光纜線路故障的分類(lèi),造成光纜線路故障的原因分析

由于外界因素或光纖自身等原因造成的光纜線路阻斷影響通信業(yè)務(wù)的稱(chēng)為光纜線路故障。光纜阻斷不一定都導(dǎo)致業(yè)務(wù)中斷，形成故障導(dǎo)致業(yè)務(wù)中斷的按故障修復(fù)程序處理，不影響業(yè)務(wù)未形成故障的按割接程序處理。

1 光纜線路故障的分類(lèi)

根據(jù)故障光纜光纖阻斷情況，可將故障類(lèi)型分為光纜全斷、部分束管中斷、單束管中的部分光纖中斷三種。

1.1 光纜全斷

如果現(xiàn)場(chǎng)兩側(cè)有預(yù)留，采取集中預(yù)留，增加一個(gè)接頭的方式處理；

故障點(diǎn)附近有接頭并且現(xiàn)場(chǎng)有足夠的預(yù)留，采取拉預(yù)留，利用原接頭的方式處理；

故障點(diǎn)附近既無(wú)預(yù)留、又無(wú)接頭，宜采用續(xù)纜的方式解決。

1.2 光纜中的部分束管中斷或單束管中的部分光纖中斷

其修復(fù)以不影響其他在用光纖為前提，推薦采用開(kāi)天窗接續(xù)方法進(jìn)行故障光纖修復(fù)。

2 造成光纜線路故障的原因分析

引起光纜線路故障的原因大致可以分為四類(lèi)：外力因素、自然災(zāi)害、光纜自身缺陷及人為因素。

2.1 外力因素引發(fā)的線路故障

（1）外力挖掘：處理挖機(jī)施工挖斷的故障，管道光纜因打開(kāi)故障點(diǎn)附近人手井查看光纜是否在人手井內(nèi)受損，并雙向測(cè)試中斷光纜（2）車(chē)輛掛斷：處理車(chē)掛故障時(shí)，應(yīng)首先對(duì)故障點(diǎn)光纜進(jìn)行雙方向測(cè)試，確認(rèn)光纜阻斷處數(shù)，然后再有針對(duì)性地處理。

（3）槍擊：這類(lèi)故障一般不會(huì)使所有光纖中斷，而是部分光纜部位或光纖損壞，但這類(lèi)故障查找起來(lái)比較困難。

2.2 自然災(zāi)害原因造成的線路故障

鼠咬與鳥(niǎo)啄、火災(zāi)、洪水、大風(fēng)、冰凌、雷擊、電擊

2.3 光纖自身原因造成的線路故障

（1）自然斷纖：由于光纖是由玻璃、塑料纖維拉制而成，比較脆弱，隨著時(shí)間的推移會(huì)產(chǎn)生靜態(tài)疲勞，光纖逐漸老化導(dǎo)致自然斷纖。或者是接頭盒進(jìn)水，導(dǎo)致光纖損耗增大，甚至發(fā)生斷纖。

（2）環(huán)境溫度的影響：溫度過(guò)低會(huì)導(dǎo)致接頭盒內(nèi)進(jìn)水結(jié)冰，光纜護(hù)套縱向收縮，對(duì)光纖施加壓力產(chǎn)生微彎使衰減增大或光纖中斷。溫度過(guò)高，又容易使光纜護(hù)套及其他保護(hù)材料損壞影響光纖特性。

2.4 人為因素引發(fā)的線路故障

（1）工障：技術(shù)人員在維修、安裝和其他活動(dòng)中引起的人為故障。例如，在光纖接續(xù)時(shí)，光纖被劃傷、光纖彎曲半徑太小；在割接光纜時(shí)錯(cuò)誤地切斷正在運(yùn)行的光纜；光纖接續(xù)時(shí)接續(xù)不牢、接頭盒封裝時(shí)加強(qiáng)芯固定不緊等造成的斷纖。

（2）偷盜：犯罪分子盜割光纜，造成光纜阻斷。

（3）破壞：人為蓄意破壞，造成光纜阻斷。

3 故障處理原則

以?xún)?yōu)先代通在用系統(tǒng)為目的，以壓縮故障歷時(shí)為根本，不分白天黑夜、不分天氣好壞、不分維護(hù)界限，用最快的方法臨時(shí)搶通在用傳輸系統(tǒng)。

故障處理的總原則是：先搶通，后修復(fù)；先核心，后邊緣；先本端，后對(duì)端；先網(wǎng)內(nèi)，后網(wǎng)外，分故障等級(jí)進(jìn)行處理。當(dāng)兩個(gè)以上的故障同時(shí)發(fā)生時(shí)，對(duì)重大故障予以?xún)?yōu)先處理。線路障礙未排除之前，查修不得中止。

4 制定線路應(yīng)急調(diào)度預(yù)案

制定應(yīng)急調(diào)度方案之前，應(yīng)對(duì)所有光纜線路的系統(tǒng)開(kāi)放情況進(jìn)行一次認(rèn)真摸底，根據(jù)同纜、同路由光纖資源情況，合理地制定出光纖搶代通方案。

應(yīng)急搶代通方案應(yīng)根據(jù)電路開(kāi)放和纖芯占用情況適時(shí)修訂、更新，保持方案與實(shí)際開(kāi)放情況的吻合，確保應(yīng)急預(yù)案的可行性。

應(yīng)急調(diào)度預(yù)案的內(nèi)容應(yīng)包括參與的人員、領(lǐng)導(dǎo)組織、具體的措施和詳細(xì)的電路調(diào)度方案。

5 光纜線路故障修復(fù)流程

1、故障發(fā)生后的處理，不同類(lèi)型的線路故障，處理的側(cè)重點(diǎn)不同。

（1）同路由有光纜可代通的全阻故障。機(jī)房值班人員應(yīng)該在第一時(shí)間按照應(yīng)急預(yù)案，用其他良好的纖芯代通阻斷光纖上的業(yè)務(wù)，然后再盡快修復(fù)故障光纖。

（2）沒(méi)有光纖可代通的全阻故障，按照應(yīng)急預(yù)案實(shí)施搶代通或障礙點(diǎn)的直接修復(fù)進(jìn)行，搶代通或修復(fù)時(shí)應(yīng)遵循“先重要電路、后次要電路”的原則。

（3）光纜出現(xiàn)非全阻，有剩余光纖可用。用空余纖芯或同路由其他光纜代通故障纖芯上的業(yè)務(wù)。如果故障纖芯較多，空余纖芯不夠，又沒(méi)有其他同路由光纜，可犧牲次要電路代通重要電路，然后采用不中斷電路的方法對(duì)故障纖芯進(jìn)行修復(fù)。

（4）光纜出現(xiàn)非全阻，無(wú)剩余光纖或同路由光纜。如果阻斷的光纖開(kāi)設(shè)的是重要電路，應(yīng)用其他非重要電路光纖代通阻斷光纖，用不中斷割接的方法對(duì)故障纖芯進(jìn)行緊急修復(fù)。

（5）傳輸質(zhì)量不穩(wěn)定，系統(tǒng)時(shí)好時(shí)壞。如果有可代通的空余纖芯或其他同路由光纜，可將該光纖上的業(yè)務(wù)調(diào)到其他光纖。查明傳輸質(zhì)量下降的原因，有針對(duì)性地進(jìn)行處理。

2、故障定位

如確定是光纜線路故障時(shí)，則應(yīng)迅速判斷故障發(fā)生在哪個(gè)中繼段內(nèi)和故障的具體情況，詳細(xì)詢(xún)問(wèn)網(wǎng)管機(jī)房。在根據(jù)判斷結(jié)果，立即通知相關(guān)的線路維護(hù)單位測(cè)判故障點(diǎn)。

3、搶修準(zhǔn)備

線路維護(hù)單位接到故障通知后，應(yīng)迅速將搶修工具、儀表及器材等裝車(chē)出發(fā)，同時(shí)通知相關(guān)維護(hù)線務(wù)員到附近地段查找原因、故障點(diǎn)。光纜線路搶修準(zhǔn)備時(shí)間應(yīng)按規(guī)定執(zhí)行。

4、建立通信聯(lián)絡(luò)系統(tǒng)

搶修人員到達(dá)故障點(diǎn)后，應(yīng)立即與傳輸機(jī)房建立起通信聯(lián)絡(luò)系統(tǒng)。

5、搶修的組織和指揮

光纜線路故障的搶修由機(jī)務(wù)部門(mén)作為業(yè)務(wù)領(lǐng)導(dǎo)，在搶修期間密切關(guān)注現(xiàn)場(chǎng)的搶修情況，做好配合工作，搶修現(xiàn)場(chǎng)由光纜線路維護(hù)單位的領(lǐng)導(dǎo)擔(dān)任指揮。

在測(cè)試故障點(diǎn)的同時(shí)，搶修現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)指定專(zhuān)人（一般為光纜線務(wù)員）組織開(kāi)挖人員待命，并安排好后勤服務(wù)工作。

6、光纜線路的搶修

當(dāng)找到故障點(diǎn)后，一般應(yīng)使用應(yīng)急光纜或其他應(yīng)急措施，首先將主用光纖通道搶通，迅速恢復(fù)通信。觀察分析現(xiàn)場(chǎng)情況，做好記錄，進(jìn)行拍照，報(bào)告公安機(jī)關(guān)。

7、業(yè)務(wù)恢復(fù)

現(xiàn)場(chǎng)光纜搶修完畢后，應(yīng)及時(shí)通知機(jī)房進(jìn)行測(cè)試，驗(yàn)證可用后，盡快恢復(fù)通信。

8、搶修后的現(xiàn)場(chǎng)處理。在搶修工作結(jié)束后，清點(diǎn)工具、器材，整理測(cè)試數(shù)據(jù)，填寫(xiě)有關(guān)登記，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行處理，并留守一定數(shù)量的人員，保護(hù)搶代通現(xiàn)場(chǎng)。

9、線路資料更新。修復(fù)工作結(jié)束后，整理測(cè)試數(shù)據(jù)，填寫(xiě)有關(guān)表格，及時(shí)更新線路資料，總結(jié)搶修情況，報(bào)告上級(jí)主管部門(mén)。

6 常見(jiàn)故障現(xiàn)象及可能原因分析

1、距離判斷

當(dāng)機(jī)房判定故障是光纜線路故障時(shí)，線路維護(hù)部門(mén)應(yīng)盡快在機(jī)房對(duì)故障光纜線路進(jìn)行測(cè)試，用OTDR測(cè)試判定線路故障點(diǎn)的位置。

2、可能原因估計(jì)

根據(jù)OTDR測(cè)試顯示曲線情況，初步判斷故障原因，有針對(duì)性地進(jìn)行故障處理。

根據(jù)故障分析，非外力導(dǎo)致的光纜故障，接頭盒內(nèi)出現(xiàn)問(wèn)題的情況比較多，導(dǎo)致接頭盒內(nèi)斷纖或衰減增大的原因分為以下幾種情況：

（1）容纖盤(pán)內(nèi)光纖松動(dòng)，導(dǎo)致光纖彈起在容纖盤(pán)邊緣或盤(pán)上螺絲處被擠壓，嚴(yán)重時(shí)會(huì)壓傷、壓斷光纖。

（2）接頭盒內(nèi)的余纖在盤(pán)放收容時(shí)出現(xiàn)局部彎曲半徑過(guò)小或光纖扭絞嚴(yán)重，產(chǎn)生較大的彎曲損耗和靜態(tài)疲勞，在1310nm波長(zhǎng)測(cè)試變化不明顯，1550nm波長(zhǎng)測(cè)試接頭損耗顯著增大。

（3）制作光纖端面時(shí)，裸光纖太長(zhǎng)或者熱縮保護(hù)管加熱時(shí)光纖保護(hù)位置不當(dāng)，造成一部分裸光纖在保護(hù)管之外，接頭盒受外力作用時(shí)引起裸光纖斷裂。

（4）剝除涂覆層時(shí)裸光纖受傷，長(zhǎng)時(shí)間后損傷擴(kuò)大，接頭損耗隨著增加，嚴(yán)重時(shí)會(huì)造成斷纖。

（5）因光纜固定不緊，光纜因應(yīng)力作用或外力影響發(fā)生位移導(dǎo)致光纜余纖扭曲或彎曲變化引起光纖衰耗。

（6）接頭盒進(jìn)水，冬季結(jié)冰導(dǎo)致光纖損耗增大，甚至發(fā)生斷纖。

3、查找光纜線路故障點(diǎn)的具體位置

當(dāng)遇到自然災(zāi)害或外界施工等明顯外力造成光纜線路阻斷時(shí)，查修人員根據(jù)測(cè)試人員提供的故障現(xiàn)象和大致故障地段，沿光纜線路路由認(rèn)真巡查，一般比較容易找到故障地點(diǎn)。如非上述情況，巡查人員就不容易從路由上的異?，F(xiàn)象找到故障地點(diǎn)。這時(shí)，必須根據(jù)OTDR測(cè)出的故障點(diǎn)到測(cè)試端的距離，與原始測(cè)試資料進(jìn)行核對(duì)，查出故障點(diǎn)是在哪兩個(gè)標(biāo)石（或哪兩個(gè)接頭）之間，通過(guò)必要的換算后，找到故障點(diǎn)的具體位置。如有條件，可以進(jìn)行雙向測(cè)試，更有利于準(zhǔn)確判斷故障點(diǎn)的具體位置。

4、影響光纜線路障礙點(diǎn)準(zhǔn)確判斷的主要原因

（1）OTDR存在固有偏差

OTDR固有偏差主要反映在距離分辨率上，不同的測(cè)試距離偏差不同，在150km測(cè)試范圍時(shí)，測(cè)試誤差達(dá)±40m。

（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使用的正確性與障礙測(cè)試的準(zhǔn)確性直接相關(guān)。例如儀表參數(shù)設(shè)定不當(dāng)或游標(biāo)設(shè)置不準(zhǔn)等因素都將導(dǎo)致測(cè)試結(jié)果的誤差。

（3）計(jì)算誤差

OTDR測(cè)出的故障點(diǎn)距離只能是光纖的長(zhǎng)度，不能直接得到光纜的皮長(zhǎng)及測(cè)試點(diǎn)到障礙點(diǎn)的地面距離，必須通過(guò)計(jì)算才能求得，而在計(jì)算中由于取值不可能與實(shí)際完全相符或?qū)λ褂霉饫|的絞縮率不清楚，也會(huì)產(chǎn)生一定的誤差。

（4）光纜線路竣工資料不準(zhǔn)確造成的誤差

由于在線路施工中沒(méi)有注意積累資料或記錄的資料可信度較低，都使得線路竣工資料與實(shí)際不相符，依據(jù)這樣的資料，不可能準(zhǔn)確地測(cè)定出障礙點(diǎn)。

譬如，光纜接續(xù)時(shí)接頭盒內(nèi)余纖的盤(pán)留長(zhǎng)度、各種特殊點(diǎn)的光纜盤(pán)留長(zhǎng)度以及光纜隨地形的起伏變化等，這些因素的準(zhǔn)確性直接影響著障礙點(diǎn)的定位精度。

5、提高光纜線路故障定位準(zhǔn)確性的方法

（1）正確、熟練掌握儀表的使用方法

準(zhǔn)確設(shè)置OTDR的參數(shù)，選擇適當(dāng)?shù)臏y(cè)試范圍檔，應(yīng)用儀表的放大功能，將游標(biāo)準(zhǔn)確放置于相應(yīng)的拐點(diǎn)上，如故障點(diǎn)的拐點(diǎn)、光纖始端點(diǎn)和光纖末端拐點(diǎn)，這樣就可得到比較準(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、判定的基本依據(jù)。因此，必須重視線路資料的收集、整理和核對(duì)工作，建立起真實(shí)、可信和完整的線路資料。

（3）建立準(zhǔn)確的線路路由資料，包括標(biāo)石（桿號(hào)）――纖長(zhǎng)（纜長(zhǎng)）對(duì)照表（參照附錄），“光纖長(zhǎng)度累計(jì)”及“光纖衰減”記錄，在建立“光纖長(zhǎng)度累計(jì)”資料時(shí)，應(yīng)從兩端分別測(cè)出端站至各接頭的距離，為了測(cè)試結(jié)果準(zhǔn)確，測(cè)試時(shí)可根據(jù)情況采用過(guò)渡光纖。隨工驗(yàn)收人員收集記錄各種預(yù)留長(zhǎng)度，登記得越仔細(xì)，障礙判定的誤差就越小。

（4）建立完整、準(zhǔn)確的線路資料

建立線路資料不僅包括線路施工中的許多數(shù)據(jù)、竣工技術(shù)文件、圖紙、測(cè)試記錄和中繼段光纖后向散射信號(hào)曲線圖片等，還應(yīng)保留光纜出廠時(shí)廠家提供的光纜及光纖的一些原始數(shù)據(jù)資料（如光纜的絞縮率、光纖的折射率等）,這些資料是日后障礙測(cè)試時(shí)的基礎(chǔ)和對(duì)比依據(jù)。

（5）進(jìn)行正確的換算

要準(zhǔn)確判斷故障點(diǎn)位置，還必須把測(cè)試的光纖長(zhǎng)度換算為測(cè)試端（或某接頭點(diǎn)）至故障點(diǎn)的地面長(zhǎng)度。

測(cè)試端到故障點(diǎn)的地面長(zhǎng)度可由下式計(jì)算（長(zhǎng)度單位為m）：

L = [(L1-L2)/(1+P)-L3]/( 1+a )

式中， L 為測(cè)試端至故障點(diǎn)的地面長(zhǎng)度（單位為米）， L1 為 OTDR 測(cè)出的測(cè)試端至故障點(diǎn)的光纖長(zhǎng)度（單位為米）， L2 為每個(gè)接頭盒內(nèi)盤(pán)留的光纖長(zhǎng)度（單位為米）， L3 為每個(gè)接頭處光纜和所有盤(pán)留長(zhǎng)度（單位為米），P 為光纖在光纜中的絞縮率（即扭絞系數(shù)），最好應(yīng)用廠家提供的數(shù)值，一般為7‰，a 為光纜自然彎曲率（管道敷設(shè)或架空敷設(shè)方式可取值 0.5% ，直埋敷設(shè)方式可取值 0.7%-1% ）。有了準(zhǔn)確、完整的原始資料，便可將 OTDR 測(cè)出的故障光纖長(zhǎng)度與原始資料對(duì)比， 精確查出故障點(diǎn)的位置。

（6）保持障礙測(cè)試與資料上測(cè)試條件的一致性

故障測(cè)試時(shí)應(yīng)盡量保持測(cè)試儀表的信號(hào)、操作方法及儀表參數(shù)設(shè)置的一致性。因?yàn)?a target="_blank">光學(xué)儀表十分精密，如果有差異，就會(huì)直接影響到測(cè)試的準(zhǔn)確度，從而導(dǎo)致兩次測(cè)試本身的差異，使得測(cè)試結(jié)果沒(méi)有可比性。

（7）靈活測(cè)試，綜合分析

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)障礙點(diǎn)附近路由上沒(méi)有明顯特點(diǎn)，具體障礙點(diǎn)現(xiàn)場(chǎng)無(wú)法確定時(shí)，也可采用在就近接頭處測(cè)量等方法，或者在初步測(cè)試的障礙點(diǎn)處開(kāi)挖，端站的測(cè)試儀表處于實(shí)時(shí)測(cè)量狀態(tài)，隨時(shí)發(fā)現(xiàn)曲線的變化，從而找到準(zhǔn)確的光纖故障點(diǎn)。

7 光纜故障判斷和處理時(shí)應(yīng)該注意的事項(xiàng)

1、故障查修時(shí)需要注意的事項(xiàng)

（1）當(dāng)省界或兩維護(hù)單位交界處的長(zhǎng)途光纜線路發(fā)生故障時(shí)，相鄰的兩個(gè)維護(hù)單位應(yīng)同時(shí)出查、進(jìn)行搶修。

（2）各級(jí)光纜線路維護(hù)單位應(yīng)準(zhǔn)確掌握所屬光纜線路資料。熟練掌握光纜線路障礙點(diǎn)的測(cè)試方法，能準(zhǔn)確地分析確定障礙點(diǎn)的位置。經(jīng)常保持一定的搶修力量，并熟練掌握線路搶修作業(yè)程序和搶代通器材的使用。

（3）光纜維護(hù)人員應(yīng)熟悉光纜線路資料，熟練掌握線路搶修作業(yè)程序、障礙測(cè)試方法和光纜接續(xù)技術(shù)，加強(qiáng)搶修車(chē)輛管理，隨時(shí)做好搶修準(zhǔn)備。

搶修用專(zhuān)用器材、工具、儀表、機(jī)具以及交通車(chē)輛，必須相對(duì)集中，并列出清單，隨時(shí)做好準(zhǔn)備，一般不得外借和挪用。

2、處理過(guò)程中需要注意的事項(xiàng)

（1）光纜線路搶修過(guò)程中，應(yīng)注意儀表、器材的操作使用安全，進(jìn)行光纖故障測(cè)試前，被測(cè)光纖與對(duì)端的光端機(jī)斷開(kāi)物理連接。

（2）故障一旦排除并經(jīng)嚴(yán)格測(cè)試合格后，立即通知機(jī)務(wù)部門(mén)對(duì)光纜的傳輸質(zhì)量進(jìn)行驗(yàn)證，盡快恢復(fù)通信。

（3）認(rèn)真做好故障查修記錄。故障排除后，線路維護(hù)部門(mén)應(yīng)按照相關(guān)規(guī)定及時(shí)組織相關(guān)人員對(duì)故障的原因進(jìn)行分析，整理技術(shù)資料并上報(bào)?？偨Y(jié)經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，提出改進(jìn)措施。

（4）介入或更換光纜時(shí)，應(yīng)采用與故障光纜同一廠家同一型號(hào)的光纜，并要盡可能減少光纜接頭和盡量減少光纖接續(xù)損耗。處理故障中所介入或更換的光纜，其長(zhǎng)度一般應(yīng)不小于200m，且盡可能采用同一廠家、同一型號(hào)的光纜，單模光纖的平均接頭損耗應(yīng)不大于0.2dB/個(gè)。故障處理后和遷改后光纜的彎曲半徑應(yīng)不小于15倍纜徑。

3、跳纖時(shí)需要注意事項(xiàng)

（1）跳纖前，首先對(duì)備用纖芯進(jìn)行測(cè)試，確保待使用纖芯符合相關(guān)要求。

（2）在故障處理中，如需要先跳纖恢復(fù)業(yè)務(wù)時(shí)，應(yīng)事先征得傳輸中心同意，并能時(shí)刻保持與傳輸機(jī)房聯(lián)系的情況下，方可進(jìn)行跳纖。

（3）嚴(yán)禁拔插其他無(wú)需跳纖的在用纖芯，以免造成人為故障的發(fā)生。

（4）拔插纖芯時(shí)，只能逐芯進(jìn)行拔插，每跳好一芯后，待傳輸機(jī)房確認(rèn)正常后，方可進(jìn)行下一芯的跳纖拔插。

（5）跳纖時(shí)，保持在用纖芯的清潔，需對(duì)跳纖頭子進(jìn)行清潔，短時(shí)間內(nèi)不插跳纖，應(yīng)及時(shí)戴上跳纖安全帽。