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利用OTDR快速定位光缆线路故障
[导读] 当某条线路出现故障，便可以用OTDR 对该线路进行测试，对照测试曲线很容易发现线路的损耗是否正常及距离的多少，对损耗大的线路加以维护，使其达到最佳状态，如发现断缆现象，对照测试距离沿光缆实际路由跑一下，很容易找到断点，并加以修复。
　　 ( Optical Time Doma in Reflectmeter) 是光时域反射仪的简称，它对光纤的具有非破坏性、单端介入及直观快速的独特优点。用进行光纤可分为3步: 参数设置、获取数据和曲线分析。人工设置测量参数包括波长选择、脉宽设置、测量范围、平均时间等。
　　( 1)波长选择: 因不同的波长对应不同的光线特性，波长一般应遵循与系统传输通信波长相对应的原则，即系统开放1 310 nm 波长，则波长为1 310 nm。
　　( 2)脉宽设置: 脉宽越长，动态范围越大，测量距离越长，但此时产生较大盲区，短脉冲注入时距离短，但可减小盲区。
　　( 3)测量范围:
测量范围是指 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的1. 5倍左右。
　　( 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。
　　在光传输系统中故障定位的一般思路为: 先外部、后传输。也就是说在故障定位时，先排除外部的可能因素，如断缆、停电等，接着考虑传输设备。因此如何精确地定位故障点就显得十分重要。当某条线路出现故障，便可以用 对该线路进行，对照曲线很容易发现线路的损耗是否正常及距离的多少，对损耗大的线路加以维护，使其达到最佳状态，如发现断缆现象，对照距离沿光缆实际路由跑一下，很容易找到断点，并加以修复。
　　现给出快速定位故障点的方法归纳如下:
　　( 1)正确掌握仪表的使用方法。①正确设置 的参数。使用 时，必须先进行仪表参数设定，其中最主要是设定光纤的折射率和波长。只有准确地设置了仪表的基本参数，才能为准确的创造条件。
　　②选择适当的范围。对于不同的范围,的距离分辨率是不同的，在测量光纤障碍点时，应选择大于被测距离而又最近的范围，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25m /格,这样便可得到分辨率小于1m的比较准确的结果。
　　( 2)建立准确、完整的原始资料。准确、完整的资料是故障测量、定位的基本依据。因此，必须重视线路资料的存档。
　　( 3)建立实际路由与地理位置标识物的准确对应，同时记录下光缆的实际曲线、损耗等。
　　( 4)每次断点修复后都要记录下实测缆长与杆号地名(地标)对应关系，及时存档，便于以后维护管理。
　　以上是本在平时工作中的一些总结及心得体会,如有不足或错误的地方，敬请同行指正，共同促进、提高。
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光缆故障快速定位测试法.txt光缆故障快速定位测试法冀圣恒(神华准能大准铁路公司通信段,内蒙古薛家湾　010300)　　中图分类号:U285?6+2　　文献标识码:A　　文章编号:(77―01　　随着光纤通信技术的不断推广和应用,光纤数字通信系统的测试、维护成为重要问题,光缆一旦发生故障,将直接严重影响正常通信。因此,快速准确地进行光纤光缆的故障定位测试,是迅速排除故障,确保光纤光缆线路畅通的重要环节。为了保证光纤通信系统的质量,就必须用专门的仪表对线路故障进行测试。本文介绍用光时域反射仪(OTDR)进行光缆故障定位测试的方法。1　OTDR的工作原理从OTDR的原理框图中可见,由脉冲发生器驱动E/O变换器的激光二极管,使其输出光脉冲,此时光脉冲经定向耦合入射到被测光纤。由于光纤本身的缺陷和掺杂成分的非均匀性,使其在光子的作用下会发生散射现象。当光脉冲沿光纤传输时,光纤上各点均会引起散射或在光纤端面产生菲涅尔反射,他们通过定向耦合器进入O/E变换器的雪崩光电二极管,变成电信号,再经过放大,并对多次反射信号进行平均处理,最后在示波器上显示出被测光纤背向散射曲线(纵坐标表征光功率衰耗情况,横坐标表征光纤长度)。OTDR原理框图光纤断点会产生瑞利散射现象和菲涅尔反射,反映在示波器上是曲线有较大突变或长度比原始资料短,测试时只要将示波器上的游标设置在曲线的末端点上,仪表将直接显示出断点的位置,也可以很方便的从仪表屏幕上读出两点间的衰耗值的距离(只要正确设置所需测量的两点)。2　一般的OTDR定位光缆故障测试法易产生偏差的原因一般的OTDR定位光缆故障测试法是将OT-DR游标设置在曲线末端,测量出曲线全部长度,得到断点位置,然后核对资料实现故障定位。常会发现测出的故障点与实际故障点有几十米甚至千米以上的偏差。产生偏差的原因分析如下:2?1　用不同的OTDR测试产生的偏差。建立原始资料用的OTDR与故障定位测试用的OTDR不同,会产生偏差。2?2　OTDR仪表的固有偏差。2?3　量程中含有不同厂家的光缆产生的偏差。2?4　光纤、光缆长度不同产生的偏差。从光缆的结构和光缆抗张力机械强度方面考虑,光纤成缆后总是造成光纤长度大于光缆皮长的现象。2?5　测试人员设置游标位置不准确产生的偏差。2?6　光缆与地面长度不等产生的偏差。光缆在线路上的各种弯曲和余留与地面丈量长度不等。3　OTDR快速定位光缆故障测试法应用OTDR快速定位光缆故障测试法前,测试人员应备有被测光纤的原始资料。测试步骤
如下:3?1　依据被测光纤的长度及衰耗大小,选择合适的量程及光脉冲的宽度;3?2　设置精确的折射率N值。用OTDR按光纤折射率测出光纤背向散射曲线,借助光纤接头衰耗点,调节OTDR折射率,使每盘光纤长度与配盘表上的对应盘光缆长度相等。此时OTDR上测试取定的折射率便是光缆折射率,消除了光纤长度大于光缆长度的现象。3?3　找出邻近于故障的接头点位置。由于引用了光缆折射作为OTDR的测试折射率,此时,曲线末端游标所显示的距离,即认为是光缆故障点与测试端间的距离。借助光纤接头衰耗点,调节游标,在曲?77?　内蒙古科技与经济　NMGKJYJJ收稿日期:对物理实验中随即误差的分析管　兰(内蒙古大学职业技术学院,内蒙古呼和浩特　010023)　　摘　要:在物理实验中,系统误差是影响测量结果准确度的主要因素。系统误差主要有仪器误差、环境误差、方法误差、观测者感觉器官误差造成的。消除系统误差要从产生误差的根源上消除,要考虑选用合理的仪器,用修正方法,选择适当的测量方式等。关键词:物理实验;系统误差;消除　　中图分类号:O4-33　　文献标识码:A　　文章编号:(78―03　　在物理实验中根据误差的性质及产生原因,可将误差分为系统误差、随机误差和过失误差。其中随机误差是由于各种因素(包括环境、仪器及实验者本人等)的起伏,对实验结果所产生的综合影响而形成的。这些因素不可避免的起伏,使得在进行反复测量时所得到的一系列实验数据彼此各不相同,并且偏离真值而产生误差,所以在实验时产生误差是必然的。但对某一具体的测量来讲,其误差值的大小与正负又很难预计,它只有在大量的重复测量时,才符合一定的统计规律,这类误差被称为随机误差。研究随机误差就是要了解数据的离散性或重复性的情况,或者是要研究数据的精密度问题。随机误差在大量的重复测量中将遵守一定的统计规律,那么在重复测量次数较多时,由误差理论的中心极限定理可以证明,此时随机误差将遵守高斯分布(或正态分布),这正是绝大多数实验过程中碰到的情况,故在实验教学中一般按高斯分布来处理随机误差是合理的。高斯分布具有以下三个特性:①单峰性:误差分布有一个极大值。②对称性:大小相等的正负误差出现的概率相同。③有界性:大的误差出现的概率很小。当用曲线表示时,它如图所示,图中的纵坐标φ(Δ)表示误差分布在Δ-Δ+dΔ范围内的平均概率,它又称为误差概率密度函数。横坐标Δ=x-A,Δ为误差值,A为真值,x为实际的测量值。线与配盘表核对光缆长度,并
找出曲线上与光缆故障点邻近的光缆接头位置。如遇此点的光纤衰耗小,不明显,可以在曲线上近一步核对配盘表,以找出邻近故障点的接头位置。3?4　测出故障点与最邻近接头点位置之间的距离。将A游标位置设置在光缆故障点上,B游标设置在曲线上最邻近故障点的光缆接头衰耗点上,仪表便显示出这两点间的距离,如这一般距离为零,那么故障点就在此接头内。3?5　根据测试数据,查出光缆故障点位置。最邻近接头点与故障点之间的光缆长度是在单盘光缆长度范围内的,每个光缆接头点的位置一般在线路上是很容易找到的,所以只要按测试数据查标石―――距离对照表就可以得到故障点具体位置标石号。快速定位的关键在于邻近接头点的设置,在这一设置基础点上向故障点测试,只要这一设置无误,那么测试端至故障邻近接头设置之间的所有可能产生偏差的因素即被消除了。3?6　若OTDR屏幕上没有曲线,说明被测光纤故障点在OTDR盲区内,这时应在仪表激光输出口(同时也是输入口)与被测光纤之间加接一段1~2km的所谓的“过渡光纤”来加以解决,当遇故障发生在OTDR另一盲区,即接头盒内或接头盘几十米附近时,也会造成测试点难以分辨,这是由于光纤接头衰耗背向散射曲线延伸引起的。这时应将OTDR仪表移到该接头处,打开接头盒,剪断光纤,在现场向两边测试。快速定位法是从单端向故障点测试的。如量程的另一端用同样方法测试,以对比校核,则效果更佳,而且可以证实一个量程中有两个故障点的可能性。为了有效地对光缆线路进行维护,在发生故障时能及时判断和处理,必须对光缆线路建立一套完整的技术档案,建立每个维护中继段的光缆折射率、光缆长度配盘表、标石―――距离对照表等原始资料,并经常保持其完整准确性,这会给光缆故障定位测试提供极大的方便。?78?　内蒙古科技与经济　NMGKJYJJ收稿日期:
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光缆线路故障点的定位及处理-科技论文发表
摘要：在信息产业高速发展的今天，光纤通讯传输已经成为当今信息传输的主要方式。如何快速定位光纤障碍点并迅速采取解决方案是最大程度缩短障碍历时、保障通信的重要前提。本文结合实际分析了光缆线路障碍的原因与特点，并论述了查找与处理对策。关键词：OTDR　障碍　定位
长途光纤电路由端局—若干中继段—端局组成，距离较长，跳转点少，路由相对简单。本地网光纤电路一般由端局—光交—接入网—用户端组成，裸光纤电路会经跨局向跳转，相对长途电路距离较短，跳转点多，路由相对复杂。对于本地网光纤完全阻断和光衰大的故障现象，常常借助光源和光功率计在光纤路由的节点如光交、ODF上断开测试两侧光纤传输性能，划分障碍段落，逐步缩小障碍区间，通过调换障碍段落的跳线、法兰盘、光缆中空余纤芯等处理光纤障碍。对障碍点准确定位需要使用OTDR（光时域反射仪）。
OTDR（光时域反射仪）是维护中测试光缆障碍的主要工具，它是根据瑞利散射的原理工作的，通过采集后向散射信号曲线来分析各点的情况。菲涅尔反射是瑞利散射的特例，它是在光纤的折射率突变时出现了特殊现象。在光缆障碍的测试中，菲涅尔反射峰的高低对障碍点的判定起着不可低估的作用。另外建立健全各项维护资料也是快速处理光缆障碍的基础，如标石距离对照表、接头纤长记录、光缆线路图、基于地理信息系统管线资源系统等。
（1）部分系统阻断障碍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）。线路维护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，架空光缆摘挂大量的挂钩等，延长障碍历时。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0.6-1.0;P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。（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。
（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空变引起的，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。另外，接头盒进水也造成接头处障碍的主要原因。打开接头盒后，可进一步进行判断，将一要正常纤芯绕在手指上，使其曲率半径过小，此时用OTDR测试（1550nm）该处会有一大衰耗点，若该衰耗点与障碍光纤衰耗位置一致，则障碍点即为该点。可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。
（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。
做好光纤线路维护工作，首先要建立健全各种线路资料，要熟悉路由；要加强巡视，预防和减少各种突发事件；正确和熟练使用各种仪表以便快速定位障碍点；严格按照标准进行光纤接续，从而降低光缆的附加损耗，提高光纤的传输质量。
　　[1]刘德明.光纤光学. 科学出版社, .
　　[2]朱世国.数字式光信号检测和再生电路的理论分析和实验研究[J].物理实验,1999
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