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《使用otdr進(jìn)行光纜故障定位的精確性研究》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、使用OTDR進(jìn)行光纜故障定位的精確性研究InvestigationofUsingOTDRtoDetectAccurateCableFault劉應(yīng)強(qiáng)LiuYingqiang摘要：在光纜承載巨大信息量的今天，如何快速而準(zhǔn)確地定位光纜故障，是任何電信運營商提高服務(wù)質(zhì)量（QoS）所不可回避的話題。本文將重點討論使用OTDR進(jìn)行精確光纜故障定位的具體方法，并對其誤差的數(shù)學(xué)模型進(jìn)行分析。關(guān)鍵詞：OTDR、故障定位、測試精度、誤差A(yù)bstract：Nowopticalcablescancarrynumeroustraf
2、ficflowsofinformation.Soit’sveryimportantforoperatorstofindoutcablefaultfastandaccurately.It’salsoakeytoimprovetheirQoSlevel.ThisarticlemainlydiscussesthemethodsofhowtodetectcablefaultbyOTDRandanalysesthemathematicmodelsoftheerrorvalue.KeyWords:OTDR,Fault
3、Location,TestAccuracy,ErrorValue一、前言許多從事光纜維護(hù)的技術(shù)人員在使用OTDR進(jìn)行故障定位時，經(jīng)常會遇到這樣一個問題：即使光纖纖長的測試很準(zhǔn)確，但到現(xiàn)場處理光纜故障時會發(fā)現(xiàn)實際的故障點與理論值之間有很大的距離誤差?，F(xiàn)場工程人員往往會耗費大量的人力物力在較長距離范圍的光纜上尋找故障點，尤其對于直埋光纜和管道光纜，其工作量之大是顯而易見的。下面我們將首先討論如何使用OTDR進(jìn)行精確的纖長測試，并介紹OTDR的參數(shù)設(shè)置對纖長測試精度的影響。其次，我們將討論如何將纖長值轉(zhuǎn)換成實際
4、光纜的長度，同時了解光纜余長和纜標(biāo)誤差對故障定位的影響。最后，我們通過系統(tǒng)誤差的計算，將給出光纜故障定位的具體建議。二、如何進(jìn)行精確的纖長測試?yán)w長測試是OTDR最主要的功能之一。因為光時域反射計是采用背向反射的原理來設(shè)計的，故我們可根據(jù)光纖纖長公式：L=cT/2n（其中c為真空中的光速，n為光纖纖芯折射率，T為光波來回一趟傳播的時間）5光纖群折射率的設(shè)置是否準(zhǔn)確對纖長測試的影響較大。該折射率值由光纖生產(chǎn)廠家給出，另外不同廠家的OTDR其距離的算法也略有不同。NetTest公司的CMA4000i型OTDR的
5、纖長測試距離誤差由以下的三個因素構(gòu)成：0.000025％′測試距離±OTDR距離分辨率±光纖折射率引起的誤差下面我們通過一個例子來說明光纖群折射率對纖長測試的影響：假設(shè)被測光纖在距離測試點120km處斷開，若用NetTest公司的CMA4000i型OTDR進(jìn)行測試，在此距離范圍內(nèi)若采樣點為32,000點，其距離分辨率為8m。我們將光纖群折射率的誤差值取為0.001（因為操作者設(shè)置折射率時往往在1.467～1.468之間變動）：D＝0.000025％′120,000m+8m+120,000m′0.001/1
6、.467＝100.8m其中折射率所帶來誤差為81.8m，約占總誤差的81.15％。通過上面的例子我們可以理解折射率設(shè)置對光纖纖長測試是非常重要的。同時操作人員在使用OTDR時，因為取點和脈沖寬度所帶來的誤差也是不可避免的。對于發(fā)射事件，取點位置應(yīng)在曲線陡升的起點；對于非反射事件，取點位置應(yīng)在曲線陡降的起點。在測試時應(yīng)將故障點處的曲線放大后再確定精確的故障點位置。如圖一所示。圖一、故障點放大后取點理論上講，對于同一段光纖，脈沖寬度越大，距離測試誤差就越大。但是若脈沖寬度很小，則不能精確識別光纖末端與噪聲電平
7、的界線。操作人員應(yīng)根據(jù)實際情況選擇適當(dāng)?shù)拿}沖寬度，原則是在保證能識別光纖末端的情況下，盡可能地小地設(shè)置脈沖寬度。如圖二所示。5圖二、在保證能識別光纖末端的情況下，盡可能小地設(shè)置脈沖寬度三、光纜現(xiàn)場故障點的定位上面我們介紹了如何使用OTDR準(zhǔn)確測量光纖長度的幾個要點，這是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。對于復(fù)雜的現(xiàn)場故障定位，我們必須把光纖的長度折換成實際光纜的長度才有意義。為了考慮光纜敷設(shè)時的拉伸以及光纜安裝后熱脹冷縮，光纖在成纜的過程中都會設(shè)定余長，即光纖比光纜要長一些。不同結(jié)構(gòu)的光纜（如層絞式光纜和中心束管式光纜）其光纖
8、余長是不同的。假設(shè)故障點離測試點的纖長是100km，光纖余長值為6％，那么實際故障點光纜長度應(yīng)為100km′（1-6％）＝94km?？梢姽饫w余長對準(zhǔn)確光纜故障定位的影響是很大的。所以光纜維護(hù)人員在進(jìn)行故障定位前，應(yīng)向光纜生產(chǎn)廠家詢問該型號光纜的光纖余長值。注意，進(jìn)行光纜故障定位時，測試點離故障點的距離應(yīng)盡可能地縮短。首先，我們在遠(yuǎn)端進(jìn)行光纖測試時，應(yīng)該判斷故障點位于哪兩個光纜接頭點之間。如果條件允許，我們可以到最近或比較近的接
