光纜線路常見故障的處理

王永波+孫慶春+郭兆惠

摘 要：光纜傳輸具有傳輸頻帶寬、通信容量大、損耗低、不受電磁干擾、光纜直徑小、重量輕、原材料來源豐富等優(yōu)點(diǎn)，因而正成為新的傳輸媒介。由于外界因素或光纖自身等原因造成的光纜線路阻斷影響通信業(yè)務(wù)的稱為光纜線路故障。

1、距離判斷

當(dāng)機(jī)房判定故障是光纜線路故障時，線路維護(hù)部門應(yīng)盡快在機(jī)房對故障光纜線路進(jìn)行測試，用OTDR測試判定線路故障點(diǎn)的位置。

2、可能原因估計

根據(jù)OTDR測試顯示曲線情況，初步判斷故障原因，有針對性地進(jìn)行故障處理。

根據(jù)故障分析，非外力導(dǎo)致的光纜故障，接頭盒內(nèi)出現(xiàn)問題的情況比較多，導(dǎo)致接頭盒內(nèi)斷纖或衰減增大的原因分為以下幾種情況：

（1）容纖盤內(nèi)光纖松動，導(dǎo)致光纖彈起在容纖盤邊緣或盤上螺絲處被擠壓，嚴(yán)重時會壓傷、壓斷光纖。

（2）接頭盒內(nèi)的余纖在盤放收容時出現(xiàn)局部彎曲半徑過小或光纖扭絞嚴(yán)重，產(chǎn)生較大的彎曲損耗和靜態(tài)疲勞，在1310nm波長測試變化不明顯，1550nm波長測試接頭損耗顯著增大。

（3）制作光纖端面時，裸光纖太長或者熱縮保護(hù)管加熱時光纖保護(hù)位置不當(dāng)，造成一部分裸光纖在保護(hù)管之外，接頭盒受外力作用時引起裸光纖斷裂。

（4）剝除涂覆層時裸光纖受傷，長時間后損傷擴(kuò)大，接頭損耗隨著增加，嚴(yán)重時會造成斷纖。

（5）因光纜固定不緊，光纜因應(yīng)力作用或外力影響發(fā)生位移導(dǎo)致光纜余纖扭曲或彎曲變化引起光纖衰耗。

（6）接頭盒進(jìn)水，冬季結(jié)冰導(dǎo)致光纖損耗增大，甚至發(fā)生斷纖。

3、查找光纜線路故障點(diǎn)的具體位置

當(dāng)遇到自然災(zāi)害或外界施工等明顯外力造成光纜線路阻斷時，查修人員根據(jù)測試人員提供的故障現(xiàn)象和大致故障地段，沿光纜線路路由認(rèn)真巡查，一般比較容易找到故障地點(diǎn)。如非上述情況，巡查人員就不容易從路由上的異常現(xiàn)象找到故障地點(diǎn)。這時，必須根據(jù)OTDR測出的故障點(diǎn)到測試端的距離，與原始測試資料進(jìn)行核對，查出故障點(diǎn)是在哪兩個標(biāo)石（或哪兩個接頭）之間，通過必要的換算后，找到故障點(diǎn)的具體位置。如有條件，可以進(jìn)行雙向測試，更有利于準(zhǔn)確判斷故障點(diǎn)的具體位置。

4、影響光纜線路障礙點(diǎn)準(zhǔn)確判斷的主要原因

（1）OTDR存在固有偏差

OTDR固有偏差主要反映在距離分辨率上，不同的測試距離偏差不同，在150km測試范圍時，測試誤差達(dá)±40m。

（2）測試儀表操作不當(dāng)產(chǎn)生的誤差

在光纜故障定位測試時，OTDR使用的正確性與障礙測試的準(zhǔn)確性直接相關(guān)。例如儀表參數(shù)設(shè)定不當(dāng)或游標(biāo)設(shè)置不準(zhǔn)等因素都將導(dǎo)致測試結(jié)果的誤差。

（3）計算誤差

OTDR測出的故障點(diǎn)距離只能是光纖的長度，不能直接得到光纜的皮長及測試點(diǎn)到障礙點(diǎn)的地面距離，必須通過計算才能求得，而在計算中由于取值不可能與實(shí)際完全相符或?qū)λ褂霉饫|的絞縮率不清楚，也會產(chǎn)生一定的誤差。

（4）光纜線路竣工資料不準(zhǔn)確造成的誤差

由于在線路施工中沒有注意積累資料或記錄的資料可信度較低，都使得線路竣工資料與實(shí)際不相符，依據(jù)這樣的資料，不可能準(zhǔn)確地測定出障礙點(diǎn)。

譬如，光纜接續(xù)時接頭盒內(nèi)余纖的盤留長度、各種特殊點(diǎn)的光纜盤留長度以及光纜隨地形的起伏變化等，這些因素的準(zhǔn)確性直接影響著障礙點(diǎn)的定位精度。

5、提高光纜線路故障定位準(zhǔn)確性的方法

（1）正確、熟練掌握儀表的使用方法

準(zhǔn)確設(shè)置OTDR的參數(shù)，選擇適當(dāng)?shù)臏y試范圍檔，應(yīng)用儀表的放大功能，將游標(biāo)準(zhǔn)確放置于相應(yīng)的拐點(diǎn)上，如故障點(diǎn)的拐點(diǎn)、光纖始端點(diǎn)和光纖末端拐點(diǎn)，這樣就可得到比較準(zhǔn)確的測試結(jié)果。

（2）建立準(zhǔn)確、完整的原始資料

準(zhǔn)確、完整的光纜線路資料是障礙測量、判定的基本依據(jù)。因此，必須重視線路資料的收集、整理和核對工作，建立起真實(shí)、可信和完整的線路資料。

（3）建立準(zhǔn)確的線路路由資料，包括標(biāo)石（桿號）――纖長（纜長）對照表（參照附錄），“光纖長度累計”及“光纖衰減”記錄，在建立“光纖長度累計”資料時，應(yīng)從兩端分別測出端站至各接頭的距離，為了測試結(jié)果準(zhǔn)確，測試時可根據(jù)情況采用過渡光纖。隨工驗(yàn)收人員收集記錄各種預(yù)留長度，登記得越仔細(xì)，障礙判定的誤差就越小。

（4）建立完整、準(zhǔn)確的線路資料

建立線路資料不僅包括線路施工中的許多數(shù)據(jù)、竣工技術(shù)文件、圖紙、測試記錄和中繼段光纖后向散射信號曲線圖片等，還應(yīng)保留光纜出廠時廠家提供的光纜及光纖的一些原始數(shù)據(jù)資料（如光纜的絞縮率、光纖的折射率等），這些資料是日后障礙測試時的基礎(chǔ)和對比依據(jù)。

（5）進(jìn)行正確的換算

要準(zhǔn)確判斷故障點(diǎn)位置，還必須把測試的光纖長度換算為測試端（或某接頭點(diǎn)）至故障點(diǎn)的地面長度。

測試端到故障點(diǎn)的地面長度可由下式計算（長度單位為m）：

L = [（L1-L2）/（1+P）-L3]/（ 1+a ）

式中， L 為測試端至故障點(diǎn)的地面長度（單位為米）， L1 為 OTDR 測出的測試端至故障點(diǎn)的光纖長度（單位為米）， L2 為每個接頭盒內(nèi)盤留的光纖長度（單位為米）， L3 為每個接頭處光纜和所有盤留長度（單位為米），P 為光纖在光纜中的絞縮率（即扭絞系數(shù)），最好應(yīng)用廠家提供的數(shù)值，一般為7‰，a 為光纜自然彎曲率（管道敷設(shè)或架空敷設(shè)方式可取值 0.5% ，直埋敷設(shè)方式可取值 0.7%-1% ）。有了準(zhǔn)確、完整的原始資料，便可將 OTDR 測出的故障光纖長度與原始資料對比， 精確查出故障點(diǎn)的位置。

（6）保持障礙測試與資料上測試條件的一致性

故障測試時應(yīng)盡量保持測試儀表的信號、操作方法及儀表參數(shù)設(shè)置的一致性。因?yàn)楣鈱W(xué)儀表十分精密，如果有差異，就會直接影響到測試的準(zhǔn)確度，從而導(dǎo)致兩次測試本身的差異，使得測試結(jié)果沒有可比性。

（7）靈活測試，綜合分析

一般情況下，可在光纜線路兩端進(jìn)行雙向故障測試，并結(jié)合原始資料，計算出故障點(diǎn)的位置。再將兩個方向的測試和計算結(jié)果進(jìn)行綜合分析、比較，以使故障點(diǎn)的具體位置的判斷更加準(zhǔn)確。當(dāng)障礙點(diǎn)附近路由上沒有明顯特點(diǎn)，具體障礙點(diǎn)現(xiàn)場無法確定時，也可采用在就近接頭處測量等方法，或者在初步測試的障礙點(diǎn)處開挖，端站的測試儀表處于實(shí)時測量狀態(tài)，隨時發(fā)現(xiàn)曲線的變化，從而找到準(zhǔn)確的光纖故障點(diǎn)。

7 光纜故障判斷和處理時應(yīng)該注意的事項

1、故障查修時需要注意的事項

（1）當(dāng)省界或兩維護(hù)單位交界處的長途光纜線路發(fā)生故障時，相鄰的兩個維護(hù)單位應(yīng)同時出查、進(jìn)行搶修。

（2）各級光纜線路維護(hù)單位應(yīng)準(zhǔn)確掌握所屬光纜線路資料。熟練掌握光纜線路障礙點(diǎn)的測試方法，能準(zhǔn)確地分析確定障礙點(diǎn)的位置。經(jīng)常保持一定的搶修力量，并熟練掌握線路搶修作業(yè)程序和搶代通器材的使用。

（3）光纜維護(hù)人員應(yīng)熟悉光纜線路資料，熟練掌握線路搶修作業(yè)程序、障礙測試方法和光纜接續(xù)技術(shù)，加強(qiáng)搶修車輛管理，隨時做好搶修準(zhǔn)備。

搶修用專用器材、工具、儀表、機(jī)具以及交通車輛，必須相對集中，并列出清單，隨時做好準(zhǔn)備，一般不得外借和挪用。

2、處理過程中需要注意的事項

（1）光纜線路搶修過程中，應(yīng)注意儀表、器材的操作使用安全，進(jìn)行光纖故障測試前，被測光纖與對端的光端機(jī)斷開物理連接。

（2）故障一旦排除并經(jīng)嚴(yán)格測試合格后，立即通知機(jī)務(wù)部門對光纜的傳輸質(zhì)量進(jìn)行驗(yàn)證，盡快恢復(fù)通信。

（3）認(rèn)真做好故障查修記錄。故障排除后，線路維護(hù)部門應(yīng)按照相關(guān)規(guī)定及時組織相關(guān)人員對故障的原因進(jìn)行分析，整理技術(shù)資料并上報。總結(jié)經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，提出改進(jìn)措施。

（4）介入或更換光纜時，應(yīng)采用與故障光纜同一廠家同一型號的光纜，并要盡可能減少光纜接頭和盡量減少光纖接續(xù)損耗。處理故障中所介入或更換的光纜，其長度一般應(yīng)不小于200m，且盡可能采用同一廠家、同一型號的光纜，單模光纖的平均接頭損耗應(yīng)不大于0.2dB/個。故障處理后和遷改后光纜的彎曲半徑應(yīng)不小于15倍纜徑。

3、跳纖時需要注意事項

（1）跳纖前，首先對備用纖芯進(jìn)行測試，確保待使用纖芯符合相關(guān)要求。

（2）在故障處理中，如需要先跳纖恢復(fù)業(yè)務(wù)時，應(yīng)事先征得傳輸中心同意，并能時刻保持與傳輸機(jī)房聯(lián)系的情況下，方可進(jìn)行跳纖。

（3）嚴(yán)禁拔插其他無需跳纖的在用纖芯，以免造成人為故障的發(fā)生。

（4）拔插纖芯時，只能逐芯進(jìn)行拔插，每跳好一芯后，待傳輸機(jī)房確認(rèn)正常后，方可進(jìn)行下一芯的跳纖拔插。

（5）跳纖時，保持在用纖芯的清潔，需對跳纖頭子進(jìn)行清潔，短時間內(nèi)不插跳纖，應(yīng)及時戴上跳纖安全帽。