利用OTDR進行光纜線路障礙點的準確測量

隨著光纜線路的大量敷設和使用，光纖通信系統的可靠性和安全性越來越受到人們的關注。統計資料顯示，光纖通信系統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，先排除外部的可能因素，如光纖斷裂、電源中斷等，接著再考慮傳輸設備。因此如何精確的將障礙點定位就顯得十分重要。
1、首先分析光纜線路的常見障礙現象及原因。

（1）線路全部中斷：光板出現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）個別系統通信質量下降：出現誤碼告警，線路可能的原因有光纜在敷設和接續過程中，造成光纖的損傷使線路損耗時小時大。

2、在確定線路障礙后，利用ＯＴＤＲ對線路測試，以確定障礙的性質和部位。

當遇到自然災害或外界施工等外力影響造成光纜線路阻斷時，查修人員根據測試人員提供的位置，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常現象找到障礙地點。這時，必須根據ＯＴＤＲ測出的障礙點到測試點的距離，與原始測試資料進行核對，查出障礙點處于個哪個區段，再通過必要的換算后，再精確丈量其間的地面距離，直至找到障礙點的具體位置。但是往往事不如意，障礙點與測量計算的位置相差很大，這樣既浪費人力物力、而由于光纜線路障礙造成的影響或損失會更大。

二、利用ＯＴＤＲ判斷故障位置

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

1、ＯＴＤＲ測試儀表存在的固有偏差

由ＯＴＤＲ的測試原理可知，它是按一定的周期向被測光纖發送光脈沖，再按一定的速率將來自光纖的背向散射信號抽樣、量化、編碼后，存儲并顯示出來。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、測試儀表操作不當產生的誤差
在光纜故障定位測試時，ＯＴＤＲ儀表使用的正確性與障礙測試的準確性直接相關。儀表參數設定和準確性、儀表量程范圍的選擇不當或光標設置不準等都將導致測試結果的誤差。
（1）設定儀表的折射率偏差產生的誤差
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測試光纖長度時，必須先進行儀表參數設定。折射率的設定就是其中一。當幾段光纜的折射率不同時可采用分段設置的方法，以減少因折射率設置誤差而造成的測試誤差。
（2）量程范圍選擇不當
ＯＴＤＲ儀表測試距離分辨率為１米時，它是指圖形放大到水平刻度為２５米/格時才能實現。儀表設計是以光標每移動２５步為１滿格,在這種情況下，光標每移動一步，即表示移動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，則光標每移動一步，距離就會偏移８０米（即２０００/２５米）。由此可見，測試時選擇的量程范圍越大，測試結果的偏差就越大。
(3)脈沖寬度選擇不當
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ＯＴＤＲ的動態范圍也越大，相應盲區也就大。
(4)平均化處理時間選擇不當
ＯＴＤＲ測試曲線是將每次輸出脈沖后的反射信號采樣，并把多次采樣做平均處理以消除一些隨機事件，平均化時間越長，噪聲電平越接近最小值，動態范圍就越大。平均化時間越長，測試精度越高，但達到一定程度時精度不再提高,為了提高測試速度，縮短整體測試時間。
(5)光標位置放置不當
光纖活動連接器、機械接頭和光纖中的斷裂都會引起損耗和反射，光纖未端的破裂端面由于未端端面的不規則性會產生各種菲涅爾反射峰或者不產生菲涅爾反射。如果光標設置不夠準確，也會產生一定誤差。

三、提高光纜線路故障定位準確性的方法
１、正確掌握儀表的使用方法
（1）正確設置ＯＴＤＲ的參數
使用ＯＴＤＲ測試時，必須先進行儀表參數設定，其中最主要是設定測試光纖的折射率和測試波長，只有準確地設置了測試儀表的基本參數，才能為準確的測試創造條件。
（2）選擇適當的測試范圍檔
對于不同的測試范圍檔，ＯＴＤＲ測試的距離分辨率是不同的，在測量光纖障礙點時，應選擇大于被測距離而又最近的測試范圍檔，這樣才能充分利用儀表的本身精度。
（3）應用儀表的放大功能
應用ＯＴＤＲ的放大功能就可將光標準確置定在相應的拐點上，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米的比較準確的測試結果。
２、建立準確、完整的原始資料
準確、完整的光纜線路資料是障礙測量、定位的基本依據。因此，必須重視線路資料的收集、整理、核對工作，建立起真實、可信、完整的線路資料。在光纜接續監測時，記錄測試端至每個接頭點位置的光纖累計長度及中繼段光纖總衰減值，同時也將測試儀表型號、測試時折射率的設定值進行登記。準確記錄各種光纜余留。詳細記錄每個接頭坑、特殊地段、Ｓ形敷設、進室等處光纜盤留長度及接頭盒、終端盒、ＯＤＦ架等部位光纖盤留長度，以便在換算故障點路由長度時予以扣除。
３、保持測試條件的一致性
障礙測試時應盡量保證測試儀表型號、操作方法及儀表參數設置等的一致性，使得測試結果有可比性。因此，每次測試儀表的型號、測試參數的設置都要做詳細記錄，以便于以后利用。
４、靈活測試、綜合分析
障礙點的測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行雙向故障測試，并結合原始資料，計算出故障點的位置,再將兩個方向的測試和計算結果進行綜合分析、比較，以使故障點的具體位置的判斷更加準確。當故障點附近路由上沒有明顯特征、具體障礙點現場無法確定時，可采用在就近接頭處測量等方法，可在初步測試的障礙點處開挖，端站測試儀表處于實時測量狀態。