CN103268718B

CN103268718B - 用于教学的光纤故障测试系统

Info

Publication number: CN103268718B
Application number: CN201310203854.5A
Authority: CN
Inventors: 贾璐; 彭雪海
Original assignee: Shanghai Technical Institute of Electronics and Information
Current assignee: Shanghai Technical Institute of Electronics and Information
Priority date: 2013-05-28
Filing date: 2013-05-28
Publication date: 2014-12-17
Anticipated expiration: 2033-05-28
Also published as: CN103268718A

Abstract

本发明公开了一种用于教学的光纤故障测试系统，由光纤局端设备故障测试箱、主干光缆故障测试箱以及二级分光终端故障测试箱组成。其中，光纤局端设备故障测试箱包括箱体以及安置在箱体内的四组用来模拟故障和测试的光纤链路，它们分别为主干光纤链路组、一分四路光纤链路组、一分八路光纤链路组和一分十六路光纤链路组。主干光缆故障测试箱包括一级光交接箱、二级分光箱及之间连接的主干光缆链路。二级分光终端故障测试箱包括箱体、安置在箱体内的分光器以及4个模拟用户终端的桌面X86光纤盒。本发明所述光纤故障测试系统可以模拟整个光纤链路上的故障，帮助学生理解和掌握光纤通信整体链路中故障产生的原因，掌握故障的排除方法。

Description

用于教学的光纤故障测试系统

技术领域：

本发明涉及一种教学实训测试设备，特别涉及一种用于教学的光纤故障测试系统。

背景技术：

众所周知，光纤通信是目前有线通信施工中主流的应用工程技术。整个光纤链路总体分为局端设备段、主干光缆段以及二级光分箱至用户终端X86光纤盒这一段。一直以来，这三部分都是光纤通信教学和工程实践过程中不容忽视的重点。

一方面，为让学员更好地理解各种局端设备光口工作正常光功率范围，学会使用相关工具进行局端设备常见故障测试，在现实教学中，普遍都通过模拟实训演示和测试来加深学员对故障产生原因的理解和对解决故障方法的掌握。然而，在通常情况下，教学演示过程中只能提供一种规格(如主干光纤、一分四光纤、一分八光纤或一分十六光纤)的光纤测试环境，无法做到同时演示多种规格的局端光纤故障。所以，为了让学员充分了解和掌握光通信局端设备光口的特征、能够进行局端故障光口测试和故障排除，需要将多种故障链路放置在同一测试环境中，实现多故障同步教学。

另一方面，对于主干光缆，尤其是从ODF配线柜到一级/二级光交接/光分设备的室内/室外光分路箱(二级光分器)之间通信链路，为了让学员更好地在工程实践中理解和掌握这一段主干光缆施工中常见的各种故障，在现实教学中，普遍都通过模拟实训演示和测试来加深学员对故障以及解决故障的理解和掌握。由于通常情况下，在教学演示过程中只能演示一种类型的主干光缆故障，无法做到同时演示多种类型的主干光缆故障。所以，如果要让学员充分了解和掌握主干光缆施工中常见的故障和此段的测试方法，需要一个能集合多种常见故障的光缆故障测试装置。

再者，对于用户端光纤，尤其是二级光分箱至用户终端X86光纤盒这一段通信线路，为了让学员更好地在工程实践中理解和掌握这一段二级分光终端线路中常见的各种故障，在现实教学中，普遍都通过模拟故障演示和测试来加深学员对故障产生原因的理解以及对解决故障方法的掌握。由于通常情况下，在教学演示过程中只能演示一种类型的蝶形光缆故障，无法做到同时演示多种类型的用户接入蝶形光缆在实际施工中常见的故障。所以，如果要让学员充分了解和掌握用户接入蝶形光缆的各类故障和故障排除方法，需要一个能同时集合多种类型二级分光终端故障测试装置。

发明内容：

鉴于上述技术问题，本发明提供了一种用于教学的光纤故障测试系统。该系统由光纤局端设备故障测试箱、主干光缆故障测试箱以及二级分光终端故障测试箱组成。整个系统的综合作用如下：

对于测试系统中的光纤局端设备故障测试箱，通过物理模拟，为学生提供局端光通信设备的测试环境，继而让学生了解和掌握FTTx设备、SDH设备的光口工作正常光功率范围(在1:16、1:8、1:4、1:1情况下)并通过加入可调光衰，模拟光口功率不在正常范围值内的故障测试坏境。使用该装置进行教学演示和实训，还能使学生能更好地理解该段光纤故障的产生原因和解决办法。

对于测试系统中的主干光缆故障测试箱，通过物理模拟为学生提供主干光缆线路的测试坏境，同时还可模拟在主干光缆施工中常见的故障现象。使用该装置进行教学演示和测试能使学生更好地理解该段光纤故障的产生原因和解决办法。

对于测试系统中的二级分光终端故障测试箱，通过物理模拟为学生提供楼道内光分箱到用户桌面终端X86光纤盒这一段的光纤线路测试坏境，同时还可在这段用户接入侧的光纤线路中模拟多种施工过程中常见的故障情况。使用该装置进行教学演示和实训能使学生能更好地理解该段光纤故障产生的原因，掌握故障的排除方法。

由此可见，整个测试系统中所包含的这3个故障箱整合起来就是完整的局端设备至用户端的链路。可以让学员直观的了解并提供测试环境。并且帮助学生理解和掌握光纤通信整体链路中故障产生的原因，掌握故障的排除方法。

本发明的具体技术方案如下：

用于教学的光纤故障测试系统，由光纤局端设备故障测试箱、主干光缆故障测试箱以及二级分光终端故障测试箱组成。

所述光纤局端设备故障测试箱包括箱体以及安置在箱体内的四组用来模拟故障和测试的光纤链路，所述光纤链路分别为主干光纤链路组、一分四路光纤链路组、一分八路光纤链路组和一分十六路光纤链路组；所述主干光纤链路组由一标准主干光纤链路和一串接可调光衰的模拟故障光纤链路组成；所述一分四路光纤链路组通过将一路光纤串接一分四路光纤分光器，引出两路一分四的光纤输出链路，其中一路为标准一分四光纤链路，另一路为串接可调光衰的一分四模拟故障光纤链路；所述一分八路光纤链路组通过将一路光纤串接一分八路光纤分光器，引出两路一分八的光纤输出链路，其中一路为标准一分八光纤链路，另一路为串接可调光衰的一分八模拟故障光纤链路；所述一分十六路光纤链路组通过将一路光纤串接一分十六路光纤分光器，引出两路一分十六的光纤输出链路，其中一路为标准一分十六光纤链路，另一路为串接可调光衰的一分十六模拟故障光纤链路；

所述主干光缆故障测试箱包括一级光交接箱、二级分光箱及之间连接的主干光缆链路；所述一级光交接箱、二级分光箱分别为设有若干光纤接口的箱体，一级光交接箱和二级分光箱的箱体内各设有若干与光纤接口对应数量的光缆纤芯链路；所述光缆纤芯链路通过光纤熔接与一级光交接箱、二级分光箱的尾纤相连，组成主干光缆链路；

所述二级分光终端故障测试箱包括箱体、安置在箱体内的分光器以及4个模拟用户终端的桌面X86光纤盒；所述测试箱通过主干光纤接入分光器的输入接口来分成多路用户光纤；所述多路用户光纤连接分光器上的输出接口，通过用户室外蝶形皮线光缆，最终连接到用户端的桌面X86光纤盒内。

上述方案中，所述光纤局端设备故障测试箱中的主干光纤链路组、一分四路光纤链路组、一分八路光纤链路组和一分十六路光纤链路组的输入或输出口采用LC-LC法兰接口或LC-SC法兰接口或LC-/FC法兰接口或SC-SC法兰接口或SC-FC法兰接口或FC-FC法兰接口，通过跳纤连接光通信设备。

上述方案中，所述光纤局端设备故障测试箱中的主干光纤链路组、一分四路光纤链路组、一分八路光纤链路组和一分十六路光纤链路组的八路输出用来连接光功率计或光时域反射仪(OTDR)。

需要说明的是，测试箱中的四组链路组，都经由相对应规格分光器(1:4、1:8、1:16)引出两条链路：分别为标准光纤链路，及串接可调光衰的模拟光纤故障链路。通过对两条链路进行对比，实现对光纤局端设备的光口功率测试坏境模拟。另外，在光纤局端设备故障测试箱中，四组用来模拟故障和测试的光纤链路的输入接口可以直接和现网设备(如EPON、SDH或带有光口的交换机)进行对接。

上述方案中，所述主干光缆故障测试箱中的室外光缆为单模的六芯、八芯或十二芯光缆。

上述方案中，所述主干光缆故障测试箱中的一级光交接箱设有数量为1～12个的熔接点，该一级光交接箱的光纤接口的数量为1～12个，光纤接口为SC或FC型光纤法兰接口。

上述方案中，所述主干光缆故障测试箱中的二级分光箱设有数量为1～12个的熔接点，该二级分光箱的光纤接口的数量为1～12个，光纤接口为SC或FC型光纤法兰接口。

上述方案中，所述主干光缆故障测试箱中的主干光缆故障测试箱最多可以设置12路主干光缆纤芯链路。

上述方案中，所述二级分光终端故障测试箱中的分光器可以采用1进8出、1进12出或1进16出分光器，从而根据实际需要形成1～16路输出线路的用户光纤。

上述方案中，所述二级分光终端故障测试箱中的光纤接入接口用来连接光源或带有光源的PON光功率计。

上述方案中，所述二级分光终端故障测试箱中的用户室外光缆为单芯或双芯的蝶形皮线光缆。

需要指出的是，二级分光终端故障测试箱中的用户端桌面X86光纤盒内的光纤接口为SC接口，连接的蝶形皮线光缆由二级分光盒引出。

本发明所述的用于教学的光纤故障测试系统的有益效果如下：

1.光纤局端设备故障测试箱，在一个箱体内，集成主干光纤链路，一分多条光纤链路。其中一路为局端设备提供正常的测试环境；另一路模拟故障线路，并将这些光纤链路集合在一个装置内，使得教师在教学的时候能更方便地同时演示多规格的光纤故障和测试过程，方便学员更好地理解光纤工程中各规格线路的故障情况。从而解决了以往教学演示过程中一般只能模拟一种规格光纤测试环境的局限。另外，该装置可重复利用，节约了教学实训的资源和成本。

2.主干光缆故障测试箱，通过设置最多十二路主干光缆链路，可以在该装置上同时模拟在施工过程中常见的最多十二种不同类型的主干光缆故障，这样使得教师在教学的时候能更方便地同时演示多个类型的主干光缆故障和提供测试环境，方便学员更好地理解主干光缆线路工程中尤其是主干光缆段中最常见的故障情况。从而解决了以往教学演示过程中一般只能模拟一种类型主干光缆故障的局限。另外，该装置可重复利用，节约了教学实训的资源和成本。

3.二级分光终端故障测试箱可以模拟用户端二级分光器用户接入部分光纤链路，设置因施工不规范或失误而导致的常见故障，并可以通过相关仪器进行链路测试，为学员提供实际测试的操作环境，理解和掌握二级分光器终端部分的常见故障和检测排障方法。

附图说明：

以下结合附图和具体实施方式来进一步说明本发明。

图1为本发明系统中光纤局端设备故障测试箱的结构框图。

图2为本发明系统中光纤局端设备故障测试箱的面板示意图。

图3为本发明系统中主干光缆故障测试箱的结构框图。

图4为本发明系统中主干光缆故障测试箱的面板示意图。

图5为本发明系统中二级分光终端故障测试箱的结构框图。

图6为本发明系统中二级分光终端故障测试箱的箱体面板的示意图。

具体实施方式：

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。

本发明所述用于教学的光纤故障测试系统，由光纤局端设备故障测试箱、主干光缆故障测试箱以及二级分光终端故障测试箱组成；

如图1所示，光纤局端设备故障测试箱，其结构包括箱体100，以及安置在箱体100内的四组用来故障演示和测试的光纤链路。

其中，四组用来故障演示和测试的光纤链路分别为主干光纤链路组、一分四路光纤链路组、一分八路光纤链路组和一分十六路光纤链路组。这四组光纤链路的输入或输出口采用LC-LC法兰接口或LC-SC法兰接口或LC-/FC法兰接口或SC-SC法兰接口或SC-FC法兰接口或FC-FC法兰接口，通过跳纤连接光通信设备。这四组光纤链路的八路输出用来连接光功率计或光时域反射仪(OTDR)。

主干光纤链路组模拟的是连接FTTx系统或者SDH光传输系统的光纤链路，由一标准主干光纤链路110和一串接可调光衰112的模拟故障光纤链路111组成。

一分四路光纤链路组通过将1:4分光器120，引出两路一分四的光纤输出链路，其中一路为标准一分四光纤链路121，另一路为串接可调光衰123的一分四模拟故障光纤链路122。

一分八路光纤链路组通过将1:8分光器130，引出两路一分八的光纤输出链路，其中一路为标准一分八光纤链路131，另一路为串接可调光衰133的一分八模拟故障光纤链路132。

一分十六路光纤链路组通过将1:16分光器140，引出两路一分十六的光纤输出链路，其中一路为标准一分十六光纤链路141，另一路为串接可调光衰143的一分十六模拟故障光纤链路142。

如图2所示，在实际制备过程中，为了达到更好的教学效果，可将该光纤局端设备故障测试箱中的输入口和输出口集成在一个面板上，这样以便于实训演示过程中方便连接光源设备和光功率设备。方便实训使用。

如图3所示，主干光缆故障测试箱，它主要由一级光交接箱310、二级分光箱320及主干光缆链路330组成。

其中，一级光交接箱310为一设有1～12个光纤接口311(本例中采用8个)的箱体，箱体内设有1～12个与光纤接口对应数量的熔接点312(本例中采用8个)，每条光缆缆芯在熔接点312处通过光纤熔接与尾纤313相连，组成多条链路。

二级分光箱320为一设有1～12个光纤接口321(本例中采用8个)的箱体，箱体内设有1～12个与光纤接口对应数量的熔接点322(本例中采用8个)，每条光缆缆芯在熔接点322处通过光纤熔接与尾纤323相连，组成多条链路。

一级光交接箱310和二级分光箱320之间采用一室外光缆130连接，该室外光缆330一般为单模六芯、八芯或十二芯的光缆。光缆的两端通过多根缆芯340通过在熔接点(312；322)处进行光纤熔接，分别与一级光交接箱和二级分光箱内的尾纤相连，从而形成一主干光缆链路。整个主干光缆故障测试箱最多可以设置12路主干光缆链路。

如图4所示，在实际制备过程中，为了达到更好的教学效果，本例中，将整个装置中一级光交接箱和二级分光箱的总共十六个光纤接口都集成在一个面板400上，这样以便于测试过程中连接光源设备和光功率设备。其中，面板的左半边为模拟一级光交接箱(ODF)接口，该部分分为SC和FC法兰两种光纤接口(411；412)。面板的右半边为模拟二级分光箱接口，该部分为SC法兰接口421。

上述主干光缆故障测试箱在实际教学测试过程中，可以模拟以下八种主干光缆的故障，并可以通过教学测试来指导学生掌握故障的判断和排除。

故障链路(1)：

模拟故障设置点：在一级光交接箱或二级光分路箱光纤熔接处，单模光缆1号纤芯和多模跳纤混熔；

检测方式：用带有光纤单模模块的DTX测试仪或光时域反射仪(OTDR)测试。

故障链路(2)：

模拟故障设置点：在一级光交接箱或二级光分路箱光纤熔接处，光纤熔接时，纤芯切割操作不规范，纤芯横截面未切割平整，导致2号链路中光传输损耗过大；

故障链路(3)：

模拟故障设置点：在一级光交接箱或二级光分路箱光纤熔接处，光纤熔接时，纤芯施工过程中操作未按规范操作，纤芯随手一扔，导致纤芯损伤，导致3号链路中光传输损耗过大；

故障链路(4)：

模拟故障设置点：二级光分路箱中光纤熔接处，光纤熔接时，采用的跳纤和单模光缆的纤芯芯径不匹配；

故障链路(5)：

模拟故障设置点：在一级光交接箱或二级光分路箱光纤熔接处，光纤熔接时，熔接点未按规范熔接，两根纤芯熔接点没熔接牢固，链路开路；

解决方式：可用红光笔测试链路通断。

故障链路(6)：

模拟故障设置点：在一级光交接箱或二级光分路箱光纤熔接处，光纤熔接时，纤芯处理时未按规范操作，未用酒精清洁处理，导致6号光纤链路传输损耗过大；

故障链路(7)：

模拟故障设置点：一级光交接箱或二级光分路箱光缆缆芯盘纤时，未按规范操作，曲率半径过小；

解决方式：通过故障箱判断哪根链路盘纤不规范。

故障链路(8)：

模拟故障设置点：在一级光交接箱或二级光分路箱跳纤接法兰时，FC或SC接口处未插到位或未对齐，导致损耗过大或链路不通。

检测方式：用红光笔、带有光纤单模模块的DTX测试仪或光时域反射仪(OTDR)测试。

如图5所示，二级分光终端故障测试箱，它包括箱体500以及安置在箱体内的分光器510和4个模拟用户终端的桌面X86光纤盒540。

其中，分光器510通过光分器的光输入口511连接一路光纤，用于信号输入，该光输入口511还可以用来连接光源或带有光源的PON光功率计。分光器510的作用是用来将输入信号分成多路信号输出至用户终端。一般来说，除了本实施例中所演示的8路用户光纤外，还可以分成12路和16路用户光纤，这都是现有常用分光器的规格。每路用户光纤通过分光器的光输出口512，连接用户室外光缆530最终接到用户端的桌面X86光纤盒540内。用户室外光缆530为单芯或双芯的蝶形皮线光缆。光纤接出接口512为SC或FC法兰接口。

如图6所示，在实际制备过程中，为了达到更好的教学效果，本例中，还可以将整个装置中分光器和桌面X86光纤盒的总共十三个光纤接口都集成在一个箱体面板600上，这样以便于实训演示过程中方便连接光源设备或光功率设备。方便实训使用。其中，面板的左半边为分光器的光纤接入接口611和光纤接出接口612。面板的右半边为桌面X86光纤盒的光纤接口620。

上述二级分光终端故障测试箱在实际教学应用过程中，可以模拟以下六种主干光缆的故障，并可以通过教学测试来指导学生掌握故障的判断和排除。

故障链路(1)：

模拟故障设置点：蝶形光缆为单模纤芯，而测试跳纤采用多模跳纤；

故障链路(2)：

模拟故障设置点：光分路箱SC接头或用户终端处，SC型冷接头制作时未按规范操作，纤芯没顶到SC头，光信号传输时损耗过大或出现断路；

检测方式：用红光笔或PON光功率计测试。

故障链路(3)：

模拟故障设置点：光分路箱SC接头或用户终端处，SC头跳纤没有插好，导致光信号传输时损耗过大或出现断路；

检测方式：用红光笔或PON光功率计测试。

故障链路(4)：

模拟故障设置点：在光分路箱盘纤处，双芯/单芯蝶形光缆未按施工规范盘纤，曲率半径过小，导致纤芯损坏或光信号传输时损耗过大；

检测方式：通过了解曲率半径概念，掌握蝶形光缆施工规范，并使用红光笔或PON光功率计测试。

故障链路(5)：

模拟故障设置点：在光分路箱SC接头或用户终端处，SC型冷接头制作时未按规范操作，纤芯处理时没能切割平整或未用酒精清洁，导致光信号传输时损耗过大；

检测方式：用手持式显微镜查看或用PON功率计测试。

故障链路(6)：

模拟故障设置点：在蝶形光缆敷设时，未按施工规范要求操作，卡钉钉的太紧，蝶形皮线光缆在施工中受损，导致光信号在传输时损耗过大或断路情况；

检测方式：用红光笔或PON光功率计测试。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims

1.用于教学的光纤故障测试系统，由光纤局端设备故障测试箱、主干光缆故障测试箱以及二级分光终端故障测试箱组成；其特征在于，

所述二级分光终端故障测试箱包括箱体、安置在箱体内的分光器以及4个模拟用户终端的桌面X86光纤盒；所述二级分光终端故障测试箱通过主干光纤接入分光器的输入接口来分成多路用户光纤；所述多路用户光纤连接分光器上的输出接口，通过用户室外蝶形皮线光缆，最终连接到用户端的桌面X86光纤盒内。

2.根据权利要求1的用于教学的光纤故障测试系统，其特征在于，所述光纤局端设备故障测试箱中的主干光纤链路组、一分四路光纤链路组、一分八路光纤链路组和一分十六路光纤链路组的输入或输出口采用LC-LC法兰接口或LC-SC法兰接口或LC-/FC法兰接口或SC-SC法兰接口或SC-FC法兰接口或FC-FC法兰接口，通过跳纤连接光通信设备。

3．根据权利要求1的用于教学的光纤故障测试系统，其特征在于，所述光纤局端设备故障测试箱中的主干光纤链路组、一分四路光纤链路组、一分八路光纤链路组和一分十六路光纤链路组的八路输出用来连接光功率计或光时域反射仪。

4. 根据权利要求1的用于教学的光纤故障测试系统，其特征在于，所述主干光缆故障测试箱中的室外光缆为单模的六芯、八芯或十二芯光缆。

5. 根据权利要求1的用于教学的光纤故障测试系统，其特征在于，所述主干光缆故障测试箱中的一级光交接箱设有数量为1～12个的熔接点，该一级光交接箱的光纤接口的数量为1～12个，光纤接口为SC或FC型光纤法兰接口。

6. 根据权利要求1的用于教学的光纤故障测试系统，其特征在于，所述主干光缆故障测试箱中的二级分光箱设有数量为1～12个的熔接点，该二级分光箱的光纤接口的数量为1～12个，光纤接口为SC或FC型光纤法兰接口。

7. 根据权利要求1的用于教学的光纤故障测试系统，其特征在于，所述主干光缆故障测试箱中的主干光缆故障测试箱最多可以设置12路主干光缆纤芯链路。

8. 根据权利要求1的用于教学的光纤故障测试系统，其特征在于，所述二级分光终端故障测试箱中的分光器可以采用1进8出、1进12出或1进16出分光器，从而根据实际需要形成1～16路输出线路的用户光纤。

9. 根据权利要求1的用于教学的光纤故障测试系统，其特征在于，所述二级分光终端故障测试箱中的光纤接入接口用来连接光源或带有光源的PON光功率计。

10. 根据权利要求1的用于教学的光纤故障测试系统，其特征在于，所述二级分光终端故障测试箱中的用户室外光缆为单芯或双芯的蝶形皮线光缆。