基于数据分析的通信光缆故障研究及运用

朱小波

摘要：光前具有较大的通信容量，中继距离相对较长，抗电磁干扰能力相对较强，在通信网络中得到了广泛的应用。多根光纤复合成光缆，通过架空、地埋、管道等形式进行敷设，形成了整个通信网络基础。光缆敷设环境较为复杂，如果出现故障会造成中断，会严重影响到通信网络。下文针对基于数据分析的通信光缆故障研究及运用进行深入分析，希望可以有效提升光缆运行维护效率和质量，保证光缆网络安全运行。

关键词：数据分析;通信光缆;故障研究

引言：光纤是通信网络的基础，其承载着较大的网络流量，如果其出现故障，会造成较大的影响。因此，当下对通信光缆故障的研究成为了重要的研究课题。基于数据分析的通信光缆故障研究，可以有效解决网管系统中光缆显示不明确的问题，并且还可以帮助站点之间光缆连接信息进行寻找，在出现光缆故障时可以准确快速的把故障光缆进行定位，对故障光缆定位时间进行缩短，进而对故障光缆进行快速准确的定位。并且，通过光缆故障数据库，可以对所有光缆信息进行查找，利用数据手段，对光缆历史故障地点和原因进行了解，有助于提升维修质量和效率。因此，在实际工作中，相关人员可以充分利用数据分析手段，对通信光缆故障进行研究，并制定维修方案，进而保证系统稳定安全，提升光缆运行率，构建完善的通信网构架。

1.通信光缆故障数据库的创建

1.1通信光缆风险值的建模

通信光缆风险评估的重点内容就是对光缆风险值数学模式进行创建，进而把风险进行数字化，转变成为对光缆状态进行评价的指标。一般情况下，光缆的风险主要是由故障次数和故障时间决定的，故障发生次数越多，那么即表示该光缆被破坏的风险就越大，修复后因为接头增加，导致全程的总衰耗也会提升，故障次数基本上和危害程度处于线性关系，可所以可以得出风险值与故障次数关系是S=k×N，其中风险值是S，故障次数是N，次数因素权重值为k，而根据实际情况k估算约为1.8。故障时间距离越近，影响力便越大;反之则越小，例如最近3个月出现5次故障与1年前出现5次故障，影响力是不同的[1]。因此，故障时间也可以作为风险值曲线递减函数，由于1年前的故障时间因素对于当下的故障风险值基本上是0，因此可以把函数理解成为递减曲线函数的一段，进而得出S=，其中故障距今时间是△t，△t=（计算日期-故障日期）/30，（△t）是有关△t的函数。根据相关研究显示，故障发生时间超出10个月，对目前风险值基本上是0，所以仅仅可以考虑次数因素，所以△t超出11的值都是0。对故障次数、故障时间进行综合考虑，进行建模，不对其他因素进行考虑，仅仅把两者进行加权运动，进而得出光缆风险值运算公式。

1.2通信光缆故障数据库资料录入

光缆故障数据库是以建模为基础，根据实际故障数据统计得出的。在光缆出现故障且完成抢修后，需要及时对光缆故障履历表进行填写，每张履历表代表着一条光缆故障资料与故障历史，进而慢慢的積累成一个区域的详细故障数据库[2]。履历表以供有三个部分，其中包括故障简图、故障属性表、历史故障报告。在故障简图中，包括光缆故障次数、位置，抢修人员可以对光缆运行状态进行撞我。在故障属性表中，包括故障编号、原因、地点、修复方式、起止时间、备注属性，可以对光缆风险值进行计算，便于对光缆状态进行判定，及时查阅故障报告。在故障报告中，可以对光线中断造成的影响进行了解，对之前光缆故障时利用的措施和已经整改的意见进行追溯。并且，基于故障履历表，形成了光缆故障数据库，利用Excel软件，可以利用内置函数与公式实施自动运算，实施无纸化办公，以便于管理。

2.基于数据分析的通信光缆故障研究及运用

某区域光缆总长度是5394km，光缆分布地域较广，距离较长，敷设方式与路径较为复杂，线路巡视较为困难。与此同时，最近几年该区域道路施工等市政作业较为频繁，对光缆安全造成严重威胁，且已经出现了多次光缆故障。

2.1光缆风险值计算

该区域光缆两个月前一共发生2次故障，一个月前一共发生3次故障，利用上述风险值计算公式，对某区域光缆风险值进行计算，S=7.5429，进行光缆风险评估管理工作。

2.2光缆风险值评估与状态确定

通过观察与测试光缆故障，根据两年多实际故障情况，可以对该区域光缆风险值进行确定，风险值属于注意状态。注意状态即表示光缆在近期存在一定风险，或者是性能存在下降的情况，但是总体运行良好，需要加强网络监控与巡视力度[3]。

2.3光缆故障数据库资源维护流程

光缆故障数据库只有保证数据实时且真实，才可以对光缆风险值进行准确计算，因此需要做好数据库资源维护与保鲜工作，在光缆发生变化时需要及时更新数据库，以便于制定科学合理的管理维护流程[4]。在有光缆作业时，基层专业人员需要进行资源维护，对光缆变动情况进行记录，并对光缆变动情况说明进行编写，对光缆作业对光缆的改动进行详细阐述，上报给领导与专责审核。审核不通过返回继续进行重新编写和阐述，审核通过由通信调度完成以下检查工作：光缆是否继续使用、光缆路径是否改变、光缆作业是否改变数据库、是否替换光缆，并且需要维护光缆故障数据。在保证实施数据入库后，把过期数据标注，完成整个资源维护流程。

结束语：

总而言之，在新时代背景下，基于数据分析的通信光缆故障研究及运用是非常重要的，不仅可以有效提升电力通信光缆的可靠性，还可以保证电力通信网的稳定性。在实际工作中，相关人员可以通过创建光缆故障数据库。管理计算光缆故障，对光缆故障情况进行分析。把光缆故障数据库通过每条光缆故障履历表呈现出来，进而有效节省检查故障时间，保证故障处理时间符合相关规定，并且给整个抢修工作留下充足的时间。此外，相关人员通过对光缆状态进行分析，对检修方案进行制定，进而对大修技改项目进行科学合理的安排，使电力通信光缆可靠性得到提升。

参考文献：

[1]李程贵，王英豪，营海生.基于告警分析的智能光缆故障定位系统的研究[J].信息通信， 2017，000（005）：235-237.

[2]黄潮.云计算环境下的海量光纤通信故障数据挖掘算法研究[J].激光杂志，2017（1）.

[3]钱金鑫，董良雷.基于GIS技术的通信光缆故障在线检测系统[J].中国新通信，2019（19）.

[4]李宝平，朱娴.基于嵌入式的海量光纤通信故障数据识别技术[J].激光杂志，2018， 39（12）：147-150.