一种用瑞利散射和相干光时域反射技术精确定位光缆故障的方法技术

本发明专利技术公开了一种用瑞利散射和相干光时域反射技术精确定位光缆故障的方法，它采用相干光时域反射和瑞利散射技术，根据光时域反射原理，瑞利散射光携带了光缆分布的各点信息，其中包括损耗引起的强度信息和外部扰动引起基于Sagnac环原理的干涉仪的相位信息，结合超声波震动器和瑞利散射光时域反射仪测试曲线的定位，找到震动点的位置，再利用绝对定位和相对定位相结合的方法，逐次逼近最终实现光缆的精确定位。与传统方法相比，本发明专利技术操作简单，计算量小，缩短了寻找故障点的时间，降低了维修费用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及光缆线路故障点的定位方法，具体是。
技术介绍
上个世纪90年代开始，随着通信技术日新月异的发展和对通信网络带宽需求的不断增加，光纤通信的应用越来越广泛，目前已占据了主导地位。截至2012年6月，全国通信光缆线路总长度达1343. 2万公里，已建成辐射全国的通信光缆网络。随着光缆数量的增加以及早期敷设光缆的老化，光缆线路的故障次数在不断增加。传统的光缆线路维护管理模式的故障查找困难，排障时间长，影响通信网的正常工作，每年因通信光缆故障而造成的经济损失巨大。因此在光缆线路产生故障后如何更加高效的对光缆进行维修的问题就日￡fL关出。传统的光缆故障定位方法主要是利用光时域反射仪测得故障点距离，参考对比光缆物理长度得出光缆故障点的长度，选择相应的光缆接续点作为地理参考点来划定故障区域，再通过组织现场工作人员沿该区域检查光缆线路，最后确定光缆故障点位置。这种方法有下面缺点1.通过OTDR测量曲线测得光缆故障点位置精度偏差太大，一般误差在40 50米，最大误差可达100米以上。2.需要人工来逐步排除，可能还需要实施长距离的线路开挖等工作，耗时时间过长，严重影响了通信的正常恢复，造成严重的经济损失。3.需要大量的维护人员，增加了运行维护的开支。
技术实现思路
本专利技术目的是提供，该方法结合超声波震动器和瑞利散射光时域反射仪，压缩寻找光缆线路故障点的时间，同时提闻光缆故障点的精确定位。实现本专利技术目的的技术方案是，它是采用瑞利散射光时域反射仪、超声波震动器和基于Sagnac环原理的干涉仪、光接收机等设备，采用相干光时域反射和瑞利散射技术，根据光时域反射原理向光纤中注入激光信号，由光接收机提取瑞利散射光中光缆各点的信息，其中包括损耗引起的强度信息和外部扰动引起基于 Sagnac环原理的干涉仪的相位变化信息，超声波震动器设置在光缆的一个已知点上，再利用绝对定位和相对定位相结合的方法，逐步实现光纤故障点的精确定位。具体方法包括如下步骤(I)采用相干光时域反射和瑞 利散射技术，提取瑞利散射光携带的光缆各点的信息，初步确定此时光缆的OTDR曲线和光缆故障点A的大概位置；所述光缆故障点A的位置可为光纤故障点位置坐标x90% ；(2)在接近光缆故障点A的位置处找一点作为已知点BI，在该点加上超声波震动器，测量此时光缆线路的OTDR曲线，测量时间为15s。将本次测量结果作为原始记录保存；(3)使超声波震动器正常工作，测量当前光缆线路的OTDR曲线，测量时间为15s。将本次测量结果作为超声波震动后状态保存；(4)比较上述步骤(2)、(3)中所得的测试记录，用震动后的测试记录减去光缆线路原始记录，可得到已知点BI到光缆故障点A的距离；(5)在已知点BI和光缆故障点A之间靠近光缆故障点A的方向上选取已知点B2，已知点B2到已知点BI的距离小于已知点BI到光缆故障点A ；(6)重复步骤(2)、(3)、(4)，直到已知点Bn位置与光缆真实故障点位置A重合，最终达到光缆故障点A位置的精确定位。本专利技术的优点是与传统技术相比，采用相干光时域反射和瑞利散射技术，根据光时域反射原理，提取瑞利散射光中光缆各点的信息，其中包括损耗引起的强度信息和外部扰动引起基于Sagnac环原理的干涉仪的相位变化，结合超声波振动器和瑞利散射光时域反射，找到震动点的位置；再利用绝对定位和相对定位相结合的方法，逐次逼近最终实现光缆的精确定位。本方法适用于直埋、架空、管道光缆线路的故障点，并且能够定位海底光缆的故障点，大大缩短了寻找光缆线路故障点的时间，降低了维修成本，提高维修效率。附图说明图1是本方法使用设备的结构示意图；图2是光缆线路的曲线原始记录；图3是超声波震动器工作后测得光缆线路的曲线；图4是已知点Bn与光缆故障点位置重合时的曲线。具体实施方式参照图1，本专利技术瑞利散射和相干光时域反射仪由脉冲发生器1、激光器2和光放大器3顺序连接而成,光放大器3向基于Sagnac环原理的干涉仪5和光缆6注入激光信号， 由光接收机4接收瑞利散射光携带的光缆各点信息。，包括如下步骤(1)采用相干光时域反射和瑞利散射技术，提取瑞利散射光携带的光缆各点的信息，初步确定此时光缆的OTDR曲线和光缆故障点A的大概位置；所述光缆故障点A的位置可为光纤故障点位置坐标x90% ；(2)在接近光缆故障点A的位 置处找一点作为已知点BI，在该点加上超声波震动器，测量此时光缆线路的OTDR曲线，测量时间为15s。将本次测量结果作为原始记录保存(如图2 所示)；(3)使超声波震动器正常工作，测量当前光缆线路的OTDR曲线，测量时间为15s。将本次测量结果作为超声波震动后状态保存(如图3所示)；(4)比较上述步骤(2)、(3)中所得的测试记录，用震动后的测试记录减去光缆线路原始记录，可得到已知点BI到光缆故障点A的距离；(5)在已知点BI和光缆故障点A之间靠近光缆故障点A的方向上选取已知点B2，已知点B2到已知点BI的距离小于已知点BI到光缆故障点A ； (6)重复步骤(2)、(3)、(4)，直到已知点Bn位置与光缆真实故障点位置A重合，最终达到光缆故障点A位置的精确定位(如图4所示)。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用瑞利散射和相干光时域反射技术精确定位光缆故障的方法，其特征是：包括如下步骤：（1）采用相干光时域反射和瑞利散射技术，提取瑞利散射光携带的光缆各点的信息，初步确定此时光缆的OTDR曲线和光缆故障点A的大概位置；所述光缆故障点A的位置可为光纤故障点位置坐标x90%；（2）在接近光缆故障点A的位置处找一点作为已知点B1，在该点加上超声波震动器，测量此时光缆线路的OTDR曲线，测量时间为15s；将本次测量结果作为原始记录保存；（3）使超声波震动器正常工作，测量当前光缆线路的OTDR曲线，测量时间为15s；将本次测量结果作为超声波震动后状态保存；（4）比较上述步骤（2）、（3）中所得的测试记录，用震动后的测试记录减去光缆线路原始记录，可得到已知点B1到光缆故障点A的距离；（5）在已知点B1和光缆故障点A之间靠近光缆故障点A的方向上选取已知点B2，已知点B2到已知点B1的距离小于已知点B1到光缆故障点A；（6）重复步骤（2）、（3）、（4），直到已知点Bn位置与光缆真实故障点位置A重合，最终达到光缆故障点A位置的精确定位。

【技术特征摘要】
1.一种用瑞利散射和相干光时域反射技术精确定位光缆故障的方法，其特征是包括如下步骤(1)采用相干光时域反射和瑞利散射技术，提取瑞利散射光携带的光缆各点的信息，初步确定此时光缆的OTDR曲线和光缆故障点A的大概位置；所述光缆故障点A的位置可为光纤故障点位置坐标x90% ；(2)在接近光缆故障点A的位置处找一点作为已知点BI，在该点加上超声波震动器，测量此时光缆线路的OTDR曲线，测量时间为15s ;将本次测量结果作为原始记录保存；(3)使超声波震动器正常工作，测量当前光缆线路的OTDR曲线，测量时间为15s;将本次测量结果作为超声波震动后状态保存；(4)比较上述...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈溢文，赵奎，黄凤玲，文金朝，
申请(专利权)人：桂林聚联科技有限公司，
类型：发明
国别省市：