一种基于光纤编码的野战光缆接头故障诊断系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种基于光纤编码的野战光缆接头故障诊断系统及方法，系统包括光源、环形器、通信光纤，通信光纤上设置有多个野战光缆接头且野战光缆接头内的光纤段设置有光纤编码；多个数据采集器，光电探测器，主控模块，分别于所述脉冲光源、光电探测器电性连接以用于控制脉冲光源的输出、控制光电探测器的接收以及识别按规则应变的光波信号与故障诊断。本实施例将野战光缆接头的位置数据和光纤编码编号组合编码后在野战光缆接头进行应变激励，利用光纤编码的唯一识别特性和传感特性，从而实现野战光缆接头的唯一身份识别和地理位置自动定位，重复测量前后两次的波形强度即可实现野战光缆接头的故障诊断。

【技术实现步骤摘要】
一种基于光纤编码的野战光缆接头故障诊断系统及方法
本专利技术涉及光纤通讯领域，特别涉及一种基于光纤编码的野战光缆接头故障诊断系统及方法。
技术介绍
现有野战光缆接头的信息需要人工采集，且野战光缆接头的故障诊断需要依赖分段设置的人工勘察诊断故障，效率十分低下。
技术实现思路
本专利技术旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本专利技术提出一种基于光纤编码的野战光缆接头故障诊断系统，可实现野战光缆接头的唯一身份识别、地理位置自动定位及故障诊断；本专利技术还提供了一种基于光纤编码的野战光缆接头故障诊断方法。根据本专利技术第一方面实施例的一种基于光纤编码的野战光缆接头故障诊断系统，包括：光源，用于输出光波信号；环形器，所述环形器具有第一端口、第二端口、第三端口；所述环形器的第一端口与光源的输出端之间设置有第一SOA光开关；通信光纤，所述通信光纤的一端与所述环形器的第二端口连接，所述通信光纤上设置有多个野战光缆接头且野战光缆接头内的光纤段设置有光纤编码；多个数据采集器，分别与多个所述野战光缆接头一一对应连接，多个所述数据采集器用于生成包含位置数据和光纤编码编号的物理信号并作用于所述通信光纤的外层以使光纤编码回传按一定规则发生应变的光波信号；光电探测器，所述光电探测器的输入端与所述环形器的第三端口之间设置有第二SOA光开关，用于接收所述光纤编码回传的按规则应变的光波信号；主控模块，分别于所述脉冲光源、光电探测器电性连接以用于控制脉冲光源的输出、控制光电探测器的接收以及识别按规则应变的光波信号与故障诊断。根据本专利技术第一实施例的野战光缆接头识别和故障诊断系统，至少具有如下有益效果：本实施例将光纤定位、光纤传感、故障诊断与野战光缆接头相结合，将野战光缆接头的位置数据和光纤编码编号组合编码后在野战光缆接头进行应变激励，利用光纤编码的唯一识别特性和传感特性，从而实现野战光缆接头的唯一身份识别和地理位置自动定位，重复测量前后两次的波形强度即可实现野战光缆接头的故障诊断。根据本专利技术第一方面的一些实施例，所述数据采集器包括壳体以及设置在所述壳体内的电源、控制芯片、应变器、定位芯片、唤醒开关，所述电源为所述控制芯片、应变器、定位芯片、唤醒开关供电，所述定位芯片用于采集所述数据采集器的位置数据以提供给所述控制芯片，所述唤醒开关用于将待机状态下的所述控制芯片唤醒到工作状态，所述控制芯片用于将光纤编码编号与所述数据采集器的位置数据按照一定规则组合编码并控制所述应变器输出相应的物理信号，所述光纤编码的一侧与所述应变器相接触。根据本专利技术第一方面的一些实施例，所述壳体包括相互扣合连接的上盖、下盖，所述上盖、下盖扣合时构成具有供所述野战光缆接头穿设的通道，所述通道内侧具有环形凹槽，所述环形凹槽内设置有柔性电路板，柔性电路板用于安装所述电源、控制芯片、应变器、定位芯片、唤醒开关。根据本专利技术第一方面的一些实施例，所述野战光缆接头包括公插头和母插头，所述公插头包括连接头壳体与光纤插芯，所述光纤编码所在光纤段位于所述公插头内且端部连接在所述光纤插芯上，所述光纤插芯用于跟母插头快速连接。根据本专利技术第一方面的一些实施例，所述应变器为电磁振动器，所述电磁振动器的开关时间差为一个基础信号元，基础信号元的持续时间为T0，相邻两个基础信号元的等待时间为n*T0，其中n为正整数。根据本专利技术第一方面的一些实施例，所述壳体上设置有控制所述电源供电的触发开关。根据本专利技术第二方面实施例的一种基于光纤编码的野战光缆接头故障诊断方法，包括以下步骤：控制光源发送光波信号；光波信号经第一SOA光开关产生脉冲光波经环形器进入设置有多个野战光缆接头的通信光纤，多个野战光缆接头内的光纤段设置有光纤编码；所述数据采集器生成包含野战光缆接头的位置数据和光纤编码编号组合编码的物理信号，并作用于光纤编码所在位置的野战光缆接头外层，以使光纤编码回传的光波信号按一定规则发生应变；通过第二SOA光开关的开关时间控制光电探测器接收所述通信光纤中经环形器回传的光波信号生成按规则应变的脉冲光波；光电探测器将其接收的按规则应变的光波信号传输给主控模块，并由主控模块识别按规则应变的光波信号以解码出所述野战光缆接头的位置数据和光纤编码编号；将所述野战光缆接头的位置数据、光纤编码编号及相应的光波信号强度记为初始野战光缆接头信息；重复上述步骤，将后续测试的野战光缆接头信息与初始野战光缆接头信息进行比对，如不一致则判断为该位置的野战光缆接头故障。根据本专利技术第二实施例的一种基于光纤编码的野战光缆接头故障诊断方法，至少具有如下有益效果：本实施例将光纤定位、光纤传感、故障诊断与野战光缆接头相结合，将野战光缆接头的位置数据和光纤编码编号组合编码后在野战光缆接头进行应变激励，利用光纤编码的唯一识别特性和传感特性，从而实现野战光缆接头的唯一身份识别和地理位置自动定位，重复测量前后两次的波形强度即可实现野战光缆接头的故障诊断。根据本专利技术第二方面的一些实施例，所述后续测试的野战光缆接头信息与初始野战光缆接头信息进行比对时，若光波信号强度低于所述初始野战光缆接头信息的光波信号强度，则判断为该位置的野战光缆接头衰耗；若后续测试的野战光缆接头信息未检测到，则判断该位置的野战光缆接头前方出现中断。根据本专利技术第二方面的一些实施例，所述的一种基于光纤编码的野战光缆接头故障诊断方法还包括计算数据采集器的距离，距离L＝t12*c*r/2，其中t12为脉冲光源发送时间与光电探测器接收时间之差，c为光速，r为群折射率。根据本专利技术第二方面的一些实施例，所述物理信号为振动信号，所述振动信号的开关时间差为一个基础信号元，基础信号元的持续时间为T0，相邻两个基础信号元的等待时间为n*T0，其中n为正整数。本专利技术的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本专利技术的实践了解到。附图说明本专利技术的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：图1为本专利技术第一方面实施例的野战光缆接头故障诊断系统原理图；图2为本专利技术第一方面实施例的数据采集器原理图；图3为本专利技术第一方面实施例的数据采集器壳体结构示意图；图4为本专利技术第一方面实施例的公插头立体示意图；图5为本专利技术第一方面实施例的公插头剖面示意图；图6为本专利技术第二方面实施例的野战光缆接头故障诊断方法流程图。附图标记：脉冲光源100、环形器200、、第一SOA光开关210、第二SOA光开关220、通信光纤300、光纤编码310；数据采集器400、壳体410、上盖411、下盖412、通道413、环形凹槽414、柔性电路板415、电源420、控制芯片430、应变器440、定位芯片450、唤醒开关460、触发开关470；光电探测器500、主控模块600、野战光缆接头700、公插头710、连接头壳体711、光纤插芯712、母插头720。具体实施方式下面详细描述本专利技术的实施例，所述本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于光纤编码的野战光缆接头故障诊断系统，其特征在于，包括：/n光源(100)，用于输出光波信号；/n环形器(200)，所述环形器(200)具有第一端口、第二端口、第三端口；所述环形器(200)的第一端口与光源(100)的输出端之间设置有第一SOA光开关(210)；/n通信光纤(300)，所述通信光纤(300)的一端与所述环形器(200)的第二端口连接，所述通信光纤(300)上设置有多个野战光缆接头(700)且野战光缆接头(700)内的光纤段设置有光纤编码(310)；/n多个数据采集器(400)，分别与多个所述野战光缆接头(700)一一对应连接，多个所述数据采集器(400)用于生成包含位置数据和光纤编码编号的物理信号并作用于所述通信光纤(300)的外层以使光纤编码(310)回传按一定规则发生应变的光波信号；/n光电探测器(500)，所述光电探测器(500)的输入端与所述环形器(200)的第三端口之间设置有第二SOA光开关(220)，用于接收所述光纤编码(310)回传的按规则应变的光波信号；/n主控模块(600)，分别于所述脉冲光源(100)、光电探测器(500)电性连接以用于控制脉冲光源(100)的输出、控制光电探测器(500)的接收以及识别按规则应变的光波信号与故障诊断。/n...

【技术特征摘要】
1.一种基于光纤编码的野战光缆接头故障诊断系统，其特征在于，包括：
光源(100)，用于输出光波信号；
环形器(200)，所述环形器(200)具有第一端口、第二端口、第三端口；所述环形器(200)的第一端口与光源(100)的输出端之间设置有第一SOA光开关(210)；
通信光纤(300)，所述通信光纤(300)的一端与所述环形器(200)的第二端口连接，所述通信光纤(300)上设置有多个野战光缆接头(700)且野战光缆接头(700)内的光纤段设置有光纤编码(310)；
多个数据采集器(400)，分别与多个所述野战光缆接头(700)一一对应连接，多个所述数据采集器(400)用于生成包含位置数据和光纤编码编号的物理信号并作用于所述通信光纤(300)的外层以使光纤编码(310)回传按一定规则发生应变的光波信号；
光电探测器(500)，所述光电探测器(500)的输入端与所述环形器(200)的第三端口之间设置有第二SOA光开关(220)，用于接收所述光纤编码(310)回传的按规则应变的光波信号；
主控模块(600)，分别于所述脉冲光源(100)、光电探测器(500)电性连接以用于控制脉冲光源(100)的输出、控制光电探测器(500)的接收以及识别按规则应变的光波信号与故障诊断。


2.根据权利要求1所述的野战光缆接头故障诊断系统，其特征在于：所述数据采集器(400)包括壳体(410)以及设置在所述壳体(410)内的电源(420)、控制芯片(430)、应变器(440)、定位芯片(450)、唤醒开关(460)，所述电源(420)为所述控制芯片(430)、应变器(440)、定位芯片(450)、唤醒开关(460)供电，所述定位芯片(450)用于采集所述数据采集器(400)的位置数据以提供给所述控制芯片(440)，所述唤醒开关(460)用于将待机状态下的所述控制芯片(440)唤醒到工作状态，所述控制芯片(440)用于将光纤编码编号与所述数据采集器(400)的位置数据按照一定规则组合编码并控制所述应变器(440)输出相应的物理信号，所述光纤编码(310)的一侧与所述应变器(440)相接触。


3.根据权利要求2所述的野战光缆接头故障诊断系统，其特征在于：所述壳体(410)包括相互扣合连接的上盖(411)、下盖(412)，所述上盖(411)、下盖(412)扣合时构成具有供所述野战光缆接头(700)穿设的通道(413)，所述通道(413)内侧具有环形凹槽(414)，所述环形凹槽(414)内设置有柔性电路板(415)，柔性电路板(415)用于安装所述电源(420)、控制芯片(430)、应变器(440)、定位芯片(450)、唤醒开关(460)。


4.根据权利要求2所述的野战光缆接头故障诊断系统，其特征在于：所述野战光缆接...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱惠君，薛鹏，白金刚，毛志松，邬耀华，
申请(专利权)人：中山水木光华电子信息科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44