利用OTDR進(jìn)行光纜線路障礙點(diǎn)的準(zhǔn)確測(cè)量

隨著光纜線路的大量敷設(shè)和使用，光纖通信系統(tǒng)的可靠性和安全性越來越受到人們的關(guān)注。統(tǒng)計(jì)資料顯示，光纖通信系統(tǒng)中通信中斷的主要原因是光纜線路障礙，它約占障礙的２/３以上。

在光傳輸系統(tǒng)故障處理中故障定位的一般思路為：先外部、后傳輸。也就是說在故障定位時(shí)，先排除外部的可能因素，如光纖斷裂、電源中斷等，接著再考慮傳輸設(shè)備。因此如何精確的將障礙點(diǎn)定位就顯得十分重要。
1、首先分析光纜線路的常見障礙現(xiàn)象及原因。

（1）線路全部中斷：光板出現(xiàn)Ｒ－ＬＯＳ告警，可能原因有光纜受外力影響被挖斷、炸斷或拉斷等；

（2）個(gè)別系統(tǒng)通信質(zhì)量下降：出現(xiàn)誤碼告警，線路可能的原因有光纜在敷設(shè)和接續(xù)過程中，造成光纖的損傷使線路損耗時(shí)小時(shí)大。

2、在確定線路障礙后，利用ＯＴＤＲ對(duì)線路測(cè)試，以確定障礙的性質(zhì)和部位。

當(dāng)遇到自然災(zāi)害或外界施工等外力影響造成光纜線路阻斷時(shí)，查修人員根據(jù)測(cè)試人員提供的位置，一般比較容易找到，但如不是上述情況，就不容易從路由上的異?，F(xiàn)象找到障礙地點(diǎn)。這時(shí)，必須根據(jù)ＯＴＤＲ測(cè)出的障礙點(diǎn)到測(cè)試點(diǎn)的距離，與原始測(cè)試資料進(jìn)行核對(duì)，查出障礙點(diǎn)處于個(gè)哪個(gè)區(qū)段，再通過必要的換算后，再精確丈量其間的地面距離，直至找到障礙點(diǎn)的具體位置。但是往往事不如意，障礙點(diǎn)與測(cè)量計(jì)算的位置相差很大，這樣既浪費(fèi)人力物力、而由于光纜線路障礙造成的影響或損失會(huì)更大。

二、利用ＯＴＤＲ判斷故障位置

如何才能更精確的判斷障礙點(diǎn)的準(zhǔn)確位置呢？首先要分析影響光纜線路障礙點(diǎn)準(zhǔn)確定位的主要因素。

1、ＯＴＤＲ測(cè)試儀表存在的固有偏差

由ＯＴＤＲ的測(cè)試原理可知，它是按一定的周期向被測(cè)光纖發(fā)送光脈沖，再按一定的速率將來自光纖的背向散射信號(hào)抽樣、量化、編碼后，存儲(chǔ)并顯示出來。這樣ＯＴＤＲ儀表本身由于抽樣間隔而存在誤差，這種固有偏差主要反映在距離分辨率上，ＯＴＤＲ的距離分辨率正比于抽樣頻率。
２、測(cè)試儀表操作不當(dāng)產(chǎn)生的誤差
在光纜故障定位測(cè)試時(shí)，ＯＴＤＲ儀表使用的正確性與障礙測(cè)試的準(zhǔn)確性直接相關(guān)。儀表參數(shù)設(shè)定和準(zhǔn)確性、儀表量程范圍的選擇不當(dāng)或光標(biāo)設(shè)置不準(zhǔn)等都將導(dǎo)致測(cè)試結(jié)果的誤差。
（1）設(shè)定儀表的折射率偏差產(chǎn)生的誤差
不同廠家、不同類型的光纖其光纖折射率是不同的。因此使用ＯＴＤＲ測(cè)試光纖長(zhǎng)度時(shí)，必須先進(jìn)行儀表參數(shù)設(shè)定。折射率的設(shè)定就是其中一。當(dāng)幾段光纜的折射率不同時(shí)可采用分段設(shè)置的方法，以減少因折射率設(shè)置誤差而造成的測(cè)試誤差。
（2）量程范圍選擇不當(dāng)
ＯＴＤＲ儀表測(cè)試距離分辨率為１米時(shí)，它是指圖形放大到水平刻度為２５米/格時(shí)才能實(shí)現(xiàn)。儀表設(shè)計(jì)是以光標(biāo)每移動(dòng)２５步為１滿格,在這種情況下，光標(biāo)每移動(dòng)一步，即表示移動(dòng)１米的距離，所以讀出分辨率為１米。如果水平刻度選擇２公里/格，則光標(biāo)每移動(dòng)一步，距離就會(huì)偏移８０米（即２０００/２５米）。由此可見，測(cè)試時(shí)選擇的量程范圍越大，測(cè)試結(jié)果的偏差就越大。
(3)脈沖寬度選擇不當(dāng)
在脈沖幅度相同的條件下，脈沖寬度越大，脈沖能量就越大，此時(shí)ＯＴＤＲ的動(dòng)態(tài)范圍也越大，相應(yīng)盲區(qū)也就大。
(4)平均化處理時(shí)間選擇不當(dāng)
ＯＴＤＲ測(cè)試曲線是將每次輸出脈沖后的反射信號(hào)采樣，并把多次采樣做平均處理以消除一些隨機(jī)事件，平均化時(shí)間越長(zhǎng)，噪聲電平越接近最小值，動(dòng)態(tài)范圍就越大。平均化時(shí)間越長(zhǎng)，測(cè)試精度越高，但達(dá)到一定程度時(shí)精度不再提高,為了提高測(cè)試速度，縮短整體測(cè)試時(shí)間。
(5)光標(biāo)位置放置不當(dāng)
光纖活動(dòng)連接器、機(jī)械接頭和光纖中的斷裂都會(huì)引起損耗和反射，光纖未端的破裂端面由于未端端面的不規(guī)則性會(huì)產(chǎn)生各種菲涅爾反射峰或者不產(chǎn)生菲涅爾反射。如果光標(biāo)設(shè)置不夠準(zhǔn)確，也會(huì)產(chǎn)生一定誤差。

三、提高光纜線路故障定位準(zhǔn)確性的方法
１、正確掌握儀表的使用方法
（1）正確設(shè)置ＯＴＤＲ的參數(shù)
使用ＯＴＤＲ測(cè)試時(shí)，必須先進(jìn)行儀表參數(shù)設(shè)定，其中最主要是設(shè)定測(cè)試光纖的折射率和測(cè)試波長(zhǎng)，只有準(zhǔn)確地設(shè)置了測(cè)試儀表的基本參數(shù)，才能為準(zhǔn)確的測(cè)試創(chuàng)造條件。
（2）選擇適當(dāng)?shù)臏y(cè)試范圍檔
對(duì)于不同的測(cè)試范圍檔，ＯＴＤＲ測(cè)試的距離分辨率是不同的，在測(cè)量光纖障礙點(diǎn)時(shí)，應(yīng)選擇大于被測(cè)距離而又最近的測(cè)試范圍檔，這樣才能充分利用儀表的本身精度。
（3）應(yīng)用儀表的放大功能
應(yīng)用ＯＴＤＲ的放大功能就可將光標(biāo)準(zhǔn)確置定在相應(yīng)的拐點(diǎn)上，使用放大功能鍵可將圖形放大到２５米/格，這樣便可得到分辨率小于１米的比較準(zhǔn)確的測(cè)試結(jié)果。
２、建立準(zhǔn)確、完整的原始資料
準(zhǔn)確、完整的光纜線路資料是障礙測(cè)量、定位的基本依據(jù)。因此，必須重視線路資料的收集、整理、核對(duì)工作，建立起真實(shí)、可信、完整的線路資料。在光纜接續(xù)監(jiān)測(cè)時(shí)，記錄測(cè)試端至每個(gè)接頭點(diǎn)位置的光纖累計(jì)長(zhǎng)度及中繼段光纖總衰減值，同時(shí)也將測(cè)試儀表型號(hào)、測(cè)試時(shí)折射率的設(shè)定值進(jìn)行登記。準(zhǔn)確記錄各種光纜余留。詳細(xì)記錄每個(gè)接頭坑、特殊地段、Ｓ形敷設(shè)、進(jìn)室等處光纜盤留長(zhǎng)度及接頭盒、終端盒、ＯＤＦ架等部位光纖盤留長(zhǎng)度，以便在換算故障點(diǎn)路由長(zhǎng)度時(shí)予以扣除。
３、保持測(cè)試條件的一致性
障礙測(cè)試時(shí)應(yīng)盡量保證測(cè)試儀表型號(hào)、操作方法及儀表參數(shù)設(shè)置等的一致性，使得測(cè)試結(jié)果有可比性。因此，每次測(cè)試儀表的型號(hào)、測(cè)試參數(shù)的設(shè)置都要做詳細(xì)記錄，以便于以后利用。
４、靈活測(cè)試、綜合分析
障礙點(diǎn)的測(cè)試要求操作人員一定要有清晰的思路和靈活的處理問題的方法。一般情況下，可在光纜線路兩端進(jìn)行雙向故障測(cè)試，并結(jié)合原始資料，計(jì)算出故障點(diǎn)的位置,再將兩個(gè)方向的測(cè)試和計(jì)算結(jié)果進(jìn)行綜合分析、比較，以使故障點(diǎn)的具體位置的判斷更加準(zhǔn)確。當(dāng)故障點(diǎn)附近路由上沒有明顯特征、具體障礙點(diǎn)現(xiàn)場(chǎng)無法確定時(shí)，可采用在就近接頭處測(cè)量等方法，可在初步測(cè)試的障礙點(diǎn)處開挖，端站測(cè)試儀表處于實(shí)時(shí)測(cè)量狀態(tài)。