光纤故障点定位方法、装置、光缆声呐仪和存储介质制造方法及图纸

本发明专利技术涉及光纤传感检测技术领域，公开了一种光纤故障点定位方法、装置、光缆声呐仪和存储介质，该方法通过设置有半导体放大电路和两种工作模式的光缆声呐仪对待测光纤进行故障定位检测，首先通过光缆声呐仪在OTDR测量模式下，利用半导体放大电路发送第一光脉冲信号对待测光纤进行故障定位，得到故障点定位信息，然后切换至Ф

【技术实现步骤摘要】
光纤故障点定位方法、装置、光缆声呐仪和存储介质


[0001]本专利技术涉及光缆检测
，尤其涉及一种光纤故障点定位方法、装置、光缆声呐仪和存储介质。

技术介绍

[0002]传统OTDR光时域反射系统在光缆铺设过程中由于盘留、熔接、弯曲等因素导致故障点的实际位置与OTDR测出来的故障点的光缆长度有较大差距，在工程实践中定位光缆断点首先利用OTDR测量断点距离，通过该测量值到达相近的地点，挖洞找到光缆并再次利用OTDR继续进行测量直至找到光缆断点，该方法工作效率低，寻找断点过程中需要多次挖洞与更换地点，工作量大同时浪费大量财力物力。目前探测光缆距离的光时域反射测试技术已经比较成熟了，通过这种技术能够测试光纤内传输激光的回波损耗，以此来测量光缆的长度，或测量故障点在光缆上的距离。这种技术应用在光缆故障点探测时，只能测出光缆故障点在光缆上的距离，无法得出光缆故障点的精准位置，为了测出光缆故障点的精准位置则需要叠加融合其他技术。
[0003]在光缆故障点位置测量技术中，φ
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OTDR相位敏感型振动传感测试技术也有应用，比光时域反射测试系统多一个干涉过程。系统使激光发生干涉，干涉光在光纤中传播时，干涉光强的大小会随着干涉光相位的周期变化而周期变化，当光纤状态稳定时，相位变化规律也是稳定的，当光纤发生振动时，相位变化就会因为振动而不停变化，进而从相位扰动中分析计算出振动位置与光纤位置之间的关系。但单纯使用相位灵敏光时域反射测试技术难以寻找光纤断点的位置，因为相位灵敏光时域反射测试技术并不能准确定位光纤断点的位置，即使知道了地面振动位置与光纤位置之间的关系，也无法知道哪里是断点。

技术实现思路

[0004]本专利技术提供了一种光纤故障点定位方法、装置、光缆声呐仪和存储介质，其主要目的在于解决现有的光纤传感系统在故障定位时定位不精准且无法显示的问题。
[0005]本专利技术第一方面提供了一种光纤故障点定位方法，应用于光缆声呐仪，所述光缆声呐仪包括控制电路、半导体光放大电路、光源、光放大电路、光电转换电路、采样电路和光纤接口电路，所述光纤故障点定位方法包括：
[0006]在接收到测量指令后，所述控制电路输出第一控制指令控制所述光缆声呐仪工作于OTDR测量模式；
[0007]所述采样电路基于所述测量指令生成光脉冲生成信号控制所述光源输出第一光脉冲信号，并通过所述半导体光放大电路放大后，经所述光纤接口电路输入至待测光纤；
[0008]所述光纤接口电路采集所述待测光纤中的第一光信号，并通过所述光放大电路和所述光电转换电路进行放大转换，得到第一电信号，其中所述第一光信号为所述待测光纤基于光时域反射原理对所述第一光脉冲信号产生反射而得到的光信号；
[0009]所述采样电路基于预设的波形可视化转换规则，将所述第一电信号转换为信号曲
线，并对所述信号曲线进行解调分析处理，得到所述待测光纤的故障点定位信息，返回给所述控制电路；
[0010]所述控制电路获取用户端中显示的待测光纤的路由路径，基于所述故障点定位信息和所述路由路径计算出对应的故障路径范围，并将所述路由路径中位于所述故障路径范围内的路径调整为故障显示状态；
[0011]所述控制电路输出第二控制指令控制所述光缆声呐仪工作于Ф
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OTDR测量模式，通过所述光纤接口电路采集所述待测光缆位于故障点定位信息对应的位置附近产生的敲击信号，以及所述用户端的定位信息；
[0012]计算所述敲击信号的相位变化，并基于所述相位变化确定敲击位置；
[0013]基于所述敲击位置、所述定位信息和所述故障点定位信息进行故障定位处理，得到处理结果；
[0014]基于所述处理结果确定告警单点显示的位置信息，并基于所述位置信息调整所述故障路径范围内的路径的显示状态，并同步至用户终端展示。
[0015]可选的，在本专利技术第一方面的第一种实现方式中，所述对所述信号曲线进行解调分析处理，得到所述待测光纤的故障点定位信息，包括：
[0016]提取所述信号曲线中的波峰值，并基于所述波峰值与正常状态下光纤反射的光信号的波峰值计算出光信号损耗值；
[0017]基于所述光信号损耗值判断所述待测光纤是否故障；
[0018]若是，则基于所述光信号损耗值和OTDR光时域反射损耗原理，计算故障点距离所述光缆声呐仪的距离；
[0019]根据所述待测光纤的信息和所述距离，得到故障点定位信息。
[0020]可选的，在本专利技术第一方面的第二种实现方式中，所述基于所述敲击位置、所述定位信息和所述故障点定位信息进行故障定位处理，得到处理结果，包括：
[0021]根据所述路由路径中的各井盖位置，判断所述敲击位置和所述定位信息是否位于井盖位置；
[0022]若位于井盖位置，获取所述路由路径中位于所述敲击位置之前的井盖数量，并基于各井中对于光缆的计划留余量和所述故障路径范围计算出实际故障匹配范围；
[0023]比较所述敲击位置是否位于所述故障范围的末端位置；
[0024]若位于末端位置或者不位于井盖位置，则计算所述敲击位置与所述故障定位信息之间的距离值，基于所述距离值确定对应的处理结果。
[0025]可选的，在本专利技术第一方面的第三种实现方式中，所述基于所述处理结果确定告警单点显示的位置信息，并基于所述位置信息调整所述故障路径范围内的路径的显示状态，并同步至用户端展示，包括：
[0026]基于所述距离值确定故障点在所述路由路径中节点位置；
[0027]将对应的光信号损耗值，标注至所述路由路径中所述节点位置上，得到告警单点及其对应的位置信息；
[0028]基于所述告警单点确定对应的显示状态；
[0029]基于所述显示状态和所述告警单点的位置信息，将所述路由路径转换为光纤监控图；
[0030]将所述光纤监控图，基于网口通讯协议通过后台服务器传输至用户端展示。
[0031]可选的，在本专利技术第一方面的第四种实现方式中，所述通过所述光放大电路和所述光电转换电路进行放大转换，得到第一电信号，包括：
[0032]接收所述控制电路读取所述光缆声呐仪所在环境的环境温度，以及基于上一时刻采集到的电信号的功率值；
[0033]根据所述环境温度和所述功率值调整所述光放大电路的放大参数，并基于所述放大参数对所述第一光信号进行放大，得到放大光信号；
[0034]所述光电转换电路对所述放大光信号进行光电转换，得到第一电信号。
[0035]可选的，在本专利技术第一方面的第五种实现方式中，所述根据所述环境温度和所述功率值调整所述光放大电路的放大参数，并基于所述放大参数对所述第一光信号进行放大，得到放大光信号，包括：
[0036]根据所述环境温度和所述功率值计算出所述光放大电路的采集脉宽、放大电路增益值和/或光源功率；
[0037]在所述采集脉宽的基础上，控制所述光放大电路基于所述放大电路增益值或者所述光源功率对所述第一光信号本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种光纤故障点定位方法，应用于光缆声呐仪，其特征在于，所述光缆声呐仪包括控制电路、半导体光放大电路、光源、光放大电路、光电转换电路、采样电路和光纤接口电路，所述光纤故障点定位方法包括：在接收到测量指令后，所述控制电路输出第一控制指令控制所述光缆声呐仪工作于OTDR测量模式；所述采样电路基于所述测量指令生成光脉冲生成信号控制所述光源输出第一光脉冲信号，并通过所述半导体光放大电路放大后，经所述光纤接口电路输入至待测光纤；所述光纤接口电路采集所述待测光纤中的第一光信号，并通过所述光放大电路和所述光电转换电路进行放大转换，得到第一电信号，其中所述第一光信号为所述待测光纤基于光时域反射原理对所述第一光脉冲信号产生反射而得到的光信号；所述采样电路基于预设的波形可视化转换规则，将所述第一电信号转换为信号曲线，并对所述信号曲线进行解调分析处理，得到所述待测光纤的故障点定位信息，返回给所述控制电路；所述控制电路获取用户端中显示的待测光纤的路由路径，基于所述故障点定位信息和所述路由路径计算出对应的故障路径范围，并将所述路由路径中位于所述故障路径范围内的路径调整为故障显示状态；所述控制电路输出第二控制指令控制所述光缆声呐仪工作于Ф
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OTDR测量模式，通过所述光纤接口电路采集所述待测光缆位于故障点定位信息对应的位置附近产生的敲击信号，以及所述用户端的定位信息；计算所述敲击信号的相位变化，并基于所述相位变化确定敲击位置；基于所述敲击位置、所述定位信息和所述故障点定位信息进行故障定位处理，得到处理结果；基于所述处理结果确定告警单点显示的位置信息，并基于所述位置信息调整所述故障路径范围内的路径的显示状态，并同步至用户终端展示。2.根据权利要求1所述的光纤故障点定位方法，其特征在于，所述对所述信号曲线进行解调分析处理，得到所述待测光纤的故障点定位信息，包括：提取所述信号曲线中的波峰值，并基于所述波峰值与正常状态下光纤反射的光信号的波峰值计算出光信号损耗值；基于所述光信号损耗值判断所述待测光纤是否故障；若是，则基于所述光信号损耗值和OTDR光时域反射损耗原理，计算故障点距离所述光缆声呐仪的距离；根据所述待测光纤的信息和所述距离，得到故障点定位信息。3.根据权利要求2所述的光纤故障点定位方法，其特征在于，所述基于所述敲击位置、所述定位信息和所述故障点定位信息进行故障定位处理，得到处理结果，包括：根据所述路由路径中的各井盖位置，判断所述敲击位置和所述定位信息是否位于井盖位置；若位于井盖位置，获取所述路由路径中位于所述敲击位置之前的井盖数量，并基于各井中对于光缆的计划留余量和所述故障路径范围计算出实际故障匹配范围；比较所述敲击位置是否位于所述故障范围的末端位置；
若位于末端位置或者不位于井盖位置，则计算所述敲击位置与所述故障定位信息之间的距离值，基于所述距离值确定对应的处理结果。4.根据权利要求3所述的光纤故障点定位方法，其特征在于，所述基于所述处理结果确定告警单点显示的位置信息，并基于所述位置信息调整所述故障路径范围内的路径的显示状态，并同步至用户端展示，包括：基于所述距离值确定故障点在所述路由路径中节点位置；将对应的光信号损耗值，标注至所述路由路径中所述节点位置上，得到告警单点及其对应的位置信息；基于所述告警单点确定对应的显示状态；基于所述显示状态和所述告警单点的位置信息，将所述路由路径转换为光纤监控图；将所述光纤监控图，基于网口通讯协议通过后台服务器传输至用户端展示。5.根据权利要求1
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4中任一项所述的光纤故障点定位方法，其特征在于，所述通过所述光放大电路和所述光电转换电路进行放大转换，得到第一电信号，包括：接收所述控制电路读取所述光缆声呐仪所在环境的环境温度，以及基于上一时刻采集到的电信号的功率值；根据所述环境温度和所述功率...

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡俊，陈雄颖，罗丁元，李英乐，蒋周程，
申请(专利权)人：高勘广州技术有限公司，
类型：发明
国别省市：