光缆故障的OTDR测试及快速查找研究

摘要：信息大爆炸时代，电力通信飞速发展，光缆的广泛应用与人们的生活息息相关。光缆线路维护工作是一项系统工程，其基本任务是预防障碍和排除障碍，确保通信系统的正常运行。而OTDR（光时域反射仪）是一种光电一体化仪表，可对光纤长度、光纤的传输衰减、接头衰减和故障定位等进行精密测量，具有巨大的应用价值，在光缆线路施工、维护等工作中得以广泛应用。因而，分析OTDR的测试原理及如何利用OTDR对光缆线路故障进行精确定位，意义重大。本文主要对光缆故障的OTDR测试机快速查找进行研究。

关键词：光缆故障 OTDR测试原理 快速查找方法 中图分类号：TN943.6 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2014）04-0046-01

随着我国电力通信的快速发展，光缆的应用范围越来越广泛，在社会发展与人们交流过程中发挥着巨大作用。光缆具有体积小、寿命长、性能好、结构紧凑、传输距离远、线路损耗低、抗电磁干扰强等优势，在整个通信网中占据主导地位[1]。OTDR（光时域反射仪）能够对光纤长度、光纤的传输衰减、接头衰减和故障定位等进行精密测量，从而快速

准确寻找故障点，降低故障带来的损失，是有效处理光缆故障的重要工具。 1 OTDR的工作原理

OTDR工作基本原理：利用分析光纤中后向散射光或前向散射光的方法，对因散射、吸收等原因产生的光纤传输损耗和各种结构缺陷引起的结构性损耗进行测量，以判断出故障发生点。当光纤某一点受温度或应力作用时，故障点的散射特性将发生变化，通过显示损耗与光纤长度的对应关系的分析，检测出传感光纤上的扰动信息。OTDR端口主要负责接收信息的返回，光脉冲在光纤内传输时会产生散射和反射，其中一部分散射和反射将返回到OTDR中。由于光在光纤中的传输速度的一定的，因而反射回来的背向散射光的传输时间可作为沿光纤各点损耗情况和光纤长度的判断依据。 2 光缆故障的原因

随着电力通信的大范围普及，光缆长度不断增加，光缆故障的发生几率随之加大。究其原因，光缆故障主要由于：（1）光缆结构方面。当前，我国电力通信所用电缆主要以普通架空光缆为主，约为总光缆使用量的66%[2]。但是，主环光缆或光纤复合架空地线未能达到管道可靠性要求，光缆的结构不合理，一些关键点甚至确实光缆资源，或是光纤通信的路径较为单一，可靠性得不到有效保障。（2）人为因素的影响。人为因素主要是在施工和维修过程中，对光缆造成

的破坏，如技术人员的安装、维修中划伤、切断光缆。同时，还有一些不法分子为追求谋取私利而不惜盗割、锯断光缆，从而造成的光缆阻断。

3 光缆故障OTDR测试及快速查找 3.1 OTDR的测试调整

为确保OTDR使用过程中的精度，确保测试效率，应对OTDR测试仪表存在的固有偏差进行适当调整。调整的内容主要包括：（1）OTDR参数的正确设置。为避免使用过程中产生测试误差，在光缆故障定位测试时，应正确设置OTDR的参数，确保测试的准确性。（2）仪表折射率的设置。不同厂家、型号、批次的光纤，其光纤折射率是不同的，因而OTDR测试光纤长度时，要设定仪表的参数，确保波长及折射率的合理设定，最大限度避免测试误差。（3）脉冲宽度的正确选择。脉冲宽度选择应坚持以下原则，即被测光纤距离越短，脉冲宽度设置应越小，反之则越大[3]。（4）仪表放大功能的正确应用。OTDR的放大功能能够将光标准确设定在相应的拐点上，从而提高测试的分辨率。 3.2 原始资料的准备

光缆线路资料的准确、完整是故障测量、定位的基本依据。在光缆故障定位前，要做好充分的原始资料准备工作，包括线路资料的收集、整理、核对等方面，以便在充分掌握线路资料的前提下顺利开展故障测量和定位工作。光缆接续

监测过程中，应及时做好记录工作，将测试端至每个接头点位置的光纤累计长度及中继段光纤总衰减值记录下来，同时登记测试仪表型号、测试时折射率的设定值等。 3.3 测试过程注意事项

OTDR故障查找过程中，应注意以下几个方面的问题：（1）将仪表所测的故障光纤长度与原始资料做对比时，要特别注意资料上A、B端机房与测试机房端是否对应。（2）测试时，要注意测试仪器型号、操作方法及相关参数设置等是否一致，并做好相关记录，为日后的光缆故障维修提供参考依据。（3）测试方法的选择上，技术人员应根据测试的具体条件，选择正确的测试方法。在条件允许的情况下，可采取双向故障测试的方式对光缆两端进行测试；而在具体障碍点尚无法确定的情况下，应在就近接头处测量。 4 光缆故障抢修方案的确定和处理

接头故障的抢修叫为简单，一般直接接上即可，但非接头的故障则比较麻烦。一般情况下，非接头故障的抢修方案有：（1）回抽光缆。这种抢修方法是以故障点在接头点附近，且接头点附近有富余光缆为前提的。（2）更换光缆增加接头。这种抢修方法是前提是，故障点在两局端或是两接头盒之间，距离较大，且光纤各通道总衰耗有富余。（3）更换光缆不增加接头。这种抢修方法是前提是，故障点在离局端或是接头盒有一定距离，但纤通道的衰减值了接头的数量。

光缆故障的处理，包括：（1）对光缆线路接头的处理，须在管子热塑前测试绝缘电阻，等到相关指标均符合标准和要求后，再将热塑管缩好。（2）对光缆线路的监测工作，力度要加大。日常维护工作中，以一年为周期，对备用光纤进行检测，及时发现和有效处理光纤断芯等问题，从源头上防治光缆故障的发生。（3）通信线路应急预案的不断完善。光缆线路应急处理必须预案完备，做到先抢通，后抢险[4]。 5 结语

总而言之，光缆线路的畅通无阻，是电力通信系统正常运行的关键。电力企业应加大日常维护力度，在故障发生时，以高效的检测方法判断出故障点，并采取有效措施进行处理，确保光缆线路的畅通无阻。从这个意义上看，在光缆故障测试及查找工作中，OTDR任重道远。 参考文献

[1]沈贵杰.实际工作中信息光缆故障的定位及分析[J].中国新通信，2013，（12）：1-2.

[2]郑丽敏，张欣.应用Google Earth实现光缆故障快速定位[J].山西青年（下半月），2013，（06）：159-160. [3]朱明明.关于电力通信光缆故障分析及处理措施探讨[J].建筑?建材?装饰，2012，（12）：327-328.

[4]姚光凯，陈治庆，王春田，孙苗苗.428XL地震仪器传输光缆故障排除方法[J].石油仪器，2011，25（03）：8 5-87.