[發明專利]一種光纖故障老化模型的建立方法

在審

• 申請號: 201410367402.5
• 申請日: 2014-07-29
• 公開（公告）號: CN104158585A
• 公開（公告）日: 2014-11-19
• 發明（設計）人: 王賢亮;陳弟全;何圣偉;姜元帥;梁健;王毅;周喆旻;謝一
• 申請（專利權）人: 國家電網公司;國網重慶市電力公司綦南供電分公司
• 主分類號: H04B10/07
• 分類號: H04B10/07;G06F19/00;G01M11/00
• 代理公司: 北京同恒源知識產權代理有限公司 11275
• 代理人: 趙榮之

技術領域

本發明屬于電力及通信技術領域，涉及一種光纖故障老化模型的建立方法。

背景技術

隨著光纖在電力系統通信網中應用越來越普及，光纖的可靠性和故障監測也就顯得越來越重要。同時，由于我國地域廣闊，各地環境差異比較大，光纖的運用環境也很復雜，光纖的損耗常常是造成電力光纖光纜故障的主要因素。

為了使維護員能夠在光纜維護過程中對電力光纜的故障情況能夠做出迅速處理，并對電力市場服務提供快速響應，同時保證向用戶提供可靠、經濟的能源，需要對光纖的故障老化情況進行監測，這也是對通信基礎設施進行維護及施工中關鍵的一步。因此，在電力系統的通信網中，對光纖故障監測技術研究被放在了一個非常重要的位置。

目前，大多數研究機構和科研院所對光纖故障監測都偏向于理論化(如模糊理論、人工神經等)的探索和研究，進行應用與數據分析和狀態診斷，這對使用人員來說不易掌握，沒有充分考慮一線運維人員的可操作性。光纜在施工和長期的使用過程中，受到應力作用或者環境因素的影響下，導致衰耗的增加，對光纜的維護來講，目前還沒有可參考實用的標準方法來指導光纖的維護作業，缺乏對光纖在實際工作中方便、快捷的故障判斷手段。電力光纖的監測研究可以充分借鑒公共通信的研究成果，但是不能簡單對成果進行照搬，還必須考慮電力光纖通信的網絡特征、運行管理等特殊性的基礎上，結合電力系統實際，深入研究光纖監測的關鍵技術，為其監測網絡建設過程提供支撐。

發明內容

有鑒于此，本發明的目的在于提供一種光纖故障老化模型的建立方法，通過科學的理論分析和大量的實驗數據，建立起各類影響因素與光纖鏈路損耗之間的函數模型，并依據此模型提出一套簡單實用的光纖可靠性和壽命評判方法。

為達到上述目的，本發明提供如下技術方案：

一種光纖故障老化模型的建立方法，包括以下步驟：首先分析影響光纖可靠性環境的參數指標；再通過實驗，獲取準確、可靠的數據；然后利用回歸分析的方法，建立光纖的故障模型和光纖老化預測模型。

進一步，所述實驗主要分為兩部分，接續損耗實驗與非接續損耗實驗；接續損耗主要包括進行熔接損耗實驗與連接器損耗實驗；非接續損耗實驗主要包括進行彎曲損耗實驗、溫度-濕度循環實驗、浸水實驗和濕熱實驗。

進一步，建立光纖鏈路損耗和其故障之間的故障模型，采用在實驗室環境下開展對光纖在工程中的熔接點、連接器等造成的光纖鏈路損耗；通過累計的熔接點、連接器的數量等參數與通信鏈路間的損耗分析，對光纖通信鏈路的故障以及接續損耗瓶頸節點做出判斷；然后，根據設備廠商所提供的產品資料以及實際運行數據對可靠性模型進行修正，以進一步提高模型的準確性；進而為實際工程中光纖故障的判斷提供理論依據。

進一步，所述老化模型的建立包括分析電力光纖在受到各種環境因素的影響造成的老化，通過研究分析、梳理導致光纜老化的因素和技術指標，在實驗室環境下開展溫度、溫濕度、浸水、濕熱、干熱等光纖老化實驗，將采用數學分析模型，對上述諸多因素進行量化，建立起老化因素和老化程度之間的光纖老化模型，提出一套簡單、實用的光纖可靠性和壽命的評判方法。

進一步，所述環境損耗實驗包括以下五種實驗：溫度實驗、溫度-濕度循環實驗、浸水實驗、濕熱實驗和干熱老化實驗；

所述溫度實驗包括：測量端通過光功率計對輸出的光進行測量；采用烘箱作為加熱裝置；采用溫度計來進行實時監測光纖所處的環境溫度；把光纖放置好，其大部分都放到烘箱之中，只有輸入和輸出端各有很小的一段沒有得到加熱；

所述溫度-濕度循環實驗包括在溫度的測試環境下，在提供的溫度范圍內，增加98％的相對濕度來循環實驗光纖性能變化情況；

所述浸水實驗分為人工模擬滲水環境條件，在光纜外的保護套向光纜內滲透進行橫向滲透，在光纜保護層的局部破損或連接處進行縱向滲透，測試光纖衰減趨勢；

所述濕熱實驗包括在溫度測試環境下，在溫箱中提供85攝氏度和85％相對濕度，觀察時間30天，實驗光纖性能變化情況；

所述干熱老化實驗包括在溫度測試環境下，在溫箱中提供85℃，觀察時間30天，實驗光纖性能變化情況。

本發明的有益效果在于：本發明所述的光纖故障老化模型的建立方法基于統計實驗與回歸分析方法，相比于單純的理論分析結果更加的實用，且所采用的先進實驗設備和科學的實驗方法，保證了實驗數據和模型的客觀準確。

附圖說明

為了使本發明的目的、技術方案和有益效果更加清楚，本發明提供如下附圖進行說明：

圖1為連接器損耗測試示意圖；