光缆线路自然断纤故障处理

光纤断点定位与误差分析

2、光缆全阻障碍 对于光缆线路全阻障碍，查找较为容 易，一般为外力影响所致。可利用OTDR测 出障碍点与局(站)间的距离，结合维护资料， 确定障碍点的地理位置，指挥巡线人员沿 光缆路由查看是否有建设施工，架空光缆 是否有明显的拉伤、火灾等，一般可找到 障碍点。若无法找到就需要用上面介绍的 方法进行精确计算，确定障碍点。
光缆线路自然断纤 故障处理
李 毅 东部区域维护中心港枣线
光纤断点定位与误差分析
1.
障碍点的判断 按障碍性质可分为两种:一种为断纤障碍， 一种为光纤链路某点衰减增大性障碍。 按障碍发生的现实情况可分为显见性障碍 和隐蔽性障碍。
2.
光纤断点定位与误差分析

初步解决方法


显见性障碍
查找比较容易，多数为外力影响所致。可用OTDR仪表测 定出障碍点与局(站)间的距离和障碍性质，线路查修人员 结合竣工资料及路由维护图，可确定障碍点的大体地理位 置，沿线寻找光缆线路上是否有动土、建设施工，架空光 缆线路是否有明显拉断、被盗、火灾，管道光缆线路是否 在人孔内及管道上方有其它施工单位在施工过程中损伤光 缆等。发现异常情况即可查找到障碍点发生的位置。
பைடு நூலகம்
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线性近似法LSA/2PA

在损耗测量及接续损耗和回损测量中，损 耗是通过在两个设置的标识之间画一条假 象的线得到的。画这条线的方法有两种。
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LSA法（最小二乘法）
通过计算两个标识间 的所有测量数据到直 线的距离的最小二乘 方来画出这条线。该 方法适用于含有噪声 的数据。
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3、正确的换算
有了准确、完整有原始资料，便可将OTDR测出的故障光纤长度与原始资料对比， 迅速查出故障点的位置，但是，要准确断故障点位置，还必须把测试的光纤长度换算 为测试端（或接头点）至故障点的地面长度。测试端到故障点的地面长度L可由式①计 算： L = （L1－L2）/（1+P）－L3—L4－L5 ① 1+a 式①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 每个接头盒内盘留的光纤长度，L3为每个接头处光缆和盘留长度，L4为测试端至故障 点间各种盘留长度，L5为测试端至故障间光缆敷设增加的长度，a为光缆自然弯曲率 （管道敷设或架空敷设方式可取值0.5%，直埋敷设方式可取值0.7%～1%），P为光纤在 光缆中的绞缩率，P值随光缆结构的不同而有所变化，最好应用厂家提供的数值，当无 法得知P值时，工程人员也可自己运用公式进行取值，但要注意R值为光纤至中心的距 离（即半径），测量时应注意松套光纤纤芯的位置；h为节距的长度，实际上就是缆长。 测量时一般应剖开光缆多测几个节距，取其平均值。
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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、定位的基本依 据，因此，必须重视线路资料的收集、整理、核对工作， 建立起真实、可信、完整的线路资料。在光缆接续监测时， 应记录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，同时也将测试仪表型号、测试时折射率的 设定值进行登记，准确记录各种光缆余留。详细记录每个 接头坑、特殊地段、S形敷设、进室等处光缆盘留长度及 接头盒、终端盒、ODF架等部位光纤盘留长度，以便在换 算故障点路由长度时予以扣除

误差产生的原因：
A、光缆在敷设安装时和资料的记载产生的偏差， B、OTDR 测试的是光缆中光纤的物理长度，而光 缆线路从设计资料上的数据，经过敷设的过 程，到每个标石上的数字，尽管进行过各种各 样的折算，仍会产生一些偏差。如接头盒旁 边、进出局盘留缆的实际长度与资料的不一致 C、光缆弯曲率所取值和实际敷设弯曲度存在着差 别，缆内光纤扭绞系数与实际值的偏离 D、光缆的热胀冷缩是产生这种测试偏差的主要原 因。光缆遇冷收缩产生断纤的事例，可以充分 说明这一现象。
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隐蔽性障碍
查找比较困难，如光缆雷击、鼠害、枪击 (架空)、管道塌陷等造成的光缆损伤及自然 断纤。因这种障碍在光缆线路上不可能直 观的巡查到异常情况，所以称隐蔽性障碍。 如果盲目去查找这种障碍就可能造成不必 要的财力和人力的浪费，如直埋光缆土方 开挖量等，延长障碍历时。
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误差产生的原因
仪表的固有误差包括刻度误差和分辨率误差，OTDR 的采样点数直接影响距离的分辨率。如OTDRMW9076B距 离的测量精度为：±1m±3×测量距离×10E-5±标识分辨 率,对于一定长度的光纤,前两项是个常量,只有分辨率是可 变的,所以要提高测量精度,采样点数必须设置在较高的数 值上。
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4、保持测试条件的一致性 障碍测试时应尽量保证测试仪表型号、 操作方法及仪表参数设置等的一致性，使 得测试结果有可比性。因此，每次测试仪 表的型号、测试参数的设置都要做详细记 录，便于以后利用。
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5、灵活测试、综合分析 障碍点的测试要求操作人员一定要有清晰的思 路和灵活的问题处理方式。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，以使故障点具体位 置的判断更加准确。当故障点附近路由上没有明 显特征，具体障碍点现场无法确定时，可采用在 就近接头处测量等方法。
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3、光纤衰耗过大造成的障碍
用OTDR测试系统障碍纤芯，如果发现障碍是衰耗突 变引起的，可基本判定障碍点位于某接头出处，多是由于 弯曲损耗造成的。盒内余留光纤盘留不当或热缩管脱落等 形成小圈，使余纤的曲率半径过小。还有就是由于环境温 度的变化使光缆中的纤膏流出时将光纤带出产生弯曲。热 缩管固定不好引起热缩管盒内脱落还可能使线路的衰减随 着外界的震动(如风激震动等)引发变化等。另外，接头盒 进水也是造成接头处障碍的主要原因之一。打开接头盒后， 可进一步进行判断，仔细查看障碍光纤有无损伤或盘小圈， 若有小圈将其放大即可，否则进行重接处理。
2、事件盲区引起的误差：
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误差产生的原因
距离范围设置的比被测纤长小可产生较大的误差；衰减的门限值设 置的太大（一般设在0.01dB）使得光纤微弯、应力造成的轻微损伤、较 小的接头损耗等事件不能被找到，实际上降低了测量精度；设置的折 射率和光缆上的标示值有偏差，能引起较大的误差，折射率是个重要 的参数，测试前应严格核实；均化时间对提高测试的信噪比有重要作 用，为了提高测试精度，宜设较长的均化时间，但为了缩短测试时间， 需要均化的时间要少，所以应统筹考虑；游标设置不正确，尤其在测 接头损耗和有反射的事件时，必须把游标设置在事件曲线的前沿上， 错误的设置能造成大的误差。
5、其它原因
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如何精确定位断点
1．正确、熟练掌握仪表的使用方法 （1）正确设置OTDR的参数 使用OTDR测试时，必须先进行仪表参数设定，其中最主要设定是 测试光纤的折射率和测试波长。只有准确地设置了测试仪表的基本参 数，才能为准确的测试创造条件。 （2）选择适当的测试范围档 对于不同的测试范围档，OTDR测试的距离分辩率是不同的，在测 量光纤障碍点时，应选择大于被测距离而又最接近的测试范围档，这 样才能充分利用仪表的本身精度。 （3）应用仪表的放大功能 应用OTDR的放大功能就可将光标准确置定在相应的拐点上，使用 放大功能键可将图形放大到25米/格，这样便可得到分辩率小于1米的 比较准确的测试结果。


分类解决 1. 部分光纤阻断障碍
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看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 初步判断为光纤接头盒内光纤障碍(盒内断裂多为小镜面性断裂，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。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)，由于光缆在设计时 考虑其受力等因素，光纤在缆中留有一定的余长，所以OTDR测试的纤长不等于光缆 皮长，必须将测试的纤长换算成光缆长度(皮长)，再根据接头的位置与缆的关系以确 定障碍点的位置，即可精确定位障碍点。
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4、机房线路终端障碍
如果障碍发生在终端机房内，此时在障碍端测试， OTDR仪表净化不出规整曲线，在对端测试可以发现障碍 纤芯测试曲线正常。为精确定位，需要加一段能避开仪表 盲区的尾纤，一般长度不少于500m，先精确测出尾纤长度， 再接入障碍光纤测试。 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。
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特别提示：
接头处的障碍比例也较大。这就需要除在 维护中加以宣传保护外，施工中也要严格 要求，符合操作规程。如余纤盘留规整， 热缩管固定牢用，接头盒密封要严密等。
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分析影响光缆线路障碍点准确定的主要因 素 有助于精确寻找断点 仪表的固有误差 事件盲区引起的误差 仪表设置不当产生的误差 光纤插接件，连接器件不清洁 其它原因
1、仪表的固有误差：
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误差产生的原因
脉冲宽度设置的越宽，OTDR输出的能量越大，可测的 距离越远，但使事件的盲区加大，降低了分辨率和测试精 度，一般采用OTDR的纵横向放大功能提高分辨率，减小 读数和测量误差。如在光缆单盘检测时，为了避开开始段 较大的盲区，在OTDR输出端口先接入几百米的裸纤，这 样测试的数据就比较准确。若直接测，必须把游标打在盲 区后曲线趋平直的地方，不然可能造成较大的测试误差。
3、仪表设置不当产生的误差：
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误差产生的原因： 4、光纤插接件，连接器件不清洁 物理连接性能不良，可能引起较大的测 试误差，这在日常测试中经常碰到，它可 以使曲线上产生严重的噪声和毛刺，甚至 曲线不能测出。细致的清洁工作有着重要 的意义，测试中不可忽视。

光纤断点定位与误差分析
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特别提示
对于层绞式光缆有个绞合率，光纤长度大约是光 缆的1 . 005倍

同一接续点从两个方向测试，接头损耗相差很多， 由于光缆的模场直径影响它的后向散射，因此在 接头两边的光纤可能会产生不同的后向散射，从 而遮敝了接头的真实损耗。双向测试，求平均值， 可以消除单向OTDR测量的人为因素误差。
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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0.6-1.2;P为该光缆的余长，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。余长也可简单表示为P=(Sa-Sb)/Sb，其中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。对中心管式光缆和层绞式光缆是不同 的。一般光缆余长是根据结构基本固定的中心管式光缆余长为:3-5‰ 层绞式光缆余长 为:10-15‰ 左右，具体可以向供货商询问。 (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。