基站光缆线路故障处理与维护

　摘要

光纤通信技术现在已经从光通信中脱颖而出，并且已成为现代通信的重要支柱之一，在现代电信网中起着非常重要的作用。光纤通信做为一项新的技术，他最近几年来发展速度特别快、应用面特别广这是通信历史上非常少见的，同时也是世界新技术革命的标志和以后信息社会中所有信息的重要传输方式。光纤通信就是利用光波当做载波，用基站光缆做为传输介质将信息从一个地方传输至另一个地方的通信方式，它叫做有线光通信。当前，基站光缆以它传输频带比较宽、抗干扰性好和信号衰减相对小，而比电缆、微波通信的传输优越，已经变成世界通信中的主要传输方式了。通信地发展过程是不断提高载波频率以扩大通信容量的一个过程，基站光缆作为载频已经达到载波的上限了，因为光本身就是一种频率特别高的电磁波，所以用光作为载波进行通信的容量非常大，是过去通信方式的上百甚至成千倍，它有巨大的吸引力，光通信早就是人们追求的目标，也必然是未来通信发展的方向。

关键词：光纤；通信；基站光缆；传输

　第一章绪论

所有通信系统都是由三个部分组成的，分别是是发送和传输以及接收，光纤通信也是这样。需要传输的信息在发送端输入到发送机中，是将信息叠加或者调制到作为信息载体的载波上，然后把已经调制好的载波通过传输介质传送到远处的接收端，由接收机解调出原本的信息。一般来说，信息的载波是射频波、毫米波微波或微波等。传输媒质一般是金属导线、金属波导管或者大气等。但这些年来用光波当做载波，光纤当做传输介质的光纤通信突然发展十分迅速，现在已经是IT产业的支柱。

1966年，英籍华人高锟预想到使用玻璃可以制做成衰减仅为每公里20db的通信光纤。当时，世界上最好的光学玻璃衰减大约为每公里1000db左右。1970年，X康宁公司最先研制成衰减为每公里20db的基站光缆。由此，基站光缆正式进入了实用化地发展阶段，世界各国都开始开展基站光缆通信的研究。为了实现长距离的基站光缆通信，就必须减少光纤的衰耗。高锟早就提出只要降低玻璃内的过渡金属杂质离子就能降低光纤衰耗。还有就是，玻璃内的OH离子也对衰耗有严重的影响。到了1976年，人们想办法降低0H含量后突然发现低衰减的长波长窗口有:1.31pum、1.55pum。1980年，光纤衰减已经下降到了每千米0.2dB(1.55窗口下)，离理论值已经非常接近了。这样，就让进行长距离的基站光缆通信变成可能。与此同时，为了促进基站光缆通信的实用化，人们又及时地开发出了可以用于长波长的光源、发光管、激光器、光检测器等。应运而生的光纤成缆、工程应用仪表和性能测试以及光无源器件等技术渐渐成熟，这些都为光纤基站光缆做为新的通信传输媒介奠定了很好的基础。1976年，X西屋电气公司在亚特兰大成功地进行了世界上第一个44.736Mbit/s且传输110km的光纤通信系统的现场实验，使光纤通信向实用化迈出了第一步。1981年之后，已经可以用光纤通信技术大规模的制成商品并推向市场。

我国是从二十世纪七十年代初开始研究的光纤通信技术。1977年，武汉邮电研究院成功研制出了中国的第一根阶跃折射率分布的、波长是0.85um的多模光纤。后来又成功研制成了单模光纤和光通信设备，以及特殊光纤。现在，我国基站光缆通信产业已经能生产光纤基站光缆、光端机、光电器件和其他工程应用方面的配套仪表器件等。从这里可以看出，我国已经具有大力发展基站光缆通信的实力了。

总之，光纤通信的发展从1970年到现在虽然只有40多年的时间，但基站光缆通信技术已经取得了非常惊人的进步。用带宽特别宽的基站光缆当做传输信息的载体去实现通信，这个几十年来人们梦寐以求的幻想在今天已经变成了现实。

　1.1选题背景

随着国民经济的发展，语言、图像、数据等通信业务异常迅猛地增长，尤其因特网的快速兴起，各大城市上网人数与日俱增，现有的通信网在主要干线传送网方面虽已扩容，但还不能满足信息量快速发展的要求，扩大网络容量和覆盖面已成为急待解决的问题。基站光缆通信的发展，从二十世纪八十年代初的多模光纤850纳米波长的通信开始，后来又经过了单模光纤1310纳米波长的PDH系统、单模光纤1310纳米波长的SDH系统和1550nm波长的SDH系统。到了1995年，因为光纤放大器的商用化与波分复用技术的渐渐成熟，进入了光纤通信使用WDM系统的快速发展时期。光纤通信是在需要与可能两个条件具备的情况下发展的。所以，其发展之快、应用范围之广、更新速度之快是通信史上罕见的。

1.2选题的目的与意义

光纤通信的大发展，对从事通信工作的人来说，既是机遇，又是挑战。为迎接这一挑战，广大从事光纤通信的人员，只有进一步学习和掌握光纤通信新技术，不断提高设计、施工与维护质量，加强维护管理，有预见性地防止和及时排除光纤运用中的干扰和故障，才能实现网络的有效扩容、良好运用、稳定发展的要求。

　1.3国内外研究现状

　　1.3.1国内研究现状

现在光纤通信已经变成了现代通信网最基本的组成部分。伴随着国民经济的发展，图像、语言、数据等信息量急剧增加，特别互联网的迅速兴起，对于通信网容量的需求非常迫切，所以，扩大通信网的容量，已经是当务之急。社会的需求促进了光通信的发展，通信网扩容首先要解决传输媒介之不足，光纤传输特性应满足扩容的要求。

我国光通信是20世纪80年代初开始的，当时采用的是多模基站光缆通信，运用在850纳米窗口。八十年代末使用PDH系统，运用在单模光纤的1310纳米窗口。到1993年，又开始使用SDH系统，运用在1310纳米或1550纳米窗口。现在WDM系统运用在1550纳米窗口，采用的多波复用技术，对光纤特性提出大容量、长距离的要求。相应的，单模光纤在G.652常规单模的基础，容出G.653零色散位移光纤，这种光纤因非线性效应不能满足需求，紧接着出现G.655非于名数位移光纤，这种光纤目前世界上正在被大量采用。到1998年X康宁公司又推出大有效面积的非零色散位移光纤，现在正在扩大使用阶段。为适应G.652的扩容要求，研究出色散补偿光纤。这种光纤因为衰减大，需要加光放大器，因为投资大，在我国尚未普及开来。随着信息社会发展，还将会出现更新、更完美的传输性能的光纤。

　1.3.2国外研究现状

为了能够在一根光纤上可以开放更多的波分复用信道，国外开发出了一种“全波光纤”的单模光纤，它是ITU-T652.C规定的低水吸收峰单模光纤。二氧化硅系光纤的谱损曲线上，在第二传输窗口1310纳米区和第三传输窗口1550纳米区之间的1383nm波长附近，一般有一个水吸收峰。经过新的工艺技术的突破，全波光纤基本消除了这个水吸收峰，和普通单模光纤相比，在水峰处的衰减减低了2/3，使有用波长范围增加了100纳米，也是打开了第五个传输窗口1400纳米区，让原来分离的两个传输窗口连成了一个很宽的大的传输窗口，使光纤的工作波长从128纳米延伸到了1625纳米。

为了能够提升基站光缆的传输密度，近几年国外开发出了一种多芯基站光缆。据报道，一种四芯光纤的玻璃体部分呈四瓣梅花状，涂覆层外形为圆形，其外径与普通单芯光纤相同。光纤的折射率分布采用突变型时，光纤的平均衰减在1310nm波长上为0.375+0.01dB/km；在1550nm波长上为0.225+0.01dB/km。这种光纤的接头使用的是硅棒加热热缩管的方式，它的接头损耗平均值0.17dB，标准偏差是0.10dB。现在，基站光缆以它传输频带宽、信号衰减小和抗干扰性好，而比电缆、微波通信的传输方式更好，已逐渐变成世界通信时所采用的主要传输方式。本论文主要研究日常工作中的基站光缆线路维护和测试。

　1.4研究内容

根据日常工作中存在的问题，本研究将重点研究以下内容：

（1）基站光缆的维护

简述基站光缆线路维护的目的和维护方式以及可维护参数。

（2）基站光缆的故障处理

结合日常工作，浅谈基站光缆线路抢修和故障处理方式。

（3）光时域反射仪(OTDR)

详细介绍光时域反射仪(OTDR)的外观结构、使用方法、曲线分析、事件分析、参数设置和数据获取等。

　1.5研究思路与论文结构

本论文结合铁路基站光缆维护和故障处理以及日常工作中遇到的问题，分析了光纤通信系统的应用和发展。根据以上研究思路，本论文共分为五章。

第一章简要介绍选题背景、选题目的和意义、国内外的研究现状、论文的研究思路和方法。第二章简述基站光缆线路维护的目的和维护方式以及可维护参数。第三章结合日常工作，浅谈基站光缆线路抢修和故障处理方式。第四章简述光时域反射仪(OTDR)的外观结构、使用方法、参数设置、数据获取、曲线分析和事件分析。第五章对全文做了总结，并提出了本论文有待进一步研究的问题。

　第二章通信基站光缆的日常维护

基站光缆线路维护总起来讲分光纤衰减特性维护与基站光缆线路护套和基站光缆接头盒的维护。基站光缆线路和护套维护主要是基站光缆径路维护和基站光缆护套特性维护。当前，基站光缆线路只进行了基站光缆线路的径路维护，实际上是基站光缆线路的径路看护，没有进行实质性的护套特性维护，因而造成基站光缆线路存在着严重的设备隐患。这些隐患有:接头盒进水、缆身进水、光纤衰减增大或断纤等。接头盒及缆身进水都是由于基站光缆线路没有进行日常的线路护套的维护造成的。基站光缆线路的维护重点主要是要从光纤衰减特性和基站光缆线路护套的特性入手，对它的两个特性的变化要测试和分析，找出其中影响基站光缆特性变化的原因是什么，同时想出解决问题的办法。在基站光缆的日常维护与重点整治工作中，将线路中存在的各种隐患逐一解决。

　2.1基站光缆线路的维护目的

基站光缆线路维护的目的主要是：

（1）为了能够延长基站光缆线路的使用寿命。

（2）为了能够保持光纤特性稳定，缩短故障延时。

（3）为了能够减少基站光缆线路的故障率。

　2.2基站光缆线路的维护方式

一般来说，基站光缆线路的维护有三种方式，主要有：纠正性维修、受控性维修以及预防性维修。铁路基站光缆线路的维护，这三种维护方式都要采用，所以把他叫做综合性维护方式。

（1）预防性维修

预防性维修主要是按照预定的周期和规定的标准进行维修。比如：基站光缆的日常维修:每个维护人员可以分管20千米左右的基站光缆线路，主要是负责线路的巡回，看护线路的标石、埋深和基站光缆径路防护以及有无外界妨害等等。这种维修方式的目的是为了降低基站光缆的故障率和性能劣化的概率。

（2）受控性维修

受控性维修的原则，是将自动、人工监测取得的信息和来自调查、申报等方面的信息，经综合后来控制维修的项目、内容、工作量以及投资等，然后由维护中心进行维护。

（3）纠正性维修

纠正性的维修其实就是故障抢修。故障抢修就是要突出一个抢字，是要求恢复时间要快。为了达到这个目的，要求在诊断中，不要只是依靠机房里的仪表显示数据，还要通过现场勘测、调查、走访等多种方式结合，多多了解故障附近的地形和地貌，以及有无工程施工、烧荒、村民动土等有关基站光缆线路周围环境的变化情况，这对于加快故障诊断是有好处的。

　2.3可维护参数

　　2.3.1提高基站光缆线路的可靠性

（1）基站光缆本身的问题

光纤成缆时有关技术问题处理得不够适当，以及光纤本身的内在缺陷、基站光缆线路施工技术不当等，影响基站光缆的可靠性。这是维护者本身无法改变的，但和设计选型、选厂有密切关系，可作为经验教训提供给设计者。

（2）维护方式的影响

维护是能够保持和恢复基站光缆线路性能的一种有效手段。为了能更好地完成这一目的，就要充分考虑维护组织、维护方式、维护周期、维护机具等一些因素，以及是否符合设备的独特要求和我国的国情、路情。

（3）基站光缆线路的使用环境

设备的使用环境是使设备能充分发挥效益、延长使用年限的主要外部因素。它包括埋深压强变化范围、气温变化范围、土壤腐蚀情况、空气污染腐蚀、紫外线照射、雷电危害、机械损伤等，

　2.3.2可维护参数

（1）故障检测效率

设备状态的检查，又分为人工检查和自动检查。基站光缆线路自动检查系统可以很快的检查到故障点。

没有检查系统的时候就只能用人工来完成。人工检查可以从两个方面提高人工检查故障点的效率：一是要有性能良好的检测仪表，要有动态范围够用、分辨率足够高的OTDR等；二是维修人员要具备一定的技术水平，实践经验要比较丰富。

（2）维修与抢修时间维修工时、周期、机具和抢修时间(即故障延时)等，都影响设备的运用效率。尤其故障抢修时间，它和障碍检测手段、检测机具、仪表分布、交通工具、抢修组织健全程度、领导重视程度等有关。

（3）维修人员的技术水平

一般认为：基站光缆线路与光、电数字设备一样技术复杂、维修简单，这是相对于日常值班的人员而言的。另一方面来，怎样用好人工检测仪表和检查系统，并且能够正确处理检测出的数据，提出工作计划，能够预见性地防止故障，这又需要有比较高的技术水平。因此，搞好一般培训和高级培训是基站光缆线路维护质量好坏的关键。

　第三章通信基站光缆的故障处理

通信基站光缆线路是通信系统的重要组成部分。为了保证通信系统的安全畅通，这就需要做好通信基站光缆线路的维护和故障处理工作，要保持线路和设备一直处于标准状态和拥有良好的性能，在出现故障时，及时采取措施尽快修复，以减小对整个通信系统的影响。

　3.1基站光缆的接续

（1）仪表、材料、器具的准备

①仪表准备：检查熔接机各项参数设置是否符合所要接续光纤的参数要求，可用与待接光纤相同的光纤做熔接试验，调整参数获得最佳熔接效果，以确认设备工作在最佳状态。

②工具材料检查准备:检查基站光缆接续常用工具材料是否齐全，主要有:断线钳、护套开剥器、纵剖刀(基站光缆纵剖时需要)、大钳子、斜口钳、前刀、尖嘴钳、壁纸刀、卷尺、扳手及加固件用各种工具、帐篷(大企)、操作台、照明灯、记录笔、酒精(无水乙醇)、脱脂棉、基站光缆接头盒、手套、壁纸刀片、稳固接头盒用小料、胶带、标签、防护管、扎带、自粘胶带等。

③相关资料准备:详尽了解待熔接基站光缆的出厂资料，具体有基站光缆型号、光纤参数等。要熟悉掌握所采用基站光缆接头盒性能、参数确定接续工艺，根据不同的基站光缆接头盒确定光纤收容长度、基站光缆开剥长度、固定模式等。

④机具准备：车辆、发电机、照明用具、开挖工具等。

（2）基站光缆接续前的现场准备

①用铁锹等将接续场地弄平整，把工作台及所需工具、材料放置好，然后将工具盒、材料擦干净。

②用内六角扳手把基站光缆接头盒打开，取出光纤盘留盘，待用。

③把要进行接续的基站光缆外护套清洁干净(长度约为2m)。

（3）基站光缆开剥

①根据现场情况确定基站光缆开剥的长度，一般基站光缆两头的开剥长度约为1.5m左右。

②把基站光缆环切刀放到基站光缆的开剥位置，不断调节刀片进深，顺着基站光缆横向绕动环切刀，把基站光缆护套割开后取出环切刀，来回轻折基站光缆，使外护套完全断开，然后取出基站光缆外护套。

③松开扎带和阻水带，沿着开缆处剪齐。

④清洁基站光缆填充的油膏。

⑤分开纤芯和钢丝。

⑥用钳子剪断钢丝并留余长15cm。

⑦沿开缆处把填充管剪去。

（4）连接支架、加强芯安装及松套管预盘留

①调整工作台基站光缆支架上的基站光缆距离，使两侧基站光缆基本对直。

②把基站光缆连接支架托在纵剖基站光缆下面，并用基站光缆固定卡夹住缆身，然后用螺钉紧固在支架端头固定块上，基站光缆固定卡边缘距外护套切口5mm。

③清洁及核对基站光缆套管。

④将基站光缆加强芯在距离基站光缆外护层环切点10cm处剪去，两侧都留下10cm长的钢丝。

⑤把纤芯整理预盘留号，用扎带将塑料套管绑在连接支架的套管预留处内，扎带不能太紧，以套管可以自由伸缩为宜。

⑥将基站光缆内的钢丝端头卡入带槽螺栓内，上好螺帽，用扳手拧紧，并把钢丝两头打弯。

（5）收容盘的安装

①用酒精棉把基站光缆接续所需要的工具、材料擦干净。

②理顺塑料套管。

③把光纤收容盘上的两个孔对准连接支架上的孔位，并用螺栓拧紧。

④把光纤收容盘上的两个孔对准连接支架的塑料套管，用钳子在距离基站光缆外护套切口11cm处切割一刀，轻轻折断，然后抽出，即可去除塑料套管。

⑤用酒精棉擦净光纤上的油膏，再把光纤放进盘留板的引入槽内，用扎带把光纤塑料套管绑在槽孔上，绑扎不要太紧，应该稍微可以松动。

⑥光纤熔接机及纤芯切刀放置在操作台上，并把熔接机电源线连接好。

（6）光纤接续

①调整熔接机设置参数。

②利用多余的光纤做放电试验，检查放电情况

③取出光纤，用酒精棉清洁油膏，穿好热缩管，用剥纤钳剥开涂覆层，用酒精棉清洁干净。

④用光纤切割刀切割4cm光纤，将切好的光纤放进熔接机的V刑槽内

⑤开始熔接，观察光纤切割端面是否整齐，端面是否整齐。如果没有异常可以让熔接机继续工作，直到熔接结束。

⑥观察熔接后的图像有没有气泡等现象，观察熔接机损耗估算值，估算损耗大小，如果合格，打开防风罩取出光纤，把热熔管推到接续点处，放到托盘里等待测试结果。

⑦联系测试人员进行测试。如果测试结果不合格，掰断重新熔接。

（7）光纤收容

①固定光纤热熔管：按光纤纤序把保护管按顺序卡入槽内，固定好后在束管上做好标签。

②收容光纤：把光纤采用单一圆圈或8字盘绕方法收容，光纤盘留半径不得小于4cm。

③联系测试人员对接续点进行再次测试。

④测试完毕盖好收容盒盖。

⑤收容完毕后，固宗好收容盘，把接续卡填好，准备上盒盖。

（8）接头盒密封

①在距基站光缆固定卡外侧60mm处用砂纸将缆身打毛并用酒精清洁

②在密封区域用胶条缠绕，安装堵头并在堵头上缠上胶条。

③把两根胶条嵌入接头盒两边的槽道内，多余的部分剪去。

④盖上盒盖，上下对齐，放入紧固螺栓，对角交替拧紧所有外部的紧固螺栓。

（9）基站光缆接头机械保护

①接头坑底必须足够平整、宽敞，保证基站光缆的弯曲半径要大于基站光缆直径的15倍。

②把基站光缆接头盒放置在坑底，接头盒两头引出的基站光缆长度不小于50cm

③用土将接头坑填满，做好标识，以便盒内再次出现故障后可以及时找到

　3.2基站光缆成端

ODF架的结构一般由机柜、基站光缆配线箱(单元盒)、绕线盒、收容盘等部分组成。基站光缆ODF架成端的具体操作步骤如下：

(1)基站光缆引人机房时，室外光单元盒缆预留20m，并做好防护。

(2)室内基站光缆弯曲半径需大于基站光缆外径的20倍，与其他配线平行敷设时应分开绑扎。

(3)将室内外基站光缆金属加强件、金属外护套作绝缘处理。

(4)将光纤塑管穿人收容盘，用绑扎带固定。

(5)将尾纤穿人收容盘约600mm，按规定顺序编号，并用标签纸标注。

(6)把ODF架侧的尾纤与室内基站光缆接续好。

(7)用OTDR监测接续损耗。

(8)星纤跳接时，应从ODF固定进线孔进人，禁止不同方向混讲，冗全星纤全部盘留到中线区域，绕线要通顺流畅，禁止交叉。

(9)尾纤接人收容盘上的活动连接器时，要求尾纤进入方向与活动连接器倾斜方向一致，禁止反转和扭曲。

　　3.3基站光缆的故障处理

　　3.3.1故障检测方式

基站光缆线路故障一般是断线故障，即使是衰减增加导致的故障，也和断纤反应是一样的。下面叙述故障检测的顺序。当前的铁路基站光缆，只有少数几条线路采用了基站光缆自动监测系统，有基站光缆自动监测系统能自动检测出光纤故障点，不用下述1~3项的检测方法；没有上基站光缆自动监测设备的基站光缆线路，要用下述的1~3项的方法检测基站光缆故障点。

（1）自动监测

铁路长途通信基站光缆当前的自动监测主要是利用光通道的误码监测系统，对基站光缆线路来讲它只能发现哪个中继段有大误码，之后光端机自动切换到备用光纤，同时发出故障告警。这就是说自动监测的最小区段为光中继段。

（2）检查活动连接器

在一个光中继段中，一般有两个光纤活动连接器。光中继段衰减不良可能是光纤不良，也可能是光活动连接器不良。因此对故障的光中继段，首先用光纤活动接头断面检查仪观察断面，看是否有不清洁和破损情况。如果是连接器不良或不清洁，就要及时更换或擦洗。在保证两个连接器衰减特性正常，而光中继段衰减不正常时，再测试基站光缆线路。

（3）OTDR测试

如果基站光缆线路不良，要用OTDR对故障光纤进行测试。测试时要按前述消除怪峰影响的方法，找出故障点的大约位置。

（4）现场调查

经验证明，光纤断纤大部分都是外界妨害造成的，如打井队钻断、推土机推断、栽杆塔挖断、挖机挖断、打地线时打断等。总之，一般是有人或机械在基站光缆断线处动土施工造成的。通信工区的故障处理人员应该首先到现场沿着基站光缆径路观察，寻找基站光缆中断地点，或者观察附近有无施工，走访工程施工人员，询问是否发现异状。采用这种方法一般都能很快的找到基站光缆断点。

（5）找出不易发现的基站光缆断线点

有时候可能会出现推土机推出新土几十上百米，把基站光缆推断。处理故障的人员发现动土的面积太大，不易很快找出故障点，此时可以用基站光缆塑料护层故障测试仪，在靠近断点最近的基站光缆接头处，把接头盒打开，从基站光缆金属护套送人断续的交直流脉冲信号，用塑料护层故障测试仪在故障点附近沿径路探测，很快就会找到基站光缆的断线点。

（6）对故障仪表的管理

对故障检测仪表的管理，主要是对检测仪表OTDR、活动接头端面检查仪、微型OTDR、塑料护层故障测试仪等抢修故障仪表，以及相关的备件、各种测试线等要晏善保管，定期检查，随时保证处在良好的状态。

搞好检测管理的另一方面是维护人员培训。上述的故障抢修仪表都比较昂贵，使用起来也很复杂。故障检测人员不仅要会用仪表，而且要能排除各种干扰，如怪峰现象等，迅速而准确地测出故障点，对缩短故障延时起到积极的作用。要做到这一点，故障检测人员要有比较高的技术水平和丰富的测试经验，并具有很强的分析判断能力。要具备这样的技术条件，必须强化对检测人员的实际培训，提高理论联系实际的能力，加强学以致用的思想意识，使他们在各种奇形怪状的测试曲线面前能够去粗取精地抓住关键，尽快地找到故障点。

　3.3.2故障抢修组织

由于基站光缆通道的通信容量非常大，基站光缆出故障时影响往往是很多业务。所以，基站光缆故障延时就是故障抢修的主要问题。从另一方面来看，基站光缆接续不同于电缆接续那么容易，光纤必须用熔接机接续，由于熔接机价格昂贵，维修配备比较少，一般一个工区只有一台，如管辖300~400km基站光缆，故障的抢修时间就受到了限制。再加上光纤熔接机熔接的时候也是有要求的，比如温度要求在5摄氏度以上，并且要在有防护措施的场所才能接续等等，为了满足这样的一些条件，尤其是冬天，故障延时就会更长一些了。基站光缆的故障抢修应该从克服以上困难出发，想尽各种方法来缩短故障延时考虑组织的建立和分布。

目前，只有车间所在地才有熔接机、OTDR、光源、光功率计等设备，所以应该由车间组织起抢修队伍，包括：组织指挥、通信联络、交通工具、备品设置、抢修骨于人员的配备等等。这个队伍是正式恢复基站光缆的抢修队伍。为了缩短故障延时，还应当成立临时恢复基站光缆的抢修队伍，其特点是分布面广、小而灵、速度快。这只有综合工区来承担。所以在综合工区中应配备抢修基站光缆及其相应的工具箱和一些必要的备品。这些抢修工具和器材应由专人保管、检查，保证随时处在良好状态。对抢修人员还要组织培训，要求能准确而迅速地接通光纤。车间、基层维护单位作为临时恢复基站光缆抢修组的后盾，应保证要人有人、要什么有什么，全力支持综合工区的抢修工作。

　3.3.3减少故障的各种措施

（1）基站光缆线路的日常维修，采用个人承包的维护方式。这种方法可以加强承包人的事业心，发挥他们的主动性。如：为了基站光缆线路的安全，他们动脑筋想办法，在基站光缆径路附近的农村，向村民做好宣传工作，发动群众协助维护基站光缆线路。大量的事实证明，承包的维护方式是当前保证基站光缆线路安全行之有效的方法之一，由于承包费等条件限制没有大面积的推广，但各级领导都一致认为承包是好办法。

（2）路村联防。有的基层维护单位经过与基站光缆附近农村的村民联系，宣传、走访，建立了感情，制定出“联防”保护基站光缆的具体办法并签定了协议。遇有危及基站光缆安全的情况，村民都能及时报告有关工区，对保护基站光缆，可以减少基站光缆外界损伤的故障。

（3）定期检查基站光缆线路的径路、埋深，保证径路标识清晰、完整，尤其是接头处一定要有标识，这对于缩短故障延时故障非常有利。这就是说要加强日常维护。经验证明，若想做到这一点，采取基站光缆径路承包制是一个最好的制度保证。搞好长途基站光缆线路的管理，不是仅按上述的三个方面，即资料、特性、故障做好记实就可以了，更主要的是要对这些资料进行综合性全面分析：

①从历年的资料中找出损耗增加的接头、衰耗大的法兰头等，再从以往的测试数据中推算出损耗的增长速度，推算它的使用寿命，最后定出大修时间和施工方案。

②随着基站光缆使用年限的增加，基站光缆接头的数量也在不断增加，从中找出接头的增加速度和新增接头的平均衰耗值，对基站光缆的大修周期的制订就可以做到心中有数。

③从光纤裂纹以及增长速度，结合它所在位置的外部环境，如外部有容易使基站光缆受损的环境，光纤受有外部压力、强电等的影响等等，综合分析出维护的方法，改善措施，总结出经验与教训。

④从高温、低温下的光纤衰减及衰减分布曲线中总结出外界温度的变化对光纤的衰减产生的影响，衰减跟随温度变化的自动恢复能力，基站光缆老化的规律等，为以后基站光缆线路的设计和大修提供有利的依据。

　　3.3.4常见故障的处理方式

由于野外施工或者光纤自身随时间劣化等原因造成的基站光缆线路中断影响通信业务的被称为基站光缆线路故障。基站光缆中断不一定都会产生业务的中断，一般情况下形成的故障会导致业务中断的才按故障处理程序外理，不影响业务没有形成故障的一般按割接程序处理。基站光缆线路的故障一般有以下几种：

(1)其中一芯或几芯光纤之前的接续点损耗增大或断纤。

(2)其中一芯或几芯光纤衰减曲线出现台阶。

(3)之前的接续点衰减台阶水平拉长。

(4)基站光缆全部中断

1.单芯或多芯光纤原接续点损耗增大或断纤

(1)原因分析

常见情况为原接头盒内发生问题，可能存在以下几种原因：

①光纤接续时接续不牢、接头盒封装时加强芯固定不紧等。

②冬季天气严寒，当有降雪时，可能会导致接头盒内进水然后结冰，冻断或冻伤光纤，容易导致衰减增大或光纤中断。

③温度过高，导致基站光缆护套及其他保护材料损坏，影响光纤特性。

(2)处理方法

使用OTDR测试判定故障位置，打开原接头盒检查。整理弯曲半径小的光纤，有故障的光纤重新接续。

2.单芯或多芯光纤衰减曲线出现台阶

(1)原因分析

基站光缆受机械力扭伤，部分光纤受力但尚未断开。

(2)处理方法

用OTDR测测出故障位置，然后检查基站光缆的外观。如果有明显打弯，理顺后，再测一遍基站光缆，如果扭伤不严重，故障可能恢复；如果扭伤比较严重，就必须重新接续。

3.原接续点衰减台阶水平拉长

(1)原因分析

在原接续点附近出现断纤故障。

(2)处理方法

使用OTDR测试判定故障位置，进行接续处理。

4.光纤全部阻断

(1)原因分析

基站光缆受外力影响挖断或拉断等。

(2)处理方法

使用OTDR测试判定故障位置，进行基站光缆接续处理。

3.4基站光缆绝缘节制作基站光缆绝缘节安装步骤

(1)打开绝缘节，取出连接支架及配件。

(2)将需安装绝缘节的基站光缆1米内清洗干净并理顺。

(3)从中间25厘米处，用开剥刀把基站光缆内外护套开剥去除，然后擦拭干净。

(4)用断线钳把基站光缆中的钢丝在中间剪掉2厘米，然后把基站光缆两头的钢丝分别穿入连接支架上的带槽螺栓，然后把螺帽拧紧，保证两头的基站光缆钢丝间距为10厘米。

(5)把绝缘节下盒子的下半部分从下到上套到连接支架上，标出密封区城，然后在密封区域用胶条缠好，缠绕外径一般为2.5CM。

(6)把两根胶条分别嵌进下盒体两边的槽道内，并从下到上托起下盒子使两端的胶条进入盒体密封区。

(7)将上盒体盖到下盒体上，上下对齐，交替对角拧紧所的有外部紧固螺栓。

　第四章光时域反射仪(OTDR)

光时域反射仪(OTDR)是一种利用光线在基站光缆中传输时产生的背向散射和菲涅尔反射而制成的精密的光电一体化仪表。它日常的基站光缆测试、维护和故障处理的时候，可以测试出基站光缆的断点、衰耗点、基站光缆的长度、活动尾纤连接器等。

　4.1外观结构

OTDR的外观结构，由液晶屏、按键、光纤接口、输出接口组成。

　4.2使用方法

测试过程分为四步:参数设置、数据获取、曲线分析和事件分析。

　4.2.1人工设置测量参数

(1)波长选择

波长不同，对应的光纤特性也不同，系统传输通信波长一般就是测试波长，例如；系统如果是1550nm波长，测试波长就一定是1550nm。

(2)脉宽(PulseWidth)

要想测量范围更大，测量距离更长，脉宽就要设置的更大。但是在OTDR曲线波形中产生的育区也会更大；短脉冲注入的光平虽然不高，但却能够减小盲区。ns一般用来表示脉宽周期。

(3)测量范围(Range)

OTDR测量范围是指OTDR测试距离的最大长度，这个参数主要是决定可以取样的分辨率的大小。最好的测试距离一般是被测基站光缆长度的1.5-2倍距离左右。

(4)平均时间

由于后向散射光信号极其微弱，一般采用统计平均的方法来提高信噪比，平均时间越长，信噪比越高。

(5)光纤参数

光纤参数主要是设置折射率n和后向散射系数。这两个参数一般是出厂设置的，一般不需要改动。

　4.2.2数据获取

现根据被测基站光缆情况，设置好参数，然后按开始键，等待测试结束后，OTDR就可以显示出被测基站光缆的数据，包括被测基站光缆的长度、衰耗点、累计损耗、平均损耗等测试数据。

　4.2.3曲线分析

判断曲线是否正常的方法：

①曲线主体斜率基本一致，且斜率较小，说明线路赛减常数较小，衰减的不均匀性好

②如果没有明显台阶，就可以说明线路接头的质量较好，一般要求接头损耗不大于0.2db

③尾部反射峰较高，说明远端成端质量较好。

(2)异常曲线分析

①曲线有大台阶

如果曲线有明显台阶，如果衰耗点有接头，说明这个接头接续不合格或者这根光纤在盘流盘中受损；如果此处没有接头，说明在此处基站光缆可能受到了挤压或弯曲半径太小。

②曲线有段斜率较大

此段曲线斜率明显较大，说明此段光纤质量不好，衰耗较大

③曲线远端没有反射峰

无反射峰曲线比段曲线尾部没有反射峰，说明此段光纤远端成端质量不好或者远端光纤在此处折断

④正增益现象处理

正增益现象：在OTDR的曲线上有可能会有正增益现象。正增益是因为在熔接点之后的光纤比熔接点之前的光纤产生更多的后向散光而形成的。事实上，光纤在这一熔接点上是熔接损耗的。常出现在不同模场直径或不同后向散射系数的光纤的熔接过程中，因此，需要在两个方向测量并对结果取平均作为该熔接损耗。在实际的基站光缆维护中，接头平均损耗为小于或等于0.08dB。

　4.2.4事件说明

在光纤分析结果中，“事件”是指由于有损耗的连接(微弯、连接器或熔接点)造成的衰减异常、反射连接(连接器或光纤断裂)或光纤远端，事件表中只列出超出预设阈值的事件。超出告警阈值的事件在事件表中用高亮度红色显示。

4.3注意事项

　　4.3.1光纤质量的简单判别

正常情况下，OTDR测试的基站光缆曲线主体斜率基本是一样的。如果某一段的斜率比较较大，就可以说明表明这一截衰减比较大；如果曲线主体是不规则的形状，斜率波动比较大，就可以说明光纤质量非常，已经不符合通信要求了。

　4.3.2波长的选择和单双向测试

1550nm波长的测试长度更长，1550nm比1310nm光纤对弯曲更加敏感，1550nm比1310nm的单位长度的衰耗更小，1310nm比1550nm测试结果的熔接或连接器的损耗会更高。在实际的基站光缆日常维护中一般两种都测，然后进行比较，才能得出更好的测试结果。

　4.3.3接头清洁

尾纤接头插入OTDR之前，必须用酒精棉清洁。

　4.3.4折射率与散射系数的校正

就光纤长度测量而言，折射系数每0.01的偏差会引起7m/km之多的误差，对于较长的光线段，应采用基站光缆制造商提供的折射率值。

　4.3.5附加光纤的使用

附加光纤是一段用于连接OTDR与待测光纤、长300~2000m的光纤，其主要作用为前端盲区处理和终端连接器插入测量。

　4.3.6测试误差产生的主要因素

（1）OTDR测试仪表存在的固有偏差。

（2）测试仪表操作不当产生的误差：

①设定仪表的折射率偏差产生的误差；

②量程范围选择不当；

③脉冲宽度选择不当；

④平均化处理时间选择不当；

⑤光标位置放置不当。

　结论

光纤通信的发展依赖于光纤通信技术的进步。目前，光纤通信技术已有了长足的发展，新技术也不断涌现，进而大幅度提高了通信能力，并不断扩大了光纤通信的应用范围。对光纤通信而言，超高速度、超大容量和超长距离传输一直是人们追求的目标，目前，光纤通信已成为一种最主要的信息传输技术，迄今尚未发现可以取代它的更好的技术。从现代通信的发展趋势来看，光纤通信也将成为未来通信发展的主流。人们期望的真正的全光网络的时代也会在不远的将来如愿到来。

　参考文献

[1]张克宇，滕方奇.通信基站光缆的维护与施工.中国铁道出版社，2019.

[2]王邠，李永芳.铁路通信技术.中国铁道出版社，2020.

[3]王保国，王培.铁路通信工(通用基础知识).中国铁道出版社，2020.

[4]张锡斌.基站光缆线路工程.人民邮电出版社，2019.

[5]崔忠文，徐清.高速铁路通信综合维修岗位.中国铁道出版社，2019.

[6]任军.通信设备维修及工程施工.中国铁道出版社，2019.

[7]王健.通信设备维修及工程施工.中国铁道出版社，2019.

　致谢

时光飞逝，大学的学习生活不觉已过。在这段美好的日子里，我在成长的道路上又迈出了小小的一步，这一步包含了我个人的努力，也浸透着各位师长、同学与朋友的心血与关怀。在论文即将完成之际，我愿借此机会向所有关心、帮助、支持和鼓励过我的老师、同学、朋友和亲人致以最衷心的感谢和最诚挚的祝福！本文是在老师的引导下完成的，在做毕业设计的这段时间来，老师在理论方面给予了我很大的帮助与支持。使我的毕业设计能得以顺利完成。她在我开题初期的时候提出了很多有益的建议，同时也很关心我的进展，在此，我要向她表示最真诚的感谢和最由衷的敬意。