光缆断点的快速定位查找

苏建华

（中国通信建设第四工程局有限公司，河南 郑州 450052）

0 引言

随着我国通信网络建设的快速发展，光纤网络已四通八达。分布有国家干线网、本地网、接入网、城域网、FTTX用户网等各种光纤网络，方便了人们的信息联络、工作和生活，但庞大的光纤网络，也给网络维护人员带来了大量繁重的维护和抢修工作。特别是早期建设的部分光缆线路网络，由于原始资料对新的环境变化更新不及时，或文件丢失、不准确等原因，为光缆线路的抢修工作带来很大不便，往往在出现光缆故障时耗费很大的时间和精力计算和定位光纤的障碍点，延迟了抢修的时间。本文介绍一种通过在Excel表格中输入断点光纤长度，即可自动计算出关键点GPS信息与断点位置，从而快速定位光缆故障点的方法，并可以通过手持GPS或手机电子地图等快速导航到光缆断点，为光缆线路维护人员节约抢修时间提供帮助。

1 数据收集与整理

1.1 GPS定位信息收集

在负责维护的光缆中继段线路上，使用手持GPS定位需要的各种关键点，如通信管道的人手孔、直埋光缆的标石、架空线路的电杆、以及线路的起止点、转角点、交越点、接头点、预留点、直线段每间隔100米点（根据需要确定）等位置，进行GPS定位并存储信息，此工作可在日常巡检中陆续进行（如工程竣工资料中有这些数据，则可以略过此步骤）。

1.2 关键点GPS数据编辑整理

将定位存储的GPS信息导出到Excel表格中进行整理编辑，包括对每一个关键定位点的标桩号录入（直埋线路标石号、架空线路电杆号、管道光缆人孔号等）、对应位置性质符号录入（转角＜、直线-、预留Ω、接头J01、交越X等）、GPS坐标信息录入及UTM平面直角坐标转换等；录入后对UTM坐标使用两点间距离公式和勾股定理公式计算和修正各个关键点之间的距离。如图1所示（以海外某直埋线路项目为例，因篇幅所限，仅显示一部分，下同）。

图1

1.3 光缆预留信息收集

根据光缆线路原始图纸、竣工文件及维护资料，结合现场实际情况，核实光缆路由中所有的光缆预留点和预留长度，在日常巡检和维护工作中，可逐步核对光缆预留信息的准确性，及时更新维护图纸。将核对无误的光缆预留长度对应预留点的GPS定位信息，录入到Excel表格中。如图2所示。

图2

1.4 光缆长度计算

根据GPS定位点的间距，光缆预留长度，以及光缆敷设自然弯曲增长率（一般管道光缆、架空光缆取千分之五，直埋光缆取千分之七，实际工作中应根据地形环境和敷设情况进行调整），结合竣工图纸、维护图纸等资料，利用Excel公式计算出关键定位点之间的光缆长度和累计长度。如图3所示。

图3

1.5 光纤长度的测量

OTDR设定合适的测量量程、脉冲宽度、波长等参数，并根据使用的光缆出厂折射率（测试断点时须使用同一折射率）对中继段光纤进行测试（如已有准确完整可略过此步骤），为不影响运营中的信道，应测试备用光纤通道的长度，并分析出每一接头位置的光纤长度。

1.6 光纤长度编辑计算

将OTDR测出的接头点光纤长度，录入到与光缆接头点及其GPS定位信息对应的Excel表格中，根据光纤长度与光缆皮长的差异计算出光纤的扭绞系数，再由扭绞系数和光缆长度利用Excel公式计算出每个定位点的光纤长度及纤长累计长度，最终的累计纤长应等于中继段落的总纤长。根据每一个定位点的光纤长度信息，倒算出线路反方向的累加光纤长度。如图4所示。

图4

1.7 编号整理

将含有GPS位置信息、光纤长度信息的Excel数据进行整理，得到光纤断点信息标签。应用INDEX、MATCH等查找引用组合公式，即可根据任一方向（A-B向或B-A向）测得的光纤断点长度来确定障碍点位置。如下图五所示，发生光纤故障时，可在“测试方向”后的单元格下拉菜单选择A-B或B-A，在“断点纤长输入”后的单元格内输入光纤断点长度，Excel即可自动计算出断点信息标签信息和断点距标桩的距离。例如断点光纤长度566m，在测试方向下拉菜单中选择A-B，则Excel自动计算出断点在011标石往回的35m处。

图5

1.8 制作KML地图文件

将带有纤长信息标签的GPS坐标信息表格另存为CSV格式导入到电子地图或GPS手持机中，转换为KML地图文件，即可直观的在地图中看到每个定位点的光纤长度信息。如图6所示。

图6

2 在光纤中断故障时的应用

2.1 在Excel中输入测试信息

如出现光纤断点，从光缆段落A端站点或B端站点使用OTDR测试出断点纤长，在Excel表中输入测试方向和断点光纤长度，即可查找出距断点最近的关键标桩点坐标信息，并可自动计算与最近关键标桩点的间距。如图7所示。

图7

2.2 在GPS手持机中定位

在GPS手持机中，输入断点的GPS坐标信息，或根据之前录入的KML文件信息中的标签名称，对断点附近的关键标桩点进行导航，即可引领抢修人员到达断点附近，进一步详细定位断点的位置。

2.3 在电子地图中查看

将Excel查找的断点附近标桩信息，输入到Google等电子地图中并搜索，则在电子地图中可定位坐标点并可查看到断点附近地图和地形，可方便维护抢修人员了解障碍的地点，以便快速到达抢修。如图8所示，在搜索框中输入断点附近的标石号384进行搜索，即可在地图中显示出标石384附近的地图及有关信息并进行导航。

2.4 抢修后的数据更新

在每一次抢修完成后，均需要将抢修加入的光缆预留长度和接头位置信息等，插入补充到Excel表中，表格将对数据进行自动计算更新，以便在以后的抢修中能够准确定位。

图8

3 优点和局限性

3.1 优点

节省查阅资料和计算故障点的时间，从而提高抢修速度；维护人员更替时，不熟悉线路路由的维护人员也可根据Excel表格和电子地图快速熟悉线路和定位线路故障位置；数据易于更新和数据存储方便。

3.2 局限性

需要准确的基础数据支持，尤其是各种光缆预留长度和接头位置的光纤长度要求准确；需要维护人员能够熟练使用Excel、GPS或电子地图。

4 结束语

准确而详细的基础数据，是提高障碍点定位准确性的关键，在维护工作中，可对承担维护任务的每条光缆线路分别建立表格并进行编号，根据划分的维护任务分别导入到GPS手持机或维护人员的手机电子地图中，在巡检维护中不断细化和更新相关数据，可帮助维护人员在后续的工作中节约抢修时间。对于新建的光缆线路，也可根据此思路使用竣工资料建立详细的数据表格，帮助质保维护人员在出现光缆故障时进行抢修。此方法可能还存在一些不足，需要在工作中进行完善和改进，请从事通信线路施工和维护的朋友们提出宝贵意见。