[发明专利]一种光纤故障老化模型的建立方法

说明书

技术领域

本发明属于电力及通信技术领域，涉及一种光纤故障老化模型的建立方法。

背景技术

随着光纤在电力系统通信网中应用越来越普及，光纤的可靠性和故障监测也就显得越来越重要。同时，由于我国地域广阔，各地环境差异比较大，光纤的运用环境也很复杂，光纤的损耗常常是造成电力光纤光缆故障的主要因素。

为了使维护员能够在光缆维护过程中对电力光缆的故障情况能够做出迅速处理，并对电力市场服务提供快速响应，同时保证向用户提供可靠、经济的能源，需要对光纤的故障老化情况进行监测，这也是对通信基础设施进行维护及施工中关键的一步。因此，在电力系统的通信网中，对光纤故障监测技术研究被放在了一个非常重要的位置。

目前，大多数研究机构和科研院所对光纤故障监测都偏向于理论化(如模糊理论、人工神经等)的探索和研究，进行应用与数据分析和状态诊断，这对使用人员来说不易掌握，没有充分考虑一线运维人员的可操作性。光缆在施工和长期的使用过程中，受到应力作用或者环境因素的影响下，导致衰耗的增加，对光缆的维护来讲，目前还没有可参考实用的标准方法来指导光纤的维护作业，缺乏对光纤在实际工作中方便、快捷的故障判断手段。电力光纤的监测研究可以充分借鉴公共通信的研究成果，但是不能简单对成果进行照搬，还必须考虑电力光纤通信的网络特征、运行管理等特殊性的基础上，结合电力系统实际，深入研究光纤监测的关键技术，为其监测网络建设过程提供支撑。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种光纤故障老化模型的建立方法，通过科学的理论分析和大量的实验数据，建立起各类影响因素与光纤链路损耗之间的函数模型，并依据此模型提出一套简单实用的光纤可靠性和寿命评判方法。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种光纤故障老化模型的建立方法，包括以下步骤：首先分析影响光纤可靠性环境的参数指标；再通过实验，获取准确、可靠的数据；然后利用回归分析的方法，建立光纤的故障模型和光纤老化预测模型。

进一步，所述实验主要分为两部分，接续损耗实验与非接续损耗实验；接续损耗主要包括进行熔接损耗实验与连接器损耗实验；非接续损耗实验主要包括进行弯曲损耗实验、温度-湿度循环实验、浸水实验和湿热实验。

进一步，建立光纤链路损耗和其故障之间的故障模型，采用在实验室环境下开展对光纤在工程中的熔接点、连接器等造成的光纤链路损耗；通过累计的熔接点、连接器的数量等参数与通信链路间的损耗分析，对光纤通信链路的故障以及接续损耗瓶颈节点做出判断；然后，根据设备厂商所提供的产品资料以及实际运行数据对可靠性模型进行修正，以进一步提高模型的准确性；进而为实际工程中光纤故障的判断提供理论依据。

进一步，所述老化模型的建立包括分析电力光纤在受到各种环境因素的影响造成的老化，通过研究分析、梳理导致光缆老化的因素和技术指标，在实验室环境下开展温度、温湿度、浸水、湿热、干热等光纤老化实验，将采用数学分析模型，对上述诸多因素进行量化，建立起老化因素和老化程度之间的光纤老化模型，提出一套简单、实用的光纤可靠性和寿命的评判方法。

进一步，所述环境损耗实验包括以下五种实验：温度实验、温度-湿度循环实验、浸水实验、湿热实验和干热老化实验；

所述温度实验包括：测量端通过光功率计对输出的光进行测量；采用烘箱作为加热装置；采用温度计来进行实时监测光纤所处的环境温度；把光纤放置好，其大部分都放到烘箱之中，只有输入和输出端各有很小的一段没有得到加热；

所述温度-湿度循环实验包括在温度的测试环境下，在提供的温度范围内，增加98％的相对湿度来循环实验光纤性能变化情况；

所述浸水实验分为人工模拟渗水环境条件，在光缆外的保护套向光缆内渗透进行横向渗透，在光缆保护层的局部破损或连接处进行纵向渗透，测试光纤衰减趋势；

所述湿热实验包括在温度测试环境下，在温箱中提供85摄氏度和85％相对湿度，观察时间30天，实验光纤性能变化情况；

所述干热老化实验包括在温度测试环境下，在温箱中提供85℃，观察时间30天，实验光纤性能变化情况。

本发明的有益效果在于：本发明所述的光纤故障老化模型的建立方法基于统计实验与回归分析方法，相比于单纯的理论分析结果更加的实用，且所采用的先进实验设备和科学的实验方法，保证了实验数据和模型的客观准确。

附图说明

为了使本发明的目的、技术方案和有益效果更加清楚，本发明提供如下附图进行说明：

图1为连接器损耗测试示意图；