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基于光纤网络高精度授时系统的故障检测系统技术方案

技术编号:41132457 阅读:2 留言:0更新日期:2024-04-30 18:02
本发明专利技术公开了基于光纤网络高精度授时系统的故障检测系统,本发明专利技术涉及光纤信号传输检测技术领域,解决了并不能直接识别出其对应的故障原因或异常原因的问题,本发明专利技术通过确认信号传播过程中的传输时延,来确定其对应的授时系统是否存在异常,随后基于所确定的异常情况,进行频谱波形比对,来识别其传输频谱与返回频谱之间的趋势值,并以传输频谱所产生的趋势值作为对应基准,将返回频谱所产生的趋势值进行比对,判定是否存在比对结果,基于二者频谱图的比对判断,来确定其传输过程中是否存在传输损耗,依次逐步进行确定,便可充分保障其确定过程中的精准度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及光纤信号传输检测,具体为基于光纤网络高精度授时系统的故障检测系统


技术介绍

1、光纤网络高精度授时系统是一种新兴的、以光纤作为传输信道,以激光作为信息载体的高精度时间频率信号传输手段;它利用现有通信光纤资源,可以构建覆盖全国主要城市和重点用户的光纤时间频率传递骨干网,其中时间偏差小于100皮秒,频率传递稳定度达到了e-9级别。

2、公开号为cn103916204b的申请公开了一种光纤网络高精度授时系统的云同步方法。与现有时间同步技术相比较,本专利技术利用单纤传递的方式通过双向比对实现超精密时间频率的传递,且提出的云同步方法,可以构建单纤传递超精密时间频率基准的四级云同步网络来支撑地基授时,形成基于地面光纤网络的高精度地基授时系统,从而构成与天基授时系统互为备用、相互支撑的高精度授时系统,在任何地点、任何时间为我国国防军事网络提供超精密授时服务,为民用通信网络和各种专用通信网络提供极其精准的再生utc原子时超精密时间频率基准。

3、光纤网络在进行高精度授时信号传输过程中,一般根据其信号的质量反应情况,来识别其系统存在故障情况,并生成对应的故障信号,但在实际操作过程中,还需操作人员逐步对系统或信号进行分析,来确定故障原因,以此来快速锁定故障检测结果并展示,此种处理方式还待改进,需要直接锁定其故障检测原因,以此便于操作人员后期进行故障检测。


技术实现思路

1、针对现有技术的不足,本专利技术提供了基于光纤网络高精度授时系统的故障检测系统,解决了并不能直接识别出其对应的故障原因或异常原因的问题。

2、为实现以上目的,本专利技术通过以下技术方案予以实现:基于光纤网络高精度授时系统的故障检测系统,包括:

3、传输时延获取端,对本高精度授时系统内其脉冲信号的往返线程传播时间进行获取,并将同阶段所获取的往返线程传播时间传输至异常标定端内;

4、异常标定端,对同阶段所获取的往返线程传播时间进行处理,确认同阶段的传输时延,再基于若干个不同阶段的传输时延,来确定本授时系统是否存在异常情况,并生成异常信号,包括:

5、确认同阶段的往返线程传播时间的时间差,其时间差就是对应阶段的传输时延ti,其中ti≥0,其中i=1、2、……、n,n代表同阶段的总个数,其中n最大值取5;

6、将n组传输时延ti进行标准差处理,确定标准值bz;

7、将标准值bz与预设值y1进行比对,若bz≥y1,则生成异常信号,并将异常信号传输至异常传频分析端内,若bz<y1,则不进行任何处理且继续监视,对后续的n组传输时延进行分析,其中y1为预设值;

8、信号频谱获取端,对授时系统内脉冲信号在传输过程中的频谱进行确认,并将属于同阶段的传输频谱以及返回频谱进行捆绑,传输至异常传频分析端内;

9、异常传频分析端,根据所产生的异常信号,提取传输时延数值最大的脉冲信号的传输频谱以及返回频谱,并依次对传输频谱内部的走向趋势参数进行确认,生成传输趋势编号库,再对传输频谱内返回频谱的走向趋势参数进行确认,后续,数值比对确认端将所确认的数值与传输趋势编号库的存储数值进行比对,判定其对应脉冲信号的两组频谱图是否一致,包括:

10、从异常标定端内所确定的n组传输时延ti中,选取传输时延ti数值最大的一组脉冲信号,并直接确定此脉冲信号的传输频谱以及返回频谱;

11、基于传输频谱的具体走向,生成其传输频谱的曲线走向图,对本曲线走向图内部的转折点进行确认,其转折点前后线段均呈线性关系,且前后线段的线段斜率不一致,根据本曲线走向图内所确认的若干个转折点,并将本曲线走向图的初始点以及结尾点均标定为转折点,将相邻趋势点之间的线段标定为基准线段,并确定基准线段的端点坐标(x1,y2)以及(x2,y2),采用q=(y2-y1)÷(x2-x1)确认此基准线段的趋势值q,再将不同基准线段所产生的不同趋势值标定为qk,其中k代表不同的基准线段,将所确认的若干组qk进行捆绑,生成传输趋势编号库,其中传输趋势编号库内可能存在相同的趋势值qk;

12、再对返回频谱采用传输频谱相同的处理方式,依次对返回频谱内所产生的若干组趋势值进行确认,并分别标定为st,其中t代表返回频谱内其转折点所产生的基准线段;判定其对应脉冲信号的两组频谱图是否一致包括:

13、将返回频谱内所确认的若干组趋势值st与传输趋势编号库内不同趋势值qk进行比对,存在比对结果时,直接将传输趋势编号库内对应的比对结果进行删除,不存在比对结果时,不进行任何处理;

14、依次确认传输趋势编号库内部剩余的趋势值的总个数g,确认总个数g是否满足:g≥y2,其中y2为预设值,若满足,则生成系统信号传输损耗异常信号,并直接展示,若不满足,则执行规律波形分析处理端;

15、规律波形分析处理端,对相应脉冲信号的传输频谱以及返回频谱进行二次分析,来确认其内部的规律波形,再记录对应规律波形的间断规律时长是否存在差异,包括:

16、确认传输频谱的曲线走向图,并对曲线走向图内所存在的转折点进行确认,其转折点前后线段均呈线性关系,且前后线段的线段斜率不一致;

17、基于所确定的第一组转折点以及第二组转折点之间的曲线线段,将本曲线线段标定为待比对线段,从本曲线走向图内确认待比对线段后方与其完全相同的线段,并将其完全相同的线段标定为重合线段,确认待比对线段初始点与重合线段初始点之间的时间间隔,并将其标定为传输时间间隔;

18、再对返回频谱采用传输频谱相同的方式进行处理,确认返回时间间隔;

19、确认传输时间间隔是否与返回时间间隔相同,若传输时间间隔=返回时间间隔,则直接生成待检测信号;若传输时间间隔≠返回时间间隔,则直接生成干扰异常信号。

20、本专利技术提供了基于光纤网络高精度授时系统的故障检测系统。与现有技术相比具备以下有益效果:

21、本专利技术通过确认信号传播过程中的传输时延,来确定其对应的授时系统是否存在异常,随后基于所确定的异常情况,进行频谱波形比对,来识别其传输频谱与返回频谱之间的趋势值,并以传输频谱所产生的趋势值作为对应基准,将返回频谱所产生的趋势值进行比对,判定是否存在比对结果,基于二者频谱图的比对判断,来确定其传输过程中是否存在传输损耗,依次逐步进行确定,便可充分保障其确定过程中的精准度;

22、针对于是否存在外部信号干扰时,对信号波形进行逐步分析,通过分析传输频谱以及返回频谱其中规律波形的时间间隔,判定二者时间间隔的情况是否发生了变化,并基于后续的判定结果,来确定本脉冲信号在传输时,是否受到了干扰,来提升其故障检测过程中的全面性,及时找到原因,便于操作人员提前进行应对,作出对应的检测处理措施。

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【技术保护点】

1.基于光纤网络高精度授时系统的故障检测系统,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的基于光纤网络高精度授时系统的故障检测系统,其特征在于,所述异常标定端,确定本授时系统是否存在异常的子步骤包括:

3.根据权利要求1所述的基于光纤网络高精度授时系统的故障检测系统,其特征在于,所述异常传频分析端,进行趋势确认的子步骤具体包括:

4.根据权利要求3所述的基于光纤网络高精度授时系统的故障检测系统,其特征在于,所述数值比对确认端,判定其对应脉冲信号的两组频谱图是否一致包括:

5.根据权利要求4所述的基于光纤网络高精度授时系统的故障检测系统,其特征在于,所述规律波形分析处理端,进行二次分析的子步骤包括:

6.根据权利要求5所述的基于光纤网络高精度授时系统的故障检测系统,其特征在于,所述传输时间间隔≠返回时间间隔,则直接生成干扰异常信号。

【技术特征摘要】

1.基于光纤网络高精度授时系统的故障检测系统,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的基于光纤网络高精度授时系统的故障检测系统,其特征在于,所述异常标定端,确定本授时系统是否存在异常的子步骤包括:

3.根据权利要求1所述的基于光纤网络高精度授时系统的故障检测系统,其特征在于,所述异常传频分析端,进行趋势确认的子步骤具体包括:

4.根据权利要求3所述的基于光纤...

【专利技术属性】
技术研发人员:刘韬吴杉
申请(专利权)人:江苏时同源科技有限公司
类型:发明
国别省市:

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