Рефлектометры: сопутствующий функционал

 | 15.27

«Телеком. Коммуникации и сети» № 7-8, с. 64

С учетом современного состояния рынка рефлектометров и практики их использования в Украине, соответствующий требованиям сегодняшнего дня рефлектометр должен иметь:

— память (минимум 16 рефлектограмм с рабочим разрешением);

— возможность обмена данными с компьютером;

— два канала (с возможностью организации режима сравнения и дифференциального режима);

— функцию автоматического расчета обратных потерь.

Среди других полезных функций рефлектометров следует особо отметить те, которые позволяют облегчить работу оператора:

— автоматический поиск дефектов при просмотре рефлектограммы;

— автоматическая настройка масштабов по обеим осям по наиболее существенному дефекту;

— определение расстояния между двумя точками (курсорами) на рефлектограмме;

— фиксация «плавающих» и кратковременно проявляющихся дефектов.

Арсенал возможностей

Некоторые из упомянутых возможностей, созданные как средство для упрощения работы оператора, в дальнейшем оказали революционное влияние на технику локализации неисправностей с помощью рефлектометров. Остановимся на них подробнее.

Сохранение рефлектограмм в памяти прибора позволяет проводить измерения силами низкоквалифицированного персонала, а уже после доставки прибора анализ результатов может выполняться специалистами более высокого уровня. Даже если были заданы неверные исходные данные о кабеле, всегда можно выполнить повторную обработку снятых результатов с использованием сохраненных данных без выезда на место.

Обмен рефлектограммами с компьютером обеспечивает возможность архивации и дальнейшей обработки рефлектограмм с помощью компьютера. Рефлектограммы загружаются в память ПК, и их можно легко просматривать, распечатывать, масштабировать, сравнивать, накладывать друг на друга или на схему трассы, передавать по факсу/электронной почте. Файлы рефлектограмм могут обрабатываться как специализированным (от производителей рефлектометра), так и универсальным (например, графическими редакторами) ПО. Кроме того, архивный файл рефлектограммы может быть загружен обратно в память рефлектометра (например, для сравнения с новой рефлектограммой на месте проведения диагностики).

Двухканальность рефлектометра позволяет одновременно снимать рефлектограммы с двух пар и отображать их для визуального сравнения. В ряде приборов реализована дальнейшая обработка полученных рефлектограмм.

Режим сравнения рефлектограмм и дифференциальный режим значительно упрощают локализацию основного повреждения среди многочисленных синхронных помех (переотражений от входа прибора, отражений от муфт, вставок, ответвлений и т. п.), при которых амплитуда сигнала, отраженного от основного повреждения линии, меньше амплитуды этих помех. Если получить сигналы с неисправной и исправной пар одного и того же кабеля, то их наложение (режим сравнения) или получение разностного сигналов (дифференциальный режим) позволят обратить внимание именно на те участки рефлектограммы, которые отличаются друг от друга. То есть на места, где неисправная пара отличается от исправной и где, соответственно, расположен дефект.

В режиме сравнения нужно обратить внимание на те участки, где рефлектограммы отличаются. Еще более удобен дифференциальный режим — рефлектограммы поврежденной и исправной пары вычитаются, что приводит к компенсации почти всех синхронных помех. Благодаря этому на разностной рефлектограмме хорошо заметны места повреждений.

Если прибор двухканальный, то обе рефлектограммы могут быть получены в реальном времени. Именно такие приборы нужны для локализации мест нарушения повива пар из-за неправильного соединения жил (распарки). Стоит отметить, что устранение подобных повреждений особенно важно при развертывании хDSL-сетей.

В приборах с памятью режим сравнения и дифференциальный режим реализуются как с использованием рефлектограмм, полученных в реальном масштабе времени с двух разных каналов прибора, так и путем обработки рефлектограммы, снимаемой в реальном масштабе времени, и рефлектограммы, находящейся в памяти прибора. Последний режим обеспечил революционную возможность диагностики кабеля за счет сравнения двух рефлектограмм, полученных на одной трассе — новой (получаемой в данный момент) и старой (извлеченной из архива).

Автоматический расчет

Еще одной функцией, на которой следует остановиться подробнее, является автоматическоий расчет обратных потерь. Любые повреждения кабеля приводят к изменению импеданса. В свою очередь, любое изменение импеданса наблюдается на рефлектограмме. Но амплитуда отраженного сигнала зависит не только от величины, на которую изменился импеданс, но и от расстояния, на котором произошло изменение (как импульс, так и отраженный сигнал затухают, распространяясь в кабеле). Этот факт существенно усложняет локализацию. Может оказаться, что отраженный от дефекта импульс будет иметь на рефлектограмме меньшую амплитуду (если дефект расположен далеко от рефлектометра), чем сигналы от других несущественных, но близко расположенных неоднородностей.

Для оценки дефекта был введен такой параметр, как обратные потери. С его помощью можно сравнить «вклад» различных неоднородностей и найти ту из них, которая и является основной.

Формула для вычисления обратных потерь выглядит так:

RL = 20 log10 (Vo/Vr), где

RL — обратные потери, выраженные в децибелах (дБRL).

Vo — напряжение сигнала на выходе рефлектометра.

Vr — напряжение отраженного сигнала.

Когда сигнал достигает точки, где импеданс изменяется, часть его энергии (или вся энергия) отражается обратно к прибору. Рассчитав величину обратных потерь для заданного участка, можно оценить, какая часть энергии была отражена на нем, и сравнить вклады неоднородностей участка.

Малые значения обратных потерь означают, что большая часть энергии импульса отражается в точке дефекта кабеля (то есть обратные потери незначительны). Чем больше значение обратных потерь, тем слабее дефект, и наоборот. Дефекты типа обрыва или короткого замыкания отражают всю энергию излучаемого импульса, поэтому обратные потери будут нулевыми.

По изменению обратных потерь во времени можно оценивать изменение состояния кабельной линии в местах сращивания отрезков кабелей. Если для участка с определенной муфтой в прошлом году было получено значение в 40 дБRL, а в этом — 33 дБRL, то качество соединения явно ухудшилось.

На величину RL, измеренную на участке между рефлектометром и дефектом, влияет и расстояние от прибора до места повреждения, ведь кабель сам вносит определенное затухание. Например, на расстоянии 30 м от повреждения, которое оценивается в 20 дБRL, рефлектометр будет показывать 25 дБRL. Если же дистанция равна 150 м, то рефлектометр, вероятно, покажет 35 дБRL.

Существующими методиками расчета RL по данным рефлектограммы пользоваться непросто. Поэтому функция автоматического их вычисления значительно облегчает жизнь оператора. В ряде рефлектометров можно вычислить RL между двумя курсорами, что позволяет сравнивать величину двух любых неоднородностей.

«А-КОМ Академия»,

Robo User
Web-droid editor

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *