一种基于光纤声波传感的同路由排查方法和排查系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于光纤声波传感的同路由排查方法和排查系统，在预设时窗内分别获取主用线路和备用线路上标记区域的光信号；将光信号解调为与主用线路和备用线路的标记区域对应的振动信号；计算主用线路与备用线路的振动信号的互相关，并根据计算结果确定主用线路与备用线路是否为同路由。利用窄线宽单频激光在光纤中激发的相干瑞利散射对应变化高度敏感的特性，基于现有主用线路和备用线路中的光信号，对环境振动与声场信息进行长距离、高时空精度感知，准确记录地面的振动信号，并且通过互相关计算，可以精准定位具有相似振动信号的同路由点，从而无需人工排查，降低使用成本，大大提高排查效率和精确度。大大提高排查效率和精确度。大大提高排查效率和精确度。

【技术实现步骤摘要】
一种基于光纤声波传感的同路由排查方法和排查系统


[0001]本专利技术涉及同路由排查
，尤其涉及一种基于光纤声波传感的同路由排查方法和排查系统。

技术介绍

[0002]网络通信设备之间通常存在两条或更多的线路连接，并且通过动态路由进行互联。因此，当一条线路中断，可以启用另一条备用线路，避免数据传输发生中断。然而在实际使用环境中，两条线路有可能通过同一个物理介质，例如通过同一根光缆；或者两条线路通过不同光缆，但是两条光缆被铺设在同一管道中，这被称作同路由。在这种同路由的网路结构下，一旦发生自然灾害或者人为破坏，两条通讯线路会同时断裂，导致通讯中断。因此，维护人员需要定期排查同路由的线路，尽量避免这种现象的发生。
[0003]目前生产实际中，主要通人工方式排查同路由，需要人工检测现场资料和整理数据，以及凭维修人员经验判断，不仅需要耗费大量的人力和物力，而且容易发生偏差和遗漏。专利CN10316674A提出了通过接收管线数据生成局向光纤的方法排查同路由，但是人工录入管线数据的工作量巨大，耗时较长；专利CN107465454A提出根据传输电路的物理资源判断是否存在同路由的方法，然而该方法的准确率不高。因此，现有方法均存在一定的局限性，无法有效解决同路由排查问题。

技术实现思路

[0004]为解决
技术介绍
中存在的技术问题，本专利技术提出一种基于光纤声波传感的同路由排查方法和排查系统。
[0005]本专利技术提出的一种基于光纤声波传感的同路由排查方法，包括下列步骤：
[0006]S1、在预设时窗内分别获取主用线路和备用线路上标记区域的光信号；
[0007]S2、将光信号解调为与主用线路和备用线路的标记区域对应的振动信号；
[0008]S3、计算主用线路与备用线路的振动信号的互相关，并根据计算结果确定主用线路与备用线路是否为同路由。
[0009]优选地，包括下列步骤：
[0010]S1、在预设时窗内获取主用线路和备用线路中n个第一采样点和m个第二采样点的光信号，其中，n个第一采样点分别与主用线路中n个第一标记区域对应，m个第二采样点分别与备用线路内m个第二标记区域对应；
[0011]S2、将所获取的光信号解调为与第一标记区域对应的振动信号X1，X2,
…
Xn和与第二标记区域对应的Y1，Y2
…
Ym；
[0012]S3、计算主用线路第a个第一标记区域的振动信号Xa与备用线路第b个第二标记区域的振动信号Yb的互相关，并根据计算结果确定第a个第一标记区域与第b个标记区域是否同路由。
[0013]优选地，在S1中，预先将主用线路与备用线路一端连接形成检测线路，从检测线路
一端在预设时窗内采集数据。
[0014]优选地，在S1中，所述在预设时窗内获取主用线路和备用线路中n个第一采样点和m个第二采样点的光信号，具体包括：
[0015]将从检测线路采集的数据分区，获得分别与第一采样点和第二采样点对应的主线路区信号和备线路区信号；
[0016]将主线路区信号分为分别与N个第一标记区域对应的n个第一光信号，并将备线路区信号分为分别与m个第二标记区域对应的m个第二光信号；
[0017]优选地，还包括对所采集的数据进行预处理，所述预处理具体包括去均值、去趋势化的至少一项。
[0018]优选地，在S2中，所述将光信号解调为与标记区域对应的振动信号，具体为，利用瑞利散射光测定光纤采样点对应的振动信号。
[0019]优选地，所述振动信号包括振动强度和/或振动相位。
[0020]优选地，具体包括下列步骤：
[0021]将光信号进行正交解调处理及滤波处理，得到对应于标记区域的I信号I和Q信号，然后通过标距时窗将I信号和Q信号进行归一化处理，根据归一化信号确定标记区域在不同脉冲下的相位。
[0022]优选地，在S3中，所述计算主用线路与备用线路的振动信号的互相关，具体为：通过下列公式计算两个采样点对应的振动信号的互相关系数：
[0023][0024]优选地，在S3中，所述根据计算结果确定主用线路与备用线路是否为同路由，具体为：当主用线路的第a个第一采样点与备用线路的第b个第二采样点所计算的互相关系数在预设范围内时，判断主用线路和备用线路为互相关，且发生互相关的位置位于主用线路的第a个第一标记区域和备用线路的第b个第二标记区域。
[0025]本专利技术中，所提出的基于光纤声波传感的同路由排查方法，在预设时窗内分别获取主用线路和备用线路上标记区域的光信号；将光信号解调为与主用线路和备用线路的标记区域对应的振动信号；计算主用线路与备用线路的振动信号的互相关，并根据计算结果确定主用线路与备用线路是否为同路由。利用窄线宽单频激光在光纤中激发的相干瑞利散射对应变化高度敏感的特性，基于现有主用线路和备用线路中的光信号，对环境振动与声场信息进行长距离、高时空精度感知，准确记录地面的振动信号，并且通过互相关计算，可以精准定位具有相似振动信号的同路由点，从而无需人工排查，降低使用成本，大大提高排查效率和精确度。
[0026]本专利技术还提出一种基于光纤声波传感的同路由排查系统，包括：
[0027]处理器；
[0028]存储器；以及
[0029]一个或多个程序，其中所述一个或多个程序被存储在所述存储器中，并且被配置成由所述处理器执行，所述程序包括用于执行上述的基于光纤声波传感的同路由排查方法中的步骤的指令。
[0030]本专利技术中，所提出的基于光纤声波传感的同路由排查系统，其技术效果与上述排
查方法类似，因此不再赘述。
附图说明
[0031]图1为本专利技术提出的一种基于光纤声波传感的同路由排查方法的一种实施方式的流程图。
[0032]图2为本专利技术提出的一种基于光纤声波传感的同路由排查方法的一种实施方式中DAS设备与主用线路和备用线路连接示意图。
具体实施方式
[0033]如图1和2所示，图1为本专利技术提出的一种基于光纤声波传感的同路由排查方法的一种实施方式的流程图，图2为本专利技术提出的一种基于光纤声波传感的同路由排查方法的一种实施方式中DAS设备与主用线路和备用线路连接示意图。
[0034]本实施例提出的一种基于光纤声波传感的同路由排查方法，包括下列步骤：
[0035]S1、在预设时窗内分别获取主用线路和备用线路上标记区域的光信号；
[0036]S2、将光信号解调为与主用线路和备用线路的标记区域对应的振动信号；
[0037]S3、计算主用线路与备用线路的振动信号的互相关，并根据计算结果确定主用线路与备用线路是否为同路由。
[0038]相应地，本实施例还提出一种基于光纤声波传感的同路由排查系统，包括：
[0039]处理器；
[0040]存储器；以及
[0041]一个或多个程序，其中所述一个或多个程序被存储在所述存储器中，并且被配置成由所述处理器执行，所述程序包括用于执本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于光纤声波传感的同路由排查方法，其特征在于，包括下列步骤：S1、在预设时窗内分别获取主用线路和备用线路上标记区域的光信号；S2、将光信号解调为与主用线路和备用线路的标记区域对应的振动信号；S3、计算主用线路与备用线路的振动信号的互相关，并根据计算结果确定主用线路与备用线路是否为同路由。2.根据权利要求1所述的基于光纤声波传感的同路由排查方法，其特征在于，包括下列步骤：S1、在预设时窗内获取主用线路和备用线路中n个第一采样点和m个第二采样点的光信号，其中，n个第一采样点分别与主用线路中n个第一标记区域对应，m个第二采样点分别与备用线路内m个第二标记区域对应；S2、将所获取的光信号解调为与第一标记区域对应的振动信号X1，X2,
…
Xn和与第二标记区域对应的Y1，Y2
…
Ym；S3、计算主用线路第a个第一标记区域的振动信号Xa与备用线路第b个第二标记区域的振动信号Yb的互相关，并根据计算结果确定第a个第一标记区域与第b个标记区域是否同路由。3.根据权利要求1或2所述的基于光纤声波传感的同路由排查方法，其特征在于，在S1中，预先将主用线路与备用线路一端连接形成检测线路，从检测线路一端在预设时窗内采集数据。4.根据权利要求3所述的基于光纤声波传感的同路由排查方法，其特征在于，在S1中，所述在预设时窗内获取主用线路和备用线路中n个第一采样点和m个第二采样点的光信号，具体包括：将从检测线路采集的数据分区，获得分别与第一采样点和第二采样点对应的主线路区信号和备线路区信号；将主线路区信号分为分别与N个第一标记区域对应的n个第一光信号，并将备线路区信号分为分别与m个第二标记区域对应的m个第二光信号；优选地，还...

【专利技术属性】
技术研发人员：张强，谢骜，陈旸，王宝善，
申请(专利权)人：中国科学技术大学，
类型：发明
国别省市：