一种光缆线路关键节点上监测光功率以及故障定位方法技术

一种光缆线路关键节点上监测光功率以及故障定位方法，包括以下步骤：步骤A1:光功率计模块每隔一段时间自动监测光缆功率；步骤A2:将已测得的光缆功率衰耗显示在显示屏上，并将数据发送至控制模块；步骤A3:控制模块根据接收到的监测数据自动分析光缆是否中断；步骤A4:若判断光缆中断则启动OTDR模块对光缆故障点进行定位并将故障点信息发送至控制模块；步骤A5:控制模块控制数据发送模块将光功率计测得的数据以及OTDR模块定位的故障点信息发送至数据接收中心并点亮上壳指示灯；步骤A6:数据接收中心在接收到信息后派维修人员到现场进行检修。应用本技术方案可实现远距离自动监测光缆功率、定位故障点的同时，进一步优化光功率计模块和OTDR模块。功率计模块和OTDR模块。功率计模块和OTDR模块。

【技术实现步骤摘要】
一种光缆线路关键节点上监测光功率以及故障定位方法


[0001]本专利技术涉及光缆自动维护
，特别是一种光缆线路关键节点上监测光功率以及故障定位方法。

技术介绍

[0002]光缆是现代社会信息传输的重要载体，光缆线路的维护工作关乎通信传输的质量，因此对于光缆线路的维护工作就显得尤为重要。光接头盒是光缆分支连接处的重要保护装置，可以有效地保护光缆。随着我国光缆通信网络规模的不断扩大，光接头盒的需求越来越大，因此可以通过改进光接头盒以此来实现远程监测光缆通信质量、定位光缆故障点。
[0003]随着嵌入式技术和无线通信技术的发展，通过光接头盒对光缆进行监测的方法取得了一定的进展。目前市面上通过光接头盒对光缆进行监测的技术依托于互联网平台，主要针对光接头盒进水、倾斜以及外部损坏等原因造成的通信质量问题。对于光缆线路损坏或光功率衰耗过大所引起的光缆故障，目前主要依靠人工巡检完成，在发现故障时使用OTDR仪定位故障点。但由于巡检效率不高，严重影响了光缆修复的及时性。
[0004]因此在设计光接头盒时，既要保证光接头盒的稳固性和密封性，也要同时兼顾测量光功率、定位故障点的便利性。目前的光功率计测量精度在0.01dB左右，测量量程为80dB，6个波长校准点，不能满足高精度的要求。虽然设备便携，但仍需人工操作。

技术实现思路

[0005]有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种光缆线路关键节点上监测光功率以及故障定位方法，实现远距离自动监测光缆功率、定位故障点的同时，进一步优化光功率计模块和OTDR模块。
[0006]为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种光缆线路关键节点上监测光功率以及故障定位方法，包括以下步骤：
[0007]步骤A1:光功率计模块每隔一段时间自动监测光缆功率；
[0008]步骤A2:将已测得的光缆功率衰耗显示在显示屏上，并将数据发送至控制模块；
[0009]步骤A3:控制模块根据接收到的监测数据自动分析光缆是否中断；
[0010]步骤A4:若判断光缆中断则启动OTDR模块对光缆故障点进行定位并将故障点信息发送至控制模块；
[0011]步骤A5:控制模块控制数据发送模块将光功率计测得的数据以及OTDR模块定位的故障点信息发送至数据接收中心并点亮上壳指示灯；
[0012]步骤A6:数据接收中心在接收到信息后派维修人员到现场进行检修。
[0013]在一较佳的实施例中，所述步骤A1的光功率计模块由光电探测器、对数放大器电路、运算放大器电路、A/D转换电路以及中央处理器构成。
[0014]在一较佳的实施例中，所述步骤A2将测得的光功率衰耗传输至显示屏和控制模块的实现过程为：光功率计模块的中央处理单元对A/D转换后的数字量进行处理，通过中央处
理器的串口输出至显示屏和控制模块。
[0015]在一较佳的实施例中，所述步骤A3中的控制模块根据监测数据自动分析光缆是否中断具体为：监测数据传输至控制模块并与所预设的衰耗值作对比，若超过所预设的衰耗值则判定为中断，否则判为未中断。
[0016]在一较佳的实施例中，所述步骤A4中的若光缆发生中断启动OTDR模块实现过程为：当控制模块判定光缆中断后驱动OTDR模块对光缆进行检测，将所测得的数据经过计算得出光缆中断点的大致距离，传输至控制模块。
[0017]在一较佳的实施例中，所述步骤A5中的数据发送至数据接收中心并点亮上壳指示灯实现过程为：当控制模块接收到OTDR模块的数据后，点亮指示灯并向数据传输模块传输发送信息指令，并通过数据发送天线将信息传输至数据中心。
[0018]在一较佳的实施例中，所述步骤A6中的派维修人员到现场进行检修具体过程为：数据中心在接收到光缆异常信息后向维修人员发送维修信息，维修人员按照指示到现场检修对应的光缆。
[0019]在一较佳的实施例中，光功率计由光电检测器和主机两部分组成，主机部分有可编程放大器、A/D转换器、CPU、和显示器组成；当用光功率计对光缆进行检测时，光缆中的光照射到光电检测器上，光电检测器将光信号转变成电信号产生相应的光电流。并经过I/V变换、放大和A/D转换环节；光电检测器将转换后的电信号传输至CPU，经CPU处理后最后以光功率或相应的功率电平形式显示出来；
[0020]光功率对数放大器输出电压Uout与光电二极管的输出电流ipd的关系为：
[0021][0022]式中：vy为斜率电压；vBEF为基准电压；iZ为光电二极管截止电流；K为增益系数；RZ为对数放大器外围电路电阻；RLOG为对数放大器内阻；标准的对数曲线过坐标点(1,0)，由式(1)得，对数放大器输出电压Uout与光电二极管的输出电流iPD的关系曲线在标准对数曲线的基础上向左平移了个单位。
[0023]在一较佳的实施例中，采用分段线性化的计算方法提高光功率计精度，光功率计的测量范围为
‑
80～+10dBm；将每一波长按测量范围分成6段，每一段都对应两个波长校准段进行数据计算；数据计算就是把A/D转换后的值和分段临界A/D电压值比较，确定属于哪一段，再选择相应的波长校准段；对数放大器的输出电压的取值为0～2.4V，经过运放放大后为0～4.8V；
[0024]分段线性化的计算公式为：d＝ax+b
ꢀꢀꢀ
(2)
[0025]式中：d为经过波长校准段处理后的结果；x为A/D传来的电压值；a、b为波长校准段。
[0026]在一较佳的实施例中，移相采样过程如下：假设A/D采样周期为T，时钟移相模块产生0
°
相位、90
°
相位、180
°
相位与270
°
相位的四个时钟，相邻的两个相位时钟相差T/4；光脉冲产生模块产生4种时延相差T/4的光脉冲信号，光脉冲选模块交替选择4种信号；存储控制模块根据光脉冲选择模块选择的光脉冲信号进行存储控制，这样存储器中连接地址中的采样点的间隔就是T/4，精度提高到原来的4倍。
[0027]与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：本专利技术通过高精度对数放大器扩大了光功率计的检测范围，选用PIN光电二极管，以及增加波长选择处理，保证了光功率计模块能够在多个波长下正常工作。并且采用线性化处理提高了测试的准确度。OTDR模块通过对采样技术的改进使检测数据的精度提高到原来的4倍，具有集成度高、可靠性好、体积小等优点。改进了光接收盒只能监测外部环境对光缆传输的影响以及对光功率检测和故障定位需要维护人员到达现场判断，极大节省了人力物力，有利于断点的快速修复。
附图说明
[0028]图1是本专利技术优选实施例的流程示意图；
[0029]图2是本专利技术优选实施例的光功率计工作流程结构图；
[0030]图3是本专利技术优选实施例提的OTDR移相采样方案结构图。
具体实施方式
[0031]下面结合附图及实施例对本专利技术做进一步说明。
[0032]应该指出，以下详细说明都是本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种光缆线路关键节点上监测光功率以及故障定位方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤A1:光功率计模块每隔一段时间自动监测光缆功率；步骤A2:将已测得的光缆功率衰耗显示在显示屏上，并将数据发送至控制模块；步骤A3:控制模块根据接收到的监测数据自动分析光缆是否中断；步骤A4:若判断光缆中断则启动OTDR模块对光缆故障点进行定位并将故障点信息发送至控制模块；步骤A5:控制模块控制数据发送模块将光功率计测得的数据以及OTDR模块定位的故障点信息发送至数据接收中心并点亮上壳指示灯；步骤A6:数据接收中心在接收到信息后派维修人员到现场进行检修。2.根据权利要求1所述的一种光缆线路关键节点上监测光功率以及故障定位方法，其特征在于，所述步骤A1的光功率计模块由光电探测器、对数放大器电路、运算放大器电路、A/D转换电路以及中央处理器构成。3.根据权利要求2所述的一种光缆线路关键节点上监测光功率以及故障定位方法，其特征在于，所述步骤A2将测得的光功率衰耗传输至显示屏和控制模块的实现过程为：光功率计模块的中央处理单元对A/D转换后的数字量进行处理，通过中央处理器的串口输出至显示屏和控制模块。4.根据权利要求1所述的一种光缆线路关键节点上监测光功率以及故障定位方法，其特征在于，所述步骤A3中的控制模块根据监测数据自动分析光缆是否中断具体为：监测数据传输至控制模块并与所预设的衰耗值作对比，若超过所预设的衰耗值则判定为中断，否则判为未中断。5.根据权利要求1所述的一种光缆线路关键节点上监测光功率以及故障定位方法，其特征在于，所述步骤A4中的若光缆发生中断启动OTDR模块实现过程为：当控制模块判定光缆中断后驱动OTDR模块对光缆进行检测，将所测得的数据经过计算得出光缆中断点的大致距离，传输至控制模块。6.根据权利要求1所述的一种光缆线路关键节点上监测光功率以及故障定位方法，其特征在于，所述步骤A5中的数据发送至数据接收中心并点亮上壳指示灯实现过程为：当控制模块接收到OTDR模块的数据后，点亮指示灯并向数据传输模块传输发送信息指令，并通过数据发送天线将信息传输至数据中心。7.根据权利要求1所述的一种光缆线路关键节点上监测光功率以及故障定位方法，其特征在于，所述步骤A6中的派维修人员到现场进行检修具体过程为：数据中心在接收到光缆异常信息后向维修人员发送维修信息，维修...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈端云，苏素燕，陈金旺，林树，陈俊，石浩铭，林彧茜，吕喆晔，石明星，陈少昕，吴晓勤，黄丽芬，杨坚，
申请(专利权)人：国网福建省电力有限公司福州大学，
类型：发明
国别省市：