Рефлектометр – один з основних засобів для роботи інженерно-монтажних бригад

Рефлектометр це пристрій, який створює рефлектограму, аналізуючи стан оптичного волокна у кабелі на фізичному рівні. Рефлектограма – це графік залежності затухання рівня сигналу від відстані. Цей графік покликаний дати інженерно-технічному персоналу компанії, яка обслуговує оптично-волоконні лінії зв’язку на цьому ж фізичному рівні чітке представлення стану якості зварювань та укладання волокон у муфтах на всій довжині волокна. 

Звісно, що й закінчення волокна пристрій, який створює рефлектограму, також має властивість визначати. Саме за допомогою цієї функції можна визначати обриви як у кабелях розподільчої мережі, так і у довгих магістралях. Інформація, подана у статті, покликана допомогти користувачам рефлектометрів отримати досвід, здобутий з практичних знань, умінь і навичок.

Значення рефлектометра в переліку інструментів для інженерно-монтажних бригад

Optical Time-Domain Reflectometer (OTDR) – незамінний і один із основних інструментів інженерів та монтажників, які працюють в компаніях операторів зв’язку. Здійснення діагностики оптичних волокон можливе тільки за наявності цього інструменту. Функція рефлектометра полягає у створенні ним можливості знайти місце обриву волокна та/або критичні значення затухання. Відсутність рефлектометра у бригади, яка проводить ремонт ВОЛЗ, може унеможливити успіх цього завдання. 

В сучасних моделях оптичних рефлектометрів інтегровано багато функцій, які до цього були зарезервовані за іншими приладами та інструментами. До прикладу, сюди можна віднести функцію лазерного вказівника, вимірювача оптичної потужності та навіть імітацію SFP-модуля. Це дає можливість працівникам компанії зменшити кількість інструментів, якими потрібно комплектувати транспортну одиницю, цим самим зробити зручнішою і легшою їх виконання обов’язків. 

Функціонал такого інтегрованого обладнання, окрім отримання рефлектограми, дає можливість висвітити волокна в кабелях, здійснити замір рівня сигналу, імітувати SFP-пристрій на іншому кінці волокна. Імітація сигналу – дуже корисна функція, адже це дає можливість з будь-якого місця лінії зв’язку функційно виконати тестування волокна – перевірити рівень сигналу біля перспективного клієнтського термінала, який генерує рефлектометр. Також часто виникають ситуації, коли триває будівництво розподільчої оптичної мережі, потрібно зробити тести, а центрального комутатора ще немає.   

Робота з рефлектограмами

OTDR за лічені секунди створює рефлектограму. Для цього слід просто під’єднати конектор оптичного пігтейла, зворотній кінець якого заварюється до необхідного волокна у кабелі, в роз’єм цього девайсу і запустити процедуру тестування.

На зображенні чітко видно стрімкий спад сигналу. Це говорить про надмірний перегин (затягування) волокна. На прикладі, що наведено на малюнку, оптичний лінк працювати буде погано або взагалі буде відсутній. Слід нагадати, що радіус вигину волокна в умовному кільці не повинен бути менший ніж 15см.

Для здійснення генерування рефлектограми волокна, на протилежному його кінці обов’язково треба вимкнути активне обладнання. Це можна зробити фізично від’єднавши конектор або вимкнути комутаційне обладнання. Проте, якщо потрапити фізично до цього активного обладнання складно, то це може зробити віддалено системний адміністратор.

Замір рівня сигналу, який генерується активним пристроєм на іншому кінці волокна, звісно, що виконується вже із увімкненим sfp-модулем.  

Отже, якщо аналізувати цих два дослідження, то можна зробити такі розрахунки: на довжині волокна 2,46км рівень сигналу -10.07dBm. Навіть якщо оптичний порт генерує 0dBm, то проектне значення на довжині хвилі 1310nm повинно становити:

1. Розрахунок затухання: 0,36dB/km * 2,46km = 0,89dB;

2. Рівень сигналу: 0dBm - 0,89dB = -0,89dBm.
   

Слід зазначити також, що за умови ще й плюсового значення генерування його оптичним портом, то на приладі рівень повинен бути ще вищим.

Якщо розглядати приклад обриву волокна, то лінія графіка буде вже вертикальною, а сигналу від пристрою, що на іншому кінці волокна, не буде взагалі – на вимірювачі потужності висвітлюватиметься значення «Loss».

Дуже зручними є позначки на кривій графіку, які показують місця затухань, адже їх застосовують для звірки, щоб ідентифікувати місця, де розташовані муфти. Ці ж крапки ще більш детально описані в таблиці нижче на дисплеї. Слід звернути увагу й на те, що саме в таблиці можна знайти більш точне значення відстані, де знаходиться обрив. У випадку, що на малюнку це 16,454км.

Методика визначення обриву на лінії зв'язку, його пошук та усунення

Для визначення місця обриву, в плані фізико-географічного його положення, необхідно мати на карті точно нанесений маршрут кабелю, всі оптичні муфти та технологічні запаси.

Так, якщо розглядати приклад із вищенаведеної рефлектограми, то обрив кабелю є на відстані 16,454км. Щоб знайти це місце, необхідно обов’язково врахувати не тільки саму довжину кабелю, а й ряд інших факторів:

• оптичні муфти з технологічними запасами;
• самі технологічні запаси;
• компенсаційні запаси на опорах;
• похибку вимірювання.

Отже, біля оптичних муфт, як і біля простого технологічного запасу, треба рахувати по 20м кабелю. Це за умови, якщо в інженера немає приміток про більший запас у якомусь конкретному місці. Такі випадки можуть мати місце для різних цілей при плануванні та будівництві лінії зв’язку. Компенсаційні запаси на кожній опорі – 0,2м. Якщо немає точної кількості опор, то можна розрахувати її за допомогою нормативного показника – на ЛЕП 0,4кВ цей показник становить 35м, на 10кв – 70м, на опорах ШЧ – 50м. Таким чином, слід поділити довжину з показів рефлектометру на відповідний показник і отримаємо точне врахування цього фактору. До прикладу, якщо це опори ЛЕП 0,4кВ, тоді врахувати довжину компенсаційного запасу із додатнім значенням можна розрахувавши її наступним чином:

 16454м / 35м * 0,2м = 94м.

Не важко буде погодитись із тим, що якщо монтажнику треба знайти пошкодження кабелю від 1 до 30 сантиметрів, то наближення його в межах 100 метрів буде дуже доречним.

Щодо похибки вимірювання приладу, то тут слід враховувати 12 метрів на 1 кілометр з від’ємним значенням. Для 16,5км потрібно «вернутись назад» на карті при розрахунках на 198м. Це також досить велика відстань і її потрібно враховувати. Системною помилкою інженерних служб є пошук підземного обриву. Коли на відносно невеликих відрізках цей фактор не враховують. Проте, навіть на 2 кілометрах підземно-інстальованого кабелю, 24 метри (12м/км * 2км) є дуже суттєво, адже візуально оглянути за лічені хвилини під землею не вийде.

При пошуках обриву також слід згадати за компенсаційні котушки. У випадках, коли рефлектометр видає, на перший погляд, нереальні параметри або ж при візуальному огляді не вдається знайти пошкодження біля умовної позначки, тоді в алгоритм пошуку слід включити акт із застосуванням компенсаційної котушки. Тобто, для того, щоб знайти обрив поблизу місця заміру (100-300м), треба застосувати додаткову відстань, оскільки прилади вимірювання не на стільки чутливі.

До прикладу, монтажники повинні вварити послідовно між досліджуваним волокном і пігтейлом компенсаційну котушку і від отриманого значення відняти її параметр. У наведеній на малюнку котушці цей параметр становить 500м. Цей момент стане запорукою правильного визначення місця затухання чи обриву, навіть якщо він знаходиться на відстані 50 метрів від рефлектометра.

Якщо на місці, де інженер ідентифікував муфту, використовуючи позначку на кривій графіку рефлектограми, немає муфти, туди слід здійснити виїзд для візуального огляду та обстеження кабелю. В цьому випадку існує велика ймовірність того, що є пошкодження кабелю. Воно може бути будь-де. В більшості випадків кабель перетискає кріплення, буває також розрив захисної оболонки або інколи навіть і туби. Часто трапляється так, що біля кріплення самого видно до 30см волокна і тоді, якщо не спрацювати на випередження, можна отримати довготривалий простій цього технологічного об’єкта.

Після виявлення місця пошкодження кабелю, його замінюють вставкою. Якщо поблизу є технологічний запас, можна це зробити за допомогою нього. Цей варіант дасть можливість провести ремонт, використавши тільки одну муфту. Якщо пошук не дав результату і візуально обрив не знайдено, то необхідно розрахувати на карті місце обриву або надмірного затухання згідно із вищенаведеною методикою і замінити 100м кабелю – по 50м в обидва боки. Цей алгоритм стосується як ліній зв’язку інстальованих повітряним способом, так і підземним.

Рефлектометр OTDR ZS1000-A Signal Fire

Одним із якісних пристроїв для наповнення переліку інструментів монтажної бригади є рефлектометр ZS1000-F Sigmal Fire. Висока якість рефлектограм на сьогодні вражає. 

Інноваційним елементом в цьому девайсі є інтеграція функції «VFL». Контролювати миготіння лазера можна за допомогою відповідної кнопки на ньому. Індикацією режиму роботи лазера є значок у правому верхньому куті екрану. Важливо знати, що одночасне використання VFL і OTDR може вивести прилад з ладу!

Треба відмітити також високої якості рефлектограми, які генерує цей пристрій. Саме це допомагає швидко знайти проблемні місця по довжині оптичних волокон або їх обриви.

Рефлектометр оснащений вбудованим літієвим акумулятором на 3000 мАг, який може забезпечити безперебійну роботу пристрою в режимі очікування близько 15 годин, а вимірювання близько 8 годин. Враховуючи ще й компактні розміри, зручний портативний дизайн та захист від попадання пилу, ZS1000-A дозволить максимально легко проводити вимірювання у найрізноманітніших польових умовах.

ZS1000-A має 3,5-дюймовий РК-екран з контрастним кольором, який забезпечує відмінну якість зображення.

Більш детальніше з особливостями та управлінням цього приладу можна ознайомитись в інструкції до пристрою.