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[摘 要]在进入21世纪以来，信息产业得到了蓬勃的发展，信息产业的需求量的也得到了不断的增加，人们对信息传输的高速性和准确性提出了更高的要求。目前，光纤材料是通信传输的最基本材料。光纤通信因其在传输信号中的高速性和高准确性而已经成为信息传输的主导者。但是光纤通信传输中仍然存在很多问题。因此，本研究分析了光纤通信存在的问题，并且针对这些问题提出了相应的对策。
[关键词]光纤通信；故障，快速查找
中图分类号：S924 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）08-0083-01
1.光纤
依据光在光纤中的传输方式可以将光纤分为单模光纤和多模光纤两种，生活中常用的单模光纤有8/125um，9/125um，10/125um这三种，常用的多模光纤则根据国家而有所差别，一般：50/125um，欧洲标准，62.5/125um，美国标准，在通信传输与变电站则多使用62.5/125um型号的多模光纤。除此之外，在不同的领域中光纤的种类也有所差别，例如：工业和医疗中应用100/140um，200/230um这两类光纤。在实现汽车控制中则对应用98/1000um的塑料光纤。尾纤又称为朱尾纤，只具有一端连接头，在光纤的另一端是将要通过熔接技术与其他光缆纤芯连接的光纤芯的断头，一般位于终端盒内，用耦合器和跳线实现光缆与光纤收发器的连接。
2.光纤通讯传输中的主要问题
2.1 光纤本身特性限制程度大
光纤通信在传输过程中可能会产生连续的附加损耗，而产生这些附加损耗的 主要原因之一是光纤的原始性能较低。原始性能顾名思义就是光纤材料的制造效果，而光纤的制造效果和光纤传输的质量有着紧密的联系，而材质和工艺又直接影响着光纤材料的制造效果。例如，气泡和突起现象的产生往往是由于制造工艺管理不恰当造成的，而出现这些现象会大大降低通讯传输质量和增加使用过程的附属损耗值。从而增加了成本而降低了企业的相应利益。在制造光纤的过程中，归根结底人才是影响光纤制造质量的重要因素，只有高专业水平的工作人员才能制造出内部材质分布均匀、内径和包层恰好围绕中心点、内径和膜场直径匹配误差小的光纤通信材料。所以，在光纤制造的过程中，需要聘请高专业水平和高素质的人才。综上所述，如果想提高通信传输的质量，需要保证光纤制造的工艺和材质。
2.2 熔接技术不过关
光纤具有一定的弯曲度甚至是微弯都会带来损耗增加的危险。而熔接技术是影响光纤弯曲的一个重要因素之一。而就目前我国的实际情况而言，纤断熔接术效果仍然不是很理想。在光纤通信传输的过程中，光信号需要经过接点位置，而接点处往往会出现光波散射现象，从而增加了传输的损耗，这样就大幅度降低了传输的强度。光纤的熔接作业无法做到隔绝空气，而在空气中往往存在微小的物质影响，所以在熔接点出存在异物的可能性很大。如果在熔接点存在异物时，光信号传输到此位置时，部分光因异物的存在而产生散射现象，从而直接降低了传输信号的质量。由此可见，熔接技术是导致光纤通信传输过程中出现问题的一个重要因素之一。为了降低光纤通信传输过程中出现问题的概率，就需要提高光纤熔接技术水平。
2.3 断线技术粗糙
光纤设备装备与用户技术的一个重要环节是光纤断线，而这一环节对信号的传输至关重要。同时断线和光纤的损耗有着紧密的连续，断线技术不过关会增加光纤的损耗值。而由于我国在光纤断线技术方面起步较晚，所以该技术仍然比较粗糙，使得作业断面整齐度不高，附加损耗较大。而光纤在入户的过程中进行断线处理时，空气中微小物质的影响较大，该微小物质的进入会使得光纤端面出现凸起，这样直接造成了信号传导的损耗。因此，光纤通信传输出现问题的另一个导致因素是断线技术水平不够高。
3.光纤线路故障定位技术
3.1 光时域反射技术
目前应用最为广泛的故障定位技术为光时域反射技术，该技术主要是先对疑似故障段光纤辐射脉冲波，此时光纤线路内部就会对这一脉冲产生不同程度的背向散射，对这些散射后的脉冲波进行收集，并将其与标准下各段线路散射波段对比，从而了解异常数据波段的具体位置。这一技术优势在于获得数据时间段，时效性较高，能够帮助维修人员快速寻找到故障位置。但该技术的缺点，首先是其在收集背向脉冲波时采用的是间隔收集方式，间隔时间需人工设定，这样就导致样本获取在时间上产生误差。其次，在选择收集范围时也会对结果产生影响，所选择的单个收集范围越大，在下一次采集时产生的偏移也就越大，造成的误差情况也就随之增加。通常，应该将采集范围设定在每移动一格为25米，该标准分析所得出的结果误差率最低。
3.2 动态监控技术
动态监控技术是基于大数据实时分析下得到的故障点定位信息，其与图像化技术相互结合，对光纤线路当中各节点之间的线路运行状态进行实时监测。一旦线路中数据信号的传输发生错误，监控显示器上相应节点就会发出红光报警，并显示节点的大概位置。同时，该技术对于光纤线路当中隐藏的各类故障也能够快速查找，并予以预警，使检修人员能够将隐患及时排除。
4.光纤线路故障动态监测系统的建立
4.1 动态监测系统结构
光纤线路的动态监测系统在结构上主要分为监测结构、数据处理结构、网络管理结构。其中监测结构主要为系统前端的各监测设备，包括光纤测试单元、光端设备检测单元等，是光纤线路运行数据的获取端。数据处理结构则指的是操控平台，即在前端监测设备发送数据后进行分析的平台。其可以根据数据库当中存储的日常运行数据，与接受的实时运行数据进行比较，从而分析是否存在异常运行的问题，如发现异常数据，则立即对该数据段进行报警。平台当中包括多种功能软件，分别是实时监测模块、波谱分析模块、图形化模块、地理定位模块以及数据库模块等。网络管理结构指的是各级光纤线路监控站之间的网络管理平台，是将各种异常数据统计为报表形式，从而上传给上级监控站，从而使总监控站获得各下级监控站的数据信息。
4.2 系统建立的难点
首先，搭建光纤测试单元与监控设备之间的通信网络难度较大，其主要表现为测试单元数据与监控设备可读数据不同，在建立通信网络的同时还需要在接口处加装模式转化器，将测试所用数据调试到最佳状态。其次，通信延时的问题影响定位的时效性。其是因为光纤测试单元和监控设备对数据的处理速度存在差异，其中光纤测试单元需同时控制多个子单元，因此处理速度相对较慢。为此可以通过建立统一的通信控制器，来校正分析后数据的延时问题，使其能够保持在同一时间内发送。第三，图形定位技术是由地理信息绘制的地貌圖所反应的，其所涉及的数据量较大，而且随着时间会发生改变。为了提升该定位技术的准确，应及时对当地地理数据进行校对，保证图形化后的数据准确。第四，数据传输距离较长会产生噪声干扰的问题，使得测试单元信号波动性提高，不利于系统的准确分析。因此，需要在数据接收端加装数字滤波器，通过将多组数据叠加处理的方式，将噪声波动剔除，保证数据的准确性。
结语
光纤线路的故障问题正在日益现象，其需要依靠定位和监测系统进行排除。在构建该系统时，应对各种技术难点进行剖析，并设计合理的解决方案，从而保证监测数据传输的稳定性和准确性。
参考文献
[1] 崔新兴.光纤线路故障判断与OTDR测试曲线应用[J].电子世界，2013（22）：97-98.
[2] 陈明坤.浅谈光缆线路维护及故障定位处理[J].数字通信世界，2015（09）：102-103.
[关键词]光纤通信；故障，快速查找
中图分类号：S924 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）08-0083-01
1.光纤
依据光在光纤中的传输方式可以将光纤分为单模光纤和多模光纤两种，生活中常用的单模光纤有8/125um，9/125um，10/125um这三种，常用的多模光纤则根据国家而有所差别，一般：50/125um，欧洲标准，62.5/125um，美国标准，在通信传输与变电站则多使用62.5/125um型号的多模光纤。除此之外，在不同的领域中光纤的种类也有所差别，例如：工业和医疗中应用100/140um，200/230um这两类光纤。在实现汽车控制中则对应用98/1000um的塑料光纤。尾纤又称为朱尾纤，只具有一端连接头，在光纤的另一端是将要通过熔接技术与其他光缆纤芯连接的光纤芯的断头，一般位于终端盒内，用耦合器和跳线实现光缆与光纤收发器的连接。
2.光纤通讯传输中的主要问题
2.1 光纤本身特性限制程度大
光纤通信在传输过程中可能会产生连续的附加损耗，而产生这些附加损耗的 主要原因之一是光纤的原始性能较低。原始性能顾名思义就是光纤材料的制造效果，而光纤的制造效果和光纤传输的质量有着紧密的联系，而材质和工艺又直接影响着光纤材料的制造效果。例如，气泡和突起现象的产生往往是由于制造工艺管理不恰当造成的，而出现这些现象会大大降低通讯传输质量和增加使用过程的附属损耗值。从而增加了成本而降低了企业的相应利益。在制造光纤的过程中，归根结底人才是影响光纤制造质量的重要因素，只有高专业水平的工作人员才能制造出内部材质分布均匀、内径和包层恰好围绕中心点、内径和膜场直径匹配误差小的光纤通信材料。所以，在光纤制造的过程中，需要聘请高专业水平和高素质的人才。综上所述，如果想提高通信传输的质量，需要保证光纤制造的工艺和材质。
2.2 熔接技术不过关
光纤具有一定的弯曲度甚至是微弯都会带来损耗增加的危险。而熔接技术是影响光纤弯曲的一个重要因素之一。而就目前我国的实际情况而言，纤断熔接术效果仍然不是很理想。在光纤通信传输的过程中，光信号需要经过接点位置，而接点处往往会出现光波散射现象，从而增加了传输的损耗，这样就大幅度降低了传输的强度。光纤的熔接作业无法做到隔绝空气，而在空气中往往存在微小的物质影响，所以在熔接点出存在异物的可能性很大。如果在熔接点存在异物时，光信号传输到此位置时，部分光因异物的存在而产生散射现象，从而直接降低了传输信号的质量。由此可见，熔接技术是导致光纤通信传输过程中出现问题的一个重要因素之一。为了降低光纤通信传输过程中出现问题的概率，就需要提高光纤熔接技术水平。
2.3 断线技术粗糙
光纤设备装备与用户技术的一个重要环节是光纤断线，而这一环节对信号的传输至关重要。同时断线和光纤的损耗有着紧密的连续，断线技术不过关会增加光纤的损耗值。而由于我国在光纤断线技术方面起步较晚，所以该技术仍然比较粗糙，使得作业断面整齐度不高，附加损耗较大。而光纤在入户的过程中进行断线处理时，空气中微小物质的影响较大，该微小物质的进入会使得光纤端面出现凸起，这样直接造成了信号传导的损耗。因此，光纤通信传输出现问题的另一个导致因素是断线技术水平不够高。
3.光纤线路故障定位技术
3.1 光时域反射技术
目前应用最为广泛的故障定位技术为光时域反射技术，该技术主要是先对疑似故障段光纤辐射脉冲波，此时光纤线路内部就会对这一脉冲产生不同程度的背向散射，对这些散射后的脉冲波进行收集，并将其与标准下各段线路散射波段对比，从而了解异常数据波段的具体位置。这一技术优势在于获得数据时间段，时效性较高，能够帮助维修人员快速寻找到故障位置。但该技术的缺点，首先是其在收集背向脉冲波时采用的是间隔收集方式，间隔时间需人工设定，这样就导致样本获取在时间上产生误差。其次，在选择收集范围时也会对结果产生影响，所选择的单个收集范围越大，在下一次采集时产生的偏移也就越大，造成的误差情况也就随之增加。通常，应该将采集范围设定在每移动一格为25米，该标准分析所得出的结果误差率最低。
3.2 动态监控技术
动态监控技术是基于大数据实时分析下得到的故障点定位信息，其与图像化技术相互结合，对光纤线路当中各节点之间的线路运行状态进行实时监测。一旦线路中数据信号的传输发生错误，监控显示器上相应节点就会发出红光报警，并显示节点的大概位置。同时，该技术对于光纤线路当中隐藏的各类故障也能够快速查找，并予以预警，使检修人员能够将隐患及时排除。
4.光纤线路故障动态监测系统的建立
4.1 动态监测系统结构
光纤线路的动态监测系统在结构上主要分为监测结构、数据处理结构、网络管理结构。其中监测结构主要为系统前端的各监测设备，包括光纤测试单元、光端设备检测单元等，是光纤线路运行数据的获取端。数据处理结构则指的是操控平台，即在前端监测设备发送数据后进行分析的平台。其可以根据数据库当中存储的日常运行数据，与接受的实时运行数据进行比较，从而分析是否存在异常运行的问题，如发现异常数据，则立即对该数据段进行报警。平台当中包括多种功能软件，分别是实时监测模块、波谱分析模块、图形化模块、地理定位模块以及数据库模块等。网络管理结构指的是各级光纤线路监控站之间的网络管理平台，是将各种异常数据统计为报表形式，从而上传给上级监控站，从而使总监控站获得各下级监控站的数据信息。
4.2 系统建立的难点
首先，搭建光纤测试单元与监控设备之间的通信网络难度较大，其主要表现为测试单元数据与监控设备可读数据不同，在建立通信网络的同时还需要在接口处加装模式转化器，将测试所用数据调试到最佳状态。其次，通信延时的问题影响定位的时效性。其是因为光纤测试单元和监控设备对数据的处理速度存在差异，其中光纤测试单元需同时控制多个子单元，因此处理速度相对较慢。为此可以通过建立统一的通信控制器，来校正分析后数据的延时问题，使其能够保持在同一时间内发送。第三，图形定位技术是由地理信息绘制的地貌圖所反应的，其所涉及的数据量较大，而且随着时间会发生改变。为了提升该定位技术的准确，应及时对当地地理数据进行校对，保证图形化后的数据准确。第四，数据传输距离较长会产生噪声干扰的问题，使得测试单元信号波动性提高，不利于系统的准确分析。因此，需要在数据接收端加装数字滤波器，通过将多组数据叠加处理的方式，将噪声波动剔除，保证数据的准确性。
结语
光纤线路的故障问题正在日益现象，其需要依靠定位和监测系统进行排除。在构建该系统时，应对各种技术难点进行剖析，并设计合理的解决方案，从而保证监测数据传输的稳定性和准确性。
参考文献
[1] 崔新兴.光纤线路故障判断与OTDR测试曲线应用[J].电子世界，2013（22）：97-98.
[2] 陈明坤.浅谈光缆线路维护及故障定位处理[J].数字通信世界，2015（09）：102-103.