通信光缆线路中的故障点定位和有效检测技术探讨

白立武，陆 源，张立明

（山东省邮电规划设计院有限公司，山东 济南 250101）

0 引言

在实际通信过程中光缆有着十分重要的作用，能够保障信号的正常传输，为企业带来更加精准的信息。所以，通信企业应要对通信光缆线路问题有一定的了解，进而可以使光缆线路保持通畅。在实际的通信光缆线路中，如果存在异常情况，则开展线路故障排除工作，进而能够找出故障点，减少工作人员养护工作压力，同时还可以减少不必要的维修费用，为企业带来更多的经济收益。

1 通信光缆线路中的故障点定位讨论

一般情况下，通信光缆线路由线芯和护层构成，而线芯由光纤、加强芯和绝缘铜导线构成，光纤是传输的主要工具。如果光纤出现问题，则会对光缆线路的正常工作造成影响。所以，通信企业在购买光缆时，需要选择性价比较高的通信光缆，进而可以在出现问题时，能够及时进行解决，保障传输质量。如果想要更好的解决通信光缆故障问题，最为重要的是能够精准定位故障点。所以，在故障点寻找工作开始之前，不仅需要能够熟练掌握故障定位方法和有效监测技术，而且还需要对引发故障问题的原因进行分析。通常情况下，通信光缆线路产生故障问题，有以下原因：一是光板侧发出R-Los警告，其主要原因是由于光缆受到外界因素的影响，出现断裂或者人为挖断的情况。二是通信系统出现故障，发出误码警告，这是由于通信光线在实际铺设过程中受到各种因素的影响，导致对接器失控，或者线路受到污染而出现故障问题[1]。除此之外，还会受到自然因素或者线路老化等因素的影响，导致通信线缆的无法正常使用。随着科学技术的发展，在寻找线路故障点时，相关技术人员通常会使用光时域反射仪对故障点进行定位，分析故障产生的原因和类型，但由于使用光时域反射仪会受到外界因素的影响，存在差异性，会影响工作人员的精准定位。

2 光缆线路常见故障点分析

2.1 部分系统阻断

若光缆线路出现部分系统阻断的情况，其主要原因可能是由于应用单一或部分业务性能阻断而产生，需要相关维修工作人员对信号传输设备进行仔细的检查，根据检查结果判断是否需要更换设备。在故障排除之后，需要再次对光缆线路进行检查，将光时域反射仪与线路相连接，对相关参数进行测量，查看各项参数是否符合标准，减少误差情况的发生，具体而言：一是通过光时域反射仪曲线测量故障点存在的菲涅乐反射峰，判断光纤是否出现损害和断开的情况，收集光时域反射仪反馈的数据信息，初步判断故障发生位置和距离，并根据现场实际情况，在靠近故障点和接头位置，预测故障点在光纤接头盒中，其判断依据是有着明显的镜面性断裂情况。在相关维修工作人员达到现场之后，机房工作人员需要配合维修工作人员，对故障进行处理。二是现场信息核对准确无误之后，若故障点与接头位置相差较快，则可以确定故障点在光缆内部。该故障有着隐秘性的特点，无法精准的定位判断，需要相关维修工作人员通过一定的方法，耐心仔细的查看，进而可以准确无误判断故障点。若是直埋方式的电缆需要进行开挖，但在一定程度上增加故障处理时间，而采用光时域反射仪可以对故障点最近的接线盒距离测量，然后将光纤长度转变为光缆长度，但在光缆敷设过程中，可能会存在一定的弯曲，所以需要将光缆皮长转化为故障位置到接头位置的长度，进而明确故障点位置。这样可以有效避免数据不确定因素造成的影响，获得更加准确的测量结果。

2.2 光缆全阻故障

出现光缆全阻故障会导致通信业务产生阻断，造成该问题发生的主要原因是由于外力对光缆线路造成影响，相关维护工作人员可以通过多种方法进行查看，即可以通过光时域反射仪检查故障点与站点两者的距离，并根据实际情况，精准判断故障位置，并让光缆线路巡查工作人员查看线路是否存在施工情况，架空光缆是否存在拉伤、破坏等问题。通常情况下，该故障点很容易发现，若巡查工作人员未发现故障点，则需要通过计算的方式明确故障点。

3 通信光缆线路的有效检测技术说明

由于通信光缆故障点查找和定位工作相对繁琐，需要相关技术人员拥有丰富的经验和实践能力，并且对检查仪器有一定的了解。所以，在实际检查故障点定位工作中，需要工作人员根据实际情况，对反射仪中的各项参数进行合理设置，进而保障能够快速找出故障点并精准定位。

3.1 光时域反射仪工作过程

光时域反射仪英文简写“OTDR”，其主要作用是对光纤电缆故障位置进行检测，然后通过光时域反射仪对光缆实际情况进行检测。光时域反射仪在光缆线路的维护和抢修中的作用是十分显著的。在对通信光缆线路中光纤进行检查过程中，使用光时域反射仪，能够帮助工作人员准确找出故障点，保障检修工作的顺利开展。光时域反射仪就是根据瑞利散射和菲涅尔反射准则，在规定的时间内可以实现将通信光缆检测融入于激光脉冲信号中的目的，进而使光时域反射仪发挥自身的作用，与光缆线路有机联系在一起，进行检测，得出准确结果。若没有精确的方向，则会导致诸多散射光线返回光时域反射仪中，而返回的激光功率和发出的功率会成正比，相关维修工作人员可以对激光功率进行分析，进而得出传送时的光功率，这样就可以详细了解光纤的实际变化情况。

3.2 光时域反射仪的工作重点

（1）参数设置。在使用光时域反射仪过程中，工作人员仪表参数设置的合理性，对检测定位的精准度有一定的影响。所以，工作人员在实际定位工作过程中，则需要保障折射率、分辨率和光标等仪表参数与国家规定标准相符合。其中工作人员对折射率设置过程中，可以使用分段的方式进行定位和检查，进而有效减少数据存在偏差问题的发生；在对分辨率进行设置过程中，则需要将分辨率设置为1 m；对光标设置时，可以将22步为一个满格。

（2）噪音处理。为能够对通信光缆故障点进行精准定位，需要去除噪音对光信号造成的影响。所以，工作人员需要对噪音进行处理，可以采用小波变换的方式对光时域反射仪数据进行计算，通过不同的小波变换系数获得与之对应的模极大值，并且需要确定阙值，这样就可以使得小波系数重新进行组织，从而保障光信号。除此之外，工作人员还需要保持光时域反射仪的检测速度为匀速，这样不仅可以节约检测时间，而还可以最大化减少噪音的影响。

（3）奇异信号处理。在通信光缆中应用光时域反射仪进行检查过程中，可供模式识别信号基本都处在设备信号中，即异常情况下的时变信号或者瞬态信号。在实际的故障检查过程中，使用奇异信号能够保障故障检查效率和质量，进而为工作人员维护提供数据支持。在实际应用奇异信号对故障点进行定位时，如果可微性描述信号函数在某个点出现间断或者导数未能够持续的情况，则说明该线路中存在奇异信号[2]。所以，在实际的噪音处理过程中，工作人员可以通过对利普希茨连续条件中的指数α进行计算，从而为通信光缆线路故障点的精准定位提供依据。

4 通信光缆线路中故障点定位和检查的仿真解析

为使得光时域反射仪的定位能够更加精准，需要保障仿真软件在光时域反射仪的应用效果。在实际的仿真分析过程中，需要依托遵循最大最小值原则，对阙值B进行合理计算，然后对不同长度的小波系数进行分析，即如果模值小于阙值B，则需要将小波系数设置为0；反之，如果模值大于阙值B，则需要将小波系数设置为小波系数与阙值B的差。仿真测试的采样频率可以设置为2200 kHz，采样点为19，000个；依托dB3小波对光信号进行小波分解， 进而可以得出不同长度下的小波系数模极大值。采用噪音处理方法进行降噪，从而使得降噪之后的光信号与原始信号保持一致性。由此可见，在采用光时域反射仪对故障点进行定位和检查过程中，工作人员需要重点对小波变化系数进行计算，通过计算减少光信号中的噪音，为工作人员的检修工作提供保障。

5 结束语

总而言之，在实际通信过程中，光缆线路是非常重要的组成部分，只有使得通信光缆线路具有安全性和稳定性，才可以使得通信的质量和效率有所保障，继而发挥自身的作用。所以，相关工作人员应要定期对通信光缆线路进行检查和维护，对于可能引发故障点的位置进行重点检修，进而准确对故障点进行定位，只有这样才可以促使维修效率的提升，减少不必要的成本费用，推动通信企业的长久发展。