一種通信光纜故障點地面位置快速查找和精確定位的方法技術

本發明專利技術公開了一種通信光纜故障點地面位置快速查找和精確定位的方法,包括，寬譜光源發出連續光源進入脈沖調制器實現光信號的脈沖調制，脈沖激光經放大模塊完成功率放大后經過環形器進入測量光纖；在測量光纖中，脈沖激光遇到光纜故障點形成后向散射瑞利光的光強變化，多個脈沖重復測量并通過降噪算法后得到一條光纖損耗特征歐冠的光功率曲線；等等步驟。本發明專利技術在不進行地面開挖的情況下能夠快速準確的實現光纜故障點的查找，查找效率高、定位誤差小。

Method for quickly searching and accurately locating ground position of communication optical cable fault point

The invention discloses a method for fast searching and ground position, accurate location of fault communication cable includes a wide spectrum light source emits a continuous light source to realize pulse modulated optical signal pulse modulator, the pulse laser amplification module complete the power amplifier after the ring into the measurement of optical fiber in optical fiber measurement; pulse laser in trouble after the formation of optical fiber to change light scattering Rayleigh light, multiple pulse repetition measurement and the noise reduction algorithm obtained after a fiber optical power loss characteristics of the Champions League and so on step curve. The invention can realize the fast and accurate implementation of the optical cable fault point detection without the ground excavation, and has the advantages of high searching efficiency and small positioning error.

【技術實現步驟摘要】

本專利技術專利涉及檢測
,尤其涉及一種通信光纜故障點地面位置快速查找和精確定位的方法。
技術介紹
目前，在光纜故障點的定位和查找過程中，常采用OTDR儀表進行故障位置測量。OTDR又稱光時域反射技術，該技術通過對測量光纖發射光脈沖，利用光脈沖在光纖中傳播時遇到故障點引發的瑞利散射和和菲涅爾反射現象，實現對光纖衰減和斷點的檢測，并根據脈沖發射時間到檢測到異常散射或反射光信號所消耗的時間實現光纖中衰減點、斷點位置的距離測量。該OTDR系統是光纜施工、維護及監測中必不可少的工具。但由于OTDR儀表給出的數值為光纜中光纖的長度，然而，光纖的長度并不是等于光纜路由實際地面的長度，原因如下：其一，由于光纖在光纜中的保護塑管中有一定彎曲，因此光纖的長度大于光纜的長度，其二，光纜施工過程中，光纜在溝中隨機彎曲，因此光纜的長度大于光纜溝的長度，其三，光纜在施工中，光纜接頭位置往往存有一定長度的盤留。因此OTDR儀表給出的光路長度(也就是光纖的實際長度)數值大于光纜埋設路由的實際地面長度，對于光纜線路維護人員來說，通過OTDR儀表測量光纖故障點的長度，不可能精確地確定光纜故障點對應的地面實際位置，而進一步的故障點地面位置查找，就需要根據OTDR儀表給出的光纖長度數值估計一個地面位置，估算誤差一般都在幾十米到幾百米，也就是說，要想挖出光纜故障點，需要開挖幾十米到幾百米的地面溝，這種查找方法，施工量大，并大量破壞地面植被和農作物，造成大量的施工賠補，施工成本高，施工周期長(找到一個故障點的時間一般是十幾個小時、幾天到幾十天不等)，整改效率非常低下，嚴重影響光纜通信網絡通信質量。相干光振動檢測技術是一種基于光干涉的振動檢測技術，該技術利用超窄線寬激光脈沖在光纖中發生的散射對振動敏感產生干涉的現象，可以實現對光纖沿線的振動環境的分布式傳感，通過光時域反射技術實現振動事件的定位。使用相干光振動檢測技術能夠對光纜附近的振動信號進行準確檢測和定位，特別是對于埋地光纜，通過在光纜溝地表施加人工振動，根據系統對振動事件的定位估計出當前點的光纜長度。但相干瑞利振動檢測技術并不能檢測靜態的光纜故障點或斷點，因此不能用于光纜故障點的查找和定位。針對現有相干光振動檢測技術和傳統OTDR應用于光纜故障位置檢測遇到的問題，在通過在現有的相干光振動檢測技術系統和傳統OTDR系統進行改造的基礎上，可以實現對地表振動、光纜故障點位置的同時檢測，本專利技術方法提供一種能夠精確定位光纜故障點位置的準則和算法，給出故障點的地面精確位置，實現通信光纜故障點的非開挖方式快速高效的查找。
技術實現思路
本專利技術為了能夠精確定位光纜故障點位置的準則和算法，給出故障點的地面精確位置，實現通信光纜故障點的非開挖方式快速高效的查找。具體的采用以下的方法：寬譜光源發出連續光源進入脈沖調制器實現光信號的脈沖調制，脈沖激光經放大模塊完成功率放大后經過環形器進入測量光纖。在測量光纖中，脈沖激光遇到光纜故障點形成后向散射瑞利光的光強變化，多個脈沖重復測量并通過降噪算法后得到一條光纖損耗特征歐冠的光功率曲線。超窄線寬光源發出連續光源進入脈沖調制器實現光信號的脈沖調制，脈沖激光經放大模塊完成功率放大后經過環形器進入測量光纖；在該測量光纖中，一個超窄線寬脈沖激光內部空間上不同的部分發生的散射同時到達光電轉換裝置時發生干涉現象，形成能夠反映光纜沿線振動情況的后向散射瑞利光的光強變化曲線，通過對該曲線進行分析可以獲得光纜沿線振動信號強度圖，準確給出振動發生的位置點。測量脈沖發出時間與探測到光強變化的時間差，通過光纖折射率求出光纖中的光速值，結合時間差和光速值準確得到光纜故障點的光路長度值將光纜沿線振動信號強度圖與此前記錄的光纖損耗特征有關的光功率曲線放置于同一坐標系內進行比較，根據算好測定的光纜故障點與當前振動事件發生位置之間的相互偏差，同時指導振動測試人員逼近和定位光纜故障點，從而最終準確的找到光纜的故障點。優選的，所述寬譜光源發出連續光源，經過光開關進入脈沖調制器實現光信號的脈沖調制，而后的，所述超窄線寬光源發出連續光源，也同樣經過光開關進入脈沖調制器實現光信號的脈沖調制。本專利技術的有益效果在于：通過使用不同的光源，在完成光纜故障點光路距離測試的同時，可以通過在地面制造人為振動的方式實現振動位置和故障位置的逐漸逼近，特別對于埋地光纜，在不進行地面開挖的情況下能夠快速準確的實現光纜故障點的查找，查找效率高、定位誤差小。附圖說明圖1是本專利技術實施例的一種通信光纜故障點地面位置快速查找和精確定位的方法的流程圖；圖2是本專利技術實施例的一種通信光纜故障點地面位置快速查找和精確定位的方法的光路故障點功率衰退與振動事件信號比較示意圖。具體實施方式下面結合附圖并通過具體實施方式來進一步說明本專利技術的技術方案。從圖1和圖2，可以得知，寬譜光源發出連續光源，經過光開關進入脈沖調制器實現光信號的脈沖調制。脈沖激光經放大模塊完成功率放大后經過環形器進入測量光纖。在測量光纖中，脈沖激光遇到光纜故障點形成后向散射瑞利光的光強變化，多個脈沖重復測量并通過降噪算法后得到一條光纖損耗特征歐冠的光功率曲線。見圖2的A曲線。超窄線寬光源發出連續光源，經過光開關進入脈沖調制器實現光信號的脈沖調制，脈沖激光經放大模塊完成功率放大后經過環形器進入測量光纖。在該測量光纖中，一個超窄線寬脈沖激光內部空間上不同的部分發生的散射同時到達光電轉換裝置時發生干涉現象，形成能夠反映光纜沿線振動情況的后向散射瑞利光的光強變化曲線。見圖2的B曲線。通過對該曲線進行分析可以獲得光纜沿線振動信號強度圖，準確給出振動發生的位置點。見圖2中。測量脈沖發出時間與探測到光強變化的時間差，通過光纖折射率求出光纖中的光速值，結合時間差和光速值準確得到光纜故障點的光路長度值。將光纜沿線振動信號強度圖與此前記錄的光纖損耗特征有關的光功率曲線放置于同一坐標系內進行比較，根據算好測定的光纜故障點與當前振動事件發生位置之間的相互偏差，同時指導振動測試人員逼近和定位光纜故障點，從而最終準確的找到光纜的故障點。見圖2，當Ckm和Dkm重合變確定了光纜的故障點。以上所述，僅為本專利技術較佳的具體實施方式，但本專利技術的保護范圍并不局限于此，任何熟悉該技術的人在本專利技術所揭露的技術范圍內，可輕易想到的變化或替換，都應涵蓋在本專利技術的保護范圍之內。因此，本專利技術的保護范圍應該以權利要求的保護范圍為準。本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種通信光纜故障點地面位置快速查找和精確定位的方法,其特征在于,包括：寬譜光源發出連續光源進入脈沖調制器實現光信號的脈沖調制，脈沖激光經放大模塊完成功率放大后經過環形器進入測量光纖；在測量光纖中，脈沖激光遇到光纜故障點形成后向散射瑞利光的光強變化，多個脈沖重復測量并通過降噪算法后得到一條光纖損耗特征歐冠的光功率曲線；超窄線寬光源發出連續光源進入脈沖調制器實現光信號的脈沖調制，脈沖激光經放大模塊完成功率放大后經過環形器進入測量光纖；在該測量光纖中，一個超窄線寬脈沖激光內部空間上不同的部分發生的散射同時到達光電轉換裝置時發生干涉現象，形成能夠反映光纜沿線振動情況的后向散射瑞利光的光強變化曲線，通過對該曲線進行分析可以獲得光纜沿線振動信號強度圖，準確給出振動發生的位置點；測量脈沖發出時間與探測到光強變化的時間差，通過光纖折射率求出光纖中的光速值，結合時間差和光速值準確得到光纜故障點的光路長度值；將光纜沿線振動信號強度圖與此前記錄的光纖損耗特征有關的光功率曲線放置于同一坐標系內進行比較，根據算好測定的光纜故障點與當前振動事件發生位置之間的相互偏差，同時指導振動測試人員逼近和定位光纜故障點，從而最終準確的找到光纜的故障點。...

【技術特征摘要】
1.一種通信光纜故障點地面位置快速查找和精確定位的方法,其特征在于,包括：寬譜光源發出連續光源進入脈沖調制器實現光信號的脈沖調制，脈沖激光經放大模塊完成功率放大后經過環形器進入測量光纖；在測量光纖中，脈沖激光遇到光纜故障點形成后向散射瑞利光的光強變化，多個脈沖重復測量并通過降噪算法后得到一條光纖損耗特征歐冠的光功率曲線；超窄線寬光源發出連續光源進入脈沖調制器實現光信號的脈沖調制，脈沖激光經放大模塊完成功率放大后經過環形器進入測量光纖；在該測量光纖中，一個超窄線寬脈沖激光內部空間上不同的部分發生的散射同時到達光電轉換裝置時發生干涉現象，形成能夠反映光纜沿線振動情況的后向散射瑞利光的光強變化曲線，通過對該曲線進行分析可以獲得光纜沿線振動...

【專利技術屬性】
技術研發人員：楊立建，
申請(專利權)人：世宇金峰北京信息技術有限公司，
類型：發明
國別省市：北京;11