光纜線路故障的快速精確定位方法

原恩育

（中國洛陽電子裝備試驗中心，洛陽 471000）

0 引言

光纖通信傳輸網在現代通信網中作用地位日趨突出，光纜是光纖通信傳輸網的重要組成部分。光纜線路涉及架空、管道、直埋等多種敷設方式，（由于光纜線路敷設要經過城市、村莊、公路、山地等多種地形，經常因施工等原因造成人為損壞）為保證光纖通信傳輸網的安全高質量運行，線路故障發生后如何快速精準的判定故障點位置顯得尤為重要。

1 光纜故障快速定位方法

1.1 光纜故障快速精確定位的基礎

在光纜線路日常維護中，建立所管轄范圍內的光纜路由資料檔案，是光纜線路故障發生后順利、快速搶修的基礎。光纜線路資料庫主要包含光纜線路資料及光纖纖芯資源數據。

完善的光纜線路資料可以為搶修人員判斷故障位置及導致原因提供幫助，縮短故障修復歷時。

完善的光纖纖芯資源配置及性能資料檔案，準確記錄各中繼段之間的距離、纖芯分配、損耗以及各中繼段之間業務情況。

1.2 光纜故障分類

光纜線路故障大致可分為三類：

（1）光纜線路全阻故障：單條光纜路由上業務全部阻斷，一般發生在車輛掛斷、施工挖斷、盜墓鏟斷、人為剪斷等情況下。

（2）部分業務阻斷故障：光纜中的業務并未全部阻斷，一般發生在大火燒斷、動物咬斷、氣槍打斷、接頭盒進水等。

（3）線路損耗故障：此故障發生后線路并未阻斷，但損耗過大無法傳輸業務。一般是因為光纜打扣、光纜拉力過大、接頭盒內光纖彎曲半徑過小等情況下。

1.3 光纜線路障礙快速判定方法

1.3.1 根據業務配置判斷故障區域

當線路發生障礙后，根據網管提供的告警信息，可以迅速確定光纜線路發生障礙的區域（參考圖1），具體實施方法如下：

圖1 光纜纖芯資源配置參考圖

已知A-G為主纜，主纜承載業務具體情況如下：

第1段為A-B和A-G的業務；第2段為A-B的業務；第3為及A-B的業務；第4段為A-G和C-D、C-E的業務；第5段為C-D和D-E的業務；第6段為A-G、 C-E和D-E的業務；第7段為C-E和D-E的業務；第8段為A-G的業務；第9段為G-F的業務；第10段為A-G 和F-G的業務。

如網管顯示A-G站告警，其他站均無告警，排除機線和設備故障，故障一定發生在第8段；如網管顯示A-B站告警，其他站均無告警，故障一定發生在第2段的支線上，而不可能發生在主線上。

1.3.2 根據判斷結果分析故障類型

判斷出故障發生的段落后，可根據路由情況分析出現故障的類型及原因。（如第1、2、3、10段均為管道敷設；第4、6、8段為架空敷設；第5、7、9段為直埋敷設）。

判斷故障類型時，根據歷史統計的阻斷數據分析，管道光纜發生障礙一般為全阻障礙，大多為施工挖斷、頂管頂斷等情況。

架空光纜發生障礙的情況比較多樣，既有全阻障礙如掛斷、拉斷等，也有部分業務阻斷障礙如氣槍打斷、動物咬斷或火燒斷等。還有可能發生線路損耗障礙如光纜應力過大、打扣等。

直埋光纜障礙一般為全阻障礙，大多為施工挖斷，盜墓鏟斷等。

2 光纜線路故障定位方法的應用

2.1 光纜線路全阻故障的快速判定

光纜線路全阻障礙判定是根據單條光纜上承載的業務情況為基礎來判定的。

以LN機房至DJT機房光纜線路全阻障礙（圖2）為例，分析光纜線路故障點快速確定方法：

LN至DJT告警，無其他告警。結合該段路由上有AL站、XPC站、XLT站等，可根據光纜線路業務承載和告警情況快速確定故障發生在象莊分支接頭至黃河橋分支接頭之間架空段。

具體分析思路如下：結合業務配置可以首先排除LN至AL段14.6km光纜線路無故障；XPC站如果告警，則可確定故障點位于九都路接頭至啟明路接頭5.5km范圍內；如無告警，則詢問XLT業務是否阻斷，如果阻斷，故障位置在啟明路接頭至象莊村接頭之間12.4km范圍內，如無告警，考慮PG機房無告警，即可判定光纜故障發生在象莊接頭至黃河橋23.5km范圍內。如PG機房同時告警，則故障必定發生在黃河橋至DJT機房17.3km范圍內。

圖2 LN機房至DJT機房光纜線路路由圖

2.2 光纜線路部分業務阻斷故障的精確定位

以ZSL機房至JC機房光纜線路部分業務阻斷故障為例，分析光纜線路故障點精確定位方法：

在ZSL機房對WDM發機場方向光纖進行測試，確定阻斷點位置。ZSL至機場光纖全長108.5km，結合線路資料，如測試距離不夠，則說明光纖阻斷；如測試距離與實際距離吻合，聯系JC將WDM設備的收發尾纖倒換，此時再測有無收光。如有收光，判定跳纖或設備故障。如光纖阻斷，根據測得數值確定故障點位置。

2.3 光纜線路衰耗故障的快速精確定位

光纜線路衰耗故障是指光纜線路并未阻斷，但輸質量下降而導致的業務告警。此類故障需要考慮的因素較多，除需要掌握光纜線路的傳輸距離、光接收機的靈敏度、發送機的光功率、線路的全程衰耗等因素外，還應能夠準確的分析OTDR（光時域反射儀）測試光纖鏈路的波形信息并通過OTDR顯示的事件點。

以104機房至JC機房SDH業務告警為例，分析光纜線路衰耗故障精確定位方法。

測試線路，根據波形信息，發現線路20.49KM處有明顯衰減事件，結合線路路由資料知道故障位置位于管道中，距此處最近接頭為19.28KM國花園接頭。到達現場后，沿光纜線路路由查找未發現明顯施工動土痕跡。考慮線路其他業務并未阻斷的情況，采用精確定位的方法進行故障排除。用OTDR儀表在國花園接頭盒內對阻斷業務的纖芯進行測試，測得距此接頭1206米處出現彎曲事件，將測試的纖長換算成光纜長度（皮長），即可精確定位故障點位置。具體算法如下：

（1）纖長換算成纜長

La=（S1-S2）÷（1+P）

式中La為光纜皮長；S1為測試的相對距離長度1206米；S2為光纜接頭盒內的單側盤留長度0.8M，一般取（0.6-1.2M）之間 ，P為該光纜的絞縮率12‰，因光纜結構不同而異。可用同型號的備用光纜進行測試。也有的廠家提供該項指標。P=（Sa-Sb）÷Sb，Sa為單盤光纜的測試纖長；Sb為單盤光纜標記的皮長尺碼長度。

此例中La=（1206-0.8）÷（1+0.012）=1205.2÷1.012=1190.9

（2）光纜故障點皮長尺碼的計算

Ly=Lb±La

式中：Ly為故障點的皮長尺碼值；Lb為鄰近接頭點的盒根光纜皮長尺碼，+、-符號的選擇可以根據光纜的布放端別確定。

測試接頭盒根處光纜皮廠尺碼為3094米，按照公式Ly=Lb±La計算。Ly=Lb±La=3094-1190.9=1903.1米。

確定了Ly的值，即可確定故障點的具體位置。采用這種方法可以減少由于工程資料不準，儀表和光纖的折射率偏差等原因造成的測試誤差，避免長距離核算光纜長度，測試結果較為準確。實際證明這種方法簡單有效。

算得的結果為1903.1米處故障，結合光纜米帶信息，精確定位到阻斷點，確定故障為人井內光纜打扣，導致光纜出現彎曲損耗，打開此處打扣的光纜，聯系機房網管查看告警情況，顯示故障排除。此方法適用于大多數線路衰耗故障的排除和部分業務阻斷故障點精確定位。可以有效縮短故障修復時間。

3 結束語

光纜線路故障搶修是光纜線路維護中的重點，而如何快速準確判斷故障類型以及精確定位故障點的位置是光纜線路故障搶修的關鍵。在熟悉光纜線路路由，對纖芯分布、業務資源配置的情況下，故障發生后按照上述方法能快速確定光纜線路故障點位置，縮短通信阻斷歷時，使通信傳輸網盡快恢復。