对曲线进行数据分析。

OTDR使用方法 一/OTDR的使用
用OTDR进行光纤测量可分为三步:参数设置、数据获取和曲线分析。人工设置测量参数包括: (1)波长选择(λ):
因不同的波长对应不同的光线特性(包括衰减、微弯等),测试波长一般遵循与系统传输通信波长相对应的原则,即系统开放1550波长,则测试波长为1550nm。
(2)脉宽(Pulse Width):
脉宽越长,动态测量范围越大,测量距离更长,但在OTDR曲线波形中产生盲区更大;短脉冲注入光平低,但可减小盲区。脉宽周期通常以ns来表示。
(3)测量范围(Range):
OTDR测量范围是指OTDR获取数据取样的最大距离,此参数的选择决定了取样分辨率的大小。最佳测量范围为待测光纤长度15~2倍距离之间。 (4)平均时间:
由于后向散射光信号极其微弱,一般采用统
计平均的方法来提高信噪比,平均时间越长,信噪比越高。例如,3min的获得取将比1min的获得取提高08dB的动态。但超过10min的获得取时间对信噪比的改善并不大。一般平均时间不超过3min。
(5)光纤参数:
光纤参数的设置包括折射率n和后向散射系数n和后向散射系数η的设置。折射率参数与距离测量有关,后向散射系数则影响反射与回波损耗的测量结果。这两个参数通常由光纤生产厂家给出。
参数设置好后,OTDR即可发送光脉冲并接收由光纤链路散射和反射回来的光,对光电探测器的输出取样,得到OTDR曲线,对曲线进行分析即可了解光纤质量。
2 经验与技巧
(1)光纤质量的简单判别:
正常情况下,OTDR测试的光线曲线主体(单盘或几盘光缆)斜率基本一致,若某一段斜率较大,则表明此段衰减较大;若曲线主体为不规则形状,斜率起伏较大,弯曲或呈弧状,则表明光纤质量严重劣化,
不符合通信要求。
(2)波长的选择和单双向测试:
1550波长测试距离更远,1550nm比1310nm光纤对弯曲更敏感,1550nm比1310nm单位长度衰减更小、1310nm比1550nm测的熔接或连接器损耗更高。在实际的光缆维护工作中一般对两种波长都进行测试、比较。对于正增益现象和超过距离线路均须进行双向测试分析计算,才能获得良好的测试结论。 (3)接头清洁:
光纤活接头接入OTDR前,必须认真清洗,包括OTDR的输出接头和被测活接头,否则插入损耗太大、测量不可靠、曲线多噪音甚至使测量不能进行,它还可能损坏OTDR。避免用酒精以外的其它清洗剂或折射率匹配液,因为它们可使光纤连接器内粘合剂溶解。 (4)折射率与散射系数的校正:就光纤长度测量而言,折射系数每001的偏差会引起7m/km之多的误差,对于较长的光线段,应采用光缆制造商提供的折射率值。
(5)鬼影的识别与处理:
在OTDR曲线上的尖峰有时是由于离入射端较近且强的反射引起的回音,这种尖峰被称之为鬼影。 识别鬼影:曲线上鬼影处未引起明显损耗;沿曲线鬼影与始端的距离是强反射事件与始端距离的倍数,成对称状。消除鬼影:选择短脉冲宽度、在强反射前端(如OTDR输出端)中增加衰减。若引起鬼影的事件位于光纤终结,可"打小弯"以衰减反射回始端的光。 (6)正增益现象处理:
在OTDR曲线上可能会产生正增益现象。正增益是由于在熔接点之后的光纤比熔接点之前的光纤产生更多的后向散光而形成的。事实上,光纤在这一熔接点上是熔接损耗的。常出现在不同模场直径或不同后向散射系数的光纤的熔接过程中,因此,需要在两个方向测量并对结果取平均作为该熔接损耗。在实际的光缆维护中,也可采用≤008dB即为合格的简单原则。
(7)附加光纤的使用:
附加光纤是一段用于连接OTDR与待测光纤、长300~2000m的光纤,其主要作用为:前端盲区处
理和终端连接器插入测量。 一般来说,OTDR与待测光纤间的连接器引起的盲区最大。在光纤实际测量中,在OTDR与待测光纤间加接一段过渡光纤,使前端盲区落在过渡光纤内,而待测光纤始端落在OTDR曲线的线性稳定区。光纤系统始端连接器插入损耗可通过OTDR加一段过渡光纤来测量。如要测量首、尾两端连接器的插入损耗,可在每端都加一过渡光纤。
3/测试误差的主要因素 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。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辩率上。OTDR的距离分辩率正比于抽样频率。
2)测试仪表 *** 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,仪表参数设定和准确性、仪表量程范围的选择不当或光标设置不准等都将导致测试结果的误差。
(1) 设定仪表的折射率偏差产生的误差
不同类型和厂家的光纤的折射率是不同的。使用OTDR测试光纤长度时,必须先进行仪表参数设定,折射率的设定就是其中之一。当几段光缆的折射率不同时可采用分段设置的方法,以减少因折射率设置误差而造成的测试误差。
(2) 量程范围选择不当
OTDR仪表测试距离分辩率为1米时,它是指图形放大到水平刻度为25米/格时才能实现。仪表设计是以光标每移动25步为1满格。在这种情况下,光标每移动一步,即表示移动1米的距离,所以读出分辩率为1米。如果水平刻度选择2公里/每格,则光标每移动一步,距离就会偏移80米。由此可见,测试时选择的量程范围越大,测试结果的偏差就越大。 (3) 脉冲宽度选择不当
在脉冲幅度相同的条件下,脉冲宽度越大,脉冲能量就越大,此时OTDR的动态范围也越大,相应盲区也就大。
(4) 平均化处理时间选择不当
OTDR测试曲线是将每次输出脉冲后的反射信号采样,并把多次采样做平均处理以消除一些随机事件,平均化时间越长,噪声电平越接近最小值,动态范围就越大。平均化时间越长,测试精度越高,但达到一定程度时精度不再提高。为了提高测试速度,缩短整体测试时间,一般测试时间可在05~3分钟内选择。 (5) 光标位置放置不当
光纤活动连接器、机械接头和光纤中的断裂都会引起损耗和反射,光纤末端的破裂端面由于末端端面的不规则性会产生各种菲涅尔反射峰或者不产生菲涅尔反射。如果光标设置不够准确,也会产生一定误差。 4/接头损耗的标准数值
光纤接续标准多年来一直是一个有争议的问题,部颁YDJ44-89《电信网光纤数字传输系统施工及验收暂行规定》简称《暂规》,对光纤接续损耗的测量方法做了规定,但没有规定明确的标准。原信产部郑州设计院在中国电信南九试验段以后的工程中提出了中继段单纤平均接续损耗008dB/个的设计标准,以后的干线工程均沿用。
ITU有关接续介入损耗的原文如下。" 本试验使用于一个竣工的光纤接头, 用以度量接头质量。 应按照IEC 1073-1进行试验。测量可在实验室或现场进行。实验室用剪回法较好,现场可用双向OTDR法。介入损耗的典型值可能随应用场合和(或)所用方法而变化。最小的接头损耗典型值≤01dB。在某些场合中,介入损耗典型值≤05dB是可能接受的。有许多熔接机和机械接续装置在制作接头后可以估算接头损耗值。 某些主管部门和私营运行机构在现场接续安装时采用这些估算值,并且在全部线路施工完成后,再用OTDR对线路全程进行复测。在现场安装时,也可用其它一些方法来估算接头损耗值, 例如采用夹上去的功率计和本地注入检测的方法。 (1)该建议是基于单纤接头损耗的可接受值≤05dB,平均值没有规定的情况下而言的。
从目前的熔接机情况看, 熔接机所显示的数据配合观察光纤接头断面情况, 能够粗略估计光纤接续点损耗的状况, 但不能精确到目前我国所要求的光纤接续损耗指标的数量级。我们认为,这些熔接机的设计目的和依据是基于ITU建议的。
(2)目前的熔接机接续是通过对光纤X轴和Y轴方向的错位调整,在轴心错位最小时进行熔接的,这种能调整轴心的方法称为纤芯直视法, 这种方法不同于功率检测法,现场是无法知道接头损耗确切数值的。但是在整个调整轴心和熔接接续过程中, 通过摄像机把探测到所熔接纤芯状态的信息送到熔接机的专用程序中,可以计算出接续后的损耗值。 但它只能说明光纤轴心对准的程度,并不含有光纤本身的固有特性所影响的损耗。而OTDR的测试方法是后向散射法,它包含有光纤参数的不同形成反射的损耗。
比较上述两种测试原理,两者有很大区别。通过实践证明,两种方法测出数据一致性也较差,通过最近几年对干线工程接续测试发现,很多情况下熔接机显示损耗很小(小于005dB)甚至为零,但OTDR测试则大于008dB,且没发现有对应的规律。 "
日本的接头损耗标准(NTT光缆施工验收规程)最小值小于09dB,无平均值要求,只有中继段总衰减要求,只要满足,就能开通设计要求的或将来要增加的设备,在接续 *** 作方面则与ITU建议一致。美国、欧洲诸国也都采取了大致与ITU建议一致的做法。
事实上,影响光缆安全的主要是机械损伤,光纤接续损耗大一点并不会影响接续强度,因此我们时候在验收测试中发现,有些点数值确实偏大,大约有1%左右的接头回超标准,并且在多次接续后仍无法降低在这种情况下,也是可以判断合格的有的时候会按照中级段总衰减来要求,从而验收合格

光缆型号辨别与安装维护

一、光缆的诞生

让我们永远记住他们的名字:高锟(英藉华人)、美国贝尔研究所、美国康宁玻璃公司的马瑞尔、卡普隆、凯克。1977年,世界上第一条光纤通信系统在美国芝加哥市投入商用,速率为45Mb/s。进入实用阶段以后,光纤通信的应用发展极为迅速,应用的光纤通信系统已经多次更新换代。70年代的光纤通信系统主要是用多模光纤,应用光纤的短波长(850纳米)波段,(1纳米=1000兆分之一米,即米)。80年代以后逐渐改用长波长(1310纳米),光纤逐渐采用单模光纤,到90年代初,通信容量扩大了50倍,达到25Gb/s。进入90年代以后,传输波长又从1310纳米转向更长的1550纳米波长,并且开始使用光纤放大器、波分复用(WDM)技术等新技术。通信容量和中继距离继续成倍增长。广泛地应用于市内电话中继和长途通信干线,成为通信线路的骨干。

二、通信常用光缆种类

1、G652光纤

目前广泛应用的常规单模光纤,称为1310nm波长性能最佳的单模光纤,又称为色散未移位单模光纤。这种光纤均可适用于1310nm和1550nm窗口工作。在1310nm波长工作时,理论色散为零;在1550nm波长工作时,传输损耗最低,但色散系数较大。

2、G653光纤

这种光纤是指1550nm波长性能最佳的单模光纤,又称为色散移位光纤。

3、G654光纤

这种光纤称为截止波长移位的单模光纤,它的设计重点是如何降低1550nm波长处的衰减,其零色散点仍位于1310nm波长处,而在1550nm波长的色散值仍然较高。它主要应用于需要很长再生段距离的海底光纤通信。

4、G655光纤

这种光纤称为非零色散移位单模光纤,其零色散点不在1550,而是移至1510-1520附近,从而使1550处具有一定的色散值。这种光纤主要应用于1550工作波长区,它的色散系数不大,适用于开波分复用系统。

三、光缆型号识别

型式

型式由5个部分构成,各部分均用代号表示。其中结构特征指缆芯结构和光缆派生结构特征。

ⅠⅡⅢⅣ Ⅴ

1、分类的代号

GY——通信用室(野)外光缆

2、加强构件的代号

加强构件指扩大以内或嵌入护套中用于增强光缆抗拉力的构件。如同时有金属和非金属的加强构件,只表示为金属构件结构特征。

(无符号)——金属加强构件

F——非金属加强构件

3、光缆芯和光缆的派生结构特征的代号

光缆结构特征应表示缆芯的主要类型和光缆的派生结构。当光缆型式有几个结构特征需要注明时,可用组合代号表示,其组合代号按下列相应的代号自上而下的顺序排列。

D——光纤带结构 S——光纤松套被覆结构

J——光纤紧套被覆结构(无符号)——层绞结构

X——缆中心管(被覆)结构T——填充式结构

C——自承式结构E——椭圆形状

Z——阻燃结构

4、护套的代号

Y——聚乙烯护套 V——聚氯乙烯护套

A——铝—聚乙烯粘结护套(简称A护套)S——钢—聚乙烯粘结护套(简称S护套)

W——夹带钢丝的钢—聚乙烯粘结护套(简称W护套)

5、外护层的代号

当有外护层时,它可包括垫层、铠装层和外被层的某些部分和全部,其代号用两组数字表示(垫层不需表示),第一组表示铠装层,它可以是一位或二位数字,见表1;第二组表示外被层或外套,它应是一位数字。

光纤的规格的构成

光纤的规格是由光纤数和光纤类别组成。

光纤数的代号

用光缆中同类别光纤的实际有效数目的数字表示。

光纤类别的代号

光纤类别应采用光纤产品的分类代号表示,即用大写A表示多模光纤,大写B表示单模光纤再以数字和小写字母表示不同种类光纤。

代号铠装层

0无铠装层

2绕包双钢带

3单细圆钢丝

33双细圆钢丝

4单粗圆钢丝

44双粗圆钢丝

5皱纹钢带

代号外被层或外套

1纤维外被

2聚氯乙烯套

3聚乙烯套

4聚乙烯套加覆尼龙套

5聚乙烯保护套

分类代号特性纤芯直径(μm)包层直径(μm)材料

Ala渐变折射率50125二氧化硅

Alb渐变折射率625125二氧化硅

Alc渐变折射率85125二氧化硅

四、光缆安装

安装光缆需格外谨慎。连接每条光缆时都要磨光端头,通过电烧烤或化学环氯工艺与光学接口连在一起,确保光通道不被阻塞。光纤不能拉得太紧,也不能形成直角。较长距离的光缆敷设最重要的是选择一条合适的路径。这里不一定最短的路径就是最好的,还要注意土地的使用权,架设的或地埋的可能性等。必须要有很完备的设计和施工图纸,以便施工和今后检查方便可靠。施工中要时时注意不要使光缆受到重压或被坚硬的物体扎伤。 光缆转弯时,其转弯半径要大于光缆自身直径的20倍。

1、光缆的选用原则:

光缆的选用除了根据光纤芯数和光纤种类以外,还要根据光缆的使用环境来选择光缆的外护套。

1)户外用光缆直埋时 ,宜选用铠装光缆。架空时,可选用带两根或多根加强筋的黑色塑料外护套的光缆。

2)建筑物内用的光缆在选用时应注意其阻燃、毒和烟的特性。一般在管道中或强制通风处可选用阻燃但有烟的类型(Plenum),暴露的环境中应选用阻燃、无毒和无烟 的类型(Riser)。

3)楼内垂直布缆时,可选用层绞式光缆(Distribution Cables);水平布线时,可选用可分支光缆(Breakout Cables)。

4)传输距离在2km以内的,可选择多模光缆,超过2km可用中继或选用单模光缆。

2、户外架空光缆施工:

1)吊线托挂架空方式,这种方式简单便宜,我国应用最广泛,但挂钩加挂、整理较费时。

2)吊线缠绕式架空方式,这种方式较稳固,维护工作少。但需要专门的缠扎机。

3)自承重式架空方式,对线干要求高,施工、维护难度大,造价高,国内目前很少采用。

4)架空时,光缆引上线干处须加导引装置,并避免光缆拖地。光缆牵引时注意减小摩擦力。每个干上要余留一段用于伸缩的光缆。

5)要注意光缆中金属物体的可靠接地。特别是在山区、高电压电网区和多地区一般要每公里有3个接地点,甚至选用非金属光缆。

3、户外管道光缆施工:

1)施工前应核对管道占用情况,清洗、安放塑料子管,同时放入牵引线。

2)计算好布放长度,一定要有足够的预留长度。详见下表:

自然弯曲增加

长度(m/km)入孔内拐弯

增加长度(m/孔)接头重叠长度

(m/侧)局内预留

长度(m)注

505~18~1015~20 其它余留安

设计预留

3)一次布放长度不要太长(一般2KM),布线时应从中间开始向两边牵引。

4)布缆牵引力一般不大于120kg,而且应牵引光缆的加强心部分,并作好光缆头部的防水加强处理。

5)光缆引入和引出处须加顺引装置,不可直接拖地。

6)管道光缆也要注意可靠接地。

4、直接地埋光缆的敷设:

1)直埋光缆沟深度要按标准进行挖掘,标准见下表:

2)不能挖沟的地方可以架空或钻孔预埋管道敷设。

3)沟底应保正平缓坚固,需要时可预填一部分沙子、水泥或支撑物。

4)敷设时可用人工或机械牵引,但要注意导向和润滑。

5)敷设完成后,应尽快回土覆盖并夯实。

直埋光缆埋深标准:

敷设地段或土质埋深(m)备注

普通土(硬土)≥12

半石质(沙砾土、风化石)≥10

全石质≥08从沟底加垫10cm细土或沙土

市郊、流沙≥08

村镇≥12

市内人行道≥10

穿越铁路、公路≥12距道渣底或距路面

沟、渠、塘≥12

农田排水沟≥08

5、建筑物内光缆的敷设:

1)垂直敷设时,应特别注意光缆的承重问题,一般每两层要将光缆固定一次。

2)光缆穿墙或穿楼层时,要加带护口的保护用塑料管,并且要用阻燃的填充物将管子填满。

3)在建筑物内也可以预先敷设一定量的塑料管道,待以后要敷射光缆时再用牵引或真空法布光缆。 五、光缆的测试参数和测试方法

光缆布线系统安装完成之后需要对链路传输特性进行测试,其中最主要的几个测试项目是链路的衰减特性、连接器的插入损耗、回波损耗等。下面我们就光缆布线的关键物理参数的测量及网络中的故障排除、维护等方面进行简单的介绍。

1、光缆链路的关键物理参数

衰减:

1)衰减是光在光沿光纤传输过程中光功率的减少。

2)对光纤网络总衰减的计算:光纤损耗(LOSS)是指光纤输出端的功率Power out与发射到光纤时的功率Power in的比值。3)损耗是同光纤的长度成正比的,所以总衰减不仅表明了光纤损耗本身,还反映了光纤的长度。

4)光缆损耗因子(α):为反映光纤衰减的特性,我们引进光缆损耗因子的概念。

5)对衰减进行测量:

因为光纤连接到光源和光功率计时不可避免地会引入额外的损耗。所以在现场测试时就必须先进行对测试仪的测试参考点的设置(即归零的设置)。对于测试参考点有好几种的方法,主要是根据所测试的链路对象来选用的这些方法,在光缆布线系统中,由于光纤本身的长度通常不长,所以在测试方法上会更加注重连接器和测试跳线上,方法更加重要,关于这一点请参见安恒的布线测试技术文章

回波损耗:

反射损耗又称为回波损耗,它是指在光纤连接处,后向反射光相对输入光的比率的分贝数,回波损耗愈大愈好,以减少反射光对光源和系统的影响。

改进回波损耗的方法是,尽量选用将光纤端面加工成球面或斜球面是改进回波损耗的有效方法。

插入损耗:

插入损耗是指光纤中的光信号通过活动连接器之后,其输出光功率相对输入光功率的比率的分贝数。插入损耗愈小愈好。 插入损耗的测量方法同衰减的测量方法相同。

2、光纤网络的测试测量设备

1)光纤识别器

它是一个很灵敏的光电探测器。当你将一根光纤弯曲时,有些光会从纤芯中辐射出来。这些光就会被光纤识别器检测到,技术人员根据这些光可以将多芯光缆或是接插板中的单根光纤从其他光纤中标识出来。光纤识别器可以在不影响传输的情况下检测光的状态及方向。为了使这项工作更为简单,通常会在发送端将测试信号调制成270Hz、1000Hz或2000Hz并注入特定的光纤中。大多数的光纤识别器用于工作波长为1310nm或1550nm的单模光纤光缆,最好的光纤识别器是可以利用宏弯技术在线地识别光缆和测试光缆中的传输方向和功率。

2)故障定位器(故障跟踪器)

此设备基于激光二极管可见光(红光)源,当光注入光纤时,若出现光纤断裂、连接器故障、弯曲过度、熔接质量差等类似的故障时,通过发射到光纤的光就可以对光纤的故障进行可视定位。可视故障定位器以连续波(CW)或脉冲的模式发射。典型的频率为1Hz或2Hz,但也可工作在kHz的范围。通常的输出功率为0dBm(1Mw)或更少,工作距离为2到5km,并支持所有的通用连接器。

3)光损耗测试设备(又称光万用表或光功率计)

为了测量一条光缆链路的损耗,需要在一端发射校准过的稳定光,并在接收端读出输出功率。这两种设备就构成了光损耗测试仪。将光源和功率计合成一套仪器时,常称作光损耗测试仪(也有人称作光万用表)。当我们测量一条链路的损耗时,需要有一个人在发送端 *** 作测试光源而另一个人在接收端用光功率计进行测量,这样也只能得出一个方向上的损耗值。

通常,我们需要测量两个方向上的损耗(因为存在有向连接损耗或着说是由于光缆传输损耗的非对称性所致的)。这时,技术人员就必须相互交换设备并再进行另一个方向的测量。六、光缆障碍点的判断与维修

1、光缆线路常见的障碍现象和原因

线缆线路常见的障碍现象和原因如下表所示:

障碍现象障碍的可能原因

一根或几根光纤原接续点损耗增大光纤接续点保护管安装问题或接头盒漏水

一根或几根光纤衰减曲线出现台阶光缆受机械力扭伤,部份光纤断裂但尚未折断开

一根光纤出现衰台阶或断纤,其它完好光缆受机械力影响或由于光缆制造原因造成

原接续点衰减台阶水平拉长在原接续点附近出现断纤障碍

通信全部阻断光缆受外力影响挖断、炸断或塌方拉断

供电系统中断

2、障碍点的查找

在端点或中继站使用OTDR测试判断光缆线路障碍点的方法步骤大致如下:

1)用OTDR测试出障碍点到测试端的大至距离。

2)当遇自然灾害或外界施工等外力影响造成光缆阻断时,查找人员根据机务人员提供的障碍地点。如非上述情况,则巡查人员就不容易从路面异样找到障碍地点。此时,就必须按照OTDR测出的障碍点到测试端的距离,同原始测试资料进行核对,查出障碍点大概是处于哪个标石(或哪两个接头)之间,通过必要的换算后,再精确丈量其间地面长度,便可断定障碍的具体位置。

3)倘若断纤是由于光缆结构缺陷或光纤老化所致,用OTDR难以精确测出其断点,只能测出障碍段落,则应换用一段光缆。

3)障碍的修复

光缆线路发生障碍,必须分秒必争,临时调通电路或布放应急光缆临时抢通电路,并应尽快组织力量进行修复。

1、应急抢修

1)某一方向光缆线路全部阻断

按预定的电路调度方案,立即临时调通全部电路或部份主要电路。

2)某一方向光缆线路个别光纤阻断

光纤中如有备用光纤,或另有迂回电路,立即用备用光纤或迂回电路临时调通障碍电路;光缆中如有备用光纤,无迂回电路,则按规定的调度原则处理,保证重要电路畅通,暂停次要电路。

3)某一方向光缆线路部分光纤阻断

光缆中如有备光纤,除用备用光纤临时调通电路外,可挑选无阻断的光纤临时配对,按照规定的调度原则和调度顺序,临时调通电路,倘若临时配对的光纤还是不够用,而无迂回电路,则暂停次要电路。

注意事项:

1、以上光纤的临时调度,必须由机线双方共同商议调度方案报告上级主管部门批准后,在双方密切配合下完成。

2、按原线序配对的光纤,只要由两端机务站按系统调度,倒换电路即可;光纤临时配对使用的,则应在障碍点两侧中继站内光分配架(或终端盒)的连接器上进行调接。

3、如果主用光纤接有光衰耗器,而备用光纤未预接衰耗器,则在调用备用光纤时,也应接上相应的光衰耗器。光纤临时配对用时也应当注意这个问题。

2、布放应急光缆

1)布放应急光缆的条件

当某一方向光缆线路全部阻断,在全部电路或主要调通之后,可以考虑一次性修复光缆,不必采用应急抢通电路。在没有条件临时调通电路,或临时调通部分电路尚不能满足大容量通信需要的情况下,应布放应急光缆,按照“电路调度制度”规定的调度原则和调度顺序来抢通电路,临时恢复通信,然后再重新选择路由布放新光缆,进行正式修复。

2)应急光缆布放范围的确定

光缆遭受自然灾害或外力影响发生阻断障碍,一般在测定障碍点大致位置后,根据路面异样比较容易找到障碍点,便可确定应急光缆的布放范围。但是,用OTDR在端点站或中继站仅测出障碍点,是发生在哪两个接头之间,而不能确定障碍的具体位置时,就很难确定应急光缆的布放范围。这时如有条件,可以在对端中继站用OTDR进测试,把两边测试结果进行综合分析,一般可准确判断出光缆断点,如果没有条件从两个方向用OTDR测试,则可分别发下两种情况进行处理:

a) 障碍点比较靠近某一个接头,应急光缆拟由这个接头开始布放,就打开这个接头,用OTDR在接头处往障碍方向测试,这时测试的距离短,可较准确地测出障碍的具体位置,便可确定应急光缆布放到哪里为止。

b) 障碍点处于两个接头较居中的位置,不宜由某一接头处开始布放应急光缆,就必须进一步判定障碍点的位置,在障碍点两侧布放一段应急光缆。遇到这种情况,可采用逐步延伸试探法,查找障碍具体位置,即:在端站或中继站用OTDR初步测出障碍点,在障碍点的前方挖出光缆,切断某光纤进行复测,如发现障碍点尚不在切断范围之类,则应判断出大致差多远,再往前方挖出光缆,切断另一根光纤再复测一次,直到障碍点纳入切断点之内,便可确定应急光缆的布放范围。一般复测两次便可断定障碍点的具体位置。

c) 同型号光缆加速连接器应急抢修

另一种光缆应急抢修方法,即使用与障碍光缆同一型号的光缆作为应急抢修光缆,使用连接器(活接头)加匹配液进行临时接续,抢通电路。

3)正式修复

正式修复光缆线路障碍时,必须尽量保持通信,尤其不能中断重要电路的通信,施工质量必须符合光缆线路建筑质量标准与维护质量标准的要求。

正式修复光缆线路全阻障碍时,应注意以下问题:

1、 接头盒或接头附近的障碍,应利用接头盒内预留光纤或接头坑预留光缆进行修理,不必另增接头。在障碍点附近有预留光缆时,应利用预留光缆进行接续,仅增加一个接头。

2、 需要用介入或更换光缆的方式正式修复光缆障碍时,应采用同一厂家、同一型号的光缆。

3、 介入或更换光缆的长度可由下面三个因素考虑:

(1)考虑到正式修复光缆接续光纤时须由端站或中继站使用OTDR监视,或者在日常维护工作中便于分辨邻近两个接续点的障碍;介入或更换光缆的最小长度必须满足OTDR仪表的响应分辨率(两点分辨率)要求,一般宜大于100米。

(2)考虑到不影响单模光纤在单一模式稳态条件下工作,以保证通信质量,介入或更换光缆的最小长度应大于22米。

(3)介入或更换光缆的长度,可参照(1)、(2)两点的原则要求,结合实际情况综合考虑,灵活掌握。如:在介入或更换光缆的附近已有接头,应尽量把光缆延伸放至接头处,仅增加一个接头。

4、 介入或更换光缆,光纤割接的一般顺序:

(1)首先应按照“电路调度制度”规定的调度原则和调度顺序机线双方共同商定光纤割接方案,报上级主管部门批准。

(2)光纤割接过程应尽量不中断电路(尤其不能中断重要电路)。由应急光缆割接原新布放光纤,应首先接通备用光缆,用备用光纤作为替代线对,按原定的割接顺序,逐对割接还原电路,以原障碍光缆中的完好光纤临时配对调通电路,或原来光缆中无备用光缆的,应暂停次要电路,首先割接该系统的光纤作为替代的线对,然后再按原定的割接顺序,逐对割接,还原电路。


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