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回收光纜:光纜線路故障的判斷和處理
來源:定州英迅光纜回收有限公司 發表時間:2018-08-25

  由於外界因素或光纖自身等原因造成的光纜線路阻斷影響通信業務的稱為光纜線路故障。光纜阻斷不一定都導致業務中斷,形成故障導致業務中斷的按故障修複程序處理,不影響業務未形成故障的按割接程序處理。
  1 光纜線路故障的分類
  根據故障光纜光纖阻斷情況,可將故障類型分為光纜全斷、部分束管中斷、單束管中的部分光纖中斷三種。
  1.1 光纜全斷
  如果現場兩側有預留,采取集中預留,增加一個接頭的方式處理;
  故障點附近有接頭並且現場有足夠的預留,采取拉預留,利用原接頭的方式處理;
  故障點附近既無預留、又無接頭,宜采用續纜的方式解決。
  1.2 光纜中的部分束管中斷或單束管中的部分光纖中斷
  其修複以不影響其他在用光纖為前提,推薦采用開天窗接續方法進行故障光纖修複。
  2 造成光纜線路故障的原因分析
  引起光纜線路故障的原因大致可以分為四類:外力因素、自然災害、光纜自身缺陷及人為因素。
  2.1 外力因素引發的線路故障
  (1)外力挖掘:處理挖機施工挖斷的故障,管道光纜因打開故障點附近人手井查看光纜是否在人手井內受損,並雙向測試中斷光纜。
  (2)車輛掛斷:處理車掛故障時,應首先對故障點光纜進行雙方向測試,確認光纜阻斷處數,然後再有針對性地處理。
  (3)槍擊:這類故障一般不會使所有光纖中斷,而是部分光纜部位或光纖損壞,但這類故障查找起來比較困難。
  2.2 自然災害原因造成的線路故障
  鼠咬與鳥啄、火災、洪水、大風、冰淩、雷擊、電擊
  2.3 光纖自身原因造成的線路故障
  (1)自然斷纖:由於光纖是由玻璃、塑料纖維拉製而成,比較脆弱,隨著時間的推移會產生靜態疲勞,光纖逐漸老化導致自然斷纖。或者是接頭盒進水,導致光纖損耗增大,甚至發生斷纖。
  (2)環境溫度的影響:溫度過低會導致接頭盒內進水結冰,光纜護套縱向收縮,對光纖施加壓力產生微彎使衰減增大或光纖中斷。溫度過高,又容易使光纜護套及其他保護材料損壞影響光纖特性。
  2.4 人為因素引發的線路故障
  (1)工障:技術人員在維修、安裝和其他活動中引起的人為故障。例如,在光纖接續時,光纖被劃傷、光纖彎曲半徑太小;在割接光纜時錯誤地切斷正在運行的光纜;光纖接續時接續不牢、接頭盒封裝時加強芯固定不緊等造成的斷纖。
  (2)偷盜:犯罪分子盜割光纜,造成光纜阻斷。
  (3)破壞:人為蓄意破壞,造成光纜阻斷。
  3 故障處理原則
  以優先代通在用係統為目的,以壓縮故障曆時為根本,不分白天黑夜、不分天氣好壞、不分維護界限,用最快的方法臨時搶通在用傳輸係統。
  故障處理的總原則是:先搶通,後修複;先核心,後邊緣;先本端,後對端;先網內,後網外,分故障等級進行處理。當兩個以上的故障同時發生時,對重大故障予以優先處理。線路障礙未排除之前,查修不得中止。
  4 製定線路應急調度預案
  製定應急調度方案之前,應對所有光纜線路的係統開放情況進行一次認真摸底,根據同纜、同路由光纖資源情況,合理地製定出光纖搶代通方案。
  應急搶代通方案應根據電路開放和纖芯占用情況適時修訂、更新,保持方案與實際開放情況的吻合,確保應急預案的可行性。
  應急調度預案的內容應包括參與的人員、領導組織、具體的措施和詳細的電路調度方案。
  5 光纜線路故障修複流程
  1、故障發生後的處理,不同類型的線路故障,處理的側重點不同。
  (1)同路由有光纜可代通的全阻故障。機房值班人員應該在第一時間按照應急預案,用其他良好的纖芯代通阻斷光纖上的業務,然後再盡快修複故障光纖。
  (2)沒有光纖可代通的全阻故障,按照應急預案實施搶代通或障礙點的直接修複進行,搶代通或修複時應遵循“先重要電路、後次要電路”的原則。
  (3)光纜出現非全阻,有剩餘光纖可用。用空餘纖芯或同路由其他光纜代通故障纖芯上的業務。如果故障纖芯較多,空餘纖芯不夠,又沒有其他同路由光纜,可犧牲次要電路代通重要電路,然後采用不中斷電路的方法對故障纖芯進行修複。
  (4)光纜出現非全阻,無剩餘光纖或同路由光纜。如果阻斷的光纖開設的是重要電路,應用其他非重要電路光纖代通阻斷光纖,用不中斷割接的方法對故障纖芯進行緊急修複。
  (5)傳輸質量不穩定,係統時好時壞。如果有可代通的空餘纖芯或其他同路由光纜,可將該光纖上的業務調到其他光纖。查明傳輸質量下降的原因,有針對性地進行處理。
  2、故障定位
  如確定是光纜線路故障時,則應迅速判斷故障發生在哪個中繼段內和故障的具體情況,詳細詢問網管機房。在根據判斷結果,立即通知相關的線路維護單位測判故障點。
  3、搶修準備
  線路維護單位接到故障通知後,應迅速將搶修工具、儀表及器材等裝車出發,同時通知相關維護線務員到附近地段查找原因、故障點。光纜線路搶修準備時間應按規定執行。
  4、建立通信聯絡係統
  搶修人員到達故障點後,應立即與傳輸機房建立起通信聯絡係統。
  5、搶修的組織和指揮
  光纜線路故障的搶修由機務部門作為業務領導,在搶修期間密切關注現場的搶修情況,做好配合工作,搶修現場由光纜線路維護單位的領導擔任指揮。
  在測試故障點的同時,搶修現場應指定專人(一般為光纜線務員)組織開挖人員待命,並安排好後勤服務工作。
  6、光纜線路的搶修
  當找到故障點後,一般應使用應急光纜或其他應急措施,首先將主用光纖通道搶通,迅速恢複通信。觀察分析現場情況,做好記錄,進行拍照,報告公安機關。
  7、業務恢複
  現場光纜搶修完畢後,應及時通知機房進行測試,驗證可用後,盡快恢複通信。
  8、搶修後的現場處理。在搶修工作結束後,清點工具、器材,整理測試數據,填寫有關登記,對現場進行處理,並留守一定數量的人員,保護搶代通現場。
  9、線路資料更新。修複工作結束後,整理測試數據,填寫有關表格,及時更新線路資料,總結搶修情況,報告上級主管部門。
  6 常見故障現象及可能原因分析
  1、距離判斷
  當機房判定故障是光纜線路故障時,線路維護部門應盡快在機房對故障光纜線路進行測試,用OTDR測試判定線路故障點的位置。
  2、可能原因估計
  根據OTDR測試顯示曲線情況,初步判斷故障原因,有針對性地進行故障處理。
  根據故障分析,非外力導致的光纜故障,接頭盒內出現問題的情況比較多,導致接頭盒內斷纖或衰減增大的原因分為以下幾種情況:
  (1)容纖盤內光纖鬆動,導致光纖彈起在容纖盤邊緣或盤上螺絲處被擠壓,嚴重時會壓傷、壓斷光纖。
  (2)接頭盒內的餘纖在盤放收容時出現局部彎曲半徑過小或光纖扭絞嚴重,產生較大的彎曲損耗和靜態疲勞,在1310nm波長測試變化不明顯,1550nm波長測試接頭損耗顯著增大。
  (3)製作光纖端麵時,裸光纖太長或者熱縮保護管加熱時光纖保護位置不當,造成一部分裸光纖在保護管之外,接頭盒受外力作用時引起裸光纖斷裂。
  (4)剝除塗覆層時裸光纖受傷,長時間後損傷擴大,接頭損耗隨著增加,嚴重時會造成斷纖。
  (5)因光纜固定不緊,光纜因應力作用或外力影響發生位移導致光纜餘纖扭曲或彎曲變化引起光纖衰耗。
  (6)接頭盒進水,冬季結冰導致光纖損耗增大,甚至發生斷纖。
  3、查找光纜線路故障點的具體位置
  當遇到自然災害或外界施工等明顯外力造成光纜線路阻斷時,查修人員根據測試人員提供的故障現象和大致故障地段,沿光纜線路路由認真巡查,一般比較容易找到故障地點。如非上述情況,巡查人員就不容易從路由上的異常現象找到故障地點。這時,必須根據OTDR測出的故障點到測試端的距離,與原始測試資料進行核對,查出故障點是在哪兩個標石(或哪兩個接頭)之間,通過必要的換算後,找到故障點的具體位置。如有條件,可以進行雙向測試,更有利於準確判斷故障點的具體位置。
  4、影響光纜線路障礙點準確判斷的主要原因
  (1)OTDR存在固有偏差
  OTDR固有偏差主要反映在距離分辨率上,不同的測試距離偏差不同,在150km測試範圍時,測試誤差達±40m。
  (2)測試儀表操作不當產生的誤差
  在光纜故障定位測試時,OTDR使用的正確性與障礙測試的準確性直接相關。例如儀表參數設定不當或遊標設置不準等因素都將導致測試結果的誤差。
  (3)計算誤差
  OTDR測出的故障點距離隻能是光纖的長度,不能直接得到光纜的皮長及測試點到障礙點的地麵距離,必須通過計算才能求得,而在計算中由於取值不可能與實際完全相符或對所使用光纜的絞縮率不清楚,也會產生一定的誤差。
  (4)光纜線路竣工資料不準確造成的誤差
  由於在線路施工中沒有注意積累資料或記錄的資料可信度較低,都使得線路竣工資料與實際不相符,依據這樣的資料,不可能準確地測定出障礙點。
  譬如,光纜接續時接頭盒內餘纖的盤留長度、各種特殊點的光纜盤留長度以及光纜隨地形的起伏變化等,這些因素的準確性直接影響著障礙點的定位精度。
  5、提高光纜線路故障定位準確性的方法
  (1)正確、熟練掌握儀表的使用方法
  準確設置OTDR的參數,選擇適當的測試範圍檔,應用儀表的放大功能,將遊標準確放置於相應的拐點上,如故障點的拐點、光纖始端點和光纖末端拐點,這樣就可得到比較準確的測試結果。
  (2)建立準確、完整的原始資料
  準確、完整的光纜線路資料是障礙測量、判定的基本依據。因此,必須重視線路資料的收集、整理和核對工作,建立起真實、可信和完整的線路資料。
  (3)建立準確的線路路由資料
  包括標石(杆號)――纖長(纜長)對照表(參照附錄),“光纖長度累計”及“光纖衰減”記錄,在建立“光纖長度累計”資料時,應從兩端分別測出端站至各接頭的距離,為了測試結果準確,測試時可根據情況采用過渡光纖。隨工驗收人員收集記錄各種預留長度,登記得越仔細,障礙判定的誤差就越小。
  (4)建立完整、準確的線路資料
  建立線路資料不僅包括線路施工中的許多數據、竣工技術文件、圖紙、測試記錄和中繼段光纖後向散射信號曲線圖片等,還應保留光纜出廠時廠家提供的光纜及光纖的一些原始數據資料(如光纜的絞縮率、光纖的折射率等),這些資料是日後障礙測試時的基礎和對比依據。
  (5)進行正確的換算
  要準確判斷故障點位置,還必須把測試的光纖長度換算為測試端(或某接頭點)至故障點的地麵長度。
  測試端到故障點的地麵長度可由下式計算(長度單位為m):
  L = [(L1-L2)/(1+P)-L3]/( 1+a )
  公式中, L 為測試端至故障點的地麵長度(單位為米), L1 為 OTDR 測出的測試端至故障點的光纖長度(單位為米), L2 為每個接頭盒內盤留的光纖長度(單位為米), L3 為每個接頭處光纜和所有盤留長度(單位為米),P 為光纖在光纜中的絞縮率(即扭絞係數),最好應用廠家提供的數值,一般為7‰,a 為光纜自然彎曲率(管道敷設或架空敷設方式可取值 0.5% ,直埋敷設方式可取值 0.7%-1% )。有了準確、完整的原始資料,便可將 OTDR 測出的故障光纖長度與原始資料對比, 精確查出故障點的位置。
  (6)保持障礙測試與資料上測試條件的一致性
  故障測試時應盡量保持測試儀表的信號、操作方法及儀表參數設置的一致性。因為光學儀表十分精密,如果有差異,就會直接影響到測試的準確度,從而導致兩次測試本身的差異,使得測試結果沒有可比性。
  (7)靈活測試,綜合分析
  一般情況下,可在光纜線路兩端進行雙向故障測試,並結合原始資料,計算出故障點的位置。再將兩個方向的測試和計算結果進行綜合分析、比較,以使故障點的具體位置的判斷更加準確。當障礙點附近路由上沒有明顯特點,具體障礙點現場無法確定時,也可采用在就近接頭處測量等方法,或者在初步測試的障礙點處開挖,端站的測試儀表處於實時測量狀態,隨時發現曲線的變化,從而找到準確的光纖故障點。
  7 光纜故障判斷和處理時應該注意的事項
  1、故障查修時需要注意的事項
  (1)當省界或兩維護單位交界處的長途光纜線路發生故障時,相鄰的兩個維護單位應同時出查、進行搶修。
  (2)各級光纜線路維護單位應準確掌握所屬光纜線路資料。熟練掌握光纜線路障礙點的測試方法,能準確地分析確定障礙點的位置。經常保持一定的搶修力量,並熟練掌握線路搶修作業程序和搶代通器材的使用。
  (3)光纜維護人員應熟悉光纜線路資料,熟練掌握線路搶修作業程序、障礙測試方法和光纜接續技術,加強搶修車輛管理,隨時做好搶修準備。
  搶修用專用器材、工具、儀表、機具以及交通車輛,必須相對集中,並列出清單,隨時做好準備,一般不得外借和挪用。
  2、處理過程中需要注意的事項
  (1)光纜線路搶修過程中,應注意儀表、器材的操作使用安全,進行光纖故障測試前,被測光纖與對端的光端機斷開物理連接。
  (2)故障一旦排除並經嚴格測試合格後,立即通知機務部門對光纜的傳輸質量進行驗證,盡快恢複通信。
  (3)認真做好故障查修記錄。故障排除後,線路維護部門應按照相關規定及時組織相關人員對故障的原因進行分析,整理技術資料並上報。總結經驗教訓,提出改進措施。
  (4)介入或更換光纜時,應采用與故障光纜同一廠家同一型號的光纜,並要盡可能減少光纜接頭和盡量減少光纖接續損耗。處理故障中所介入或更換的光纜,其長度一般應不小於200m,且盡可能采用同一廠家、同一型號的光纜,單模光纖的平均接頭損耗應不大於0.2dB/個。故障處理後和遷改後光纜的彎曲半徑應不小於15倍纜徑。
  3、跳纖時需要注意事項
  (1)跳纖前,首先對備用纖芯進行測試,確保待使用纖芯符合相關要求。
  (2)在故障處理中,如需要先跳纖恢複業務時,應事先征得傳輸中心同意,並能時刻保持與傳輸機房聯係的情況下,方可進行跳纖。
  (3)嚴禁拔插其他無需跳纖的在用纖芯,以免造成人為故障的發生。
  (4)拔插纖芯時,隻能逐芯進行拔插,每跳好一芯後,待傳輸機房確認正常後,方可進行下一芯的跳纖拔插。
  (5)跳纖時,保持在用纖芯的清潔,需對跳纖頭子進行清潔,短時間內不插跳纖,應及時戴上跳纖安全帽。


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