光纜斷點的快速定位查找

蘇建華

（中國通信建設第四工程局有限公司，河南 鄭州 450052）

0 引言

隨著我國通信網絡建設的快速發展，光纖網絡已四通八達。分布有國家干線網、本地網、接入網、城域網、FTTX用戶網等各種光纖網絡，方便了人們的信息聯絡、工作和生活，但龐大的光纖網絡，也給網絡維護人員帶來了大量繁重的維護和搶修工作。特別是早期建設的部分光纜線路網絡，由于原始資料對新的環境變化更新不及時，或文件丟失、不準確等原因，為光纜線路的搶修工作帶來很大不便，往往在出現光纜故障時耗費很大的時間和精力計算和定位光纖的障礙點，延遲了搶修的時間。本文介紹一種通過在Excel表格中輸入斷點光纖長度，即可自動計算出關鍵點GPS信息與斷點位置，從而快速定位光纜故障點的方法，并可以通過手持GPS或手機電子地圖等快速導航到光纜斷點，為光纜線路維護人員節約搶修時間提供幫助。

1 數據收集與整理

1.1 GPS定位信息收集

在負責維護的光纜中繼段線路上，使用手持GPS定位需要的各種關鍵點，如通信管道的人手孔、直埋光纜的標石、架空線路的電桿、以及線路的起止點、轉角點、交越點、接頭點、預留點、直線段每間隔100米點（根據需要確定）等位置，進行GPS定位并存儲信息，此工作可在日常巡檢中陸續進行（如工程竣工資料中有這些數據，則可以略過此步驟）。

1.2 關鍵點GPS數據編輯整理

將定位存儲的GPS信息導出到Excel表格中進行整理編輯，包括對每一個關鍵定位點的標樁號錄入（直埋線路標石號、架空線路電桿號、管道光纜人孔號等）、對應位置性質符號錄入（轉角＜、直線-、預留Ω、接頭J01、交越X等）、GPS坐標信息錄入及UTM平面直角坐標轉換等；錄入后對UTM坐標使用兩點間距離公式和勾股定理公式計算和修正各個關鍵點之間的距離。如圖1所示（以海外某直埋線路項目為例，因篇幅所限，僅顯示一部分，下同）。

圖1

1.3 光纜預留信息收集

根據光纜線路原始圖紙、竣工文件及維護資料，結合現場實際情況，核實光纜路由中所有的光纜預留點和預留長度，在日常巡檢和維護工作中，可逐步核對光纜預留信息的準確性，及時更新維護圖紙。將核對無誤的光纜預留長度對應預留點的GPS定位信息，錄入到Excel表格中。如圖2所示。

圖2

1.4 光纜長度計算

根據GPS定位點的間距，光纜預留長度，以及光纜敷設自然彎曲增長率（一般管道光纜、架空光纜取千分之五，直埋光纜取千分之七，實際工作中應根據地形環境和敷設情況進行調整），結合竣工圖紙、維護圖紙等資料，利用Excel公式計算出關鍵定位點之間的光纜長度和累計長度。如圖3所示。

圖3

1.5 光纖長度的測量

OTDR設定合適的測量量程、脈沖寬度、波長等參數，并根據使用的光纜出廠折射率（測試斷點時須使用同一折射率）對中繼段光纖進行測試（如已有準確完整可略過此步驟），為不影響運營中的信道，應測試備用光纖通道的長度，并分析出每一接頭位置的光纖長度。

1.6 光纖長度編輯計算

將OTDR測出的接頭點光纖長度，錄入到與光纜接頭點及其GPS定位信息對應的Excel表格中，根據光纖長度與光纜皮長的差異計算出光纖的扭絞系數，再由扭絞系數和光纜長度利用Excel公式計算出每個定位點的光纖長度及纖長累計長度，最終的累計纖長應等于中繼段落的總纖長。根據每一個定位點的光纖長度信息，倒算出線路反方向的累加光纖長度。如圖4所示。

圖4

1.7 編號整理

將含有GPS位置信息、光纖長度信息的Excel數據進行整理，得到光纖斷點信息標簽。應用INDEX、MATCH等查找引用組合公式，即可根據任一方向（A-B向或B-A向）測得的光纖斷點長度來確定障礙點位置。如下圖五所示，發生光纖故障時，可在“測試方向”后的單元格下拉菜單選擇A-B或B-A，在“斷點纖長輸入”后的單元格內輸入光纖斷點長度，Excel即可自動計算出斷點信息標簽信息和斷點距標樁的距離。例如斷點光纖長度566m，在測試方向下拉菜單中選擇A-B，則Excel自動計算出斷點在011標石往回的35m處。

圖5

1.8 制作KML地圖文件

將帶有纖長信息標簽的GPS坐標信息表格另存為CSV格式導入到電子地圖或GPS手持機中，轉換為KML地圖文件，即可直觀的在地圖中看到每個定位點的光纖長度信息。如圖6所示。

圖6

2 在光纖中斷故障時的應用

2.1 在Excel中輸入測試信息

如出現光纖斷點，從光纜段落A端站點或B端站點使用OTDR測試出斷點纖長，在Excel表中輸入測試方向和斷點光纖長度，即可查找出距斷點最近的關鍵標樁點坐標信息，并可自動計算與最近關鍵標樁點的間距。如圖7所示。

圖7

2.2 在GPS手持機中定位

在GPS手持機中，輸入斷點的GPS坐標信息，或根據之前錄入的KML文件信息中的標簽名稱，對斷點附近的關鍵標樁點進行導航，即可引領搶修人員到達斷點附近，進一步詳細定位斷點的位置。

2.3 在電子地圖中查看

將Excel查找的斷點附近標樁信息，輸入到Google等電子地圖中并搜索，則在電子地圖中可定位坐標點并可查看到斷點附近地圖和地形，可方便維護搶修人員了解障礙的地點，以便快速到達搶修。如圖8所示，在搜索框中輸入斷點附近的標石號384進行搜索，即可在地圖中顯示出標石384附近的地圖及有關信息并進行導航。

2.4 搶修后的數據更新

在每一次搶修完成后，均需要將搶修加入的光纜預留長度和接頭位置信息等，插入補充到Excel表中，表格將對數據進行自動計算更新，以便在以后的搶修中能夠準確定位。

圖8

3 優點和局限性

3.1 優點

節省查閱資料和計算故障點的時間，從而提高搶修速度；維護人員更替時，不熟悉線路路由的維護人員也可根據Excel表格和電子地圖快速熟悉線路和定位線路故障位置；數據易于更新和數據存儲方便。

3.2 局限性

需要準確的基礎數據支持，尤其是各種光纜預留長度和接頭位置的光纖長度要求準確；需要維護人員能夠熟練使用Excel、GPS或電子地圖。

4 結束語

準確而詳細的基礎數據，是提高障礙點定位準確性的關鍵，在維護工作中，可對承擔維護任務的每條光纜線路分別建立表格并進行編號，根據劃分的維護任務分別導入到GPS手持機或維護人員的手機電子地圖中，在巡檢維護中不斷細化和更新相關數據，可幫助維護人員在后續的工作中節約搶修時間。對于新建的光纜線路，也可根據此思路使用竣工資料建立詳細的數據表格，幫助質保維護人員在出現光纜故障時進行搶修。此方法可能還存在一些不足，需要在工作中進行完善和改進，請從事通信線路施工和維護的朋友們提出寶貴意見。