光纜網(wǎng)工程常用儀表之光纜普查儀
1.概述
隨著“光進(jìn)銅退”進(jìn)程的加快，各大電信運(yùn)營商光纜路由上的光纜條數(shù)越來越多，光纜的芯數(shù)也越來越大，整個(gè)光纜線路錯(cuò)綜復(fù)雜，無論是管道、架空還是直埋光纜，如果光纜線路竣工圖紙不準(zhǔn)確，或者光纜標(biāo)識模糊甚至遺失時(shí)，如何快速、有效且無損地查找光纜并確定故障位置，是每位工程維護(hù)人員面臨的難題。光纜普查儀又稱為光纜識別儀，是根據(jù)光纖干涉原理，通過光的相干解調(diào)將光纜的敲擊振動(dòng)信號轉(zhuǎn)換為可視信號和音頻信號，從而準(zhǔn)確查找和識別各種敷設(shè)方式下的目標(biāo)光纜。光纜普查儀不僅可以用于電信運(yùn)營商、電力通信、廣電、煤礦及部隊(duì)等專網(wǎng)光纜線路的維護(hù)和檢測，也可用于無源狀態(tài)下的生命救援，如礦難井下救援系統(tǒng)等。
2．傳統(tǒng)光纜識別方法
1）逐一拉拽
維護(hù)人員在光纜的已知故障點(diǎn)通過使勁拽拉找出需要搶修的光纜，這種方法費(fèi)時(shí)費(fèi)力，而且遇到光纜捆扎時(shí)可操作性差，且容易損傷光纜。
2）彎曲或冷凍
通過彎曲或者冷凍光纜的方式，在OTDR上觀察產(chǎn)生的損耗臺階，彎曲光纜的方式會對光纜造成損傷且對彎曲不敏感光纜（G.657）不適用，而冷凍的方式操作難度大，且操作過程中會產(chǎn)生有毒物質(zhì)。
3）光纖識別儀
光纖識別儀在使用時(shí)需開剝光纜，費(fèi)時(shí)費(fèi)力，且對光纜線路有一定影響；如果不開剝光纜，只能查找兩端尾纖，無法識別路由中間的光纜。
4）其他方法
此外，還有紅光筆查找法和射頻探測法，紅光筆查找法的測試距離較短，而射頻探測法不能用于中途接續(xù)點(diǎn)未將金屬加強(qiáng)芯連接或無金屬加強(qiáng)芯的光纜線路。
3．主要功能
光纜查找、識別是光纜線路工程施工、安裝和維護(hù)前期準(zhǔn)備工作的關(guān)鍵步驟，因此光纜普查儀廣泛應(yīng)用于光纜線路的施工、割接、維護(hù)以及資源普查等場合。使用光纜普查儀時(shí)，工程人員只需要在局端接上儀表，在遠(yuǎn)端輕輕敲擊光纜，儀表可將敲擊信息轉(zhuǎn)換為音頻和視頻信號，即可輕松識別出所需要尋找的目標(biāo)光纜。
1）線路故障定位
在錯(cuò)綜復(fù)雜的布纜環(huán)境中，快速、方便的查找目標(biāo)光纜，取代以往拉拽、切割、彎折、冷凍等傳統(tǒng)光纜識別方法。在線監(jiān)測時(shí)，操作人員只需要對光纜線路任意點(diǎn)做一定的觸動(dòng)便可得到該點(diǎn)在整個(gè)光纜線路中的具體位置信息，快速測量出操作人員與光纜普查儀的距離。執(zhí)勤維護(hù)時(shí)，維護(hù)人員可通過測量出其與故障點(diǎn)的距離，通過該距離的指導(dǎo)逐步接近故障點(diǎn)，該功能大大提高了光纜維護(hù)與搶修的效率，且減少了對光纜的損壞。
2）光纜資源普查
通信運(yùn)營商或?qū)Ｓ猛ㄐ啪W(wǎng)需對其光纜線路資源進(jìn)行普查與標(biāo)識工作，借助光纜普查儀可以準(zhǔn)確分辨出光纜的使用情況，測量出光纜線路的各種間隔距離，修改不準(zhǔn)確、不完善的光纜線路竣工資料。
3）線路工程對纜
在機(jī)房建設(shè)、線路改造以及光纜割接時(shí)，光纜普查儀均能正確地識別光纜，完成對纜工作，確保機(jī)房接入、線路改造以及光纜割接順利進(jìn)行。
4．工作原理
光纜普查儀是利用馬赫-曾德光學(xué)干涉的方法，通過光的相干解調(diào)將光纜的敲擊振動(dòng)信號轉(zhuǎn)換為可視信號和音頻信號，從而準(zhǔn)確查找和識別鋪設(shè)于人井、隧道、管道和電桿架空等環(huán)境下的目標(biāo)光纜。
光源①的輸出接2×2耦合器②的一個(gè)端口，分成的兩束光，一束經(jīng)長光纖③接2×2耦合器④的一個(gè)端口；另一束直接接2×2耦合器④的另一個(gè)端口，兩束光經(jīng)耦合器④合成一束光進(jìn)入到被測光纜中的光纖⑤，光纖末端端面的菲涅爾反射光以及光纖中的瑞利散射光原路返回，反射光沿光纖⑤到耦合器④分成兩束光，一束經(jīng)過長光纖③，與另一束在2×2耦合器②處混合，此時(shí)光程一致的兩個(gè)脈沖疊加相干，干涉信號經(jīng)光電檢測器⑥轉(zhuǎn)換為電信號
在穩(wěn)定狀態(tài)條件下，光程一致的兩個(gè)脈沖（用藍(lán)線和紅線區(qū)分）發(fā)生相干，如圖9所示；而當(dāng)光纜被扭曲或被敲擊時(shí)，輕微的振動(dòng)會使兩個(gè)脈沖產(chǎn)生光程差，如圖10所示，此時(shí)的干涉條紋發(fā)生變化，光電檢測器檢測到的光強(qiáng)也隨之發(fā)生改變，最后將振動(dòng)引起的光強(qiáng)變化轉(zhuǎn)化為可視和音頻信號。
5.技術(shù)特點(diǎn)
1）自動(dòng)電平增益調(diào)整
光纜普查儀的電平增益是指其對光回路信號的放大倍數(shù)。在工程應(yīng)用中，如若調(diào)整過大，則造成靈敏度過高，鄰近光纜的振動(dòng)也會引起強(qiáng)烈的干擾；如若過小，則靈敏度過低，使得即使用力敲擊目標(biāo)光纜，也只會收到微弱的聲音與圖形。光纜普查儀可通過系統(tǒng)自動(dòng)判斷線路情況，并自動(dòng)匹配電平，從而避免因?yàn)殡娖皆O(shè)置錯(cuò)誤。
2）環(huán)境噪音過濾功能
光纜線路的路由走向在實(shí)際中會經(jīng)過許多嘈雜的區(qū)域，例如鐵道附近，火車的震動(dòng)會對光纜檢測造成影響，從而干擾了儀表的判斷。光纜普查儀應(yīng)具備噪音過濾，通過將環(huán)境中的噪音過濾，從而更好、更準(zhǔn)備地找出目標(biāo)光纜。
3）內(nèi)置紅光源、穩(wěn)定光源功能
在光纜維護(hù)過程中，查找目標(biāo)光纜的同時(shí)也需要直接確定目標(biāo)光纖，光纜普查儀內(nèi)置紅光源與穩(wěn)定光源功能模塊，可輔助維護(hù)人員快速、準(zhǔn)確地定位目標(biāo)光纖。
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