一种ROTDR性能指标自动测试校准系统及方法技术方案

本发明专利技术涉及一种ROTDR性能指标自动测试校准系统及方法，该系统包括：系统主机，所述系统主机连接被测ROTDR的一端，被测ROTDR的另一端连接1×8低损耗光开关，所述1×8低损耗光开关的另一端第一通道至第八通道依次分别连接一个光纤温度系数被测光纤、六个不同长度的标准单模或多模光纤和一个标准光纤，所述1×8低损耗光开关第三通道至第七通道连接的标准单模或多模光纤的另一端分别连接长度相同或不同的光纤定长加热装置，所述光纤温度系数被测光纤缠绕于变长光纤测温夹具上，所述变长光纤测温夹具和1×8低损耗光开关的第二通道连接的标准单模或多模光纤均设置于高低温恒温箱内部，所述高低温恒温箱和光纤定长加热装置分别与所述系统主机连接。

Automatic test calibration system and method for ROTDR performance index

The invention relates to an automatic calibration test system and method of ROTDR performance index, the system includes a system host, the host system is connected with one end of the tested ROTDR, ROTDR to be measured is connected to the other end of the 1 * 8 low loss optical switch, the other end of the first channel to the eighth channel 1 * 8 low loss optical switch are respectively connected with an optical fiber, optical fiber temperature coefficient measured six different lengths of the standard single-mode or multimode fiber and a standard optical fiber, wherein the 1 * 8 low loss optical switch third channels to seventh channels connecting the standard single-mode or multimode fiber end are respectively connected with the same length or fiber length of different heating device the temperature coefficient of the fiber is fiber winding in the variable length optical fiber temperature measurement fixture, the second channel long optical fiber temperature measurement fixture and 1 * 8 low loss optical switch connection standard single-mode or multimode optical The high and low temperature constant temperature boxes and the optical fiber fixed length heating devices are respectively connected with the system mainframe.

【技术实现步骤摘要】
一种ROTDR性能指标自动测试校准系统及方法
本专利技术属于分布式光纤测温装置的
，特别是涉及一种ROTDR性能指标自动测试校准系统及方法。
技术介绍
在分布式光纤测温装置(简称ROTDR)的研制、生产及检验使用过程中，需要对ROTDR设备的空间分辨率指标、测温精度指标、测温重复性指标、测量长度准确性指标等关键性能指标进行测试。目前，对ROTDR进行测试主要通过各种设备进行手动测试。然而，要完成上述空间分辨率指标、测温精度指标、测温重复性指标、测量长度准确性指标等关键性能指标的全面测试需要使用多种设备，步骤复杂，且耗费时间长，影响了ROTDR设备的研制、生产及检验过程中性能指标测试校准效率；同时，在人工手动测试校准过程中，操作复杂，人工操作容易引入操作误差，降低测试校准精度，影响ROTDR设备的测试效果。综上所述，现有技术中对于ROTDR性能指标测试时存在的手动测试步骤复杂、时间长、校准效率低和校准精度低的问题，尚缺乏有效的解决方案。
技术实现思路
本专利技术为了克服现有技术中对于ROTDR性能指标测试时存在的手动测试步骤复杂、时间长、校准效率低和校准精度低的问题，提供一种ROTDR性能指标自动测试校准系统及方法。为了实现上述目的，本专利技术采用如下一种技术方案：一种ROTDR性能指标自动测试校准系统，该系统包括：系统主机，所述系统主机连接被测ROTDR，对被测ROTDR进行控制，被测ROTDR的光接口连接1×8低损耗光开关的COM端，所述1×8低损耗光开关的另一端第一通道至第八通道依次分别连接一个光纤温度系数被测光纤、六个不同长度的标准单模或多模光纤和一个标准光纤，所述1×8低损耗光开关第三通道至第七通道连接的标准单模或多模光纤的另一端分别连接长度相同或不同的光纤定长加热装置，所述光纤温度系数被测光纤缠绕于变长光纤测温夹具上，所述变长光纤测温夹具和1×8低损耗光开关的第二通道连接的标准单模或多模光纤均设置于高低温恒温箱内部，所述高低温恒温箱和光纤定长加热装置分别与所述系统主机连接。进一步的，所述六个不同长度的标准单模或多模光纤包括第一标准单模或多模光纤、第二标准单模或多模光纤、第三标准单模或多模光纤、第四标准单模或多模光纤、第五标准单模或多模光纤、第六标准单模或多模光纤；所述光纤定长加热装置包括第一光纤定长加热装置、第二光纤定长加热装置、第三光纤定长加热装置、第四光纤定长加热装置和第五光纤定长加热装置；进一步的，所述第一标准单模或多模光纤采用0.5km标准单模或多模光纤，所述第一标准单模或多模光纤与1×8低损耗光开关的第二通道连接；进一步的，所述第二标准单模或多模光纤采用0.5km标准单模或多模光纤，所述第二标准单模或多模光纤与1×8低损耗光开关的第三通道连接，所述第二标准单模或多模光纤另一端与第一光纤定长加热装置连接；进一步的，所述第三标准单模或多模光纤采用5km标准单模或多模光纤，所述第三标准单模或多模光纤与1×8低损耗光开关的第四通道连接，所述第三标准单模或多模光纤另一端与第二光纤定长加热装置连接；进一步的，所述第四标准单模或多模光纤采用10km标准单模或多模光纤，所述第四标准单模或多模光纤与1×8低损耗光开关的第四通道连接，所述第四标准单模或多模光纤另一端与第三光纤定长加热装置连接；进一步的，所述第五标准单模或多模光纤采用20km标准单模或多模光纤，所述第二标准单模或多模光纤与1×8低损耗光开关的第五通道连接，所述第五标准单模或多模光纤另一端与第四光纤定长加热装置连接；进一步的，所述第六标准单模或多模光纤采用30km标准单模或多模光纤，所述第二标准单模或多模光纤与1×8低损耗光开关的第六通道连接，所述第六标准单模或多模光纤另一端与第五光纤定长加热装置连接；进一步的，所述标准光纤采用1km长度标准光纤，所述标准光纤与1×8低损耗光开关的第七通道连接。进一步的，所述变长光纤测温夹具包括变长光纤测温夹具主体，所述变长光纤测温夹具主体两端分别设置有变长光纤测温夹具支撑结构；所述变长光纤测温夹具主体为金属管状结构，所述变长光纤测温夹具主体外表面设置光纤缠绕槽，所述光纤缠绕槽为螺旋半圆浅槽，槽上刻有厘米刻度，在槽中缠绕0.5m～5m长度的被测光纤；所述变长光纤测温夹具支撑结构为圆柱形结构，所述变长光纤测温夹具主体的每端均匀设置四个圆柱形结构的所述变长光纤测温夹具支撑结构，且与所述变长光纤测温夹具主体的水平端面呈一定角度。进一步的，所述第一光纤定长加热装置、第二光纤定长加热装置和第三光纤定长加热装置采用1m长光纤定长加热装置，所述第四光纤定长加热装置采用2m长光纤定长加热装置，所述第五光纤定长加热装置采用3m长光纤定长加热装置；所述1m长光纤定长加热装置、2m长光纤定长加热装置和3m长光纤定长加热装置，其结构包括：定长光纤加热装置顶板结构和定长光纤加热装置底板结构，所述定长光纤加热装置顶板结构和定长光纤加热装置底板结构上均设置定长光纤加热装置结构组装螺孔，通过螺钉穿过螺孔进行固定；所述定长光纤加热装置底板结构与定长光纤加热装置顶板结构接触的端面上设置加热电阻丝；所述定长光纤加热装置顶板结构上设置定长光纤固定槽，所述定长光纤固定槽采用螺旋半圆浅槽，槽上刻有厘米刻度，在槽中缠绕1m、2m或3m长度的感温光纤或感温光缆，且进行粘结固定，所述定长光纤加热装置顶板结构与定长光纤加热装置底板结构接触的端面上均匀设置若干温度传感器，所述温度传感器与所述系统主机连接。本专利技术为了克服的现有技术中对于ROTDR性能指标测试时存在的手动测试步骤复杂、时间长、校准效率低和校准精度低的问题，提供一种ROTDR性能指标自动测试校准系统及方法。为了实现上述目的，本专利技术采用如下一种技术方案：一种ROTDR性能指标自动测试校准方法，该方法基于上述一种ROTDR性能指标自动测试校准系统，该方法的具体步骤包括：(1)将被测ROTDR的一端通过USB接口或网口与系统主机连接，将1×8低损耗光开关的COM通道光纤接入被测ROTDR的另一端；(2)系统主机与被测ROTDR开机，判断系统主机测试与被测ROTDR之间的通信是否正常，若通信正常，转入步骤(3)，若通信失败，转入步骤(9)；(3)选择测试功能，若选择光纤温度系数测试，转入步骤(4)；若选择温度重复性测试，转入步骤(5)；若选择温度准确度测试，转入步骤(6)；若选择温度空间分辨率测试，转入步骤(7)；若选择最长测试距离指标测试，转入步骤(8)；(4)进行光纤温度系数测试，测试完毕后输出光纤温度系数，转入步骤(9)；(5)进行温度重复性测试，测试完毕后输出测试结果，转入步骤(9)；(6)进行温度准确度测试，测试完毕后输出测试结果，转入步骤(9)；(7)进行温度空间分辨率测试，测试完毕后输出测试结果，转入步骤(9)；(8)进行最长测试距离指标测试，测试完毕后输出测试结果，转入步骤(9)；(9)测试结束。进一步的，所述步骤(4)中，光纤温度系数测试的具体步骤为：(4-1)将需要测试温度系数的光纤温度系数被测光纤缠绕在变长光纤测温夹具上，缠绕长度为L，L为1m～5m；(4-2)在系统主机中设置光纤温度系数被测光纤长度L数值、温度系数测试温度范围下限TL和温度系数测试温度范围上限TH，根据温度系数本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种ROTDR性能指标自动测试校准系统，其特征是：该系统包括：系统主机，所述系统主机连接被测ROTDR，对被测ROTDR进行控制，被测ROTDR的光接口连接1×8低损耗光开关的COM端，所述1×8低损耗光开关的另一端第一通道至第八通道依次分别连接一个光纤温度系数被测光纤、六个不同长度的标准单模或多模光纤和一个标准光纤，所述1×8低损耗光开关第三通道至第七通道连接的标准单模或多模光纤的另一端分别连接长度相同或不同的光纤定长加热装置，所述光纤温度系数被测光纤缠绕于变长光纤测温夹具上，所述变长光纤测温夹具和1×8低损耗光开关的第二通道连接的标准单模或多模光纤均设置于高低温恒温箱内部，所述高低温恒温箱和光纤定长加热装置分别与所述系统主机连接。

【技术特征摘要】
1.一种ROTDR性能指标自动测试校准系统，其特征是：该系统包括：系统主机，所述系统主机连接被测ROTDR，对被测ROTDR进行控制，被测ROTDR的光接口连接1×8低损耗光开关的COM端，所述1×8低损耗光开关的另一端第一通道至第八通道依次分别连接一个光纤温度系数被测光纤、六个不同长度的标准单模或多模光纤和一个标准光纤，所述1×8低损耗光开关第三通道至第七通道连接的标准单模或多模光纤的另一端分别连接长度相同或不同的光纤定长加热装置，所述光纤温度系数被测光纤缠绕于变长光纤测温夹具上，所述变长光纤测温夹具和1×8低损耗光开关的第二通道连接的标准单模或多模光纤均设置于高低温恒温箱内部，所述高低温恒温箱和光纤定长加热装置分别与所述系统主机连接。2.如权利要求1所述的一种ROTDR性能指标自动测试校准系统，其特征是：所述六个不同长度的标准单模或多模光纤包括第一标准单模或多模光纤、第二标准单模或多模光纤、第三标准单模或多模光纤、第四标准单模或多模光纤、第五标准单模或多模光纤、第六标准单模或多模光纤；所述光纤定长加热装置包括第一光纤定长加热装置、第二光纤定长加热装置、第三光纤定长加热装置、第四光纤定长加热装置和第五光纤定长加热装置。3.如权利要求1所述的一种ROTDR性能指标自动测试校准系统，其特征是：所述变长光纤测温夹具包括变长光纤测温夹具主体，所述变长光纤测温夹具主体两端分别设置有变长光纤测温夹具支撑结构；所述变长光纤测温夹具主体为金属管状结构，所述变长光纤测温夹具主体外表面设置光纤缠绕槽，所述光纤缠绕槽为螺旋半圆浅槽，槽上刻有厘米刻度，在槽中缠绕0.5m～5m长度的被测光纤；所述变长光纤测温夹具支撑结构为圆柱形结构，所述变长光纤测温夹具主体的每端均匀设置四个圆柱形结构的所述变长光纤测温夹具支撑结构，且与所述变长光纤测温夹具主体的水平端面呈一定角度。4.如权利要求1所述的一种ROTDR性能指标自动测试校准系统，其特征是：所述第一光纤定长加热装置、第二光纤定长加热装置和第三光纤定长加热装置采用1m长光纤定长加热装置，所述第四光纤定长加热装置采用2m长光纤定长加热装置，所述第五光纤定长加热装置采用3m长光纤定长加热装置；所述1m长光纤定长加热装置、2m长光纤定长加热装置和3m长光纤定长加热装置，其结构包括：定长光纤加热装置顶板结构和定长光纤加热装置底板结构，所述定长光纤加热装置顶板结构和定长光纤加热装置底板结构上均设置定长光纤加热装置结构组装螺孔，通过螺钉穿过螺孔进行固定；所述定长光纤加热装置底板结构与定长光纤加热装置顶板结构接触的端面上设置加热电阻丝；所述定长光纤加热装置顶板结构上设置定长光纤固定槽，所述定长光纤固定槽采用螺旋半圆浅槽，槽上刻有厘米刻度，在槽中缠绕1m、2m或3m长度的感温光纤或感温光缆，且进行粘结固定，所述定长光纤加热装置顶板结构与定长光纤加热装置底板结构接触的端面上均匀设置若干温度传感器，所述温度传感器与所述系统主机连接。5.一种ROTDR性能指标自动测试校准方法，该方法基于如权利要求1-4任一所述的一种ROTDR性能指标自动测试校准系统，该方法的具体步骤包括：(1)将被测ROTDR的一端通过USB接口或网口与系统主机连接，将1×8低损耗光开关的COM通道光纤接入被测ROTDR的另一端；(2)系统主机与被测ROTDR开机，判断系统主机测试与被测ROTDR之间的通信是否正常，若通信正常，转入步骤(3)，若通信失败，转入步骤(9)；(3)选择测试功能，若选择光纤温度系数测试，转入步骤(4)；若选择温度重复性测试，转入步骤(5)；若选择温度准确度测试，转入步骤(6)；若选择温度空间分辨率测试，转入步骤(7)；若选择最长测试距离指标测试，转入步骤(8)；(4)进行光纤温度系数测试，测试完毕后输出光纤温度系数，转入步骤(9)；(5)进行温度重复性测试，测试完毕后输出测试结果，转入步骤(9)；(6)进行温度准确度测试，测试完毕后输出测试结果，转入步骤(9)；(7)进行温度空间分辨率测试，测试完毕后输出测试结果，转入步骤(9)；(8)进行最长测试距离指标测试，测试完毕后输出测试结果，转入步骤(9)；(9)测试结束。6.如权利要求5所述的一种ROTDR性能指标自动测试校准方法，其特征是：所述步骤(4)中，光纤温度系数测试的具体步骤为：(4-1)将需要测试温度系数的光纤温度系数被测光纤缠绕在变长光纤测温夹具上，缠绕长度为L，L为1m～5m；(4-2)在系统主机中设置光纤温度系数被测光纤长度L数值、温度系数测试温度范围下限TL和温度系数测试温度范围上限TH，根据温度系数测试温度范围下限TL和温度系数测试温度范围上限TH的差值计算升温步进TS：设置测试计数I＝0，建立计算反斯托克斯拉曼数据与斯托克斯拉曼数据比值数组RTZ[0]～[N]，TTZ[0]～[N]，N为(TH-TL)/TS的取整值；(4-3)系统主机控制1×8低损耗光开关切换到第一通道，并控制高低温恒温箱温度至TL+TS*I，不断读取高低温恒温箱温度数据TN，当TN＝TL+TS*I时，系统主机控制被测ROTDR开始测试，读取温度分布测试数据MT；(4-4)系统主机分析温度分布测试数据MT，读取光纤加热区域反斯托克斯拉曼数据与斯托克斯拉曼数据，计算反斯托克斯拉曼数据与斯托克斯拉曼数据比值RT，将RT放入数组RTZ[I]，TN放入数组TTZ[I]；(4-5)测试计数I加1，系统主机控制高低温恒温箱温度至TL+TS*I，不断读取高低温恒温箱温度数据TN，当TN＝TL+TS*I时，系统主机控制被测ROTDR开始测试，读取温度分布测试数据MT；(4-6)系统主机分析温度分布测试数据MT，读取光纤加热区域反斯托克斯拉曼数据与斯托克斯拉曼数据，计算反斯托克斯拉曼数据与斯托克斯拉曼数据比值RT，将RT放入数组RTZ[I]，TN放入数组TTZ[I]；(4-7)判定TN是否大于TH，如果TN大于TH，转入步骤(4-5)，否则，转步骤(4-8)；(4-8)根据上述步骤得到的RTZ[0]～[N]，TTZ[0]～[N]，分析被测光纤温度系数。7.如权利要求5所述的一种ROTDR性能指标自动测试校准方法，其特征是：所述步骤(5)中，温度重复性测试的具体步骤为：(5-1)在系统主机中设置温度重复性测试温度范围下限TL和温度重复性测试温度范围上限TH，计算温度范围中值TM＝(TH+TL)/2，设置测试计数I＝0，高低温恒温箱温度TX＝TL；(5-2)系统主机控制1×8低损耗光开关切换到第二通道，并控制高低温恒温箱温度至TX，不断读取高低温恒温箱温度数据TN，当TN＝TX时，系统主机控制被测ROTDR开始测试，读取温度分布测试数据MT[I]；(5-3)测试计数I值加1，判断I是否小于20，若I小于20，转入步骤(5-2)，否则，转入步骤(5-4)；(5-4)计算MT[0]～MT[19]数据中的温度平均值TLAVE、温度最小值TLMIN和温度最大值TLM...

【专利技术属性】
技术研发人员：袁明，李立功，吴寅初，孙福德，闫继送，施斌，于文林，陈晓峰，徐瑞，徐玉华，毕宗义，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第四十一研究所，
类型：发明
国别省市：山东,37