光纤法兰盘故障定位及处理

2016-08-11杨翊君国网湖南省电力公司益阳供电分公司湖南益阳413000

低碳世界 2016年9期

杨翊君（国网湖南省电力公司益阳供电分公司，湖南　益阳　413000）

光纤法兰盘故障定位及处理

杨翊君（国网湖南省电力公司益阳供电分公司，湖南益阳413000）

对于电力通信网络而言，光纤通信是目前的主流通信方式。随着近年来电网的不断发展，光缆及光纤数量也在不断增加。由于运行年限的增长、各类外力因素等原因引起的光通信故障时有发生。光纤通道的可靠性对电力通信系统运行水平具有举足轻重的意义。因此，在发生某种故障时能准确、快速地进行判断和处理，更好的保障光纤通道的稳定运行，是保障通信系统稳定运行的基本要求。

光纤法兰盘故障定位；通信检修管理；处理

1　引言

本文结合通信检修人员日常运维检修工作的实际经历，具体描述了一种较为少见的、故障原因根源于光纤法兰盘内部结构损坏的光纤通道故障类型的定位及处理方法，帮助检修人员提升现场故障判断反应能力，快速处理此类问题，达到更好的保障系统运行的目的。

2　通信检修管理的目标描述

2.1通信检修管理理念

《电力通信检修管理规程》对通信检修管理的标准与要求做出了明确解释，即通信检修管理是各级电网检修管理工作的组成部分，是确保通信设施安全稳定运行，满足各级电网通信业务质量要求的基本管理手段。

2.2通信检修管理范围和目标

通信检修管理的范围主要包括通信光缆、光传输系统、接入网系统、调度与行政交换系统、会议电视系统、载波和微波系统等方面。其目标是按照有关规程要求，在电力通信网发生故障或者缺陷时，在最短的时间内采取相应的检修技术手段，恢复、保障各类通信业务正常运转，为电网提供强有力的通信支撑。

3　光纤法兰盘故障定位及处理的主要做法

3.1故障定位及处理步骤流程图

图1　故障定位及处理步骤流程图

3.2主要流程说明

根据上面的流程图所示，在光纤法兰盘出现故障时首先会引起传输网管光通道告警。通信调度值班员需根据告警现象进行故障原因的初步判断并告知检修人员准备有关检修仪器、仪表及备品备件。

检修人员赶赴故障现场后，按照标准化作业流程进行故障定位与处理。首先排除告警端设备光线路板及光跳纤是否存在问题；第二步测试对应光缆空余纤芯排除光缆是否中断；然后在光配单元外部测试收光纤芯光功率，进行初步故障定位；最后断开光纤法兰盘直接测试光配单元内部纤芯收光功率，确定故障点为光纤法兰盘，更换并恢复原有通信光路。整个故障处理流程结束后对原因进行分析与总结。

3.3流程整体说明

第一步：告警产生。

第二步：初步原因分析。

第三步：仪器、仪表及备品备件准备。

第四步：现场故障定位及处理。

第五步：故障原因分析。

3.4流程详细说明

3.4.1告警产生

通信传输网管能对电力通信网中的传输设备网元进行监控、管理及维护。其功能可实现对各个传输网元光线路板收、发光信号的功率及告警状态进行实时监视。某日，通信调度值班员发现传输网管红色紧急告警栏显示某个传输网元新增一条R-LOS（传输设备线路板光口收不到对端发过来的光信号）告警条目，对端设备收光正常。该告警持续十几秒时间后消失。数十秒后同一告警重新出现但仍旧在短时间内恢复，对网元历史告警记录查询后发现此现象反复频繁出现。

3.4.2初步原因分析

通信调度值班员对该光线路板收光功率进行查看后确认其收光功率在-29dB上下波动（临界值为-28dB），因此导致了上述告警现象的产生，说明了该光线路板的收光通道存在故障。

3.4.3仪器、仪表及备品备件准备

根据故障现象及初步判断，需准备以下检修仪器、仪表及备品备件：

（1）光源与光功率计：测试光通道收发光功率。

（2）带衰耗的光法兰盘：用于本端设备环回测试。（3）时域反射仪：用于光纤长度及损耗点测试。（4）备品备件：用于故障备件更换。

3.4.4现场故障定位及处理

（1）本地环回排查线路板及光跳纤故障

在光纤配线架上断开出现故障的光线路板跳纤，用带衰耗的光法兰盘（作用是防止本地环回光传输距离短、衰耗小导致光收发功率超过额定值损坏光线路板），把断开的光跳纤对出现告警的光线路板硬件环回，目测该线路板收光告警指示灯恢复正常，由此判断设备光线路板及其跳纤正常。

（2）排查光缆故障

用时域反射仪测试对应光缆的空余纤芯，光纤衰耗等各项指标均在正常值范围内，说明光缆未中断。进行本项步骤时需特别注意，不能对已用光纤进行测试，否则时域反射仪的发光将损坏对端传输设备光线路板。

（3）光配单元外部测试收光纤芯进行初步故障定位

用光功率计在ODF配线架上测试对端设备发过来的光信号功率，结果显示该通道光信号功率确实在临界值范围波动，此时考虑有可能是光纤衰耗过大或者光配单元的法兰盘故障。

（4）测试光配内收光纤芯确定故障点并处理

抽出光配单元，断开接受光信号所用的光纤法兰盘后，用光功率计直接测试光纤收光功率，测试结果在正常范围内，因此判断故障点处于法兰盘上。更换法兰盘并恢复原有的物理连接，光线路板告警消除，经与通信调度值班员核实后确认网管显示恢复正常。

3.4.5故障原因分析

在对故障光纤法兰盘进行测试之前，首先简要介绍其原理与结构。光纤法兰盘也叫光纤适配器或光纤耦合器。它是光纤与光纤之间进行可拆卸（活动）连接的器件。其中的核心部分是法兰盘内的高精度的二氧化锆陶瓷插芯，它的工作原理是把光纤的两个端面精密对接起来，使发射光纤输出的光能量能最大限度地耦合到接收光纤中去，并隔绝外部光能量介入光链路，减小外界环境对系统通信造成影响。光配单元及二氧化锆陶瓷插芯示意图如图2～3所示。

图2　光纤配线单元内部结构示意图

图3　光纤法兰盘陶瓷插芯示意图

经过对故障法兰盘进行检测，发现其内部的陶瓷插芯已经破裂，无法将光纤的两个端面的精密对接，更不能实现最大限度地耦合对接光纤的光能量，从而导致该收光通道的功率值处于临界值频繁产生收光告警。

3.5确保流程正常运行的人力资源保证

为保证此类故障处理流程的快速、准确运转：①要求通信调度值班员对网元告警发现及时，并能正确理解有关告警含义同时熟悉网管的数据菜单操作，对告警现象原因有一定的初步判断能力。②检修人员需了解现场设备、光缆的运行状态与方式，知晓检修工作中的危险点和安全预防措施，对通信专业各设备部件的工作原理有较高的熟悉度，同时具备较强的动手操作能力。上述两个条件同时满足时方能确保各类故障处理流程的正常运转。

4　评估与改进

4.1光纤法兰盘故障评估

对于光缆或光纤线路故障而言，常见类型为光跳纤断裂、光缆中断或者设备光线路板故障，而光法兰盘的故障较为少见。主要是光纤法兰盘外部为金属材料，对内部结构有较好的保护作用，非受到特殊的外力作用或者产品质量问题不会导致内部陶瓷插芯的损坏。

4.2光纤法兰盘检修操作存在的问题

光纤之间是由通过光法兰盘内部的开口套管连接，以保证最佳连接性能。其示意图如图4～5所示。

图4　光纤法兰盘连接开口示意图

图5　光配单元连接示意图

在进行光纤插入光配单元的法兰盘时需特别注意，由于光纤插头进入法兰盘接口后，肉眼很难确认光法兰盘内部的开口位置进行对接，因此需要以较慢的速度旋转光纤接头，以便其顺利插入内部的陶瓷插芯。一旦操作不当，轻则会导致连接不可靠、收光衰耗较大，重则损坏法兰盘或光跳纤。另外，由于检修人员一般认为光纤法兰盘内部陶瓷插芯受外部金属材料的保护，发生损坏的几率较少，因此在携带、使用时较为随意，当其受到撞击、震动损坏陶瓷结构时从外观很难发现，这也是今后需要加强注意的方面。

4.3今后的改进方向或对策

目前，电力通信网中光纤法兰盘大部分为FC-FC（圆头）型号。此类型的光纤法兰盘在光配单元处进行光跳纤连接时存在上述操作难点，建议有关制造厂商可对开口接头进行改进，促使法兰盘开口与光跳纤连接更方便。同时作为检修人员需加强现场动手能力的提升，并注意光纤法兰盘的携带与使用，避免类似问题的发生。