光缆线路故障的分类,造成光缆线路故障的原因分析

由于外界因素或光纤自身等原因造成的光缆线路阻断影响通信业务的称为光缆线路故障。光缆阻断不一定都导致业务中断，形成故障导致业务中断的按故障修复程序处理，不影响业务未形成故障的按割接程序处理。

1 光缆线路故障的分类

根据故障光缆光纤阻断情况，可将故障类型分为光缆全断、部分束管中断、单束管中的部分光纤中断三种。

1.1 光缆全断

如果现场两侧有预留，采取集中预留，增加一个接头的方式处理；

故障点附近有接头并且现场有足够的预留，采取拉预留，利用原接头的方式处理；

故障点附近既无预留、又无接头，宜采用续缆的方式解决。

1.2 光缆中的部分束管中断或单束管中的部分光纤中断

其修复以不影响其他在用光纤为前提，推荐采用开天窗接续方法进行故障光纤修复。

2 造成光缆线路故障的原因分析

引起光缆线路故障的原因大致可以分为四类：外力因素、自然灾害、光缆自身缺陷及人为因素。

2.1 外力因素引发的线路故障

（1）外力挖掘：处理挖机施工挖断的故障，管道光缆因打开故障点附近人手井查看光缆是否在人手井内受损，并双向测试中断光缆（2）车辆挂断：处理车挂故障时，应首先对故障点光缆进行双方向测试，确认光缆阻断处数，然后再有针对性地处理。

（3）枪击：这类故障一般不会使所有光纤中断，而是部分光缆部位或光纤损坏，但这类故障查找起来比较困难。

2.2 自然灾害原因造成的线路故障

鼠咬与鸟啄、火灾、洪水、大风、冰凌、雷击、电击

2.3 光纤自身原因造成的线路故障

（1）自然断纤：由于光纤是由玻璃、塑料纤维拉制而成，比较脆弱，随着时间的推移会产生静态疲劳，光纤逐渐老化导致自然断纤。或者是接头盒进水，导致光纤损耗增大，甚至发生断纤。

（2）环境温度的影响：温度过低会导致接头盒内进水结冰，光缆护套纵向收缩，对光纤施加压力产生微弯使衰减增大或光纤中断。温度过高，又容易使光缆护套及其他保护材料损坏影响光纤特性。

2.4 人为因素引发的线路故障

（1）工障：技术人员在维修、安装和其他活动中引起的人为故障。例如，在光纤接续时，光纤被划伤、光纤弯曲半径太小；在割接光缆时错误地切断正在运行的光缆；光纤接续时接续不牢、接头盒封装时加强芯固定不紧等造成的断纤。

（2）偷盗：犯罪分子盗割光缆，造成光缆阻断。

（3）破坏：人为蓄意破坏，造成光缆阻断。

3 故障处理原则

以优先代通在用系统为目的，以压缩故障历时为根本，不分白天黑夜、不分天气好坏、不分维护界限，用最快的方法临时抢通在用传输系统。

故障处理的总原则是：先抢通，后修复；先核心，后边缘；先本端，后对端；先网内，后网外，分故障等级进行处理。当两个以上的故障同时发生时，对重大故障予以优先处理。线路障碍未排除之前，查修不得中止。

4 制定线路应急调度预案

制定应急调度方案之前，应对所有光缆线路的系统开放情况进行一次认真摸底，根据同缆、同路由光纤资源情况，合理地制定出光纤抢代通方案。

应急抢代通方案应根据电路开放和纤芯占用情况适时修订、更新，保持方案与实际开放情况的吻合，确保应急预案的可行性。

应急调度预案的内容应包括参与的人员、领导组织、具体的措施和详细的电路调度方案。

5 光缆线路故障修复流程

1、故障发生后的处理，不同类型的线路故障，处理的侧重点不同。

（1）同路由有光缆可代通的全阻故障。机房值班人员应该在第一时间按照应急预案，用其他良好的纤芯代通阻断光纤上的业务，然后再尽快修复故障光纤。

（2）没有光纤可代通的全阻故障，按照应急预案实施抢代通或障碍点的直接修复进行，抢代通或修复时应遵循“先重要电路、后次要电路”的原则。

（3）光缆出现非全阻，有剩余光纤可用。用空余纤芯或同路由其他光缆代通故障纤芯上的业务。如果故障纤芯较多，空余纤芯不够，又没有其他同路由光缆，可牺牲次要电路代通重要电路，然后采用不中断电路的方法对故障纤芯进行修复。

（4）光缆出现非全阻，无剩余光纤或同路由光缆。如果阻断的光纤开设的是重要电路，应用其他非重要电路光纤代通阻断光纤，用不中断割接的方法对故障纤芯进行紧急修复。

（5）传输质量不稳定，系统时好时坏。如果有可代通的空余纤芯或其他同路由光缆，可将该光纤上的业务调到其他光纤。查明传输质量下降的原因，有针对性地进行处理。

2、故障定位

如确定是光缆线路故障时，则应迅速判断故障发生在哪个中继段内和故障的具体情况，详细询问网管机房。在根据判断结果，立即通知相关的线路维护单位测判故障点。

3、抢修准备

线路维护单位接到故障通知后，应迅速将抢修工具、仪表及器材等装车出发，同时通知相关维护线务员到附近地段查找原因、故障点。光缆线路抢修准备时间应按规定执行。

4、建立通信联络系统

抢修人员到达故障点后，应立即与传输机房建立起通信联络系统。

5、抢修的组织和指挥

光缆线路故障的抢修由机务部门作为业务领导，在抢修期间密切关注现场的抢修情况，做好配合工作，抢修现场由光缆线路维护单位的领导担任指挥。

在测试故障点的同时，抢修现场应指定专人（一般为光缆线务员）组织开挖人员待命，并安排好后勤服务工作。

6、光缆线路的抢修

当找到故障点后，一般应使用应急光缆或其他应急措施，首先将主用光纤通道抢通，迅速恢复通信。观察分析现场情况，做好记录，进行拍照，报告公安机关。

7、业务恢复

现场光缆抢修完毕后，应及时通知机房进行测试，验证可用后，尽快恢复通信。

8、抢修后的现场处理。在抢修工作结束后，清点工具、器材，整理测试数据，填写有关登记，对现场进行处理，并留守一定数量的人员，保护抢代通现场。

9、线路资料更新。修复工作结束后，整理测试数据，填写有关表格，及时更新线路资料，总结抢修情况，报告上级主管部门。

6 常见故障现象及可能原因分析

1、距离判断

当机房判定故障是光缆线路故障时，线路维护部门应尽快在机房对故障光缆线路进行测试，用OTDR测试判定线路故障点的位置。

2、可能原因估计

根据OTDR测试显示曲线情况，初步判断故障原因，有针对性地进行故障处理。

根据故障分析，非外力导致的光缆故障，接头盒内出现问题的情况比较多，导致接头盒内断纤或衰减增大的原因分为以下几种情况：

（1）容纤盘内光纤松动，导致光纤弹起在容纤盘边缘或盘上螺丝处被挤压，严重时会压伤、压断光纤。

（2）接头盒内的余纤在盘放收容时出现局部弯曲半径过小或光纤扭绞严重，产生较大的弯曲损耗和静态疲劳，在1310nm波长测试变化不明显，1550nm波长测试接头损耗显著增大。

（3）制作光纤端面时，裸光纤太长或者热缩保护管加热时光纤保护位置不当，造成一部分裸光纤在保护管之外，接头盒受外力作用时引起裸光纤断裂。

（4）剥除涂覆层时裸光纤受伤，长时间后损伤扩大，接头损耗随着增加，严重时会造成断纤。

（5）因光缆固定不紧，光缆因应力作用或外力影响发生位移导致光缆余纤扭曲或弯曲变化引起光纤衰耗。

（6）接头盒进水，冬季结冰导致光纤损耗增大，甚至发生断纤。

3、查找光缆线路故障点的具体位置

当遇到自然灾害或外界施工等明显外力造成光缆线路阻断时，查修人员根据测试人员提供的故障现象和大致故障地段，沿光缆线路路由认真巡查，一般比较容易找到故障地点。如非上述情况，巡查人员就不容易从路由上的异常现象找到故障地点。这时，必须根据OTDR测出的故障点到测试端的距离，与原始测试资料进行核对，查出故障点是在哪两个标石（或哪两个接头）之间，通过必要的换算后，找到故障点的具体位置。如有条件，可以进行双向测试，更有利于准确判断故障点的具体位置。

4、影响光缆线路障碍点准确判断的主要原因

（1）OTDR存在固有偏差

OTDR固有偏差主要反映在距离分辨率上，不同的测试距离偏差不同，在150km测试范围时，测试误差达±40m。

（2）测试仪表操作不当产生的误差

在光缆故障定位测试时，OTDR使用的正确性与障碍测试的准确性直接相关。例如仪表参数设定不当或游标设置不准等因素都将导致测试结果的误差。

（3）计算误差

OTDR测出的故障点距离只能是光纤的长度，不能直接得到光缆的皮长及测试点到障碍点的地面距离，必须通过计算才能求得，而在计算中由于取值不可能与实际完全相符或对所使用光缆的绞缩率不清楚，也会产生一定的误差。

（4）光缆线路竣工资料不准确造成的误差

由于在线路施工中没有注意积累资料或记录的资料可信度较低，都使得线路竣工资料与实际不相符，依据这样的资料，不可能准确地测定出障碍点。

譬如，光缆接续时接头盒内余纤的盘留长度、各种特殊点的光缆盘留长度以及光缆随地形的起伏变化等，这些因素的准确性直接影响着障碍点的定位精度。

5、提高光缆线路故障定位准确性的方法

（1）正确、熟练掌握仪表的使用方法

准确设置OTDR的参数，选择适当的测试范围档，应用仪表的放大功能，将游标准确放置于相应的拐点上，如故障点的拐点、光纤始端点和光纤末端拐点，这样就可得到比较准确的测试结果。

（2）建立准确、完整的原始资料

准确、完整的光缆线路资料是障碍测量、判定的基本依据。因此，必须重视线路资料的收集、整理和核对工作，建立起真实、可信和完整的线路资料。

（3）建立准确的线路路由资料，包括标石（杆号）――纤长（缆长）对照表（参照附录），“光纤长度累计”及“光纤衰减”记录，在建立“光纤长度累计”资料时，应从两端分别测出端站至各接头的距离，为了测试结果准确，测试时可根据情况采用过渡光纤。随工验收人员收集记录各种预留长度，登记得越仔细，障碍判定的误差就越小。

（4）建立完整、准确的线路资料

建立线路资料不仅包括线路施工中的许多数据、竣工技术文件、图纸、测试记录和中继段光纤后向散射信号曲线图片等，还应保留光缆出厂时厂家提供的光缆及光纤的一些原始数据资料（如光缆的绞缩率、光纤的折射率等）,这些资料是日后障碍测试时的基础和对比依据。

（5）进行正确的换算

要准确判断故障点位置，还必须把测试的光纤长度换算为测试端（或某接头点）至故障点的地面长度。

测试端到故障点的地面长度可由下式计算（长度单位为m）：

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

式中， L 为测试端至故障点的地面长度（单位为米）， L1 为 OTDR 测出的测试端至故障点的光纤长度（单位为米）， L2 为每个接头盒内盘留的光纤长度（单位为米）， L3 为每个接头处光缆和所有盘留长度（单位为米），P 为光纤在光缆中的绞缩率（即扭绞系数），最好应用厂家提供的数值，一般为7‰，a 为光缆自然弯曲率（管道敷设或架空敷设方式可取值 0.5% ，直埋敷设方式可取值 0.7%-1% ）。有了准确、完整的原始资料，便可将 OTDR 测出的故障光纤长度与原始资料对比， 精确查出故障点的位置。

（6）保持障碍测试与资料上测试条件的一致性

故障测试时应尽量保持测试仪表的信号、操作方法及仪表参数设置的一致性。因为光学仪表十分精密，如果有差异，就会直接影响到测试的准确度，从而导致两次测试本身的差异，使得测试结果没有可比性。

（7）灵活测试，综合分析

一般情况下，可在光缆线路两端进行双向故障测试，并结合原始资料，计算出故障点的位置。再将两个方向的测试和计算结果进行综合分析、比较，以使故障点的具体位置的判断更加准确。当障碍点附近路由上没有明显特点，具体障碍点现场无法确定时，也可采用在就近接头处测量等方法，或者在初步测试的障碍点处开挖，端站的测试仪表处于实时测量状态，随时发现曲线的变化，从而找到准确的光纤故障点。

7 光缆故障判断和处理时应该注意的事项

1、故障查修时需要注意的事项

（1）当省界或两维护单位交界处的长途光缆线路发生故障时，相邻的两个维护单位应同时出查、进行抢修。

（2）各级光缆线路维护单位应准确掌握所属光缆线路资料。熟练掌握光缆线路障碍点的测试方法，能准确地分析确定障碍点的位置。经常保持一定的抢修力量，并熟练掌握线路抢修作业程序和抢代通器材的使用。

（3）光缆维护人员应熟悉光缆线路资料，熟练掌握线路抢修作业程序、障碍测试方法和光缆接续技术，加强抢修车辆管理，随时做好抢修准备。

抢修用专用器材、工具、仪表、机具以及交通车辆，必须相对集中，并列出清单，随时做好准备，一般不得外借和挪用。

2、处理过程中需要注意的事项

（1）光缆线路抢修过程中，应注意仪表、器材的操作使用安全，进行光纤故障测试前，被测光纤与对端的光端机断开物理连接。

（2）故障一旦排除并经严格测试合格后，立即通知机务部门对光缆的传输质量进行验证，尽快恢复通信。

（3）认真做好故障查修记录。故障排除后，线路维护部门应按照相关规定及时组织相关人员对故障的原因进行分析，整理技术资料并上报。总结经验教训，提出改进措施。

（4）介入或更换光缆时，应采用与故障光缆同一厂家同一型号的光缆，并要尽可能减少光缆接头和尽量减少光纤接续损耗。处理故障中所介入或更换的光缆，其长度一般应不小于200m，且尽可能采用同一厂家、同一型号的光缆，单模光纤的平均接头损耗应不大于0.2dB/个。故障处理后和迁改后光缆的弯曲半径应不小于15倍缆径。

3、跳纤时需要注意事项

（1）跳纤前，首先对备用纤芯进行测试，确保待使用纤芯符合相关要求。

（2）在故障处理中，如需要先跳纤恢复业务时，应事先征得传输中心同意，并能时刻保持与传输机房联系的情况下，方可进行跳纤。

（3）严禁拔插其他无需跳纤的在用纤芯，以免造成人为故障的发生。

（4）拔插纤芯时，只能逐芯进行拔插，每跳好一芯后，待传输机房确认正常后，方可进行下一芯的跳纤拔插。

（5）跳纤时，保持在用纤芯的清洁，需对跳纤头子进行清洁，短时间内不插跳纤，应及时戴上跳纤安全帽。