光纜故障點智能定位檢測技術(shù)探析

◆胡婷婷

光纜故障點智能定位檢測技術(shù)探析

◆胡婷婷

（鼎熙國訊科技有限公司 廣東 510653）

光纜是保障通信傳輸順暢的關(guān)鍵因素之一，結(jié)合具體的實踐經(jīng)驗得知，光纜的使用質(zhì)量對通信傳輸質(zhì)量有直觀且直接的影響，但通過長時間的使用，光纜不可避免地會出現(xiàn)或大或小的故障。因而筆者結(jié)合多年的實踐經(jīng)驗，闡述了影響光纜故障點定位精準(zhǔn)的主要因素，且探究了智能故障定位系統(tǒng)的構(gòu)建，旨在提高光纜故障點定位的智能化與精準(zhǔn)性。

光纜故障點；智能定位；檢測技術(shù)

智能又精準(zhǔn)地定位光纜故障點，是有效解決光纜故障問題、維護(hù)通信傳輸質(zhì)量的根本前提，因而探究影響光纜故障點定位精準(zhǔn)性的因素，構(gòu)建智能故障定位系統(tǒng)，推動光纜故障點定位向著智能化發(fā)展的步伐，對強化光纜故障點定位的精準(zhǔn)性、智能化，提高解決或大或小光纜故障問題的順利度與效率，尤其對維護(hù)通信傳輸質(zhì)量有著不容小覷的幫助作用。鑒于此，開展“光纜故障點智能定位檢測技術(shù)”專題研究，是一項價值與意義都比較大的課題。

1 影響光纜故障點定位精準(zhǔn)性的主要因素

實踐證明，影響光纜故障點定位精準(zhǔn)性的因素呈現(xiàn)出多元化，但某種角度來講，影響光纜故障點定位精準(zhǔn)性的主要因素大致可以分為“自然”與“人為”，具體如下：

1.1 自然因素

自然因素，是影響光纜故障點定位精準(zhǔn)性的主要因素之一，如地震、暴雨、龍卷風(fēng)等自然災(zāi)害，導(dǎo)致通信光纜

出現(xiàn)破損、斷裂等情況，致使相關(guān)工作人員無法從路由器中精準(zhǔn)地獲取光纜故障點的信息。而要想明確光纜故障點的精準(zhǔn)位置，則需要工作人員重新、全面地檢測“故障點”與“測試點”之間的距離，進(jìn)而確定光纜故障點的精準(zhǔn)位置。

1.2 人為因素

人為因素，是影響光纜故障點定位精準(zhǔn)的又一個主要因素，如鋪設(shè)光纜的工作人員未能夠嚴(yán)格按照國家的規(guī)

定標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行實操、光纜鋪設(shè)作業(yè)完成后未曾及時、全面地進(jìn)行嚴(yán)格檢查，都很有可能造成光纜故障點的精準(zhǔn)性降低。此外，如若工作人員未能夠及時地、精準(zhǔn)地、真實地記錄各項檢測數(shù)據(jù)，那么也會影響光纜故障點定位的精準(zhǔn)性。因而人為因素對光纜故障點精準(zhǔn)性的影響也不容忽視。

2 智能故障點定位系統(tǒng)的基本構(gòu)建與實現(xiàn)

新時代對通信傳輸?shù)馁|(zhì)量提出了高又新的要求，這里提到的“質(zhì)量”并不是僅僅著眼于傳輸?shù)乃俣龋莻?cè)重于通信傳輸?shù)捻槙扯取嵺`證明，要想保障通信傳輸?shù)捻槙扯龋捅仨氁暋肮饫|故障”這一問題，特別隨著移動通信系統(tǒng)技術(shù)的廣泛應(yīng)用，智能故障點定位系統(tǒng)的構(gòu)建與實現(xiàn)已然成為現(xiàn)今研究的重中之重。

2.1 智能故障點定位系統(tǒng)的基本構(gòu)建

實現(xiàn)光纜故障點智能定位，不能囿于“GIS技術(shù)、相干OTDR技術(shù)等先進(jìn)技術(shù)”與“定位系統(tǒng)”的有效融合，而是要注重“定位系統(tǒng)”的精準(zhǔn)性與智能化，因而構(gòu)建智能故障點定位系統(tǒng)要以“實際情況”為根基，以“相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求”為綱要、以“先進(jìn)技術(shù)”為技術(shù)支撐。該系統(tǒng)主要包括地光發(fā)射模塊、光調(diào)制模塊、探測模塊、信號采集與處理模塊組成，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如圖1。

圖1 智能故障點定位系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖

智能故障點定位系統(tǒng)構(gòu)建采用的主要技術(shù)有“GIS技術(shù)”與“相干OTDR技術(shù)”，其中以GIS技術(shù)為基礎(chǔ)的GIS系統(tǒng)則是智能故障點定位系統(tǒng)的主要組成部分，其旨在對通信光纜及其周圍的空間、地理分布信息進(jìn)行全面、系統(tǒng)的采集、整理，進(jìn)而為強化光纜故障點定位的精準(zhǔn)性提供客觀、真實、全面的數(shù)據(jù)參考。而相干OTDR技術(shù)又被稱之為“光時域反射儀技術(shù)”，就是通過窄線寬激光脈沖以特定的周期注入待測光纖，由于光纖的主要組成部分為石英晶體，所以光纖內(nèi)各點的折射率存在著“非均勻性”的特征，致使后向散射光將呈現(xiàn)相干性。

如若光纖沒有受到擾動，那么探測整條鏈路中的光強分布曲線則為基準(zhǔn)，反之，如若光纖出現(xiàn)故障，那么光纜故障點的光強則會突然降低，此時通過相干OTDR技術(shù)便可以尋覓到故障點對應(yīng)的光纖長度，進(jìn)而精準(zhǔn)地尋找光纜的故障點，且尋找故障點的過程并不需要人工實操，而是系統(tǒng)自動的尋找、鎖定。結(jié)構(gòu)如圖1的光纜故障智能定位系統(tǒng)，既能夠精準(zhǔn)地獲取光纖故障點相對應(yīng)的光纖長度，由能夠準(zhǔn)確地獲取故障點對應(yīng)的地表位置。因而通過智能故障點定位系統(tǒng)的構(gòu)建，既能夠推動光纜故障點定位的發(fā)展趨向于智能化，滿足新時代對通信傳輸質(zhì)量提出的高要求，又能夠雙維度定位光纜故障點，提升光纜故障點定位的精準(zhǔn)性，提高光纜故障修復(fù)的速率。簡單來講就是，光纜智能故障點定位系統(tǒng)的構(gòu)建，具有必要性與重要性。

2.2 智能故障點定位系統(tǒng)的實現(xiàn)方式

相干OTDR技術(shù)是光纜智能故障點定位系統(tǒng)實現(xiàn)的技術(shù)支撐之一，其應(yīng)用于智能故障點定位系統(tǒng)，不僅能夠有效地避免臺風(fēng)、地震等自然災(zāi)害與冰雹、暴雨等惡劣天氣的影響，還能夠有效地規(guī)避相關(guān)工作人員操作不當(dāng)、不規(guī)范等人為因素的影響。結(jié)合實踐經(jīng)驗發(fā)現(xiàn)，OTDR技術(shù)通常用于構(gòu)建光纜故障追蹤儀，在具體的運行過程中，光纜故障追蹤儀賴以生存的就是光的傳輸溫度與應(yīng)力，通過實時檢測光傳輸形態(tài)的變化及其影響的偏振狀態(tài)變化，強化光纜故障點定位的精準(zhǔn)性，同時實現(xiàn)光纜故障點定位的智能化。那么，光纜故障追蹤儀如何實現(xiàn)故障點定位的精準(zhǔn)性與智能化呢？

通過實時檢測光纜內(nèi)“光信號”的衰減，便可獲得客觀、真實的OTDR測試曲線，進(jìn)而通過人為地施加擾動，便可以輕松、直觀地讀取光纜故障智能定位系統(tǒng)檢測到的“擾動定位”，使其逐步靠近OTDR測試曲線提示的光纜故障點，最終促使“地表對應(yīng)位置”與“光纖故障點”達(dá)成一致。由“地表位置”與“光纖長度”確定的光纜故障點，促成了“智能”與“人為”的協(xié)作，很大程度上促成光纜故障點智能定位的可操性與適用性，更重要的是，促使相關(guān)工作人員認(rèn)識到：智能定位并非依賴于先進(jìn)技術(shù)，而是“人”與“技術(shù)”的深度融合，主旨在于提升通信傳輸質(zhì)量。

此外，聯(lián)動視頻監(jiān)測模塊作為光纜智能故障點定位系統(tǒng)的重要組成部分，通常被安裝于故障頻率相對較高的“點”四周，因此設(shè)計光纜智能故障點定位系統(tǒng)時，相關(guān)工作人員理應(yīng)認(rèn)真地分析目標(biāo)光纜以往的故障數(shù)據(jù)與素材，鎖定目標(biāo)光纜故障頻率較高的“點”。通過視頻監(jiān)測模塊能夠讓相關(guān)工作人員全面、直觀地看到光纜故障點附近的情況，且真實、客觀地將“故障點”與“空間數(shù)據(jù)”對應(yīng)起來，進(jìn)而使相關(guān)工作者人員清晰、直觀地鎖定光纜故障點的位置，更重要的是，相關(guān)工作者人員可以結(jié)合光纜故障的真實情況，制定出個性化、適用性的處理方案，很大程度上提高處理故障的速度，確保通信傳輸順暢的效率。

2.3 智能故障點定位系統(tǒng)的運行效果

構(gòu)建智能故障點定位系統(tǒng)，不僅能夠強化光纜故障點定位的精準(zhǔn)性，還能夠推動光纜故障點定位向著智能化發(fā)展，換言之就是，通過GIS技術(shù)、相干OTDR技術(shù)等先進(jìn)技術(shù)構(gòu)建而成的智能故障點定位系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)“地表位置”與“光纖長度”的對應(yīng)，進(jìn)而強化光纜故障點定位精準(zhǔn)性的同時，能夠?qū)崿F(xiàn)相關(guān)工作人員直觀“看”，推動光纜故障點智能定位的實現(xiàn)。結(jié)合實踐經(jīng)驗發(fā)現(xiàn)，利用GIS技術(shù)、相干OTDR技術(shù)等先進(jìn)技術(shù)構(gòu)建而成智能故障點定位系統(tǒng)在具體的實踐中呈現(xiàn)出不可替代的優(yōu)越性，具體表現(xiàn)為：

一是，借助OTDR測試曲線可以判斷出光纜故障點，進(jìn)而根據(jù)光纜故障追蹤儀定位光纜故障點的地表位置，自動地派發(fā)能夠順利解決故障的單位。而監(jiān)控人員可以通過視頻監(jiān)測模塊直觀地看到光纜故障點及相關(guān)工作人員對故障點的處理。

二是，通過智能故障點定位系統(tǒng)，能夠大幅度地減少維修單的積壓量，做到“及時發(fā)現(xiàn)，及時處理”，促使通信傳輸質(zhì)量得到很大的提升。

三是，自動派單，能夠有效地規(guī)避“遺漏”，同時也能夠提升一線維護(hù)班組獲得維護(hù)信息的速度，很大程度上降低故障帶來的不便。

上述發(fā)現(xiàn)，利用GIS技術(shù)、相干OTDR技術(shù)等先進(jìn)技術(shù)構(gòu)建智能故障點定位系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)“人”與“機”的協(xié)作，促成獲取信息、處理信息的能力，很大程度上保障通信傳輸?shù)馁|(zhì)量。

3 結(jié)語

綜上所述，提升通信傳輸質(zhì)量，已然成為新時代從業(yè)人員及其在職企業(yè)的努力的方向，而光纜的使用的過程中不可避免會出現(xiàn)或大或小的故障，因此作為新時代的相關(guān)工作人員，要明確導(dǎo)致光纜故障的主要因素，即：自然因素與人為因素，同時更要明確新時代光纜故障點定位的重要性，特別是光纜故障點定位的精準(zhǔn)性與智能化，則是現(xiàn)今專家學(xué)者與工作人員研究的課題。為了提高光纜故障點定位的精準(zhǔn)性與智能化，相關(guān)工作人員需要立足目標(biāo)光纜以往的維護(hù)與維修，并對其客觀數(shù)據(jù)與材料進(jìn)行分析，進(jìn)而將GIS技術(shù)、相干OTDR技術(shù)等先進(jìn)技術(shù)與目標(biāo)光纜故障的特征相結(jié)合，構(gòu)建智能故障點定位系統(tǒng)，進(jìn)而快速、準(zhǔn)確、自動地鎖定光纜故障點的位置，為后續(xù)順利又高效地解決光纜故障提供堅實而有力的支撐。

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