6鐵路光通信系統(tǒng)調(diào)試工法

1、鐵路光通信系統(tǒng)調(diào)試工法（TLEJGF-92-31）中國(guó)鐵路通信信號(hào)總公司上海工程公司一、前言光纖通信是在 70年代初發(fā)展起來的，它的問世有劃時(shí)代的意義。光纖通信吸收了當(dāng)今世界微電子、光學(xué)發(fā)展的最新成果，應(yīng)用了大規(guī)模集成電路、微機(jī) 監(jiān)控等先進(jìn)技術(shù)。光纖通信系統(tǒng)的調(diào)試是整個(gè)光纖通信工程的技術(shù)難點(diǎn)，也是直接影響工程 質(zhì)量的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。這就要求在調(diào)試過程中，充分利用設(shè)備的監(jiān)控功能，并運(yùn)用系統(tǒng)管理的方 法在較短的時(shí)間內(nèi)，高質(zhì)量地完成光通信系統(tǒng)的調(diào)試工作。目前，國(guó)內(nèi)各施工單位承擔(dān)的光 纖通信工程一般由廠家派員指導(dǎo)，并負(fù)責(zé)調(diào)試和開通。上海工程公司承擔(dān)京鄭 8 芯單模長(zhǎng)波長(zhǎng) 140Mbit/s 光通信工程，于

2、1988 年 7 月組織技 術(shù)力量，加強(qiáng)技術(shù)攻關(guān)，運(yùn)用科學(xué)管理技術(shù)和方法，安排、調(diào)試、開通了京鄭的保石、石邢、 邢邯、邯安光通信數(shù)字段，研究、開發(fā)出本工法。京鄭、鄭武（鄭許段）、膠濟(jì)光通信系統(tǒng) 采用本工法調(diào)試后，通過了鐵道部電務(wù)試驗(yàn)及使用單位聯(lián)合驗(yàn)收，各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)均符合國(guó)際 CCITT 有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，施工進(jìn)度及質(zhì)量得到使用單位的一致好評(píng)。二、工法特點(diǎn)1消化、吸收光通信系統(tǒng)的技術(shù)特點(diǎn)，系統(tǒng)研究設(shè)備技術(shù)難點(diǎn)，加強(qiáng)科學(xué)管理，合理 安排人力、物力。2充分利用設(shè)備本身具有的監(jiān)控功能，完成安裝檢查，在調(diào)試過程中監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的工作 狀態(tài)，確定故障點(diǎn)，并由監(jiān)控設(shè)備完成一定數(shù)量的測(cè)試。3配置有限數(shù)量的儀表，在完成光系統(tǒng)

3、調(diào)試的同時(shí)，完成竣工測(cè)試。 4具有投資少、見效快、調(diào)試工期短等優(yōu)點(diǎn)。三、適用范圍 本工法適用于調(diào)試各家公 司生產(chǎn)的至少具 有微機(jī)監(jiān)測(cè)功能的 8Mbit/s 、34Mbit/s、 140Mbit/s 長(zhǎng)途和地區(qū)光通信系統(tǒng)，其中包括光設(shè)備、高次群復(fù)用設(shè)備及 PCM 基群設(shè)備。四、工藝原理 各種型號(hào)的光通信系統(tǒng)都由光終端設(shè)備、復(fù)用設(shè)備、監(jiān)控設(shè)備、切換設(shè)備、業(yè)務(wù)聯(lián)絡(luò)電 話這幾個(gè)主要部分組成。各個(gè)系統(tǒng)單元及有關(guān)電源設(shè)備都有告警插入電路（I/O）來監(jiān)測(cè)各 個(gè)單元功能電路的工作狀況，經(jīng)告警或維護(hù)總線，有關(guān)中央處理器收集并處理告警信息，并 以可見（或可聞）信號(hào)方式反映出來。同時(shí)，監(jiān)控中心站的微機(jī)（或PC機(jī)）經(jīng)

4、光通信系統(tǒng) 中的輔助通道把各站中央處理器所獲得的告警信息匯總并處理，以一定格式打印出來，監(jiān)控 中心的微機(jī)（或PC機(jī)）還能完成一定范圍的功能測(cè)試，這樣就大大提高了調(diào)試人員的工作 效率。通過監(jiān)控設(shè)備不但能使調(diào)試人員準(zhǔn)確確定故障性質(zhì)、查找故障點(diǎn)、了解系統(tǒng)工作狀態(tài)， 而且能完成一定數(shù)量的竣工測(cè)試，大大減少儀表費(fèi)用。五、施工工藝及流程一）工藝流程（見圖形 1）|a業(yè)備源處備 硬調(diào) 整.央： A. 理w 軟 件始 化-.i對(duì) 端PCM通 路 調(diào) 試圖1調(diào)試工藝流程次藥用：八：,:注:、i數(shù)字段調(diào)試 H全程調(diào)試光中繼器調(diào)試復(fù)甬設(shè)備調(diào)試H光終端設(shè)備調(diào)試卜調(diào)試準(zhǔn)備壬作本端站調(diào)試 -（二）工藝方法1本端站調(diào)試（1

5、）調(diào)試準(zhǔn)備工作 認(rèn)真檢查電源線，測(cè)量電源電壓。把電源供給單元插入電源供給子架，測(cè)試輸出電壓，與標(biāo)準(zhǔn)電壓進(jìn)行比較，如有超出， 調(diào)換電源供給單元。取出電源供給單元，插入其他所有單元，再插入電源供給單元，測(cè)試系統(tǒng)供給電壓，與 標(biāo)準(zhǔn)電壓比較。（2）復(fù)用設(shè)備調(diào)試參考設(shè)備資料，根據(jù)使用情況，調(diào)整硬件。 按復(fù)用設(shè)備中央處理器要求給出各復(fù)用單元的地址，將其參數(shù)初始化。調(diào)測(cè)各復(fù)用單元時(shí)鐘。由復(fù)用設(shè)備中央處理器檢查復(fù)用單元工作狀態(tài)及其同軸配線，并 由復(fù)用設(shè)備中央處理器調(diào)試告警功能。在最高次復(fù)用設(shè)備的高次群測(cè)環(huán)回，用復(fù)用設(shè)備中央處理器監(jiān)測(cè)整個(gè)復(fù)用設(shè)備，看有否 誤碼及其他告警。（3）光終端設(shè)備調(diào)試 根據(jù)實(shí)際需要，調(diào)整

6、各單元的硬件。 將光設(shè)備中央處理器的軟件初始化，并正確設(shè)置參數(shù)。消除終端告警。把電接口自環(huán)，發(fā)送單元的光輸出與接收單元的光輸入經(jīng)光纖自環(huán)線自 環(huán)（如圖 2）。要求中央處理器顯示一切正常。發(fā)送側(cè)lxf.接收側(cè)RX:圖2 道靜輕蠶贅調(diào)整激光管輸出功率，用光設(shè)備中央處理器測(cè)試激光器的偏置電流和調(diào)制電流。用光設(shè)備中央處理器測(cè)試光接收單元的接收靈敏度、動(dòng)態(tài)范圍，如圖 3。4）端站監(jiān)控設(shè)備調(diào)試把復(fù)接設(shè)備中央處理器與光設(shè)備中央處理器以一定接口方式連到端站監(jiān)測(cè)中心（一般為 PC 機(jī)），并進(jìn)行軟件調(diào)試，然后在復(fù)接設(shè)備和光設(shè)備上制造告警，核實(shí)監(jiān)測(cè)中心在本端的監(jiān) 控功能。2光中繼器調(diào)試（1）檢查電源配線及電源電壓，

7、加電后檢查電源單元工作狀態(tài)。（2）根據(jù)實(shí)際需要對(duì)光系統(tǒng)單元的硬件作適當(dāng)調(diào)整。（3）光設(shè)備中央處理器軟件初始化及參數(shù)設(shè)置。調(diào)試光設(shè)備中央處理器的監(jiān)控功能和 告警功能。（4）用光設(shè)備中央處理器測(cè)試中繼器激光器的偏置電流、調(diào)制電流、動(dòng)態(tài)范圍、靈敏 度以及自動(dòng)保護(hù)功能。3數(shù)字段調(diào)試（1）業(yè)務(wù)聯(lián)絡(luò)電話調(diào)試，在選呼成功的基礎(chǔ)上試驗(yàn)組呼功能。（2）把各站的復(fù)用設(shè)備中央處理器和光設(shè)備中央處理器都納入監(jiān)控中心站的微機(jī)（ 般為 PC 機(jī)）監(jiān)控之下，并調(diào)試監(jiān)控中心對(duì)各站設(shè)備的監(jiān)控功能。3）數(shù)字段誤碼、抖動(dòng)性能測(cè)試數(shù)字段誤碼性能測(cè)試，如圖4。，盒T： -：； JTW務(wù)“總上,寰二卩V-電穽養(yǎng)g -/ 蚌*hWt.紳靠

8、馨養(yǎng) 總* 11 ： ? g. *: ； - ；.V 忙 I： .?. :;更撐繼器飛-.-?, -.光中如-. 、 .光設(shè)備逢腭畔生器, Sr *卡珂.7、，發(fā)送部分嚴(yán)-;.叱； -. .r-_:r1接收部分-. .-z.二上 V“ MT二攔：.斑*貸-: :-發(fā)送部分一r叮亠_ *、I夠：圖4數(shù)字段誤碼性能測(cè)試電路碼發(fā)生器發(fā)送相應(yīng)的偽隨機(jī)測(cè)試信號(hào)序列，用誤碼檢測(cè)器在相應(yīng)電接口進(jìn)行測(cè)試，測(cè)試時(shí)間在 24 小時(shí)。有主備用系統(tǒng)的光傳輸系統(tǒng)應(yīng)分別進(jìn)行測(cè)試。數(shù)字段及數(shù)字鏈路長(zhǎng)期平均誤碼率指標(biāo)，如表 l 所示。表 1 數(shù)字段及數(shù)字鏈路長(zhǎng)期平均誤碼率指標(biāo)比特率/kbit s-1長(zhǎng)期平均誤碼率偽隨機(jī)測(cè)試信

9、號(hào)2048nX10-9215-18448nX 10-10215-134368nX 10-10223-1139264nX 10-11223-1降級(jí)分DM (BER10-6)W0.00016/km誤碼秒ESW 0.000128%/km嚴(yán)重誤碼秒SES (BER10-3)W0.0000016%/km在數(shù)字段誤碼率和誤碼性能測(cè)試時(shí)，可同時(shí)用監(jiān)控設(shè)備監(jiān)測(cè)整個(gè)光系統(tǒng)的狀態(tài)，如有誤 碼或其他異常情況，可及時(shí)操作監(jiān)控設(shè)備確定故障點(diǎn)，迅速找到故障原因，直到排除故障。無輸入抖動(dòng)時(shí)的最大輸出抖動(dòng)、輸入口最大輸出抖動(dòng)下限值和數(shù)字段抖動(dòng)轉(zhuǎn)移特性的測(cè) 試頻率必須分別符合表 2、表 3、表4 指標(biāo)要求。抖動(dòng)轉(zhuǎn)移特性為：UI

10、J 二 20lgp-p出UIp - p入輸入抖動(dòng) UIp-p 入不得超過輸入抖動(dòng)容限值，并且數(shù)字段抖動(dòng)轉(zhuǎn)移特性的最大增益不應(yīng) 超過 1dB。表 2 無輸入抖動(dòng)時(shí)最大輸出抖動(dòng)比特率/kbit s-1輸出口最大抖動(dòng)容限值用不同濾波器寬（低頻截止頻率F1或F3,高頻截止頻 率為F4）時(shí)的最大抖動(dòng)值低頻限制(F1F4)/UIPP高頻限制(F3F4)/UIPPF1/HzF3/kHzF4/kHz20480.750.2201810084480.750.2203400343680.750.15100108001392640.750.075200103500表 3 輸入口最大容許輸入抖動(dòng)下限值指標(biāo)比特率/kbi

11、t s-i抖動(dòng)幅度/ UI“調(diào)制數(shù)字信號(hào)的正弦信號(hào)頻率偽隨機(jī)測(cè) 試信號(hào)A0A1A2F0/HzF1/HzF2/HzF3/kHzF4/kHz204836.91.50.21.2X10-520240018100215-184481521.50.21.2X10-5204003400215-1343681.50.15100100010800223-11392641.50.075200500103500223-1表 4 抖動(dòng)轉(zhuǎn)移特性測(cè)試頻率比特率/kbit s-iF0/HzF5/HzF6/kHzF7/kHz204810401.341008448101003.35400343681030010.0580013

12、92681050016.753500（4）切換系統(tǒng)調(diào)試 人為造成切換條件，核實(shí)切換動(dòng)作是否正常，并推算切換動(dòng)作時(shí)間，看其是否符合要求。 4全程調(diào)試（1）在多個(gè)數(shù)字段的情況下，所有業(yè)務(wù)聯(lián)絡(luò)電話試驗(yàn)選呼和組呼功能。 （2）在多個(gè)數(shù)字段的情況下，監(jiān)控中心站的監(jiān)控應(yīng)能覆蓋每個(gè)站，作各種告警試驗(yàn)， 核實(shí)監(jiān)控中心的監(jiān)控功能。（3）數(shù)字鏈路測(cè)試，誤碼率、誤碼性能測(cè)試的長(zhǎng)期平均誤碼率應(yīng)滿足表 1 指標(biāo)要求， 誤碼秒、嚴(yán)重誤碼秒、降級(jí)分應(yīng)符合表 1 下方注的指標(biāo)要求。數(shù)字鏈路輸入口最大容許輸入抖動(dòng)下限值測(cè)試和輸出口最大容許輸出抖動(dòng)測(cè)試中，輸入 口最大容許輸入抖動(dòng)下限值必須符合表 2 指標(biāo)要求，輸出口最大容許輸出

13、抖動(dòng)指標(biāo)必須符合 表 5 指標(biāo)要求。表 5 輸出口最大容許輸出抖動(dòng)指標(biāo)比特率/kbit s-1輸出口最大抖動(dòng)容限值/ uipp不同濾波器帶寬（低頻截止頻率為F1或F3,高頻截止頻率為F4）的最大輸出抖1動(dòng)值低頻限制（F1F4）高頻限制（F3F4）F1/HzF3/kHzF4/kHz20481.50.2201810084481.50.2203400343681.50.15100108001392641.50.0752001035005PCM 通路調(diào)試（1）PCM 音頻特性六項(xiàng)指標(biāo)測(cè)試結(jié)果必須符合國(guó)際 CCITT 有關(guān)規(guī)定 （2）根據(jù)各種接口要求連接話機(jī)，試驗(yàn)各種接口功能。六、機(jī)具設(shè)備本工法需用的機(jī)

14、具設(shè)備見表 6。表 6 光傳輸系統(tǒng)高度主要儀表和機(jī)具序號(hào)名稱單位數(shù)量參考型號(hào)主要用途1數(shù)字萬用表只1測(cè)試電壓2傳輸分析儀套1ME520B碼型發(fā)生、檢測(cè)誤碼抖動(dòng)3光功率計(jì)臺(tái)116XT測(cè)試光功率4光衰耗器臺(tái)1MN95D發(fā)光送接收環(huán)回用5抖動(dòng)調(diào)制發(fā)生器臺(tái)1MS370A調(diào)制抖動(dòng)信號(hào)發(fā)生6PCM特性測(cè)試儀臺(tái)2MS371音頻通路測(cè)試7GBIB接口線根2碼型發(fā)生器與抖動(dòng)調(diào)制器配合用8音頻測(cè)試線根4-+- 二心測(cè)試音頻口特性9高頻測(cè)試線根475Q同軸線DDF架與傳輸分析儀連接用10高頻環(huán)回線根2475Q同軸線DDF架上復(fù)接口環(huán)回11光纖測(cè)試線根3不同型號(hào)與光衰耗器、功率計(jì)配合使用12電壓測(cè)試輔助線根2與萬用表

15、一起測(cè)試電源供給電壓13防靜電護(hù)腕套只4防止拔取單元時(shí)靜電擊單元14工具套2處理故障，安裝存在問題用15中型儀表車輛1搬運(yùn)儀表，高試人員轉(zhuǎn)移用注： （1）傳輸分析儀應(yīng)能至少24 小時(shí)不間斷監(jiān)視誤碼，能同時(shí)打印出誤碼率、誤碼個(gè)數(shù)、嚴(yán)重誤碼秒、劣化分、固有抖動(dòng)峰值，并能加進(jìn)抖動(dòng)調(diào)制信號(hào)，能測(cè)試2Mbit/s、8Mbit/s、34Mbit/s、140Mbit/s信號(hào), 并能發(fā)送偽隨機(jī)序列 2151、 2231 人工碼。（2）光衰砂器的可調(diào)節(jié)范圍至少在OdB50dB（3）抖動(dòng)調(diào)制發(fā)生器應(yīng)能產(chǎn)生0UI10.25UI的抖動(dòng)，頻率范圍應(yīng)能滿足20Hz1000MHz。 （ 4） PCM 特性測(cè)試儀應(yīng)能測(cè)試 P

16、CM 六項(xiàng)特性，最好具有自動(dòng)測(cè)試功能并能自動(dòng)打印。七、勞動(dòng)組織 本工法所需定員與計(jì)劃工作量和工作熟練程度有關(guān)。在光纖接續(xù)完畢后，尾纖已接上并已完成光纜全程測(cè)試的條件下，一般只需 4 名技術(shù)人員、10 名工人及一輛儀表專用車（配 司機(jī)1 人），10 名工人不必在整個(gè)調(diào)試過程中都參與。（一）開始端站本機(jī)調(diào)試，由 1名技術(shù)人員操作儀表，2人動(dòng)設(shè)備，1人記錄，發(fā)現(xiàn)并 確定問題后由 2 名熟練工人動(dòng)手改正。（二）一個(gè)端站調(diào)試結(jié)束，由4 名技術(shù)人員及2 名熟練工人帶儀表去另一端站進(jìn)行本端 調(diào)試。（三）端機(jī)調(diào)試結(jié)束，2 名技術(shù)人員去中繼站調(diào)試，1 名技術(shù)人員返回另一端站，另 1 名技術(shù)人員留在端站，同時(shí)每站

17、配 2 名工人。（四）在業(yè)務(wù)電話試通后，調(diào)試監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行 24 小時(shí)監(jiān)測(cè)誤碼時(shí)，每站 3 人值班，發(fā) 現(xiàn)問題由技術(shù)人員及時(shí)解決。調(diào)試及切換系統(tǒng)后，由兩端站負(fù)責(zé)調(diào)接口。在設(shè)備沒有重大問題的情況下，一般一個(gè)端站本機(jī)調(diào)試需2天，途中1天，去中繼站0.5 天，每個(gè)中繼站調(diào)試需1天，端對(duì)端調(diào)試需10天，即正常情況下完成一個(gè)數(shù)字段光系統(tǒng)調(diào) 試需 17 天左右時(shí)間。八、調(diào)試注意事項(xiàng) 1設(shè)備加電前必須檢查電源極性、電壓值，防止電源極性接反或電源電壓不正常造成設(shè)備損壞。2拔取單元必須帶靜電防護(hù)腕套。3端站的站內(nèi)調(diào)試必須徹底，這樣可及早發(fā)現(xiàn)問題，減少人員在數(shù)字段調(diào)試時(shí)的來回 跑動(dòng)。4斷開、接上光尾纖要小心，每次重

18、新接上光尾纖之前必須清洗光尾纖活動(dòng)接頭。九、調(diào)試質(zhì)量控制光傳輸設(shè)備調(diào)試之前，必須經(jīng)過質(zhì)量檢查，并進(jìn)行有關(guān)技術(shù)參數(shù)的測(cè)試，把測(cè)得值與設(shè) 備出廠測(cè)試記錄比較，以便確定設(shè)備質(zhì)量。（一）質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)光傳輸系統(tǒng)經(jīng)本工法調(diào)試后，各項(xiàng)指標(biāo)必須符合設(shè)計(jì)的全程質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)、國(guó)標(biāo)、國(guó)際CCITT 數(shù)字網(wǎng)絡(luò)一傳輸系統(tǒng)和復(fù)用設(shè)備的有關(guān)指標(biāo)規(guī)定。（二）質(zhì)量控制 采用本工法，要保證調(diào)試質(zhì)量，調(diào)試人員要有較高的素質(zhì)，有較強(qiáng)的全面質(zhì)量管理的觀念。在調(diào)試過程中，用監(jiān)控中心的微機(jī)、復(fù)用設(shè)備中央處理器、光設(shè)備中央處理器監(jiān)控整 個(gè)光系統(tǒng)的工作狀態(tài)。一有異常情況，發(fā)揮監(jiān)控中心的故障定位功能，迅速確應(yīng)故障點(diǎn)，派 員排除故障。每一項(xiàng)測(cè)試都是分部質(zhì)

19、量檢查的過程，一切用數(shù)據(jù)說話。在測(cè)試過程中所獲得的數(shù)據(jù)， 必須用正規(guī)表格認(rèn)真整理，認(rèn)真分析，發(fā)現(xiàn)不符合指標(biāo)要求的數(shù)據(jù)，絕對(duì)不能放過，要認(rèn)真 分析調(diào)試過程、測(cè)試結(jié)構(gòu)、測(cè)試原理，找到造成數(shù)據(jù)不合格的原因，經(jīng)處理后，再重新測(cè)試 這些數(shù)據(jù)，直至所有數(shù)據(jù)符合指標(biāo)要求為止。整理出來的測(cè)試數(shù)據(jù)可以作為竣工資料交給使 用單位。（三）質(zhì)量檢驗(yàn) 本工法質(zhì)量檢驗(yàn)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)就是檢驗(yàn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、勤務(wù)電話系統(tǒng)的功能，數(shù)字鏈路的誤碼性能測(cè)試及抖動(dòng)性能測(cè)試、音頻特性測(cè)試。監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、勤務(wù)電話系統(tǒng)所具有的功能必須與工 程設(shè)計(jì)的全程質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)要求一致。數(shù)字鏈路的誤碼率要符合表 1 指標(biāo)；數(shù)字鏈路的輸入口最 大容許輸入抖動(dòng)下限值應(yīng)符合表5指標(biāo)。PCM音頻特性的通路電平、凈衰減頻率特性、增 益隨輸入電平的變化、空閑信道噪音、總失真、路際串音電平等六項(xiàng)測(cè)試值必須符合音頻特 性測(cè)試的有關(guān)指標(biāo)要求。十、效益分析 按本工法調(diào)試光通信系統(tǒng)，把竣工測(cè)試溶合在整個(gè)調(diào)試過程中，能以較快速度完成調(diào)試 任務(wù)，保證系統(tǒng)順利通過驗(yàn)收和開通。目前，光通信系統(tǒng)一般都由廠家派人到現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試。這就需花費(fèi)一筆不小的開支，且工程 單位并不能掌握工程開通的主動(dòng)權(quán)。采用本工法調(diào)試各種進(jìn)口光通信系統(tǒng)，不僅能把握開通 的主動(dòng)權(quán)，還能為工程省下一筆昂貴的外國(guó)專家現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)服務(wù)費(fèi)和招待費(fèi)。開通一個(gè)光通信工程，就能為運(yùn)