光纤在线监测系统用户手册.doc

《光纤在线监测系统用户手册.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《光纤在线监测系统用户手册.doc（92页珍藏版）》请在三一办公上搜索。

1、FiberWard 光纤在线监测系统 用户手册北京世纪瑞尔技术股份有限公司目 录目 录1第一部分 系统介绍4第一章 概述4一、 概况4第二部分 系统组成及功能7第二章 系统的组成及模块介绍7一、系统的组成7三、管理测试中心（MTC）15四、光耦合模块（FCU）16第三章 系统结构18一、系统典型结构18二、监测站结构18三、跨接站结构19四、端站结构19五、测试波长23六、系统的扩展23第四章 系统技术指标24第五章 系统功能25一、RTU功能25二、MTC功能29第三部分 测试原理37第六章 测试原理371、OTDR 的测试原理372、测试距离46第四部分 系统软件操作方法48第七章 系统进

2、入和退出(RTU)48第八章 系统参数设置(RTU)49一、通信参数设置49二、其它参数设置50三、测试参数设置50第九章 光纤测试(RTU)51一、自动测试51二、手动测试51第十章 光纤数据分析(RTU)53第十一章 光纤数据管理(RTU)55一、光纤数据导入55二、光纤曲线存储55第十二章 测试日志(RTU)56一、查看日志56二、测试日志文件内容56第十三章 其它功能(RTU)57一、显示当前测试状态57二、中止当前测试58第十四章 进入和退出系统(MTC)60一、进入系统60二、退出系统62第十五章 系统参数设置(MTC)62一、设置事件门限和设定签名62二、测试站设置64三、中心站

3、设置65四、光缆设置65五、标杆设置66六、颜色设定67七、设定告警门限67八、设置存储路径69第十六章 通信检测(MTC)69第十七章 光纤测试(MTC)70一、点名测试70二、任务测试71第十八章 光纤数据分析(MTC)72一、设定签名曲线72二、历史曲线（趋势曲线）分析73三、事件列表73四、波形调整74第十九章 对象列表(MTC)75一、中心站定位75二、测试站定位75三、光纤定位76四、节点定位76第二十章 告警管理(MTC)77一、告警显示77二、告警细节77第二十一章 日志管理(MTC)79一、测试日志79二、操作日志79三、告警日志80第二十二章 图形管理(MTC)80第二十三

4、章 其它功能(MTC)81一、切换系统网络图和波形图81二、告警声音81三、系统复位82四、启动中心站互联82五、窗口功能83六、版本内容83第五部分 光纤事件类型曲线表84第二十四章 光纤事件类型及曲线分析列表84第六部分 系统使用注意事项90第二十五章光纤监测系统应用时需注意的事项90综述系统特点90第七部分 附录93第一部分 系统介绍第一章 概述一、 概况 随着现代通信产业的发展，光缆这种传输介质已大量应用于通信传输。对光缆网络的监测，传统是采用监测传输误码率值的形式，也就是当误码率值超过门限值时，便关闭通信系统，然后进行抢修。但是仅仅依据误码率值是否超过门限值来断定，还不足以确定故障是

5、在传输设备中还是在光纤网络上。所以要确定故障原因，不仅要对传输设备监测，还要对光纤网络进行监测，这对于以人工方式测试维护是十分费时费力的。并且在通信光缆媒体设备大幅度增加的情况下，要求以原有的维护人员，保障光缆传输线路的畅通无阻是远远不够的，所以就必需实现对通信光缆线路的自动监测和管理。由北京世纪瑞尔公司推出的FiberWard光纤在线监测系统可对各种通信光缆网络自动监测，作为光缆网络维护的新手段，确保光缆网络的安全高效运行。FiberWard光纤在线监测系统可远程、在线、自动地监测整个光缆网络，实时监测光纤特性的变化及变化趋势，有效地减少和预防光缆故障，准确确定光缆故障位置。它可以自动在线监

6、测光缆的状态，发现故障及时告警，并判断故障地点，达到压缩故障历时，减轻维护人员工作负担的目的。FiberWard系统按结构可以分为三个部分，即设在通信传输机房的远端光纤监测系统（RTU）、通信网络、设在管理中心的管理监控中心（MTC）。RTU由OCM（光纤监测及控制单元 ），OSM（光路切换及耦合单元），TCM（通信及组网模块），PWM（电源模块）以及配套设备组成。可完成对光缆光纤的在线监测。通信网络由RTU和MTC的通信模块以及传输通道组成，实现远端光纤监测系统和管理监控中心的联接，完成数据及控制命令的传输；MTC由管理主机系统组成，一般设在一个区域的维护管理中心，完成对分布于光缆沿线的RT

7、U的控制管理。北京世纪瑞尔有限公司集中了优秀技术人才和管理人才的高新技术企业。公司拥有强大的技术力量、丰富的专业经验，在研究开发上的积极投入，以及在产品开发和生产制造等方面在国内同行中处于领先地位，主要从事计算机、通信及相关领域的新技术、新产品的研制，工程设计施工等，特别在边缘领域和交叉领域具有较强的技术实力。世纪瑞尔公司具有系统设计、工程实施等方面的综合优势和广泛的用户基础，其中哈大铁路、襄石铁路、新荷铁路、株六铁路、成昆铁路等多条铁路干线选用我公司的FiberWard光缆在线监测系统。我公司可根据不同用户的具体要求，提供最切实可行的技术方案及系统产品，同时以最优秀的系统集成技术及系统实现能

8、力，为各界用户提供最佳的产品和技术服务。第二部分 系统组成及功能第二章 系统的组成及模块介绍一、系统的组成FiberWard系统按结构可以分为三个部分，即RTU、组网通信通道、MTC。光缆传输系统由光传输媒介和传输设备组成，传输设备设置在通信机房。RTU也必须设在通信机房内，RTU与光测试仪器的区别是，光测试仪器只在测量时与光缆连接，而RTU则是与被测光缆长期在线连接。为了区别设置了RTU的通信机房和未设置RTU的通信机房，下面将设置了RTU的通信机房称监测站。MTC一般设在一个区域的管理中心或整个传输系统的管理中心，管理中心本身也可能是通信机房。下面将设置了MTC的地点称管理站。FiberW

9、ard系统一般由多个RTU（也可以是1个）分段对光缆进行监测，各RTU均通过组网通信通道与MTC联网，管理操作人员可通过MTC实现对远程的RTU的监控，从而实现对整个光缆网络（线路）的监测。系统组成示意图如下所示：二、远端测试部分（RTU） 远端测试部分由光纤监测与控制单元（OCM）、光路切换及耦合单元（OSM）、组网通信模块（TCM）、电源模块（PWM），以及不间断电源、机柜等组成。系统主要采用光时域反射测试技术实现对光纤链路故障的检测、定位以及定量分析，同时对可能出现的但尚未对通信系统产生影响的光纤链路的质量劣化实施巡检监测，及时发现隐患，解决总是在后果产生之前。同时应用光合波分波技术及光

10、滤波设备实现对实用光纤在线测试，为通信线路维护人员提供了最具有代表性的测试数据，并对通信网络的运行状况提供科学的定量分析。另外，精密光切换技术应用于本系统，以实现光时域反射测试设备对多路光纤的测试，从而充分发挥其效用，并降低系统造价。整个系统是架构于计算机系统之上的，因此系统还采用了各种计算机技术，如计算机通信、远程控制、数据库、数据分析与信息处理等。各个设备模块可靠协同地动作，各种技术灵活有效地应用，构成了本系统并实现了本系统的功能。（一）、OCM（光纤监测及控制单元）1、光纤监测单元（OTDR）OTDR是对光纤进行测试的设备，本系统采用卡式OTDR 。OTDR为先进的光纤测试设备，产品具有

11、高品质，高可靠性，测试性能好，测试结果精度高等特点。OTDR技术指标：Wavelength(nm):1310/1550/1625Dynamic range(dB)34/38/40/42Attenuation dead zone(m)20Event dead zone(m):3Distance range(km): 1.25/2.5/5/10/21/40/80/150/240Pluse width(ns):10/30/100/275/1000/2500/10000/20000Linearity dB/Db0.05Loss threshold(dB)0.01Loss resolution(dB)0

12、.001Sampling resolution(m)0.08 to 10Sampling pointsUp to 30000Accuracy(1m+0.002%distance)Real time refresh 1 secondEnvironmental conditions-5 to 50 OTDR可采用1310nm/1550nm/1625nm等波长做为测试窗口。采用1625nm波长可实现对实用光纤（在用纤）的测试。且在1625nm波长下，测试信号对光纤的微弯、微压、渗水、析氢有着比较敏感的反应，易于在测试曲线上反映出来。因此采用1625nm波长进行测试是光纤测试的发展趋势。2、控制模块控

13、制模块，是对OTDR进行多种控制，并实现人机交互的设备。采用Pentium 处理器，提供标准接口，可实现对OTDR的快速检修和维护，通过硬件和软件对OTDR进行控制，可启动OTDR测试，中断OTDR测试，设置和更改OTDR测试参数，设置OTDR测试方式，存储测试结果。符合工业控制标准，适合在无人机房内使用。（二）、OSM（光路切换及耦合单元）1、 光耦合模块 （WDM） WDM是实现测试光波与传输光波共行，或将测试光波与传输光波分离的设备，利用光分波合波器可对实用光纤进行测试。本系统选用的WDM采用电介质干涉滤波器技术，在信道隔离、PDL（Polarization Dependent Loss

14、）、PML（Polarization Mode Loss）、反射损耗等方面具有优越的特性。 本系统采用的WDM为全向型光分波合波器，对光波的来向没有限制。此WDM对传输光波和测试光波具有良好的分离效果，其信道阻隔能力好，介入衰耗低。WDM可分为单向型和全向型功能示意图：WDM技术指标：Wavelength11280-1360nmWavelength21500-1565nmWavelength31615-1690nmLoss 10.8dBLoss 20.8dBLoss 340dB40dB45dBReturn loss(all ports)50dBDirectivity60dBPolarizati

15、on sensitivity0.1dBPolarization dispersion0.1psecOperating temperature-40 to 70 ConnectorsFC,ST,SC2、光路切换模块光路切换模块具备良好的光学性能和高度的可靠性，具有低介入损耗、较大的反射损耗、高度的信道隔离度，以及高度可靠的重复切换能力和快速的切换速度等特性。 系统采用光路切换模块可使一个光时域反射器可对多个光纤通道进行测试，以达到充分利用光纤测试、减少投资的目的。光路切换模块为1N型，N的最大数量可达100，完全符合北美UL和欧洲标准。技术指标：Insertion loss0.4dBReturn

16、 loss65dBPolarization dependent loss0.03dBInsertion loss stability0.003dBRepeatabilitySequential switchingRandom switching0.003dB0.01dBCrosstalk-100dBInput power-100dBSwitching timeOne channelEach additional channel25ms12msOperating temperature0 to 55 （三）、TCM（组网通信模块） 组网通信模块是实现RTU与MTC组网的设备，RTU与MTC之间一

17、般采用点对点连接，为星形网络结构。组网通信模块有不同的规格型号，以适用于不同的通信通道，如PSTN、PSTDN、DDN等等。（四）、PWM（电源模块） RTU的各模块均由配套的PWM进行供电，供电电源为220V（AC），为保证供电的可靠性，配置在线式不间断电源进行供电。对没有220V（AC）的通信机房，系统提供48V（DC）电源模块供选配。（五）、机柜及配件 机柜用于放置OCM，OSM，SDM，PWM，TCM等模块，以及不间断电源等设备。机柜为标准19机柜。机柜正面示意图见第10页图。三、管理测试中心（MTC）（一）、管理主机 管理主机采用IBM微机，其配置标准为：CPU为PII 400，内存

18、为64M，硬盘为6G，配以17寸大屏幕显示器,具有很好的图形处理能力。（二）、外设（打印机、不间断电源） 系统配置激光打印机，为保证管理主机供电的可靠采用不间断电源供电。（三）、系统软件 光纤监测系统软件是完成MTC对RTU进行管理、数据通信、数据处理/存储、系统告警等一系列功能的智能中心。系统软件由一系列软件模块组成，其模块组成如下：系统数据库、系统地理及图形支持、数据处理分析、光缆监测任务控制。四、光耦合模块（FCU） FCU在FiberWard光缆在线监测系统中，是使测试光波跨过通信站继续监测下一段光缆，或使测试光波到达某通信站即停止不再前行。FCU是由光分波合波器（WDM）、光滤波器（

19、Filter）等器件组成。WDM上面已经介绍，不再重复。光滤波器的作用是使传输入光波信号通过，而测试光波信号阻断；光通道中接入滤波器后可以阻止测试光波信号进入传输设备。高品质的滤波器应具有较低的介入损耗、对通过波长有良好的导通性，对阻隔波长有良好阻断性。 本系统选用进口光滤波器，为插头式低通滤波器，是直接安装在光配线架或传输设备上，具有体积小、安装方便的特点，具有较好的滤波和选择信号能力。适用于HPC或APC抛光的FC和SC连接。技术指标：Passband WavelengthInsertion lossReturn loss131020nm1.5dB 45dB1310/1550nm1.5dB

20、 45dBRejectband WavelengthIsolationReturn loss155020nm40dB40dB1625nm25dBFP系列单模光纤FC/SC即插式低通滤波器特性曲线（1310/1550阻；1625通）第三章 系统结构一、系统典型结构FiberWard光缆监测系统按结构主要可以分为三个部分，即监测站（RTU）、管理站（MTC）、通信通道。但组成一个光纤监测系统，实现对光缆的监测，往往还需要设置跨接站（FCU-J）、端站（FCU-T）；监测站实施对光缆光纤的测试，管理站实现对监测站的管理，跨接站使测试光波绕过传输设备继续前行测试下一段光纤，端站阻止测试光波继续前行。一

21、个典型的光纤监测系统结构如第20页图光缆在线监测系统结构示意图所示。二、监测站结构 监测站实现对光缆光纤的监测。监测站需要配置RTU，由RTU实现对实用光纤和备用光纤的测试。监测站内的RTU可向A端、B端两个方向测试一段长度的光缆。下图所示：三、跨接站结构 在测试实用光纤的情况下，测试信号是禁止进入传输设备的，否则将干扰传输系统的正常工作。因此当测试信号需要经过设有传输设备的通信站继续测试下一段光纤时，此通信站需要设置为跨接站。跨接站需要配置FCU-J模块，使光测试信号绕过传输设备继续前行，对备用光纤只要用光跳线将两段光纤连接起来即可。跨接站结构如下图所示：四、端站结构 当测试信号到达某个通信

22、站后，不需要再继续前行，为了防止测试信号进入传输设备，需要在传输设备之前设置光滤波设备（FCU-T模块），将测试信号阻断。配置了FCU-T模块的通信站称为端站。端站结构示意图如下所示：五、测试波长 光缆监测系统设计时，可有1310nm/1550nm/1625nm三种测试窗口供选用。1310nm/1550nm为光传输系统使用波长，如测试实用光纤应选用1625nm作测试窗口。从测试性能看1625nm窗口测试性能最佳，但1625nm窗口的测试设备有的动态范围较小，随着技术的发展，1625nm窗口的测试设备的动态范围已接近1310nm/1550nm窗口测试设备的动态范围，因此目前对光缆的测试趋向于采用

23、1625nm波长的测试窗口。六、系统的扩展系统采用模块化设计和模块化结构，易于实现系统的扩展，系统还可以随着光缆网络的扩展而逐步扩展。扩展的方式：测试光通道的增加：当光缆网络扩展后，监测站现有监测光通道不能满足测试需要时，可以增加测试光通道数量，通过更换或增加光路切换及耦合设备，即可实现对测试光通道的扩展。监测站的增加：当光缆网络扩展后，现有监测站不能履盖时，可通过监测站（RTU）的增加来增加履盖范围。增加RTU后，只要在MTC增加通信模块，并对管理系统进行重新设置即可实现系统的扩展。第四章 系统技术指标 测试窗口1310/1550/1625nmRTU监测光纤通道数8-100，最大可扩至800

24、RTU允许接入OTDR模块数2个测试最小事件盲区3m测试最小损耗盲区20m测试精度1m动态范围 I型 II型 III型 IV型34dB38dB40dB42dB系统组网通道PSTN, PSTDN,DDN,LAN,WAN任务测试测试周期0.5-48H（可自行设定）指定测试测试时间无限制系统可监测RTU数48系统对传输系统的影响1.5-3dB系统兼容OTDR类型卡式OTDR 系统软件平台Windows 95/ Windows98/Windows NTRTU机柜外形尺寸5656002000mmRTU功率300W第五章 系统功能一、RTU功能l 手动对光缆线路中被监测光纤进行测试 操作人员可以在监测站直

25、接控制系统对光纤进行测试，操作人员可以选择被测试光纤，配置测试参数，即时对光纤进行测试。自动对光缆线路中被监测光纤进行测试RTU接收MTC下达的测试任务表，按照任务表的时间、参数、光纤号，自动执行对光纤进行测试的任务，任务完成后自动停止，等待下一次测试。测试时系统显示测试状态。l 告警测试 FiberWard光缆在线监测系统提供与传输系统告警输出的接口，可以接受传输系统发出的告警信息。当RTU接到告警信息时，立即启动对相关光纤进行测试并同时发出告警信息；系统自动对告警测试结果进行处理，发现故障再次告警。FiberWard光缆在线监测系统提供与光功率计的接口，根据测行的光功率的大小，确定是否发出

26、告警；告警后立即启动对相关光纤的测试；系统自动对告警测试结果进行处理，发现故障再次告警。在实现系统时，用户可根据需要选择不同的光功率计测试方式：光功率计主动式测试方式：系统配置测试光源，由MTC控制测试光源发出测试光波，光功率计接收测试光波并进行分析，以确定传输系统是否发生故障。光功率计被动式测试方式：系统配置光耦合器，传输光波通过光耦合器分出很小一部分光波，光功率计接收此光波并进行分析，以确定传输系统是否发生故障。l 与MTC通信，实现数据传递RTU可将测试数据，告警信息等按设置传送到MTC，并接收MTC下达的命令、任务。通过RTU可对系统通信参数进行设置，以保证通信的畅通。l 系统安全管理

27、系统安全管理包括系统日志管理和系统口令管理，只有用户名和口令均输入正确，才能进入系统进行操作。以防止非操作人员对系统的误操作。系统记录全部的操作过程，形成系统日志，以备对系统运行的历史进行查看。二、MTC功能l 远程控制RTU对光纤进行测试在MTC可远程控制多个监测站对光纤进行实时测试、定时测试、任务测试。RTU收到传输系统的告警信息，自动启动告警测试。实时测试操作人员直接控制对光纤测试，实时监视测试结果，操作人员可以直接监视测试的进程。任务测试由操作人员预先设置任务表，系统按照任务表自动进行测试。任务表可以选择以48小时为一时间周期，在此周期内系统自动定时启动对光缆进行测试，在一周期内操作人

28、员可以设置对某号光纤进行一次测试或多次测试，系统按照周期规律自动执行测试任务。在任务测试时，系统可以自动响应立即测试、定时测试、告警测试，当响应的测试完成后，继续执行任务测试。告警测试当传输系统配置告警模块，并将告警模块输出接入光缆监测系统；或光缆监测系统配置了光功率计测试及告警模块时。当RTU接到告警信息时，立即启动对有关光纤进行测试并同时发出告警信息；系统自动对告警测试结果进行处理，发现故障再次告警。l 告警系统对测试数据自动进行处理，与签名事件进行比较，当发现事件点、损耗、劣化等出现异常时（超过门限值时），即发出告警信息，告警分为一般告警和严重告警，告警信息的类型可由系统操作人员设定。判

29、断是否告警的门限值也可由系统操作人员设定。当系统接到传输系统的告警信号时即发出告警，同时自动对告警光纤进行测试，发现故障将再次发出告警。告警时系统发出声音并出现告警提示界面，系统提供多种告警声音选择，供不同操作环境和区分不同告警类型的需要。也可根据用户需要增加其它告警通知的手段，如告警信息自动呼机通知，告警信息自动电话通知等。l 对数据进行分析处理形成测试事件表和测试曲线对OTDR测试的数据进行处理，形成测试事件表和测试曲线供操作人员查看。操作人员可对测试曲线进行无级缩放，以查看分析事件点的细节。测试结果自动处理系统可自动将测试结果与预置的标准数据进行比较，超过门限值即产生告警。测试结果人工处

30、理操作人员也可随时查看测试结果，同时调出标准数据或曲线与测试数据和曲线，进行进一步分析判断。光纤劣化趋势分析通过对一定时期内所测光纤的事件点和整体的损耗特性的比较，分析出该光纤损耗特性的变化趋势，以判断该光纤的劣化趋势是否大于平均水平，如果大于平均水平或经验数值，系统发出告警。l 故障地点判定 系统发现故障后，系统通过预先输入的光纤相关资料，结合地理图形支持系统自动判定故障地点，并通过图形显示和距基准点距离两种方式给出故障位置，帮助维护人员迅速排除故障。l 数据统计对故障原因进行统计系统可对故障的原因、地点等多项条件进行统计，为管理人员提供决策帮助。对告警原因进行统计系统可对告警的原因、类型等

31、进行统计。l 存储数据保存告警信息 系统可以长期保存所有告警信息，供操作人员查看、统计。保存测试数据系统可保存一年以上的的测试数据，供操作人员查看。对于过期数据，操作人员可选择备份或删除。重要数据备份对于系统的重要数据，如测试优化参数、签名事件等，系统提供数据备份和恢复功能。l 安全管理多重用户、口令、权限管理 系统提供多用户、多口令和三重权限管理，系统操作人员可对不同用户设定不同的口令，不同的权限。高级权限可对系统所有参数进行设置，查看系统全部信息；中级权限只能对系统部分参数进行设置、查看系统部分信息；低级权限不能设置系统的参数，只能进行部分操作。中级、低级权限的范围由高级权限设置。系统操作

32、日志系统逐项记录全部的操作情况，如用户、操作时间，操作内容等；系统管理人员可通过查看系统操作日志了解系统的运行情况。第三部分 测试原理第六章 测试原理1、OTDR 的测试原理 光时域反射测试技术是在分析光于光纤中传输时反射回能量的时域分布规律的基础上，实现对光纤的光传输性能的定量（衰耗、距离）测试。反射测试技术目前已广泛应用于光、电、电磁波、声等测试领域。 激光在光纤中传输时绝大部分能量由发射端传送至接收端，但仍有一小部分损耗在光纤链路中，造成激光传输损耗。损耗主要是由两个物理效应造成的，分别是瑞利散射效应和费尼尔反射效应。 瑞利散射效应是由于纤芯中微小杂质及不均匀性造成的光的散射而产生的，由

33、于杂质及不均匀性的分布在光纤中的均匀连续的，导致这种效应在光纤中是连续产生的。接收发送 由上图可见，从发送端发出的激光束在光纤的任一点均产生散射，这些散射光中的一部分又返回至发送端，同时在反射过程中又在返途中的各点产生散射。假设发射端发出一个窄光脉冲，该脉冲在向前传输时于光纤中的每一点均会产生瑞利散射，其中一部分能量会又传回至发射端，于是发射端发送完光脉冲后，在一定时间内会收到连续的逐渐减弱的反射能量，经复杂的折算后这一时域的反射能量信号可以反映出光纤各点对光传输的衰耗情况，由该能量信号构成的时域曲线称为背向散射曲线。曲线的特点是逐渐递减的。EA-EBB - A A-B平均衰耗:AttAB=_

34、EAEBAB0距离(时间)背向散射曲线示意图能量(dB) 背向散射曲线如下图所示： 若光纤是连续非熔接的，则曲线是线性的，且曲线的斜率就是此光纤对测试光的平均衰耗（Attenuation）。如果在光纤链路中有熔接点存在，因熔接点的散射效应更严重，则光脉冲经过该点后产生散射回传时，会又被散射掉较多的能量，于是反映在曲线上会出现一个台阶，台阶前后的能量差，反映了该点对光的衰减程度，称为事件损耗（Loss）。非机械连接的光纤背向散射曲线就是由以上两种事件波形构成。 非机械连接光纤背向散射如下图所示:连续光纤段 事件衰耗=EA-EBEA熔接点EB非机械连接光纤背向散射曲线示意图费尼尔反射效应是由光纤链

35、路中的折射率突变点产生的，类似于镜面反射。发射端发送的光脉冲经一段时间的传输至折射率突变点产生反射，又返回至发射端，于是会在发射端接收到的背向散射曲线上叠加上一个除幅度外与发出的脉冲几乎相同的脉冲波形。这种现象往往会发生在机械连接点、终结点、光纤微断裂及非良好熔接点。在这些折射率突变点，反射光能量与入射光能量的比值称为反射系数，取对数后以dB为单位表示。反射脉冲ED有反射点的背向散射曲线示意图由此可见，利用光纤对光传输产生损耗的两种物理效应，可以实现对光纤链路传输特性的定量测量，即通过研究背向散射曲线的特征可以得知逐如连续光纤段的平均衰耗、反射点（可能是故障点，可能是机械接点等）的反射系数、介

36、入损耗、非反射点（可能由挤压变形，也可能是熔接点等）的介入损耗、光纤长度、各事件的位置（可通过光传播速度把时域变换成距离域）等光纤链路特性以及可能对传输产生影响的参数指标。可以想象，由以上两种主要的物理效应（还有其它一些物理效应，但可忽略）产生的光的反射能量是极其微弱的，并伴随较大的噪声干扰，仅利用单个光脉冲的反射能量是难以实现准确的定量分析，甚至可能得不到一个稳定的背向散射曲线。通过研究发现，反射信号中的噪声干扰是平稳的，且期望值为零，于是可以利用多次平均的方法抑制噪声干扰，使噪声收敛至或接近于零，由概率理论可知，平均次数的成倍增长，噪声信号的方差将成倍降低，但平均次数的成倍增大意味着测试时

37、间将以二的幂次增加，因此不宜将平均次数取得过大，一般平均时间不超过三分钟。原理方框图激光器光时域反射测试设备的原理可参见下图：信号处理 发生器 脉冲 光接收器 被测光纤 耦合器 1OTDR 3 2 脉冲发生器产生一个窄脉冲控制激光器发出一个光脉冲，通过耦合器（12）发送至被测光纤链路，光脉冲在光纤链路传输时产生散射和反射部分能量又返回至耦合器2端，该耦合器的特性为允许光由1传至2及由2传至3，其它路由是抑制的。由2端进入耦合器的反射信号被送至3端，进而由光接收器把光信号转变为电信号，同时进行取样数字化，并进行信号处理从而得到一个光脉冲的背向散射信号。采集一定时间后，将发出第二个光脉冲，并采集第

38、二个脉冲的背向散射信号，采集一定数量的背向散射数据取平均即可绘制出收敛的背向散射曲线，同时根据该曲线数据分析出各个特征事件。综上所述，光时域反射测试技术是根据光纤传输中所具有的两种物理效应，利用大功率激光器，高精度光耦合技术，高灵敏度光感技术，高速、高稳定度信号采样及信号处理部件以及信号特征分析等处理手段。实现对反射信号的采样、处理及分析，从而得出光纤链路的传输特性数据的一种高精尖技术。从光时域反射测试设备测得的光纤背向散射曲线中可以定量得出（或计算出）以下可能对光通信产生影响的几个参数：1、 连续光纤段的平均衰耗（Attenuation） 此参数表示一段无接点的均匀光纤段的单位公里衰耗（dB

39、/km）,反映了光纤的传输性能以及可能存在的劣化。2、 非反射事件点的介入损耗（Insert loss）及位置 此参数表示该事件点的存在对光纤链路产生的附加损耗，单位是dB大部分的熔接接点，光纤的弯曲、浸水等均会在曲线中表现为非反射事件点，同时产生介入损耗。3、 反射事件点的反射系数(Reflectence)，介入损耗 反射事件点的反射程度越大，则会对光通信产生两个影响，一是强烈的反射脉冲会对发射端激光器产生不良效应影响；二是反射的增大必然导致光信号能量通过该事件点后的能量减少。一般机械接点、光纤的微断裂、终结点会产生反射。通过反射系数和介入损耗可以了解是否机械接点连接不良及可能存在的故障。4

40、、 光纤链路总损耗、总光回波损耗（ORL） 光纤链路的总损耗是链路的损耗总和，是对光通信产生影响最直接的参数，光纤链路的质量劣化，直接反映为总损耗的增加。光回波损耗的定义为链路中AB两点间所有的回波信号的能量与A点入射能量的比值，一般取对数表示，在有些光通信应用中对该参数是关注的。5、 光纤链路中两点间的损耗及平均衰耗等 此参数可以通过对背向散射数据的测量计算得到，反映两个位置点间对光传输的损耗影响。该参数有两种计算方法：一是两点法（2-Point），即直接计算两点的损耗差值；另一是均方误差最小化拟合法（LSA），用于去除噪声干扰的影响。拟合法往往用于两点均在一连续光纤段中的测量计算。在上述几

41、个参数的计算中也使用了这种有效抑制噪声干扰的算法。在光时域反射测试中，测试光脉冲宽度、测试距离范围、平均时间等测试参数是可根据实际情况设定的，有时测试波长也是可选的，是否有效地设置这些参数直接关系到测试结果的可用性。测试光脉冲的宽度对测试结果有两个影响，盲区和测试动态范围。理想的测试脉冲应是冲激信号类型，即脉宽无限窄，能量无穷大，这样即可以避免由于脉冲宽度的存在导致较近的相邻事件的不可分辨，亦可提供足够的能量（反射能量）用以可靠地检测，以保证宽的动态范围。实际应用中，欲提高事件分辨率应减小脉冲宽度，以减小盲区。欲增大动态范围应加大脉冲宽以提高发送能量。具体地讲，一般OTDR的标称动态范围是以1

42、0us测试脉宽给出的，但10us脉宽时，盲区为1000米以上，有时是难以满足要求的，所以在测试时应根据实际情况具体确定。盲区（事件盲区）、动态范围与测试脉宽的关系为：其中：Dd: 盲区距离 PT : 测试用脉冲宽度 C: 光的真空速度IOR：光纤对测试光的折射率d:拖尾对盲区的影响，小脉宽时对盲区影响较大，大 脉宽时可忽略。DR：测试的动态范围。DRN:标称动态范围PN： 标称动态范围所用脉宽，一般为 10us。注：动态范围除与脉宽有关外，还与平均时间有关，同时若测试设备近端出口不良亦会难以分辨地造成可用动态范围的减少。测试距离范围是指对回波信号的采样持续时间，与相邻两次测试脉冲的发送间隔、采

43、样样点间隔及样点数等有关。不足的测试距离范围可以导致背向散射曲线不能延伸至被测光纤的终点或关注目标点。平均时间的提高， 一方面可以提高信噪比增大动态范围，另一方面则会延长测试结果获得时间。OTDR标称动态范围是以三分钟为指标给出的，实际测试若不使用3分钟这一参数，动态范围的公式应调整为下式：动态范围与测试脉宽的关系：TN：标称动态范围所用平均时间，一般是3分钟。TT：测试时所用平均时间。测试波长的选择应本着：一、错开通信用波长，尤其对在用纤测试；二、应选择对各种故障更敏感的波长。本系统一般使用1625 nm波长做为测试波长，满足上述两个要求。2、 测试距离光纤测试长度=（P-Ac-Mc-Me）

44、/(Af+As)P: OTDR的动态范围（dB） As：光熔接接头平均衰减系数（dB/km）Mc:光缆富余度（dB） Af:光缆平均衰减系数（dB/km） Me:测试设备动态范围富余度（dB）Ac:WDM 、光开关、活接头等的介入损耗的总和 第四部分 系统软件操作方法远端测试单元（RTU）部分第七章 系统进入和退出(RTU)本章介绍如何进入和退出光纤监测系统远端测试单元RTU。 提示：系统安装一般由公司技术人员负责安装，并提供一套系统恢复盘，一但系统出现故障，用恢复盘恢复。 进WINDOWS操作系统。有两种方法进入系统，一是在“运行”中执行系统可执Fiberclient.exe二是直接用鼠标击点系统的快捷方式运行。进入系统后会出现“设置通讯参数”击点“确定”按钮，进入系统。