引用本文:
阮峻,李俊宇,孙豪,等. 大动态OTDR特高压直流控制系统光纤诊断中的应用[J]. 光通信技术,2021,45(5):15-17.
阮 峻,李俊宇,孙 豪,朱志俊
(南方电网超高压输电公司 昆明局,昆明 650217)
【下载PDF全文】 【下载Word】摘要:由于提高光时域反射仪(OTDR)的发射脉冲宽度可能会导致OTDR探测电路的雪崩光电二极管(APD)产生饱和效应,从而使测量到的曲线发生平顶效应,这种平顶效应会淹没近距离的事件结果。为解决这一问题,提出了一种多脉宽组合测量的方法,将测量结果进行软件拼接,在硬件配置不变的情况下既能获得更远的测量距离,又不会因为饱和平顶效应导致近距离事件被平顶淹没,提高了OTDR的测量动态范围。
关键词:动态范围;曲线分段拼接;多脉冲组合测量
中图分类号:TN256 文献标志码:A 文章编号:1002-5561(2021)06-0015-03
DOI:10.13921/j.cnki.issn1002-5561.2021.06.004 0 引言
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随着光纤通信的快速发展,长距离光缆线路被大量地使用,给光缆的施工和维护带来更大的挑战。光时域反射仪(OTDR)作为一种光缆线路损耗和故障诊断的通用仪表,被广泛地应用于通信光网络的施工和维护中。特高压直流控制保护系统光纤种类繁多,包括直流测量系统能量光纤、数据光纤、阀基电子设备(VBE)触发光纤、回检光纤、恢复保护单元(RPU)光纤、阀避雷器回检光纤、漏水检测触发光纤、直流控制总线光纤和线路保护通道光纤等,在这些光纤系统的诊断维护中提高OTDR的动态范围的需求变得越来越迫切。大动态范围提高了光纤的测试长度,能够为特高压直流控制光纤系统中的故障精确定位提供有利保障[1]。
动态范围作为OTDR测量的重要核心参数,是决定OTDR仪表测量距离的关键指标,如何提高动态范围成为OTDR技术开发中的关键问题。常见的提高OTDR动态范围的方法包括时域平均、脉冲编码和相干接收等[2-4],这些方法通过改进硬件方案或者软件降噪算法来提高OTDR的动态范围,一旦硬件和降噪算法确定,就很难利用现有的条件提高仪表的测量距离。另一方面,OTDR的动态范围通常由硬件探测电路的信噪比决定,在硬件动态范围不变的情况下,可以通过提高OTDR的发射脉冲宽度和脉冲功率获取更远的测量距离。但是,当发射脉冲宽度或功率过大时会导致OTDR探测电路的雪崩光电二极管(APD)产生饱和效应,从而使测量到的曲线发生平顶效应,这种平顶效应会淹没近距离的事件结果,在测试近端产生盲区[5]。为克服高功率宽脉冲产生平顶盲区的问题,本文提出一种多脉宽组合测量的方法,利用不同的脉宽测量光缆不同位置,将测量结果进行重组拼接,得到整条线路的测量曲线。
3 结束语
OTDR的有效测量距离由其固定动态范围决定,当测试光缆线路超过其有效测试距离或光缆损耗过大时,只能通过提高脉冲宽度实现线路的远端测量,且牺牲测量精度。本文提出的多脉冲组合拼接测试方法相当于对测试光缆线路进行分段测量,并将测量结果自动重构成整体测量曲线,有效避免了单脉冲测量所产生的近端盲区和恶化事件精度,通过软件自动拼接的方式提高了OTDR的动态范围,实现更长距离的线路测量,在特高压直流控制保护系统光纤诊断中,适应各类大衰减光纤的测量。