Page 35 - 网络电信2018年10月刊下

解 决 方 案

光纤通信网络故障信号诊断系统的设计与实现

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牛丹丹 ，李培强 2
1．郑州科技学院；
2．重庆邮电大学

摘要:当前故障信号诊断系统诊断精度低，设计了光纤通信网络中衰减形变故障信号的
诊断系统。给出设计光纤通信网络中衰减形变故障信号诊断系统结构，其主要包括数据采集
层、后台服务器层和客户端。介绍了OTDR工作原理，依据工作原理，在光纤一端注入窄脉
冲，对背向散射信号进行接收，绘制背向散射曲线，实现衰减形变故障信号的诊断。介绍了
信号处理机、激光驱动电路和接收机的设计过程，通过信号处理器形成格雷互补码，利用光
发射机形成光信号，经光纤耦合器进入被测光纤通信网络，光脉冲在光纤通信网络传输时形
成背向回波信号，利用光纤耦合器反馈至光接收机，转换成电信号后进入信号处理器完成处
理，从而判断光纤通信网络的传输特性，诊断衰减形变故障信号。实验结果表明，该诊断系
统诊断精度高。
关键词:光纤通信网络;衰减形变;故障信号;诊断;系统

引言 图1 系统结构图
和传统通信介质相比，光纤通信网络具有容量大、传输距
离远、不受电磁场干扰等优势，被广泛应用于通信传输系统 ［1-
2］ 。在光纤技术迅猛发展的今天光纤通信网络在通信领域的作
用越来越大。但相应的光纤网络维护问题逐渐突出，衰减形变
故障信号为衡量光纤通信是否出现故障的关键 ［3］ 。因此，设计
一种有效的衰减形变故障信号诊断系统具有重要意义。
传统衰减形边故障信号诊断系统自动化程度低，不利于衰
减形变故障信号的迅速排除，且诊断精度低 ［4］ 。为此，设计了
一种新的光纤通信网络中衰减形变故障信号诊断系统，对光纤
通信网络进行实时监测，利用OTDR实现故障信号的诊断，降低
工作人员的负担，保证衰减形变故障信号诊断的自动化和准确
化。

一、光纤通信网络中衰减形变故障信号诊断
系统设计
1、系统结构
光纤通信网络中衰减形变故障信号诊断系统结构用图1进行 中间层为后台服务器层，主要有电子地图、数据库和控制
描述，其主要包括三层。 程序，用于实现对OTDR的管理、数据分析、告警处理及报表生
第一层为数据采集层。通过OTDR从光纤通信网络的一端对 成等。后台服务器诊断光纤通信网络中存在衰减形变故障信号
光纤特性进行探测，得到光纤特性曲线，依据光纤长度和光纤 后，向RTU发送开启OTDR测试命令，利用切换光开关把测试信
衰减对衰减形变故障信号进行诊断。全部装置均利用TCP/IP接 号传输至异常光纤通信网络，经对比、分析OTDR返回的测试数
口和服务器连接在一起，完成控制命令与测试数据的传输。 据，确定衰减形边信号位置，并发出告警信息，把数据储存到

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