论文部分内容阅读
摘要:通信光缆是由若干根(芯)光纤(一般从几芯到几千芯)构成的缆心和外护层所组成。光纤与传统的对称铜回路及同轴铜回路相比较,其传输容量大得多;衰耗少;传输距离长;体积小;重量轻;无电磁干扰;成本低,是当前最有前景的通信传输媒体。它正广泛地用于电信、电力、广播等各部门的信号传输上,将逐步成为未来通信网络的主体。通信光缆比通信电缆具有更大的传输容量,中继距离长,体积小,重量轻,无电磁干扰等一系列的优点。有逐渐取代通信电缆的趋势。
关键词:通信;光缆;故障;措施
一、通信行业常用光缆结构
通信光缆是由 PBT 松套管、光导纤维、PE 护套外皮等部分构成的,因光缆内部不存在有价值的铜金属,也就没有一定的回收价值。为了满足光缆的性能要求必须合理地设计光缆的结构。光缆的结构可分为缆芯、加强元件和护层 3 大部分.
1.1光缆缆芯
缆芯是光缆结构中的主体,其作用主要是妥善地安置光纤的位置,使光纤在各种外力影响下仍能保持优良的传输性能。另外,为防止气体和水分子浸入,光纤中应具有各种防潮 层并填充油膏。
1.2加强云件
加强元件有两种结构方式:①放在光缆中心的中心加强 件方式;②放在护层中的外层加强件方式。加强件一般采用钢 丝,钢绞线或钢管等,而在强电磁干扰环境和雷区中则使用高 强度的非金属材料(如玻璃丝和凯夫拉尔纤维)。
1.3光缆保护层
光缆护层是由护套等构成的多层组合体。护层一般分为 填充层、内护套、防水层、缓冲层、铠装层和外护套等。
二、故障原因
2.1、雷电的冲击
光缆的铠装元件都是金属导体,如果电力线产生短路的情况或者雷电击中金属件的时候,就会产生出强大的电流破坏光缆线路设备,严重时甚至会出现人员的伤亡。
2.2、光缆线路的绝缘性欠佳
通信光缆线路如果没有做好绝缘工作,那么接头盒进水之后或者处于受潮的情况下就会由于应力腐蚀及静态疲劳等原因大幅度減小光缆的运作强度,严重的时候会出现光缆断裂的情况。
2.3、外力的影响
线路故障很多情况下是受外力的影响而产生。由于很多通信光缆线路都在野外进行铺设,一般的埋设标准都是深入地层以下的,所以不能有效避免很多外界因素对光缆线路的破坏。
2.4、线路接头处的故障
在线路接头的地方最容易出现故障,这是因为接头处的光纤对原有光缆结构已经不具备保护力或者保护力已经明显减弱,所以日常的运行保护工作只能依赖于接头盒进行,这就导致故障的发生几率大大增加。
三、光缆线路故障测试方法
通信光缆线路故障的测试过程中,最需重视的要点是准确定位测试距离。反射接头、非反射性条件定位时,应根据实际情况适当放大曲线,只有这样才能保证测试结果的准确性,并根据故障部位制定有效措施,增强处理结果。通信光缆线路故障的发生特征是增加线路消耗总量,故通常借助光缆线路衰减情况的测量来判断故障发生部位和故障性质。当前,主要借助这样两种方法测试:
3.1后向散射法。通信光缆线路故障测试过程中,将后向散射法应用其中能准确 测量光缆破损情况,主要步骤:首先在需测试的光缆中注入大功率窄脉冲,然后在同一端检测光缆散射光功率,因通信光缆 的散射是为瑞利散射,所以通常在测量光缆后进行,以得到准确的光缆衰减变化规律、光缆的其他信息;
3.2光时域反射计(OTDR)。所谓的光时域反射计是通信光缆线路使用中对光缆 信号实施分析、取样处理,工作依据是光脉冲元原理,通过取样积分设备的使用能准确判断光缆连续点,判断光缆耗损程 度;OTDR 可以测试(成缆前后)光纤的衰减系数、光纤长度、衰减均匀性、点不连续性、物理缺陷和接头损耗等参数,特别 适合于对通信网络中的光纤光缆链路进行检测,它既可以定位光纤链路中的连接点(含热熔接、机械冷连接、活动连接等)的位置并测试其损耗,又可以在链路发生故障时,迅速查找原 因并定位故障位置。OTDR 使用瑞利散射和菲涅尔反射来表 征光纤的特性。瑞利散射是由于光信号沿着光纤产生无规律 的散射而形成。OTDR 测试是通过发射光脉冲到光纤内,然后 在 OTDR 端口接收返回的信息来进行。当光脉冲在光纤内传 输时,会由于光纤本身的性质、连接器、接合点、弯曲或其它类 似的事件而产生散射、反射。其中一部分的散射和反射就会返 回到 OTDR 中。返回的有用信息由 OTDR 的探测器来测量,它 们就作为光纤内不同位置上的时间或曲线片断。形成的轨迹 是一条向下的曲线,这是由于经过一段距离的传输后发射和 背向散射的信号都有所损耗,它说明了背向散射的功率不断 减小;自动监测系统。报告显示,国内外的通信行业将自动 监测系统称为 OAMS,是国家电信管理中的子网,也是及时发 现光缆线路故障的主要手段。自动监测系统是由中央监测中 心、现场监测站共同组成的,能满足自动、实时监控通信光缆 线路运行情况,和以往的测试系统相比,该系统能节约更多人 力、物力和财力,提高通信企业经济效益;实时测试方法。我国在其他国家基础上研发实时测试方法,通过光纤、系统的紧 密了连接,形成能实时测试光缆线路的模式,能及时光缆线路 故障,并及时将结果反馈维修中心处理。此外,该方法还能预 防不良状态进入光的传输通道,预防对整个线路的影响,在通 信光缆线路运行中具有显著作用。
四、光缆线路故障解决及预防措施
光缆线路维护管理工作的主要任务就是保持设备完整良好、保持传输质量良好、预防故障的发生并尽快排除。当故障发生时,值班的专业技术人员应首先对故障区域进行准确的判断,并判断故障性质,确定是部分线路故障还是机器设备故障,以便进行下一步的抢修。通信光缆故障处理的总原则是:先抢通,后修复;先核心,后边缘;先本端,后对端;先网内,后网外,分故障等级进行处理。在通信光缆线路故障发生后,对于不同的故障类型,在处理的过程中侧重点也有所不同。 在故障发生后,有一种排除故障的方法叫做纠正性维修。所谓纠正性维修,是指对故障进行纠正,并修复故障,这是故障发生后进行的检修行为。目的是将设备恢复到原来正常工作的状态。纠正性维修的工作要点在一个“抢”字,要求在故障发生时,在判断中不要只靠机器设备进行分析数据,更主要的是要靠在现场进行勘查并调查走访,对故障区域的地形、地貌、有无施工情况等基本信息有着充分的掌握,进而加快排查故障的速度。
4.1故障查修时需要注意的事项
(1)当两个维护单位交界处的光缆线路发生故障时,相邻的两个单位要同时对各自区域内的光缆线路进行排查、抢修。
(2)负责维护光缆线路的各级单位要准确掌握所负责区域范围内光缆线路的全部资料,熟练掌握线路障碍的测试方法,通过分析能准确地定位障碍点的位置。保证一定的抢修力量,并熟练掌握维护线路的机器设备等的使用方法。
(3)光缆维护人员应熟悉光缆线路的资料,熟练掌握线路抢修作业程序、障碍测试方法和光缆接续技术,同时对抢修车辆也要加强管理,随时做好抢修准备。
4.2跳接光纤时需要注意事项
(1)跳接光纤(简称跳纤)前,首先要对备用的纤芯进行测试,保证待使用纤芯符合相关要求。
(2)在故障处理中,有时需要先跳纤恢复业务。在这种情况下,应先取得传输中心的同意,方可进行跳纤。在跳纤时,要时刻保持与传输机房联系。
(3)严禁拔插其他无需跳纤的在用纤芯,以免造成人为故障的发生。
(4)拔插纤芯时,只能逐芯进行拔插,每跳好一芯后,待传输机房确认正常后,方可进行下一芯的跳纤拔插。 (下转第页)
(上接第页)
(5)跳纤时,保持在用纤芯的清洁,需对跳纤头子进行清洁,短时间内不插跳纤,应及时戴上跳纤安全帽。
4.3预防光缆线路故障的发生
(1)预防性维修。预防性维修是指为了防止通信光缆出现故障而进行的周期性防护与检修。例如通信光缆在进行日常维修时,可令每人分管一定范围内的光缆线路,保证自己责任范围内的线路正常运行,不受外界妨害。
(2)受控性维修。受控性维修主要是应用专业的检测设备以及人工参考分析出的数据,通过分析比较,预见将来有可能发生的障碍,进而进行排查检修。
(3)制定线路应急调度预案。为了更好地对通信光缆进行日常维护,需要制定应急调度方案。应急调度方案是用来指引工作人员有序地进行检修工作的系统的制度。制定出的方案应根据电路、纤芯占用等情况适时修订、更新,保持方案与实际开放情况的吻合,确保应急预案的可行性与可靠性。应急调度预案应包括参与人员、领导组织、具体的措施和详细的方案等信息。
4.4光缆的测试
为光缆线路的传输性能做到心中有数以便及时发现异常,及时处理,对光纤应做定期和不定期测试。定期周期,主要光纤一年一次,不定期测试可能根据需要确定,当发现某通道可疑时,可随时通过调纤测试。测试内容,一般包括:光纤线路后向散射信号曲线及连接器的质量检查。
测试方法:原则上采用后向法,用OTDR 仪表可以同时完成上述测试内容。
檢查光纤线路衰减,将其测试结果与该线路竣工测试记录、上期定期测试记录进行比较。光纤线路后向散射信号曲线,主要观察曲线部分有无异常,如接头以外的大台阶‘损耗’以及接头损耗过大。
光缆连接器质量,在OTDR仪表测试条件不变的状态下,通常采用观察各光纤信号曲线在屏幕上高度的方法进行衡量。比较好的检测方法是通过一段两头常连接件的光纤200-300米,一头接入OTDR,另一头接入ODF架被测光纤连通,这样在仪表上可以直接测出该连接器的损耗。
结语:
对于我国的通信光缆方面来说,应该规划制定出更加科学全面的管理章程,同时,要切实实现该章程的全面性、标准性以及普及型,这样不只是能够极大地防止在开展双通道改造、二次光缆检查以及光缆意外破坏修复等工作中产生许多浪费现象,还能够有效减少大量的人力物力的投入。
参考文献:
[1]姚立平,赵延霞,刘建青.提高设备消缺效率 提升通信健康水平[J].农村电工.2016(06)
[2]孙米广,朱凤斌.辛丰业务部全面消缺保“三夏”[J].金山.2009(07)
[3]王建军,苏梓铭,吴季浩.220kV输电线路引流板带电消缺工具研制[J].通信科学与技术学报.2014(04)
关键词:通信;光缆;故障;措施
一、通信行业常用光缆结构
通信光缆是由 PBT 松套管、光导纤维、PE 护套外皮等部分构成的,因光缆内部不存在有价值的铜金属,也就没有一定的回收价值。为了满足光缆的性能要求必须合理地设计光缆的结构。光缆的结构可分为缆芯、加强元件和护层 3 大部分.
1.1光缆缆芯
缆芯是光缆结构中的主体,其作用主要是妥善地安置光纤的位置,使光纤在各种外力影响下仍能保持优良的传输性能。另外,为防止气体和水分子浸入,光纤中应具有各种防潮 层并填充油膏。
1.2加强云件
加强元件有两种结构方式:①放在光缆中心的中心加强 件方式;②放在护层中的外层加强件方式。加强件一般采用钢 丝,钢绞线或钢管等,而在强电磁干扰环境和雷区中则使用高 强度的非金属材料(如玻璃丝和凯夫拉尔纤维)。
1.3光缆保护层
光缆护层是由护套等构成的多层组合体。护层一般分为 填充层、内护套、防水层、缓冲层、铠装层和外护套等。
二、故障原因
2.1、雷电的冲击
光缆的铠装元件都是金属导体,如果电力线产生短路的情况或者雷电击中金属件的时候,就会产生出强大的电流破坏光缆线路设备,严重时甚至会出现人员的伤亡。
2.2、光缆线路的绝缘性欠佳
通信光缆线路如果没有做好绝缘工作,那么接头盒进水之后或者处于受潮的情况下就会由于应力腐蚀及静态疲劳等原因大幅度減小光缆的运作强度,严重的时候会出现光缆断裂的情况。
2.3、外力的影响
线路故障很多情况下是受外力的影响而产生。由于很多通信光缆线路都在野外进行铺设,一般的埋设标准都是深入地层以下的,所以不能有效避免很多外界因素对光缆线路的破坏。
2.4、线路接头处的故障
在线路接头的地方最容易出现故障,这是因为接头处的光纤对原有光缆结构已经不具备保护力或者保护力已经明显减弱,所以日常的运行保护工作只能依赖于接头盒进行,这就导致故障的发生几率大大增加。
三、光缆线路故障测试方法
通信光缆线路故障的测试过程中,最需重视的要点是准确定位测试距离。反射接头、非反射性条件定位时,应根据实际情况适当放大曲线,只有这样才能保证测试结果的准确性,并根据故障部位制定有效措施,增强处理结果。通信光缆线路故障的发生特征是增加线路消耗总量,故通常借助光缆线路衰减情况的测量来判断故障发生部位和故障性质。当前,主要借助这样两种方法测试:
3.1后向散射法。通信光缆线路故障测试过程中,将后向散射法应用其中能准确 测量光缆破损情况,主要步骤:首先在需测试的光缆中注入大功率窄脉冲,然后在同一端检测光缆散射光功率,因通信光缆 的散射是为瑞利散射,所以通常在测量光缆后进行,以得到准确的光缆衰减变化规律、光缆的其他信息;
3.2光时域反射计(OTDR)。所谓的光时域反射计是通信光缆线路使用中对光缆 信号实施分析、取样处理,工作依据是光脉冲元原理,通过取样积分设备的使用能准确判断光缆连续点,判断光缆耗损程 度;OTDR 可以测试(成缆前后)光纤的衰减系数、光纤长度、衰减均匀性、点不连续性、物理缺陷和接头损耗等参数,特别 适合于对通信网络中的光纤光缆链路进行检测,它既可以定位光纤链路中的连接点(含热熔接、机械冷连接、活动连接等)的位置并测试其损耗,又可以在链路发生故障时,迅速查找原 因并定位故障位置。OTDR 使用瑞利散射和菲涅尔反射来表 征光纤的特性。瑞利散射是由于光信号沿着光纤产生无规律 的散射而形成。OTDR 测试是通过发射光脉冲到光纤内,然后 在 OTDR 端口接收返回的信息来进行。当光脉冲在光纤内传 输时,会由于光纤本身的性质、连接器、接合点、弯曲或其它类 似的事件而产生散射、反射。其中一部分的散射和反射就会返 回到 OTDR 中。返回的有用信息由 OTDR 的探测器来测量,它 们就作为光纤内不同位置上的时间或曲线片断。形成的轨迹 是一条向下的曲线,这是由于经过一段距离的传输后发射和 背向散射的信号都有所损耗,它说明了背向散射的功率不断 减小;自动监测系统。报告显示,国内外的通信行业将自动 监测系统称为 OAMS,是国家电信管理中的子网,也是及时发 现光缆线路故障的主要手段。自动监测系统是由中央监测中 心、现场监测站共同组成的,能满足自动、实时监控通信光缆 线路运行情况,和以往的测试系统相比,该系统能节约更多人 力、物力和财力,提高通信企业经济效益;实时测试方法。我国在其他国家基础上研发实时测试方法,通过光纤、系统的紧 密了连接,形成能实时测试光缆线路的模式,能及时光缆线路 故障,并及时将结果反馈维修中心处理。此外,该方法还能预 防不良状态进入光的传输通道,预防对整个线路的影响,在通 信光缆线路运行中具有显著作用。
四、光缆线路故障解决及预防措施
光缆线路维护管理工作的主要任务就是保持设备完整良好、保持传输质量良好、预防故障的发生并尽快排除。当故障发生时,值班的专业技术人员应首先对故障区域进行准确的判断,并判断故障性质,确定是部分线路故障还是机器设备故障,以便进行下一步的抢修。通信光缆故障处理的总原则是:先抢通,后修复;先核心,后边缘;先本端,后对端;先网内,后网外,分故障等级进行处理。在通信光缆线路故障发生后,对于不同的故障类型,在处理的过程中侧重点也有所不同。 在故障发生后,有一种排除故障的方法叫做纠正性维修。所谓纠正性维修,是指对故障进行纠正,并修复故障,这是故障发生后进行的检修行为。目的是将设备恢复到原来正常工作的状态。纠正性维修的工作要点在一个“抢”字,要求在故障发生时,在判断中不要只靠机器设备进行分析数据,更主要的是要靠在现场进行勘查并调查走访,对故障区域的地形、地貌、有无施工情况等基本信息有着充分的掌握,进而加快排查故障的速度。
4.1故障查修时需要注意的事项
(1)当两个维护单位交界处的光缆线路发生故障时,相邻的两个单位要同时对各自区域内的光缆线路进行排查、抢修。
(2)负责维护光缆线路的各级单位要准确掌握所负责区域范围内光缆线路的全部资料,熟练掌握线路障碍的测试方法,通过分析能准确地定位障碍点的位置。保证一定的抢修力量,并熟练掌握维护线路的机器设备等的使用方法。
(3)光缆维护人员应熟悉光缆线路的资料,熟练掌握线路抢修作业程序、障碍测试方法和光缆接续技术,同时对抢修车辆也要加强管理,随时做好抢修准备。
4.2跳接光纤时需要注意事项
(1)跳接光纤(简称跳纤)前,首先要对备用的纤芯进行测试,保证待使用纤芯符合相关要求。
(2)在故障处理中,有时需要先跳纤恢复业务。在这种情况下,应先取得传输中心的同意,方可进行跳纤。在跳纤时,要时刻保持与传输机房联系。
(3)严禁拔插其他无需跳纤的在用纤芯,以免造成人为故障的发生。
(4)拔插纤芯时,只能逐芯进行拔插,每跳好一芯后,待传输机房确认正常后,方可进行下一芯的跳纤拔插。 (下转第页)
(上接第页)
(5)跳纤时,保持在用纤芯的清洁,需对跳纤头子进行清洁,短时间内不插跳纤,应及时戴上跳纤安全帽。
4.3预防光缆线路故障的发生
(1)预防性维修。预防性维修是指为了防止通信光缆出现故障而进行的周期性防护与检修。例如通信光缆在进行日常维修时,可令每人分管一定范围内的光缆线路,保证自己责任范围内的线路正常运行,不受外界妨害。
(2)受控性维修。受控性维修主要是应用专业的检测设备以及人工参考分析出的数据,通过分析比较,预见将来有可能发生的障碍,进而进行排查检修。
(3)制定线路应急调度预案。为了更好地对通信光缆进行日常维护,需要制定应急调度方案。应急调度方案是用来指引工作人员有序地进行检修工作的系统的制度。制定出的方案应根据电路、纤芯占用等情况适时修订、更新,保持方案与实际开放情况的吻合,确保应急预案的可行性与可靠性。应急调度预案应包括参与人员、领导组织、具体的措施和详细的方案等信息。
4.4光缆的测试
为光缆线路的传输性能做到心中有数以便及时发现异常,及时处理,对光纤应做定期和不定期测试。定期周期,主要光纤一年一次,不定期测试可能根据需要确定,当发现某通道可疑时,可随时通过调纤测试。测试内容,一般包括:光纤线路后向散射信号曲线及连接器的质量检查。
测试方法:原则上采用后向法,用OTDR 仪表可以同时完成上述测试内容。
檢查光纤线路衰减,将其测试结果与该线路竣工测试记录、上期定期测试记录进行比较。光纤线路后向散射信号曲线,主要观察曲线部分有无异常,如接头以外的大台阶‘损耗’以及接头损耗过大。
光缆连接器质量,在OTDR仪表测试条件不变的状态下,通常采用观察各光纤信号曲线在屏幕上高度的方法进行衡量。比较好的检测方法是通过一段两头常连接件的光纤200-300米,一头接入OTDR,另一头接入ODF架被测光纤连通,这样在仪表上可以直接测出该连接器的损耗。
结语:
对于我国的通信光缆方面来说,应该规划制定出更加科学全面的管理章程,同时,要切实实现该章程的全面性、标准性以及普及型,这样不只是能够极大地防止在开展双通道改造、二次光缆检查以及光缆意外破坏修复等工作中产生许多浪费现象,还能够有效减少大量的人力物力的投入。
参考文献:
[1]姚立平,赵延霞,刘建青.提高设备消缺效率 提升通信健康水平[J].农村电工.2016(06)
[2]孙米广,朱凤斌.辛丰业务部全面消缺保“三夏”[J].金山.2009(07)
[3]王建军,苏梓铭,吴季浩.220kV输电线路引流板带电消缺工具研制[J].通信科学与技术学报.2014(04)