随着电网发展对通信要求的不断提高和现代通信技术的不断进步,电力系统通信越来越多地采用了数字化、智能化、高度集成化的新型通信设备,如数字式电力线载波机、SDH光通信系统、数字微波设备、卫星通信系统、数字程控交换机等。如此巨大的变化,对于广大维护人员来说,掌握光纤传输设备的维护检修方法是一个新课题。
光传输设备故障分析
光纤通信系统的基本组成,包括计算机、电光转换器、光纤中继器、光电转换器、光缆几部分。由于计算机输出的是电信号,而在光纤上传输的是光信号,所以在计算机终端系统上需要添加光电转换设备,以实现不同信号之间的转换。电光转换器实现电信号到光信号的转换,而光电转换器则实现光信号到电信号的转换。由于光纤采用单工通信模式,如果在2个终端系统之间实现全双工通信,则需要2根光纤。光纤中继器用来延伸光纤的长度,防止信号的衰减,以传输更远的距离。
光发射机部分:通常最为常见的故障类型是光传输设备的电光输出失真,导致光信号传输失真,信号丢失较大;电光输出特性受温度和其他因素的影响,光强度或偏置电流发生变化时,电光输出曲线的工作区间将改变,上移或下移都产生光输出失真,接收机的输出信号有干扰。
光分路器部分:分路器负责光发射机的信号合理分配,平时没有搬移或动过分路器的端口,基本不会发生故障,搬移或动过端口,就会使端口接触耦合不好或尾纤头沾染灰尘,导致光功率下降而使接收功率下降,针对这种情况,应使端口接触良好或用专用清洁剂清洗尾纤头。
光接收机部分:接收机分散在各处,工作环境不如前端机房,发生故障的类型也较多,常见的故障主要集中在电源部分和尾纤接头部分;光节点如果没有稳压设备或供电电压超出允许的工作范围,将引起接收机工作不正常或电源部分毁坏,应注意通风散热;拔插后纤头沾染灰尘,将引起输入光功率下降,输出电平降低,使得整个光节点的电平降低,信号的载噪比下降,收视质量差,所以要使接头接触牢靠或清除尾纤头的灰尘。
光传输设备维修策略
系统级、整机维修:要从整个光传输系统的角度来分析判断故障原因。当系统中断时,我们要通过现象和一些必要的操作,分析是系统中的哪—部分、哪些设备造成的,进行初步的故障定位。如一条载波电路中断,是高频通道问题还是载波机问题造成的;高频通道问题中是高频电缆、结合滤波器还是其他问题,载波机问题是本端机还是对端机,等等。
这些故障位置的确定,要通过仪器仪表进行测量测试。传输通路中信号电平是否正常、频率有多大偏差、波形是否正确,这些都是判断的依据。
进行这一阶段工作,首先要对整个系统的组成、工作原理以及每部分的功能和作用、信号在设备上的处理流程有一个清晰的认识和完整的掌握,否则就无法做出正确的判断。
板级、元器件级维修:在第一阶段分析判断之后,可以找到故障设备,紧接着就是二级维修,即板级、元器件级维修。实际上这两个阶段并无明显界限,第二阶段是第一阶段的继续,即对故障设备进一步确定故障板直至故障元器件。
故障点集中在某一具体设备,就要对此设备进行测试。按信号在设备中的流向一步步跟踪测试,找出中断点,确定出故障盘。例如信号流人某盘,正常情况下信号在盘内得到处理后输出为一固定数值或一数值范围,如果测出此盘没有输出或输出与标称值相差甚大,基本上就可断定此盘出了故障。
找出了故障盘,再定位故障元器件。一般用万用表测量元器件工作电压、电流是否正常,断电情况下测量其阻值大小、有无开路(短路)现象,也可按信号流程找出断点位置,根据具体情况而异。
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