光缆故障定位法

故障判断技术，以尽快排除光缆故障，保障通信通
道畅通。
（ＺＨ）
参考文献：
［１］ 胡先志．光纤与光缆技术［Ｍ］．北京：电子工业出版
社，２００７．
·
［２］Ｅ６０００Ｃ Ｍｉｎｉ—ＯＴＤＲ Ｕｓｅｒ ７Ｓ Ｇｕｉｄｅ，ｒ０３０２［ｚ］．Ａｇｉｌｅｎｔ
Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ，２００２．
张国志（１９６６一），男，河南浚县人，高级工程师，从事 电力系统自动化管理工作。
在实际应用中，这种采用光缆物理长度作为中 介，将光缆接续点作为地理参照点的传统光缆故障
收稿日期：２００８—０１—０８：修回日期：２００８—０４—１５
ｌ光缆故障点ｏＴＤＲ测试距离
Ｉ
Ｉ
光缆长度
Ｉ
ｌ
光缆地理参照点
百度文库
Ｉ
光缆故障ｐ（域 Ｉ
光缆故障点地理位置
图１传统光缆故障定位方法 Ｆｉｇ．１ Ｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌ ｍｅｔｈｏｄ ｕｓｅｄ ｆｏｒ
赵怀毕（１９４８一），男，责州贵阳人，从事电力系统通信 工程建设、运行维扩厦管理工作。
朱惠君（１９７９一），男，四川简阳人，助理工程师，从事 信息化系统设计和建设、通信工程建设、通信运行维护工 作。
Ａｎａｌｙｚｉｎｇ ａｎｄ ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ ｔｈｅ ｆａｕｌｔｙ ｎｏｄｅｓ ｉｎ ｏｐｔｉｃａｌ ｃａｂｌｅｓ
ＺＨＡＯ Ｈｕａｉ—ｂｉ，ＺＨＵ Ｈｕｉ－ｊｕｎ （Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｇｕｉｚｈｏｕ Ｐｏｗｅｒ Ｇｒｉｄ Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｇｕｉｙａｎｇ ５５０００２，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌ ｍｅｔｈｏｄ ｆｏｒ ｃａｂｌｅ ｆａｕｌｔ ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ ｃａｎｎｏｔ ｄｉｒｅｃｔｌｙ ｇｉｖｅ ｏｕｔ ｔｈｅ ａｃｃｕｒａｔｅ ｇｅｏｇｒａｐｈｉｃ ｐｏｓｉｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｆａｕｌｔｙ ｎｏｄｅｓ ｉｎ ｃａｂｌｅｓ．Ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ｐｕｔｓ ｆｏｒｗａｒｄ ａ ｎｅｗ ｍｅｔｈｏｄ ｆｏｒ ａｎａｌｙｚｉｎｇ ａｎｄ ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ ｆａｕｌｔｙ ｎｏｄｅ ｉｎ ｃａｂｌｅｓ ａｎｄ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓ ｉｔｓ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｉｎ ｏｐｔｉｃａｌ ｃａｂｌｅ ｏｎｌｉｎｅ ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｏｐｔｉｃａｌ ｃａｂｌｅ；ｎｏｄｅ ａｎａｌｙｚｉｎｇ ａｎｄ ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ；ｏｎＵｎｅ ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍ
在实际的光缆故障节点分析定位中还需解决 因测距等造成的误差，这就需要对所有参数进行多 次测量并取辛普生平均值，即
ｚ ２壶（￡。＋Ｌｚ。＋２荟Ｌｚｔ＋４；Ｌ：Ｈ）（１）
式中Ｌ为平均值；Ｌ。为测距值（￡；从厶开始，一
直到Ｌ：。）。 为了更好地解决测距等因素带来的误差，需对
光缆节点段进行误差率分析，进而得出光缆节点段
光缆故障节点分析定位的原理是利用光缆接 续点将光缆分段，在光缆段内利用光缆接续点对应 的ＯＴＤＲ测试距离再结合光缆的长度，分析推导出 该段内杆、塔、站、井等地理位置的ＯＴＤＲ测试距 离，并与各杆、塔、站、井的地理位置及坐标直接对 应。将杆、塔、井、站等光缆所经过的地理位置直接 与ＯＴＤＲ测试距离一一对应，减少利用光缆长度推 断故障点所带来的误差，将故障点更加准确地定位 到了杆、塔、井、站等地理位置上。
光境节点０ＴＤＲ测试距离Ｉ ｌ光缆节点物理长度
光缆０ＴＤＲ测试距离与光缆地理位置对应
图２ 光缆故障节点分析定位方法 Ｆ迎．２ Ｍｅｔｈｏｄ ｏｆ ｃａｂｌｅ ｆａｕｌｔ ｎｏｄｅ
ａｎａｌｙｓｉｓ ａｎｄ ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ
ＯＴＤＲ图形中存在光缆熔接、光缆物理对接等 造成的衰耗点和反射峰，这些衰耗点和反射峰在本 文中称为节点，这些节点所反映的ＯＴＤＲ测试距离 与光缆接续点的光缆长度一一对应。
以及杆、塔、井、站等地理位置的ＯＴＤＲ测试距离计
算公式。
（下转第１２页）
万方数据
·１２·
电力 毒锈通行
２００８。２９（１８８）
信息等多重任务，其运行的可靠性显得尤为重要。
光缆敷设中，应尽量在光缆展放和熔接环节上保证
质量，使光缆无缺陷投入运行。在光缆维护环节
上，也要求运行维护人员提高业务能力，熟练掌握
本文通过总结以往实践经验，提出光缆故障节 点分析定位方法。该方法运用到光缆在线监测系 统中，可以在光缆发生故障时，直接、直观、准确地 将故障点的地理位置反映到地理信息系统（ＧＩＳ， Ｇｅｏｇｒａｐｈｉｃ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ）上ｏ
１ 传统光缆故障点定位
在实际的光缆故障处理中，常常出现因无法迅 速准确地找到故障点地理位置而耽误事故处理时 间，导致损失增加的情况。因此，如何快速、直观、 准确地判断并找到光缆故障点的地理位置便成为 光纤通信故障处理的关键所在。
·８·
第２９卷第１８８期
电力 系统通信
２ ０ ０ ８年６月１ ０日Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ ｆｏｒ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｐｏｗｅｒ Ｓｙｓｔｅｍ
Ｖ０１．２９ Ｎｏ．１８８ Ｊｕｎ．１０，２００８
光缆故障节点分析定位
赵怀毕，朱惠君
（贵州电网公司信通公司，贵州贵阳５５０００２）
摘要：传统的光缆故障处理方法不能准确、直观地确定故障点的地理位置。文章通过对传统光缆 故障点定位方法进行分析和总结，提出了光缆故障节点分析定位法以及该方法在光缆在线监测 系统上的应用。
ｃａｂｌｅ ｆａｕｌｔ ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ
定位方法，即使是熟悉该条光缆的工作人员也只能 将故障点定位在２个相邻光缆熔接点之间的区域 内，而不能直接定位在具体的杆、塔、井、站等点上， 这就使得在查找光缆故障点时要耗费大量的时间。 造成光缆故障点定位不准确的原因有很多，主要包 括以下几点。
１）ＯＴＤＲ测试仪表本身所存在的、因抽样间隔 产生的固有偏差，仪表使用的正确性与障碍测试的 准确性以及仪表操作不当等所产生的误差，这些都 会影响到ＯＴＤＲ所测得的故障点距离的准确性。
４）光缆长时间运行后，原有光缆长度参数发
万方数据
·电力特种光缆维护· 赵怀毕等光缆故障节点分析定位
·９·
生改变，后期测距仪测得的光缆长度存在因光缆弯 曲度、光缆弧垂以及余缆等造成的光缆长度数据误 差，进而影响到光缆故障长度的判断。
５）传统光缆故障定位方法采用光缆长度作 为参照对比的中介，不能直接将ＯＴＤＲ测试距离 对应到地理位置上，造成多项误差累计，形成更 大的误差。
关键词：光缆；节点分析定位；在线监测系统
中图分类号：ＴＮ９１３．３３
文献标志码：Ｂ
文章编号：１００５—７６４１（２００８）０６—０００８—０２
０ 引言
电力通信光缆在实际运行中常常因人为破坏、 施工质量不高和自然环境影响等因素而造成中断。 传统的光缆故障处理方法存在故障原因分析不明、 故障点定位不准以及光缆在线监测系统故障定位 误差过大等问题，严重影响了电力通信光缆的运行 安全。
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｂａｓｅｄ ｏｎ ｏｐｔｉｃ ｆｉｂｅｒ ｔｅｓｔｉｎｇ ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ ａｎｄ ｃｏｍｂｉｎｅｄ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｅｘｐｅｒｉｅｎｃｅｓ ｉｎ ＯＰＧＷ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ａｎｄ ｍａｉｎｔｅｎａｎｃｅ，ｔｈｅ ａｎ— ｔｈｏｒ ｓｕｍｍａｒｉｚｅｓ ｔｈｅ ｆｅａｔｕｒｅｓ ｏｆ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｋｉｎｄｓ ｏｆ ｏｐｔｉｃ ｆｉｂｅｒ ｆａｕｌｔｓ ｂｙ ａｎａｌｙｚｉｎｇ ｔｈｅ ａｔｔｅｎｕａｔｉｏｎ ｃｕｒｖｅｓ．Ｔｈｉｓ ｍｅｔｈｏｄ ｉｓ ｈｅｌｐｆｕｌ ｔｏ ａｄ· ｊｕｄｇｅ ｔｈｅ ｑｕａｌｉｔｙ ｏｆ ｆｉｂｅｒ ｆｕｓｉｏｎ ａｎｄ ｐｏｓｉｔｉｏｎ ｔｈｅ ｆａｕｌｔｓ ＳＯ ａ８ ｔｏ ｅｎｓｕｒｅ ｔｈｅ ｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙ ｏｆ ０ＰＧＷ ｏｐｅｒａｔｉｏｎ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ＯＰＧＷ；ＯＴＤＲ；ａｔｔｅｎｕａｔｉｏｎ；ｂａｃｋｓｃａｔｔｅｒｉｎｇ ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ
（上接第９页）
４结束语
在光测试仪表的精度越来越高、光缆在线监测
系统应用越来越广泛的情况下，快速、直观、准确地
将故障点定位到实际地理位置上非常重要。
利用节点分析定位可将光缆ＯＴＤＲ测试距离
与地理位置直接对应，在光缆在线监测系统应用
时，当光缆故障发生后就可以直接将故障点定位到
具体地点并结合ＧＩＳ系统准确、直观地反映出来，
能存在的光缆长度上而不是实际的故障点地理位 置。在光缆在线监测系统上应用节点分析定位，将
有效地提高光缆故障地理定位能力以及将故障点 更为准确地反映在ＧＩＳ系统上。
要将节点分析定位应用到光缆在线监测系统 上，就需要健全和完善光缆资源数据库参数，即添
加光缆所经杆、塔、井、站等地理位置的经纬度坐 标、光缆测距长度等参数和各光缆节点的相关参数
２）电力长途通信光缆存在大量因接续点产生 的信号衰耗点（如光缆中的熔接接续点、机械接续 点、耦合连接器等），这些衰耗点会影响到ＯＴＤＲ 的测试结果。
３）光缆在长时间运行后，经过迁改、抢修等处 理后，造成一条线路内存在不同型号、不同厂家的 光缆，各厂家、型号的光缆参数不同，会造成线路的 ＯＴＤＲ测试距离的误差。
６）传统光缆故障定位方法使用的地理参照点 有限，仅能使用有光缆接续点的站点或者具有接头 盒的杆、塔、井等地理位置作为地理参照点，这就使 得所能判断的故障区域过大，影响故障点定位的准 确性。
２光缆故障节点分析定位
光缆故障节点分析定位是利用ＯＴＤＲ测试距 离与地理位置直接对应的方式定位故障点，如图２ 所示。
进而快速判断故障，缩短故障点定位时间和故障处
理时间。
（Ｇ）
参考文献：
［１］ 胡清兰，张国山，膝秀英，等．光时域计的特性参数与 测量的几个问题［Ｊ］．电力系统通信，１９９９，２０（ｉ）：３７
一４１．
［２］ 郭茂耘，李楠．基于ＧＩＳ的光时域反射仪通信光缆故 障智能决策［Ｊ］．重庆大学学报，２００５，２８（７）：７８—
何晓东（１９７２一），男，陕西宝鸡人，工程师，从事电力 系统通信管理工作。
Ｑｕａｌｉｔｙ ｃｏｎｔｒｏｌ ｆｏｒ ｏｐｔｉｃａｌ ｆｉｂｅｒ ｆｕｓｉｏｎ ａｎｄ ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｎ ＯＰＧＷ ｆａｕｌｔｓ
ＺＨＡＮＧ Ｇｕｏ－ｚｈｉ，ＨＥ Ｘｉａｏ一如７Ｗ （Ｈｅｎａｎ Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ ａｎｄ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ，Ｚｈｅｎｇｚｈｏｕ ４５００５１，Ｃｈｉｎａ）
内杆、塔、井、站等地理位置的ＯＴＤＲ测试距离推导
公式为
Ｌ＝Ｌ’３×Ｌ＇１／Ｌ’ｏ＋￡’２
（２）
式中￡为需要推导的杆、塔、井、站等地理位置的
ＯＴＤＲ测试距离；Ｌ’。为光缆连接点之间的光缆长
度；￡’．为ＯＴＤＲ所测得的光缆连接点之问的距离；
￡’１／￡’。为光缆节点段的误差率；￡’：为光缆节点段
内起始节点的ＯＴＤＲ测试距离；Ｌ’，为光缆节点段
发现和修复故障。
该系统将现代网络通信、计算机通信、光学测 量技术融合在一起，同时，利用ＧＩＳ等技术为线路
信息、线路定位提供可靠的保证，对光缆中光纤的 传输衰耗特性变化及光纤阻断故障等情况，可以实 现远程分布式实时在线的自动监测。
光缆在线监测系统虽然解决了实时监测、直观
反映、故障点定位等问题，但是故障点定位仍然不 准确，光缆故障定位依然只能模糊地定位在故障可
传统的光缆故障定位方法主要是利用ＯＴＤＲ （Ｏｐｔｉｃａｌ Ｔｉｍｅ Ｄｏｍａｉｎ Ｒｅｆｒｅｃｔｏｍｅｔｅｒ，光时域反射 器）测得故障点距离，参照对比光缆物理长度得出 光缆故障点的长度，选择相应的光缆接续点作为地 理参照点来划定故障区域，再通过组织现场工作人 员沿该区域检测光缆线路，最后确定光缆故障位 置，如图１所示。
８１．
［３］ 董淑福，倪延辉，李维民，等．快速光缆故障定位［Ｊ］． 空军工程大学学报。２００１（２）：５３—５５．
［４］ 程平辉．光缆故障点的精确定位与成因分析［Ｊ］．光 纤与电缆及其应用技术，２００４（３）：４２—４５．
［５］ 军壮，程平辉．利用光纤熔接点精确计算光缆故障位 置［Ｊ］．光纤与电缆及其应用技术，２００７（１）：３５—３７．
内起始节点与所要推导的杆、塔、井、站等地理位置
之间的光缆长度。
３节点分析定位的应用
光缆在线监测系统在ＯＴＤＲ技术的基础上。
通过分布在光缆线路中的大量的数据采集点，将
光纤传输性能的大量基础数据（如光功率、光脉
冲散射等）传递到各级监测中心及监测站，并对
其数据进行分析和处理，及时、准确地将光缆系
统运行情况反馈给维护人员，使维护人员能及时