通信光纜線路中的故障點定位和有效檢測技術探討

白立武，陸 源，張立明

（山東省郵電規劃設計院有限公司，山東 濟南 250101）

0 引言

在實際通信過程中光纜有著十分重要的作用，能夠保障信號的正常傳輸，為企業帶來更加精準的信息。所以，通信企業應要對通信光纜線路問題有一定的了解，進而可以使光纜線路保持通暢。在實際的通信光纜線路中，如果存在異常情況，則開展線路故障排除工作，進而能夠找出故障點，減少工作人員養護工作壓力，同時還可以減少不必要的維修費用，為企業帶來更多的經濟收益。

1 通信光纜線路中的故障點定位討論

一般情況下，通信光纜線路由線芯和護層構成，而線芯由光纖、加強芯和絕緣銅導線構成，光纖是傳輸的主要工具。如果光纖出現問題，則會對光纜線路的正常工作造成影響。所以，通信企業在購買光纜時，需要選擇性價比較高的通信光纜，進而可以在出現問題時，能夠及時進行解決，保障傳輸質量。如果想要更好的解決通信光纜故障問題，最為重要的是能夠精準定位故障點。所以，在故障點尋找工作開始之前，不僅需要能夠熟練掌握故障定位方法和有效監測技術，而且還需要對引發故障問題的原因進行分析。通常情況下，通信光纜線路產生故障問題，有以下原因：一是光板側發出R-Los警告，其主要原因是由于光纜受到外界因素的影響，出現斷裂或者人為挖斷的情況。二是通信系統出現故障，發出誤碼警告，這是由于通信光線在實際鋪設過程中受到各種因素的影響，導致對接器失控，或者線路受到污染而出現故障問題[1]。除此之外，還會受到自然因素或者線路老化等因素的影響，導致通信線纜的無法正常使用。隨著科學技術的發展，在尋找線路故障點時，相關技術人員通常會使用光時域反射儀對故障點進行定位，分析故障產生的原因和類型，但由于使用光時域反射儀會受到外界因素的影響，存在差異性，會影響工作人員的精準定位。

2 光纜線路常見故障點分析

2.1 部分系統阻斷

若光纜線路出現部分系統阻斷的情況，其主要原因可能是由于應用單一或部分業務性能阻斷而產生，需要相關維修工作人員對信號傳輸設備進行仔細的檢查，根據檢查結果判斷是否需要更換設備。在故障排除之后，需要再次對光纜線路進行檢查，將光時域反射儀與線路相連接，對相關參數進行測量，查看各項參數是否符合標準，減少誤差情況的發生，具體而言：一是通過光時域反射儀曲線測量故障點存在的菲涅樂反射峰，判斷光纖是否出現損害和斷開的情況，收集光時域反射儀反饋的數據信息，初步判斷故障發生位置和距離，并根據現場實際情況，在靠近故障點和接頭位置，預測故障點在光纖接頭盒中，其判斷依據是有著明顯的鏡面性斷裂情況。在相關維修工作人員達到現場之后，機房工作人員需要配合維修工作人員，對故障進行處理。二是現場信息核對準確無誤之后，若故障點與接頭位置相差較快，則可以確定故障點在光纜內部。該故障有著隱秘性的特點，無法精準的定位判斷，需要相關維修工作人員通過一定的方法，耐心仔細的查看，進而可以準確無誤判斷故障點。若是直埋方式的電纜需要進行開挖，但在一定程度上增加故障處理時間，而采用光時域反射儀可以對故障點最近的接線盒距離測量，然后將光纖長度轉變為光纜長度，但在光纜敷設過程中，可能會存在一定的彎曲，所以需要將光纜皮長轉化為故障位置到接頭位置的長度，進而明確故障點位置。這樣可以有效避免數據不確定因素造成的影響，獲得更加準確的測量結果。

2.2 光纜全阻故障

出現光纜全阻故障會導致通信業務產生阻斷，造成該問題發生的主要原因是由于外力對光纜線路造成影響，相關維護工作人員可以通過多種方法進行查看，即可以通過光時域反射儀檢查故障點與站點兩者的距離，并根據實際情況，精準判斷故障位置，并讓光纜線路巡查工作人員查看線路是否存在施工情況，架空光纜是否存在拉傷、破壞等問題。通常情況下，該故障點很容易發現，若巡查工作人員未發現故障點，則需要通過計算的方式明確故障點。

3 通信光纜線路的有效檢測技術說明

由于通信光纜故障點查找和定位工作相對繁瑣，需要相關技術人員擁有豐富的經驗和實踐能力，并且對檢查儀器有一定的了解。所以，在實際檢查故障點定位工作中，需要工作人員根據實際情況，對反射儀中的各項參數進行合理設置，進而保障能夠快速找出故障點并精準定位。

3.1 光時域反射儀工作過程

光時域反射儀英文簡寫“OTDR”，其主要作用是對光纖電纜故障位置進行檢測，然后通過光時域反射儀對光纜實際情況進行檢測。光時域反射儀在光纜線路的維護和搶修中的作用是十分顯著的。在對通信光纜線路中光纖進行檢查過程中，使用光時域反射儀，能夠幫助工作人員準確找出故障點，保障檢修工作的順利開展。光時域反射儀就是根據瑞利散射和菲涅爾反射準則，在規定的時間內可以實現將通信光纜檢測融入于激光脈沖信號中的目的，進而使光時域反射儀發揮自身的作用，與光纜線路有機聯系在一起，進行檢測，得出準確結果。若沒有精確的方向，則會導致諸多散射光線返回光時域反射儀中，而返回的激光功率和發出的功率會成正比，相關維修工作人員可以對激光功率進行分析，進而得出傳送時的光功率，這樣就可以詳細了解光纖的實際變化情況。

3.2 光時域反射儀的工作重點

（1）參數設置。在使用光時域反射儀過程中，工作人員儀表參數設置的合理性，對檢測定位的精準度有一定的影響。所以，工作人員在實際定位工作過程中，則需要保障折射率、分辨率和光標等儀表參數與國家規定標準相符合。其中工作人員對折射率設置過程中，可以使用分段的方式進行定位和檢查，進而有效減少數據存在偏差問題的發生；在對分辨率進行設置過程中，則需要將分辨率設置為1 m；對光標設置時，可以將22步為一個滿格。

（2）噪音處理。為能夠對通信光纜故障點進行精準定位，需要去除噪音對光信號造成的影響。所以，工作人員需要對噪音進行處理，可以采用小波變換的方式對光時域反射儀數據進行計算，通過不同的小波變換系數獲得與之對應的模極大值，并且需要確定闕值，這樣就可以使得小波系數重新進行組織，從而保障光信號。除此之外，工作人員還需要保持光時域反射儀的檢測速度為勻速，這樣不僅可以節約檢測時間，而還可以最大化減少噪音的影響。

（3）奇異信號處理。在通信光纜中應用光時域反射儀進行檢查過程中，可供模式識別信號基本都處在設備信號中，即異常情況下的時變信號或者瞬態信號。在實際的故障檢查過程中，使用奇異信號能夠保障故障檢查效率和質量，進而為工作人員維護提供數據支持。在實際應用奇異信號對故障點進行定位時，如果可微性描述信號函數在某個點出現間斷或者導數未能夠持續的情況，則說明該線路中存在奇異信號[2]。所以，在實際的噪音處理過程中，工作人員可以通過對利普希茨連續條件中的指數α進行計算，從而為通信光纜線路故障點的精準定位提供依據。

4 通信光纜線路中故障點定位和檢查的仿真解析

為使得光時域反射儀的定位能夠更加精準，需要保障仿真軟件在光時域反射儀的應用效果。在實際的仿真分析過程中，需要依托遵循最大最小值原則，對闕值B進行合理計算，然后對不同長度的小波系數進行分析，即如果模值小于闕值B，則需要將小波系數設置為0；反之，如果模值大于闕值B，則需要將小波系數設置為小波系數與闕值B的差。仿真測試的采樣頻率可以設置為2200 kHz，采樣點為19，000個；依托dB3小波對光信號進行小波分解， 進而可以得出不同長度下的小波系數模極大值。采用噪音處理方法進行降噪，從而使得降噪之后的光信號與原始信號保持一致性。由此可見，在采用光時域反射儀對故障點進行定位和檢查過程中，工作人員需要重點對小波變化系數進行計算，通過計算減少光信號中的噪音，為工作人員的檢修工作提供保障。

5 結束語

總而言之，在實際通信過程中，光纜線路是非常重要的組成部分，只有使得通信光纜線路具有安全性和穩定性，才可以使得通信的質量和效率有所保障，繼而發揮自身的作用。所以，相關工作人員應要定期對通信光纜線路進行檢查和維護，對于可能引發故障點的位置進行重點檢修，進而準確對故障點進行定位，只有這樣才可以促使維修效率的提升，減少不必要的成本費用，推動通信企業的長久發展。