通信传输系统中光纤设备的维护分析

彭俊杰

（中国通信建设第三工程局有限公司，湖北武汉 430022）

0 引言

随着我国社会经济水平的提升以及移动互联网时代的来临，越来越多人开始享受到互联网对生活带来的便利，加之智能手机的全面普及，现代民众对高速通信网络的需求日渐提升。然而从整体来看，目前我国通信传输系统建设有待完善，许多偏远地区并未实现网络全覆盖，所以难以满足民众对高速通信的需求，为了解决人们日渐增长的高质量通信需求，也为了加强网络信息基础设施建设工作，各大通信运营商近些年开始着手提升通信设备的传输效率，在此背景下光纤设备逐渐取代传统的金属线缆，成为目前通信传输系统中应用最为广泛的传输设备[1]。光纤通信传输有着传输稳定、造价投入低、铺设便捷、重量轻便等诸多优势，但光纤设备作为新设备，在投入应用中或多或少会出现一些问题，所以必须做好相关维护工作，而且光纤设备与传统设备存在一定区别，因此对于维护工作人员，同样要掌控科学的维护技术方法，才能保证通信传输系统的稳定运行。

1 通信传输系统中光纤设备的结构特点

相较于传统的通信设备而言，光纤设备有着独特的工作原理，尽管在传输效率方面优势明显，但是本身结构特点较为复杂，由于需要进行光信号与电信号之间的相互转换，所以在光纤设备中含有耦合器、光信号接收器、中继器、连接器、发射器和光纤线缆等[2]。其中，发射器和接收器在光纤通信传输系统当中属于信号的发射端和接收端，所以可统称为光端机，其功能主要用于对光信号与电信号的相互转化，而光端机作为光信号的信号源起点与终点，会直接影响光信号的通信传输效果，其他设备则要发挥保障光信号稳定传输的功效。发射器的工作主要是将输入的电信号转化成光信号，同时将其传输出去，接收器则由光检测器、光放大器构成，中继器则由光检测器、光源、判决再生电路构成，发挥着避免光信号在长距离传输中出现信号衰减的作用，所以会将传输中的光信号进行放大，如有波形失真情况则要合理整形，将妥善处理过后的信号传输出去，保证信息传递无偏差[3]。在光纤通信传输过程中，大量光纤线路相互连接，设备之间的连接也需要光纤连接器、耦合器等设备辅助，再加上光信号和电信号有着不一样的传输原理，所以在信号分流、通路串联、线路延伸等操作方面也会有所不同。

2 通信传输系统中光纤设备的维护技术方法

光纤设备作为通信传输系统当中的关键设备，具备远距离传输的特点，有一定的复杂性。相对来讲，光纤线路发生故障的可能性非常低，因为光纤线本身由外层绝缘片、内层玻璃纤维光纤芯构成，并且线路会用钢丝固定，再加上各大生产制造商的生产技术水平非常高，所以一般在无外力破坏的情况下，在使用寿命期限内，很少出现故障的情况。但光纤设备却有着较为复杂的内部构造，所以在整个光纤通信传输系统中，线路故障主要集中于光纤设备当中，而光纤设备数量众多，要想进行快速、精准地发现故障，则要掌握相应的维护技术方法，通常有以下3 种方式。

2.1 仪表测试法

在光纤通信传输系统当中不但需要铺设长距离的光纤线缆，而且还会布设各种电子设备，这些设备与电压、电流、磁场等电磁环境有着密切联系，一方面会依托光信号与电信号的转换，实现对通信信号的处理，另一方面也有许多设备本身需要主动供电，本身内部就有非常复杂的电路结构[4]。所以，工作人员在维护过程中一定要根据这些特点，对电子元件展开测量，与正常范围的参数指标进行比对，进而确定问题所在。在采用仪表测试法进行维护时，一般可选择如下3 种仪表。

2.1.1 示波器

它能够直观显示线路波形，有助于维护工作人员对信号曲线进行观察，通过信号波形变化状态分析出故障成因。以往的示波器非常笨重且无法随身携带，但随着科学技术的发展与应用，现如今市面上出现了各种各样易于携带的示波器，为光纤设备的日常维护带来便利。示波器的工作原理较为简单，举例来讲，我国家用电路接入的是220 V、50 Hz 的交流电，有着显著的周期性变化特征，所以呈现出的波形为正弦波形；而计算机之类的设备，由于其内部元器件运行和电子运算的需要，所以内部电力形成的波形基本为矩形波，而且大部分电子设备呈现的波形都是矩形波[5]。由此可见，倘若在示波器对电脑或光纤设备进行测试而得出一条正弦波形，则极有可能该元器件出现故障。尽管示波器能够直观且精准地将信号以图像形式显现，但是其应用难度较高，不但要求维护人员掌握仪表的工作原理，而且还要对不同线路、不用区域的信号正确波形全面了解。

2.1.2 误码测试仪

它的工作原理为先发出信号，由待测设备接收并处理信号，最终反馈回误码测试仪进行信号前后差值分析，进而确定故障类型及位置。误码测试仪在通信传输系统的维护中非常适用，所以目前对光纤设备的维护中，该仪表应用十分普遍，并且有着易于携带、适用性广等优势，维护人员只需要结合误码仪的测试结果，便能不断缩小故障检测范围，直至准确找到故障点。

2.1.3 多用表

它在生活中非常常见，不仅在电子通信领域有着广泛应用，而且也常用于弱电、强电等领域，有着极为广泛的功能。当然，与前两种仪表相比，多用表的测量依据比较简单，同时受到工作原理的限制，该仪表只对电信号敏感，所以只能单纯从电路角度分析光纤设备的故障，主要适用于对光纤设备内部电路的检测，在光纤通信传输线路中的检测则难以发挥作用。

2.2 环路检测法

在当前通信传输系统的维护工作中，环路检测法属于普遍应用的故障检测方法，其优势在于能够准确分辨出通信传输系统中闭环内部线路中的电控线路，同时借助测量仪器对该环路展开测定，这一方法的应用不仅能减轻工作量，逐步缩小故障排查位置，而且能够有效降低检测故障设备传输系统模块的难度，用简单方式解决复杂故障问题[6]。所以，环路检测法常常应用在通信传输系统光纤设备的检测维护工作中，当然，应用该方法的最关键点，在于构建符合要求的工作环路，一般会依据构成环路中电信号的传输方向进行设备环路划分，可分为如下2 种：①内部环路，对内部环路的检测，即对光纤设备本身系统进行检测，一般是基站内部控制系统的环路检测，不过光束激发系统出现故障同样为内部环路检测[7]；②外部环路，对外部环路的检测主要是对通信信号传输过程的检测。另外，还可依据环路中信号强度，将环路划分为群环路和2M 环路，具体维护工作中需要技术人员以逐步缩短环路的方式去确定故障发生点，依据检测结果决定是修复还是换新，进而解决故障问题。

2.3 替换法

该维护技术方法指的是在找寻故障源时，对不同区域、不同设备进行替换筛选的方式，该方法不仅仅是确定故障源的方法，而且也能将其作为通信传输系统维修方式。与前2 种方法比较，替换法的操作比较复杂，但是原理非常简单。尽管在对一些大型光纤设备或是操作空间有限的故障进行维修时，设备替换法不但难以实行，而且还会提高维护成本和降低维护工作效率，但是该方法可实现在排查故障源的同时解决故障问题，所以在一些维修简单、难以短时间找出故障点、需要短时间内修复的维护工作中，可使用该方法。值得注意的是，在对设备进行替换时，一定要做好详细记录，避免在后续的设备盘点中出现无法匹配的情况。

3 通信传输系统中光纤设备的维护工作策略

通信传输系统与光纤设备密切相关，因此在对光纤设备开展维护工作时，不但要保障设备能够稳定运行，还要依据光纤设备与通信传输系统之间能否稳定匹配来进行分析。此外，还应结合光纤设备的运行情况，动态分析通信传输系统的状态，同时加强对光纤设备的定期检查工作。为了充分发挥出光纤设备的优势，那么在开展相关维护工作中，需采取如下策略。

3.1 构建网络监督服务平台

在针对光纤设备开展维护工作时，需要有互联网监督服务平台作为支撑，主要负责对光纤设备运行状态进行检测。依据网络监督服务平台提供的精准结果，便于维护人员掌握光纤设备出现故障的类型和位置，从而保证相关问题能够在第一时间得到解决，并且能有效提高光纤设备的运行工作效率。在开展维护工作时，维护人员还需要对设备运行数据详细记录，依据数据开展更客观的维护工作，保证在检查光纤设备期间察觉故障，快速恢复设备的正常运行。

3.2 组建高素质专业维护队伍

针对光纤设备的维护工作，还应组建一支高素质、专业能力过硬的队伍，因为人员本身的职业素养，直接决定维护工作质量，如果维护人员的能力、素养不过关，则会直接影响光纤设备维护工作的效果。此外，只有所有设备维护人员都本着认真负责的工作态度，才能提高设备维护实效，保证最大程度发挥光纤设备的功效。

3.3 解决光纤设备与通信传输系统的运行问题

有必要对光纤设备展开定期检查工作，光纤设备在安装完成后一定要进行调试，确定所有指示器是否能正常运转，对所有指示器光标接口和参数进行定期巡查，保证信息传输稳定，同时也要对同步激光监测器偏置电流与电源状态进行维护，保证稳定运行。针对光纤通信设备电源、数字转化器等设备，同样需要定期维护检查，降低故障率。在开展维护工作前，要依据实际情况制定详细的维护工作计划，详细记录维护工作细节和相关参数，提高维护工作质量和效率。

随着通信行业的快速发展，针对光纤设备的维护也提出了更严苛的要求，维护工作质量与通信传输系统稳定运行存在本质联系，一旦其中出现问题，光端机控制面板便会显示出相关内容，发出告警，内容包含电源、LD 使用时间等[8]。依据设备所呈现出的内容，维护人员应做好故障问题的分析，了解故障成因及位置，然后确定对应的故障解决办法。

3.4 实时监测环境与气候因素

光纤设备在运行过程中，往往会受到当地的地理环境及气候等因素的影响，为了保证能够把这方面的影响降至最低，则需要做好对外界区域的监测工作，从根本上避免光纤设备受到外界干扰。举例来讲，当太阳黑子出现剧烈活动时，会因为电磁过于活跃而影响设备的正常运行；如果光纤设备位于潮湿、闷热的环境当中，那么其运行效率将会明显降低，同时也会缩短其使用寿命；如果遭遇恶劣天气，如暴雨、冰雹、雷电等天气，光纤设备运行也容易受到外界因素的干扰。所以，在对光纤设备的维护工作中，还需要实时监测设备所在地的环境与气候因素，编制出更具针对性、可行性的维护工作计划。

4 结束语

综上所述，在如今的通信传输系统中，光纤通信方式有着高效、安全的优势，在我国得到了广泛应用，对推动我国通信产业与社会经济发展，有着重要现实意义。鉴于光纤设备与传统的金属线缆设备存在着明显区别，所以开展的维护工作也需要应用科学技术方法与合理策略。对于维护工作人员，需要高度重视光纤设备的维护工作，不仅要掌握各类仪表的测试方法，还要灵活运用环路检测法、替换法进行设备维护。此外，还应构建网络监督服务平台，组建高素质专业维护工作队伍，妥善解决光纤设备与通信传输系统运行中的问题，并且对设备所在地的环境、气候进行实时监测，进一步完善光纤设备的维护规范，保证通信传输系统的稳定运行。