摘要:論文針對(duì)軍事有線光纖通信的故障定位問題進(jìn)行了研究改進(jìn),將其網(wǎng)絡(luò)模型進(jìn)行了拓?fù)涿枋雠c分析,構(gòu)建故障要素集和邏輯標(biāo)識(shí),運(yùn)用改進(jìn)的矩陣定位算法將網(wǎng)絡(luò)拓?fù)淠P秃凸收细婢畔⑦M(jìn)行矩陣化描述,并結(jié)合邏輯標(biāo)識(shí)來推斷故障點(diǎn)位置與故障類型。最后以軍事裝備光纖通信為例進(jìn)行了故障定位與排除,提出算法流程,提升了光纖故障定位的效率。
本文源自艦船電子工程,2020,40(04):61-67.《艦船電子工程》(月刊)創(chuàng)刊于1981年,由中國船舶重工集團(tuán)公司第709研究所、中國造船工程學(xué)會(huì)、電子技術(shù)學(xué)術(shù)委員會(huì)主辦。中國造船工程學(xué)會(huì)電子技術(shù)學(xué)術(shù)委員會(huì)會(huì)刊,同時(shí)也是中國造船工程學(xué)會(huì)納入管理的期刊之一。2002年,《艦船電子工程》被中國造船工程學(xué)會(huì)授予“中國造船工程學(xué)會(huì)1998-2002年度優(yōu)秀活動(dòng)項(xiàng)目”。
1、引言
有線光纖通信是許多設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)信息交互的主要手段,其暢通與否直接關(guān)系到裝備作戰(zhàn)使用的效能。在作戰(zhàn)使用中大多光纖處于條件惡劣的環(huán)境和氣候,其傳輸距離遠(yuǎn)、支線多,設(shè)備故障和自然環(huán)境的影響經(jīng)常造成故障頻發(fā),一處小的問題就會(huì)間接地影響整個(gè)戰(zhàn)斗行動(dòng),在提升裝備損管能力水平上,準(zhǔn)確及時(shí)地判斷和定位故障是其重要內(nèi)容。
一般的通信故障定位方法可以分為廣域區(qū)段定位和距離判定法,前者利用的是多個(gè)線路終端(FTU)或者是通信故障告警器(FWI)實(shí)現(xiàn)故障定位,后者是利用光纖端口的信號(hào)衰減程度來估測(cè)計(jì)算斷點(diǎn)距離該端口的距離[1]。隨著技術(shù)水平的不斷提升,目前一般采用線路終端自導(dǎo)通或者故障告警器來實(shí)現(xiàn)故障具體定位[2]。其過程一般分為檢查光電轉(zhuǎn)換器指示燈、跳線和尾纖的通斷檢測(cè)、使用OTDR(光時(shí)域反射儀)進(jìn)行測(cè)試三個(gè)步驟[3]。但是,線路終端自導(dǎo)通的測(cè)試區(qū)域范圍不夠精準(zhǔn),有時(shí)范圍太大而難以準(zhǔn)確定位故障區(qū)段,而距離判定法即使用OTDR是基于區(qū)段相對(duì)確定的基礎(chǔ)上進(jìn)行的,外接故障告警器相對(duì)較為準(zhǔn)確,但是其一般布置于相對(duì)靜態(tài)且位置相對(duì)確定的區(qū)域,作戰(zhàn)臨時(shí)使用需要的是高度機(jī)動(dòng)性,因此其不滿足“快打快撤”的基本要求,所以較少使用。本文基于終端自導(dǎo)和故障告警器原理提出故障定位算法,該算法主要根據(jù)光電轉(zhuǎn)換器指示燈提示信息對(duì)故障告警器進(jìn)行邏輯狀態(tài)編號(hào),同時(shí)對(duì)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行拓?fù)涿枋龇治龊瓦壿嬇袛啵?duì)拓?fù)渚W(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)進(jìn)行邏輯標(biāo)識(shí),從而推算出故障點(diǎn)類型以及故障的位置。經(jīng)過實(shí)地檢驗(yàn),該算法確實(shí)提升了故障定位的準(zhǔn)確性,具有較高的實(shí)用性。
2、有線光纖通信拓?fù)涿枋瞿P?/p>
一般傳統(tǒng)的圖論描述方法分為有向圖和無向圖描述。例如在地方電網(wǎng)的建設(shè)與排故中[4,5,6]就是以圖論為基礎(chǔ)知識(shí),根據(jù)配電網(wǎng)拓?fù)淠P蛠斫⑾鄬?duì)應(yīng)的故障判別矩陣,然后用故障判別矩陣推斷和隔離故障區(qū)段。但是在軍事裝備通信中,例如艦載和車載設(shè)備中的光纖通信,經(jīng)典的圖論描述難以支撐復(fù)雜的光纖通信網(wǎng)絡(luò)故障定位,隨著接入設(shè)備的增加,經(jīng)典拓?fù)淠P蜆?gòu)建的信息要素矩陣會(huì)呈現(xiàn)指數(shù)級(jí)的量級(jí)增大,顯然經(jīng)典拓?fù)涿枋鲋荒苓m用相對(duì)簡單的網(wǎng)絡(luò)模型,而對(duì)于復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)則顯得力不從心[7]。本文在結(jié)合終端故障告警器狀態(tài)標(biāo)識(shí)的基礎(chǔ)上,同時(shí)將其他具有特征狀態(tài)的設(shè)備引入拓?fù)渚W(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)描述,通過邏輯分類標(biāo)識(shí)簡化拓?fù)渚W(wǎng)絡(luò)描述模型。
2.1 光纖終端故障告警器運(yùn)行機(jī)制
圖1故障告警器示意圖
故障告警器一般位于線路分支點(diǎn)和設(shè)備接線端口中段處,當(dāng)光纖線路發(fā)生斷路,或者在連接處的衰減超出閾值時(shí),連接該線路端口設(shè)備故障告警器就會(huì)發(fā)光告警[8]。其與光纖鏈路本身會(huì)形成串聯(lián)與并聯(lián)的關(guān)系,在并聯(lián)狀態(tài)時(shí),鏈路本身優(yōu)先級(jí)高于告警器優(yōu)先級(jí),以此來判斷兩節(jié)點(diǎn)間的鏈路是否出現(xiàn)故障。因此,故障的位置和連接方式會(huì)間接的影響故障告警器告警規(guī)律,號(hào)手或維修人員需要根據(jù)告警規(guī)律迅速定位故障區(qū)段,并上報(bào)上級(jí)部門,同時(shí)利用端點(diǎn)自導(dǎo)通來縮小故障區(qū)段范圍。這里以車載裝備有線光纖通信為例,舉個(gè)僅有單回路,且故障告警器連接方式為串聯(lián)的例子,如圖1所示,當(dāng)故障點(diǎn)發(fā)生在A與A1之間時(shí),故障告警器A1與A2會(huì)告警,其余告警器則不會(huì)告警。若故障點(diǎn)位于中繼端設(shè)備A1-A’1中時(shí),則所有故障告警器均告警。
2.2 光纖通信網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涿枋瞿P?/p>
一般通信網(wǎng)絡(luò)能夠以有線、無線或混合組網(wǎng)方式組成數(shù)據(jù)和話音通信網(wǎng)絡(luò)。根據(jù)不同的戰(zhàn)場環(huán)境以及內(nèi)部系統(tǒng)各個(gè)節(jié)點(diǎn)的條件和狀態(tài),可分別組成各種不同類型的組網(wǎng)模式。這種算法在圖論中也有較為詳細(xì)的描述,其包括了組合算法、幾何算法、多層劃分法、譜方法等。在計(jì)算機(jī)分布式和并行計(jì)算中,經(jīng)常利用圖論劃分來減少并行計(jì)算中的數(shù)據(jù)交互量,平均計(jì)算負(fù)荷,實(shí)現(xiàn)高效計(jì)算能力[9,10,11,12,13]。在軍事光纖通信中通過有線、無線信道的協(xié)同控制,可以組成系統(tǒng)內(nèi)部1:n個(gè)數(shù)據(jù)網(wǎng)和m個(gè)節(jié)點(diǎn)的話音網(wǎng)。其組網(wǎng)和控制功能包括:1)控制無線子網(wǎng)和有線子網(wǎng),構(gòu)建1:n星型網(wǎng)絡(luò)。2)終端數(shù)據(jù)的分析、轉(zhuǎn)發(fā)和差別控制。3)有線、無線話音的控制、交換,具有多種呼叫和接續(xù)工作方式。一般通信網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中都會(huì)攜帶小型數(shù)字交叉連接設(shè)備,能提供靈活的交換網(wǎng)絡(luò),實(shí)現(xiàn)任意n個(gè)E1信號(hào)和n個(gè)光口之間64KBPS的無阻塞交換網(wǎng)絡(luò),與端口控制器固定時(shí)隙交換,實(shí)現(xiàn)光纖有線網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)。基于經(jīng)典圖論描述,本文結(jié)合告警器觸發(fā)機(jī)制和光纖通信原理,以軍事裝備光纖通信為例,引入邏輯標(biāo)識(shí)概念,對(duì)經(jīng)典圖論算法進(jìn)行改進(jìn)[14]。方法為“載體標(biāo)識(shí)+設(shè)備標(biāo)識(shí)+小數(shù)點(diǎn)+節(jié)點(diǎn)標(biāo)識(shí)+分支節(jié)點(diǎn)標(biāo)識(shí)+下級(jí)節(jié)點(diǎn)標(biāo)識(shí)+…+末端節(jié)點(diǎn)標(biāo)識(shí)”,為區(qū)別主線到支線,用字母A到Z來表示,若存在拓?fù)溆邢驁D則在后面定義“+”和“—”號(hào),一般可以將“+”定義為星型網(wǎng)絡(luò)中的中心節(jié)點(diǎn)或者其他網(wǎng)絡(luò)中的相對(duì)中心的節(jié)點(diǎn)到支線節(jié)點(diǎn)的方向,即下行方向,“—”則表示是自下而上逆方向,即上行方向。用實(shí)線表示設(shè)備外部光纖連線,用虛線表示內(nèi)部隱藏光纖連線。
另外,本文建立了基于拓?fù)淠P?ldquo;同胚”理論的標(biāo)識(shí),也就是說,在錯(cuò)綜復(fù)雜的光纖網(wǎng)絡(luò)中,可以利用“同胚”理論將網(wǎng)絡(luò)的連通特性進(jìn)行歸類,而后將同一類的拓?fù)渚W(wǎng)絡(luò)用二進(jìn)制標(biāo)識(shí)來表示該區(qū)域的類型,以機(jī)動(dòng)車載裝備的有線光纖通信為例,在簡單的1:1網(wǎng)絡(luò)中,一般情況下可歸為4個(gè)可變通網(wǎng)絡(luò)區(qū)域(只考慮粗實(shí)線部分),其拓?fù)渚W(wǎng)絡(luò)就有24種表述形式,如“1000”就表示在第一個(gè)可變區(qū)域是連通的(平行),剩下3個(gè)區(qū)域是不連通(交叉)的情形,因此“0100”、“0010”、“0001”與其均為同胚拓?fù)錁?gòu)型,即單連通構(gòu)型,它們具有相同的拓?fù)渚W(wǎng)絡(luò)性質(zhì)。類似,如“1100”、“1011”、“1111”等就屬于雙連通或多連通類型,原則是有交叉部分需要?jiǎng)澮粋€(gè)區(qū)域,平行區(qū)域可根據(jù)標(biāo)識(shí)的節(jié)點(diǎn)數(shù)量與分布情況任意劃區(qū),因此拓?fù)鋮^(qū)域劃分最小個(gè)數(shù)n£節(jié)點(diǎn)標(biāo)識(shí)總數(shù)m。同理,其他類型拓?fù)渚W(wǎng)絡(luò)均可用該方式歸類標(biāo)識(shí)。如圖2所示,例如“51.22+”表示5號(hào)載體連接設(shè)備1上在第2個(gè)故障告警器下行方向上第2個(gè)節(jié)點(diǎn),因?yàn)榘咐兄豢紤]1:1連接情況,因此未存在主線和支線的拓?fù)潢P(guān)系。
圖2光纖通信網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涿枋瞿P?/p>
2.3 故障要素集
一般故障告警器和設(shè)備端均有相應(yīng)的標(biāo)號(hào),根據(jù)標(biāo)號(hào)可以從裝備信息數(shù)據(jù)庫中查詢到唯一的設(shè)備類型、生產(chǎn)日期及廠家、安裝信息等要素,根據(jù)這些要素就可以迅速從備用裝設(shè)備中找到合適的配件進(jìn)行有效安裝和調(diào)試,因此可以認(rèn)為,上面一節(jié)定義的故障信息拓?fù)錁?biāo)識(shí)可以與具體的裝設(shè)備信息要素形成一一對(duì)應(yīng),這個(gè)要根據(jù)裝備具體型號(hào)具體分析和定義,比如可以制定一個(gè)簡單的要素表,如表1所示。
表1信息要素表
3、改進(jìn)矩陣定位算法分析描述
本文提出了對(duì)一般通用性光纖網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行的兩種設(shè)定與標(biāo)識(shí),第一種是從整體區(qū)域上進(jìn)行類型和結(jié)構(gòu)描述,在大多數(shù)情況下,光纖網(wǎng)絡(luò)具有回路結(jié)構(gòu),因此根據(jù)連接情況可將網(wǎng)絡(luò)拓?fù)錁?gòu)型的連通性進(jìn)行歸類,包含了單連通、多連通與不連通的情況,并用二進(jìn)制進(jìn)行邏輯標(biāo)識(shí)。第二種是從細(xì)節(jié)上對(duì)其中的連接線、端口、告警器、設(shè)備等在拓?fù)渚W(wǎng)絡(luò)中對(duì)應(yīng)節(jié)點(diǎn)的位置進(jìn)行邏輯標(biāo)識(shí),下面本文對(duì)已標(biāo)識(shí)好的光纖通信網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行矩陣算法描述,同樣還是以軍事裝備之間的光纖通信為例進(jìn)行分析。
3.1 光纖通信網(wǎng)絡(luò)拓?fù)錁?gòu)型判別
結(jié)合圖2中描述的1:1光纖通信網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)進(jìn)行1:2的拓展分析,并將結(jié)構(gòu)描述如圖3所示。
圖3是對(duì)1:2光纖通信系統(tǒng)進(jìn)行了拓?fù)渚W(wǎng)絡(luò)構(gòu)建和節(jié)點(diǎn)邏輯標(biāo)識(shí),其中位于機(jī)柜上的收發(fā)接口以及可調(diào)整的連接線均改為對(duì)應(yīng)的邏輯標(biāo)識(shí),在1:n的星型拓?fù)渚W(wǎng)絡(luò)模式下以此類推。按照平行連通,交叉不連通的方式給該模型分類,則圖3所構(gòu)成的模型是(1101∪0100)構(gòu)型,另外,結(jié)合實(shí)例的裝設(shè)備情況,在默認(rèn)內(nèi)部光纖正常且只考慮外部光纖拓?fù)錁?gòu)型的情況下,位于機(jī)柜外部可改變的光纖組一共有8+3組(1:2模式),每輛分載體與主載體的有線通信相對(duì)獨(dú)立,互不影響。那么總共可能出現(xiàn)的模式就一共有28+23種,根據(jù)拓?fù)錁?gòu)型分析可知其中2(C42+C44)+C32種構(gòu)型是同胚可導(dǎo)的,并且在預(yù)先未知裝設(shè)備連接情況的前提下,其中隨機(jī)出現(xiàn)C42的概率最大,因此對(duì)于作戰(zhàn)中的裝備光纖通信使用,判定有線通信拓?fù)錁?gòu)型對(duì)于后續(xù)的應(yīng)急情況處置有重要的意義。
圖3光纖通信網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涿枋瞿P蛯?shí)例
3.2 故障定位信息矩陣
一般故障排除步驟是:1)定構(gòu)型;2)找節(jié)點(diǎn);3)多導(dǎo)通。本文將結(jié)合故障告警器信息要素用矩陣的形式進(jìn)行描述,以達(dá)成后兩步操作。在已知故障告警器串聯(lián)于通信網(wǎng)絡(luò)中時(shí),通過拓?fù)錁?gòu)型和告警信息要素矩陣分析可以較為直接地推算故障大致區(qū)域,該算法在第4節(jié)案例分析中有說明。但是當(dāng)未知網(wǎng)絡(luò)拓?fù)錁?gòu)型且根據(jù)故障告警信息調(diào)試仍無法確定故障具體位置時(shí),則必須基于已知信息,引入故障判別矩陣,這類算法在工程問題中有許多類似的應(yīng)用,本文結(jié)合軍事光纖通信排故的特有性質(zhì),提出相對(duì)應(yīng)的矩陣描述,針對(duì)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涿枋鰳?gòu)型得到矩陣D,將邏輯標(biāo)識(shí)的故障告警信息要素形成矩陣G,二者相乘得到故障判別矩陣P,根據(jù)該矩陣特征推測(cè)系統(tǒng)故障區(qū)域,其關(guān)鍵在于如何定義和構(gòu)建D、G矩陣,以及P中的判定方法。
3.2.1 網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涿枋鼍仃?/p>
結(jié)合圖3中載體5和載體1的連接情況形成表格如表2。
表2網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涿枋鲂畔⒁乇?/p>
從表2中可以發(fā)現(xiàn)從不導(dǎo)通的模式要變成導(dǎo)通的模式,最快最短的步驟只需要從外部四種連接狀態(tài)中隨機(jī)改動(dòng)任意一處即可,在時(shí)間和條件允許的情況下,也可將光纖通信連接網(wǎng)絡(luò)先設(shè)定成預(yù)定模式,如前八種拓?fù)淠J健H缓蟾鶕?jù)網(wǎng)絡(luò)中的故障告警燈告警情況來判定下一步具體故障定位操作,這里本文將網(wǎng)絡(luò)拓?fù)錁?gòu)型用一個(gè)n×1階列矩陣來描述,例如11010模式就表示成D=[1,1,0,1,0]T,矩陣階數(shù)的定義是根據(jù)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和實(shí)際需要來確定。
3.2.2 故障告警信息要素矩陣
該要素矩陣分兩種,一種是內(nèi)嵌式不同級(jí)之間故障告警矩陣,用n×n階矩陣來描述,另一種是外接式同級(jí)告警矩陣,用n×1階矩陣來描述,本文重點(diǎn)對(duì)第一種情況進(jìn)行研究分析。假設(shè)在光纖通信網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涿枋龊蠊苍O(shè)定了m個(gè)帶有邏輯標(biāo)識(shí)的光纖端口節(jié)點(diǎn),則故障告警器使端口節(jié)點(diǎn)兩兩相連且有向的連接情況共有Am2種,一般情況下相鄰節(jié)點(diǎn)中的告警器為串聯(lián),有間隔的節(jié)點(diǎn)之間為并聯(lián)。對(duì)角線元素aij(i=j)表示同一層級(jí)節(jié)點(diǎn)內(nèi)部的連接狀態(tài),其邏輯標(biāo)識(shí)如51.11A-和51.11A+就為同級(jí)節(jié)點(diǎn),只存在方向的不同。為使矩陣運(yùn)算不涉及負(fù)數(shù),定義矩陣上三角元素aij(i>j)表示方向?yàn)檎倪壿嫎?biāo)識(shí)告警節(jié)點(diǎn),其中aij(|i-j|=1)表示相鄰的兩個(gè)邏輯節(jié)點(diǎn)連線,aij(|i-j|=2)表示中間有1個(gè)節(jié)點(diǎn)間隔的連線,以此類推。矩陣下三角元素aij(i
隨著裝備不斷發(fā)展,會(huì)出現(xiàn)更多的分布式網(wǎng)絡(luò)接入,其邏輯標(biāo)識(shí)中方向正負(fù)的定義會(huì)根據(jù)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的改變和實(shí)際需要而發(fā)生相應(yīng)變化。下面以m=4為例,構(gòu)造如下故障告警信息要素矩陣(2),可知,位于a12和a32連接處的告警器告警。在不確定網(wǎng)絡(luò)拓?fù)錁?gòu)型模式的前提下,無法準(zhǔn)確定位故障具體位置。如已知拓?fù)錁?gòu)型僅為單連通模式D=[1,1,1,1]T,則G1包含于G2或G3,同理,已知G1即可推出G2或G3,即告警器并聯(lián)時(shí),上三角的節(jié)點(diǎn)往右上方向擴(kuò)展,下三角的節(jié)點(diǎn)往左下方向擴(kuò)展,告警器串聯(lián)時(shí),上三角的節(jié)點(diǎn)往右下方向線性擴(kuò)展,下三角的節(jié)點(diǎn)往左上方向線性擴(kuò)展。
3.2.3 故障判別矩陣
根據(jù)本文對(duì)光纖網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)錁?gòu)型描述,其形成n×1矩陣,故障告警信息要素形成n×m階矩陣,一般情況下m=n,二者相乘可得n×m階矩陣P,即為故障判別矩陣。可知,當(dāng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涿枋鲈鼐鶠?時(shí),也就是假定整個(gè)拓?fù)渚W(wǎng)絡(luò)是一個(gè)單連通構(gòu)型時(shí),則相乘得到的故障判別矩陣P必然是矩陣G本身,或者P包含矩陣G,若不包含其本身則可推斷網(wǎng)絡(luò)分區(qū)中必產(chǎn)生了交叉,導(dǎo)致整體未形成單連通構(gòu)型,或者是網(wǎng)絡(luò)中有隱藏層(內(nèi)部光纖連接)未被包含在內(nèi)。例如若得知故障告警矩陣情況如式(2)所示,一般情況下可斷定a1-a2處(正向)和a3-a2處(逆向)均出現(xiàn)故障,但在僅僅導(dǎo)通a1-a2或a2-a2時(shí),兩處故障均恢復(fù)正常,僅僅導(dǎo)通a3-a2時(shí),故障不變。顯然可知a3-a2處出現(xiàn)交叉使得a1-a2處的故障引發(fā)逆向a3-a2線路中故障告警器的告警。所以在進(jìn)行導(dǎo)通a3-a2的操作時(shí),外部告警器與原網(wǎng)絡(luò)形成并聯(lián)構(gòu)型,從而無法判斷故障類別要素。
4、案例分析
圖4故障定位算法流程圖
圖5案例分析圖
該算法基于光纖連接的基本拓?fù)渚W(wǎng)絡(luò)模型結(jié)構(gòu),在終端自導(dǎo)之前根據(jù)終端自帶的故障告警器提示,結(jié)合故障要素信息矩陣預(yù)先框定故障區(qū)段,具體算法流程如圖4所示。
這里我們以圖2情況為例進(jìn)行算法分析,本例中光纖未通的告警信息有三種情況,一是載體5通和載體1不通,二是載體5不通、載體1通,三是載體5與載體1均不通。首先我們把光纖通信接線圖進(jìn)行邏輯標(biāo)識(shí),已知的拓?fù)渚W(wǎng)絡(luò)構(gòu)型為1110且故障告警器均串聯(lián)于拓?fù)渚W(wǎng)絡(luò)中,可拆解的斷路有(51.1+—51.2+)(51.2+—51.3+)等共7段,以及它們之間的并集,同時(shí),可調(diào)整的接口以及線段有(5.1—5.4)和(1.1—1.4)。按照前面分析的故障告警機(jī)制,假設(shè)當(dāng)出現(xiàn)第一種情況時(shí),首先可以判定(11.1+—11.2+—...—51.1-)是連通的,因此該線路上的所有節(jié)點(diǎn)均完好無需調(diào)試,需要對(duì)(51.1+—51.2+—51.3+—...—11.1-)鏈路上節(jié)點(diǎn)逐個(gè)進(jìn)行調(diào)試,若所有節(jié)點(diǎn)均調(diào)試完畢故障仍復(fù)現(xiàn),則需對(duì)節(jié)點(diǎn)之間的連線進(jìn)行調(diào)試,方法就是對(duì)同一級(jí)的節(jié)點(diǎn)用外接故障告警器進(jìn)行短接,直至找出斷路具體位置。如圖5所示,綠色部分為完好部分,紅色部分為故障部分,在確定斷點(diǎn)與斷路時(shí)不能同時(shí)調(diào)試多個(gè)節(jié)點(diǎn)。
按照節(jié)點(diǎn)的邏輯標(biāo)識(shí),在有相鄰故障告警器告警的情況下,根據(jù)標(biāo)識(shí)追根溯源原則,選擇標(biāo)識(shí)靠前的去除標(biāo)識(shí)靠后的,例如51.2+與51.3+同時(shí)告警,則選擇51.2+與其之前的一個(gè)線段進(jìn)行調(diào)試,而51.1-與51.2-同時(shí)告警,則選擇51.2-與其之后的一個(gè)線段進(jìn)行調(diào)試。在一般光纖線路中故障告警器串聯(lián)于端口,均可按端口邏輯標(biāo)識(shí)規(guī)律結(jié)合該算法來準(zhǔn)確定位故障位置。
5、結(jié)語
本文主要研究了光纖通信組網(wǎng)中故障定位的算法,較為詳細(xì)和簡明地分析了通信機(jī)理和故障告警觸發(fā)機(jī)制,結(jié)合故障告警器和光纖連接方式構(gòu)造了通信網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涿枋瞿P停⑦\(yùn)用圖論對(duì)其進(jìn)行同胚性歸類分析,并結(jié)合故障要素集提出了改進(jìn)矩陣定位算法,對(duì)拓?fù)涿枋瞿P秃凸收细婢畔⑦M(jìn)行矩陣表述并結(jié)合二者進(jìn)行故障判別,對(duì)于裝備管理與運(yùn)用和提升應(yīng)急情況處置效率起到了幫助作用,本文分析的情況涵蓋了多數(shù)裝備通信的基本特征,具有一定的通用性和實(shí)操性,利用該理論和算法能夠快速準(zhǔn)確定位故障類型和故障位置,大大提升故障排除效率,對(duì)裝備管理綜合水平和作戰(zhàn)能力提升起到推動(dòng)的作用。
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