CN104601232B - 光缆监测系统、装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供一种光缆监测系统、装置及方法，该方法包括：第一监测装置通过目标监测光缆向第二监测装置发送第一测试光信号，以使所述第二监测装置根据所述第一测试光信号确定所述目标监测光缆的第二故障时刻，并将所述第二故障时刻上报给监测中心设备；所述第一监测装置接收所述第二监测装置通过所述目标监测光缆发送的第二测试光信号；所述第一监测装置根据所述第二测试光信号确定所述目标监测光缆的第一故障时刻，并将所述第一故障时刻上报给所述监测中心设备，以使所述监测中心设备确定所述目标监测光缆的故障点位置。本发明实施例，不再需要采用AIU、OTDR这样的实体设备，大大降低了成本，且节省了获取故障点位置的时间。

Description

光缆监测系统、装置及方法

技术领域

本发明涉及通信技术，尤其涉及一种光缆监测系统、装置及方法。

背景技术

光缆监测系统用于对光缆进行监测，进而做出光缆运行是否正常的判断，在判断出光缆运行不正常时进行报警，以启动进一步的测试来确定故障的位置。具体地，对光缆进行监测主要事实监测光缆中光纤的衰减变化，在衰减变化超过设定的阈值时，确定光缆运行不正常。

现有技术中，根据所监测光缆中的光纤是否是工作纤芯，以及所需要纤芯的数量，光缆监测技术主要分为四种类型，分别是：工作纤监测、単测试备纤监测、双测试备纤监测和三测试备纤监测，其中测试备纤是指光缆中的用于光缆监测的备用光纤。但是，这四种类型的监测采用现有技术会花费较多的测试时间，且测试设备的成本很高。

发明内容

本发明实施例提供一种光缆监测系统、装置及方法，用于解决现有技术对光缆监测时花费时间多、测试成本高的问题。

本发明实施例第一方面提供一种光缆监测系统，包括：第一监测装置、第二监测装置，监测中心设备；

所述第一监测装置与目标监测光缆的第一端通信连接，所述第二监测装置与所述目标监测光缆的第二端通信连接；所述第一监测装置通过数据通信网络和监测中心设备通信连接，所述第二监测装置通过所述数据通信网络和监测中心设备通信连接；其中：

所述第一监测装置，用于通过所述目标监测光缆向所述第二监测装置发送第一测试光信号，并接收所述第二监测装置通过所述目标监测光缆发送的第二测试光信号；所述第一监测装置，还用于根据所述第二测试光信号确定所述目标监测光缆的第一故障时刻，并将所述第一故障时刻上报给监测中心设备；

所述第二监测装置，用于通过所述目标监测光缆向所述第一监测装置发送第二测试光信号，并接收所述第一监测装置通过所述目标监测光缆发送的第一测试光信号；所述第二监测装置，还用于根据所述第一测试光信号确定所述目标监测光缆的第二故障时刻，并将所述第二故障时刻上报给监测中心设备；

所述监测中心设备根据所述第一故障时刻和所述第二故障时刻确定所述目标监测光缆的故障点位置。

结合第一方面，在第一方面的第一种可能的实施方式中，所述第一监测装置，具体用于将接收到的第二测试光信号进行光电转换，获取第二测试信号；在所述第二测试信号的功率小于第一预设功率阈值时，根据所述第二测试信号确定第一故障时刻；或者，在所述第二测试信号的误码率大于第一预设误码率阈值时，根据所述第二测试信号确定第一故障时刻；

所述第二监测装置，具体用于将接收到的第一测试光信号进行光电转换，获取第一测试信号；在所述第一测试信号的功率小于第二预设功率阈值时，根据所述第一测试信号确定第二故障时刻；或者，在所述第一测试信号的误码率大于第二预设误码率阈值时，根据所述第一测试信号确定第二故障时刻。

结合第一方面，在第一方面的第二种可能的实施方式中，所述监测中心设备，还用于接收所述第一监测装置或所述第二监测装置上报的所述第一监测装置和所述第二监测装置之间的距离。

结合第一方面，在第一方面的第三种可能的实施方式中，所述监测中心设备，还用于控制所述第一监测装置和所述第二监测装置进行时间同步。

本发明实施例第二方面还提供一种光缆监测装置，包括：收发单元，故障时刻确定单元和通信接口单元；其中：

所述收发单元，与目标监测光缆的一端通信连接，用于通过所述目标监测光缆向第二监测装置发送第一测试光信号，并接收所述第二监测装置通过所述目标监测光缆发送的第二测试光信号；

所述故障时刻确定单元，与所述收发单元通信连接，用于根据所述第二测试光信号确定所述目标监测光缆的第一故障时刻；

所述通信接口单元，与所述故障时刻确定单元和监测中心设备通信连接，用于向所述监测中心设备上报所述第一故障时刻，以使所述监测中心设备确定所述目标监测光缆的故障点位置。

结合第二方面，在第二方面的第一种可能的实施方式中，所述收发单元，包括：

光电转换模块，用于将所述接收到的第二测试光信号进行光电转换，获取第二测试信号；

所述故障时刻确定单元，具体用于在所述第二测试信号的功率小于第一预设功率阈值时，根据所述第二测试信号确定第一故障时刻；或者，在所述第二测试信号的误码率大于第一预设误码率阈值时，根据所述第二测试信号确定第一故障时刻。

结合第二方面，在第二方面的第二种可能的实施方式中，所述装置还包括：

时钟同步单元，用于根据监测中心设备的指令与所述第二监测装置进行时钟同步。

结合第二方面，在第二方面的第三种可能的实施方式中，所述装置还包括：

距离计算单元，用于根据与所述第二监测装置交互的信息，计算所述目标监测光缆的长度，并将所述目标监测光缆的长度上报给监测中心设备。

本发明第三方面提供一种监测中心设备，包括：通信接口单元、故障点位置确定单元；

所述通信接口单元，与第一监测装置和第二监测装置通信连接，用于接收所述第一监测装置上报的目标监测光缆的第一故障时刻和所述第二监测装置上报的目标监测光缆的第二故障时刻；

所述故障点位置确定单元，与所述通信接口单元通信连接，用于根据所述第一故障时刻和所述第二故障时刻，确定所述目标监测光缆的故障点位置。

结合第三方面，在第三方面的第一种可能的实施方式中，所述设备还包括：

报警单元，与所述故障点位置确定单元通信连接，用于在所述故障点位置确定单元确定出所述目标监测光缆的故障点位置之后，发出报警，并在报警信息中携带故障点位置信息。

结合第三方面的第一种可能的实施方式，在第三方面的第二种可能的实施方式中，所述通信接口单元，还用于接收第一监测装置或第二监测装置上报的所述目标监测光缆的长度。

结合第三方面至第三方面的第二种可能的实施方式中任一项，在第三方面的第三种可能的实施方式中，所述设备还包括：

时钟同步控制单元，与所述通信接口单元通信连接，用于向第一监测装置和第二监测装置发送时钟同步指令，以控制所述第一监测装置和所述第二监测装置进行时钟同步。

本发明实施例第四方面提供一种光缆监测方法，包括：

第一监测装置通过目标监测光缆向第二监测装置发送第一测试光信号，以使所述第二监测装置根据所述第一测试光信号确定所述目标监测光缆的第二故障时刻，并将所述第二故障时刻上报给监测中心设备；

所述第一监测装置接收所述第二监测装置通过所述目标监测光缆发送的第二测试光信号；

所述第一监测装置根据所述第二测试光信号确定所述目标监测光缆的第一故障时刻，并将所述第一故障时刻上报给所述监测中心设备，以使所述监测中心设备确定所述目标监测光缆的故障点位置。

结合第四方面，在第四方面的第一种可能的实施方式中，所述第一监测装置根据所述第二测试光信号确定所述目标监测光缆的第一故障时刻包括：

所述第一监测装置将所述接收到的第二测试光信号进行光电转换，获取第二测试信号；

所述第一监测装置在所述第二测试信号的功率小于第一预设功率阈值时，根据所述第二测试信号确定第一故障时刻；或者，在所述第二测试信号的误码率大于第一预设误码率阈值时，根据所述第二测试信号确定第一故障时刻。

结合第四方面，在第四方面的第二种可能的实施方式中，所述方法还包括：

所述第一监测装置根据监测中心设备的指令与所述第二监测装置进行时钟同步。

结合第四方面，在第四方面的第三种可能的实施方式中，所述方法还包括：

所述第一监测装置根据与所述第二监测装置交互的信息，计算所述目标监测光缆的长度，并将所述目标监测光缆的长度上报给监测中心设备。

本发明实施例第五方面提供一种光缆监测方法，包括：

监测中心设备接收所述第一监测装置上报的目标监测光缆的第一故障时刻和所述第二监测装置上报的目标监测光缆的第二故障时刻；

所述监测中心设备根据所述第一故障时刻和所述第二故障时刻，确定所述目标监测光缆的故障点位置。

结合第五方面，在第五方面的第一种可能的实施方式中，所述监测中心设备根据所述第一故障时刻和所述第二故障时刻，确定所述目标监测光缆的故障点位置之后，还包括：

所述监测中心设备发出报警，并在报警信息中携带故障点位置信息。

结合第五方面，在第五方面的第二种可能的实施方式中，所述方法还包括：

所述监测中心设备接收第一监测装置或第二监测装置上报的所述目标监测光缆的长度。

结合第五方面至第五方面的第二种可能的实施方式中任一项，在第五方面的第三种可能的实施方式中，所述方法还包括：

所述监测中心设备向所述第一监测装置和所述第二监测装置发送时钟同步指令，以控制所述第一监测装置和所述第二监测装置进行时钟同步。

本实施例中，通过目标监测光缆两端的监测装置互发测试光信号，来确定故障时刻，并上报给监测中心设备，以使监测中心设备计算出故障点位置，从结构上看，不再需要采用报警指示单元（Alarm Indication Unit，监测AIU）、（Optical Time DomainReflectometer，简称OTDR）这样的实体设备，大大降低了成本，从方法上看，两个监测装置根据互发的测试光信号发现故障后，直接根据该测试光信号就可以确定出故障时刻并上报，监测中心根据故障时刻直接计算出故障点位置，与现有技术中先由AIU报警，再由OTDR测试故障点位置的方法比较，本实施例中的技术方案还大大节省了获取故障点位置的时间。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明提供的光缆监测系统实施例一的结构示意图；

图2为本发明提供的光缆监测装置实施例一的结构示意图；

图3为本发明提供的光缆监测装置实施例二的结构示意图；

图4为本发明提供的光缆监测装置实施例三的结构示意图；

图5为本发明提供的光缆监测装置实施例四的结构示意图；

图6为本发明提供的监测中心设备实施例一的结构示意图；

图7为本发明提供的监测中心设备实施例二的结构示意图；

图8为本发明提供的光缆监测方法实施例一的流程示意图；

图9为本发明提供的光缆监测方法实施例二的流程示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

通常，在光纤通信领域，测试用的备用光纤被成为测试光纤或者测试纤。在本发明实施例中，在不会语义上混淆的前提下，所述测试光纤或者测试纤，均称为备纤，以区别采用工作光纤作为光缆监测的测试用光纤的应用场景。

本发明实施例的公式中出现的“*”表示乘号，“/”表示除号。

图1为本发明提供的光缆监测系统实施例一的结构示意图，如图1所示，该系统包括：第一监测装置01、第二监测装置02和监测中心设备03。这套光缆监测系统用于监测目标监测光缆04。

其中，第一监测装置01与目标监测光缆04的第一端通信连接，第二监测装置02与目标监测光缆04的第二端通信连接。该目标监测光缆可以为实际应用场景中的任意一段光缆，第一监测装置01和第二监测装置02分别通信连接在该目标监测光缆04的两端对它进行监测。

第一监测装置01通过数据通信网络（Data Communications Network，简称DCN）05与监测中心设备03通信连接，第二监测装置02也通过DCN05与监测中心设备03通信连接。第一监测装置01和第二监测装置02是两个一样的装置。

具体地，上述第一监测装置01，用于通过上述目标监测光缆04向第二监测装置02发送第一测试光信号，并接收第二监测装置02通过目标监测光缆04发送的第二测试光信号。该第一监测装置01，还用于根据上述第二测试光信号确定上述目标监测光缆的第一故障时刻，并将该第一故障时刻上报给监测中心设备。

类似地，上述第二监测装置02，用于通过上述目标监测光缆04向第一监测装置01发送第二测试光信号，并接收第一监测装置01通过目标监测光缆04发送的第一测试光信号。第二监测装置02，还用于根据上述第一测试光信号确定上述目标监测光缆04的第二故障时刻，并将该第二故障时刻上报给监测中心设备03。即将故障发生的时刻进行上报。

进一步地，上述监测中心设备03根据第一故障时刻和第二故障时刻确定上述目标监测光缆的故障点位置。具体实现过程中，可以预先将固定算法存储在监测中心设备03中，以使监测中心设备03在接收到数据后直接进行计算。

本实施例中，通过目标监测光缆两端的监测装置互发测试光信号，来确定故障时刻，并上报给监测中心设备，以使监测中心设备计算出故障点位置，从结构上看，不再需要采用报警指示单元（Alarm Indication Unit，监测AIU）、（Optical Time DomainReflectometer，简称OTDR）这样的实体设备，大大降低了成本，从方法上看，两个监测装置根据互发的测试光信号发现故障后，直接根据该测试光信号就可以确定出故障时刻并上报，监测中心根据故障时刻直接计算出故障点位置，与现有技术中先由AIU报警，再由OTDR测试故障点位置的方法比较，本实施例中的技术方案还大大节省了获取故障点位置的时间。

在上述实施例的基础上，一种实施方式中，第一监测装置01，具体用于将接收到的第二测试光信号进行光电转换，获取第二测试信号，并在该第二测试信号的功率小于第一预设功率阈值时，根据上述第二测试信号确定第一故障时刻。或者，在该第二测试信号的误码率大于第一预设误码率阈值时，根据上述第二测试信号确定第一故障时刻。相应地，第二监测装置02，具体用于将接收到的第一测试光信号进行光电转换，获取第一测试信号，并在该第一测试信号的功率小于第二预设功率阈值时，根据上述第一测试信号确定第二故障时刻。或者，在该第一测试信号的误码率大于第二预设误码率阈值时，根据上述第一测试信号确定第一故障时刻。需要说明的是，如果目标监测光缆04中发生故障，那么在该目标监测光缆04中传输的信号会发生改变，因此接收端监测装置接收到的测试光信号会和发送端监测装置原本发出的测试光信号不同，例如光功率会变小。

具体实现过程中，监测装置接收到测试光信号后，不能直接进行判断，要先进行光电转换，转换后的信号才能用于判断是否出现故障，并用来计算故障时刻。

进一步地，上述第一监测装置01还用于将第一初始测试信号进行电光转换，获取第一测试光信号。上述第二监测装置02还用于将第二初始测试信号进行电光转换，获取上述第二测试光信号。

需要说明的是，若目标监测光缆包括一根备纤时，该第一监测装置01包括：第一耦合器，该第一监测装置01通过所述第一耦合器将第一测试光信号耦合到上述目标测试光缆的所述备纤上发送给上述第二监测装置。同样，第二监测装置02包括：第二耦合器，该第二监测装置02通过该第二耦合器将第二测试光信号耦合到上述目标测试光缆的所述备纤上发送给上述第一监测装置01。

第一测试光信号的波长不一定与第二测试光信号的波长相同，当使用固定波长光源，如激光器，作为电光转换模块时，第一测试光信号和第二测试测试光信号的波长由所选的光源波长确定；而当使用可调波长光源作为电光转换模块时，第一测试光信号的波长和第二测试光信号波长可以根据需要预先配置。具体实现过程中，在第一测试光信号的波长等于上述第二测试光信号的波长时，第一耦合器可以为下述任一种：光环形器、隔离器与光分路器组合和光分路器。类似的，第二耦合器可以为下述任一种：光环形器、隔离器与光分路器组合和光分路器。

在第一测试光信号的波长不等于上述第二测试光信号的波长时，第一耦合器可以为波分复用器，类似的，第二耦合器也可以为波分复用器。

耦合器的作用主要在于使得监测装置中的光电转换模块和电光转换模块都能和目标监测光缆的同一备纤连接，因此，在其它一些场景中监测装置中是不需要耦合器的。例如，目标监测光缆中包括两根备纤时，那么可以将一根备纤与光电转换模块连接，另一根备纤与电光转换模块连接。

进一步地，上述监测中心设备03，还用于接收上述第一监测装置01或上述第二监测装置02上报的该第一监测装置01和第二监测装置02之间的距离。预先设置好第一监测装置01和第二监测装置02其中之一来计算他们之间的距离，即目标监测光缆04的长度，具体地可以根据测试信号的传播时间和速度来计算，也可以将相关参数都发送给监测中心设备03，由监测中心设备03来计算距离。

监测中心设备03，还用于控制上述第一监测装置01和第二监测装置02进行时间同步。只有第一监测装置01和第二监测装置02时间同步了，才能准确根据它们上报的故障时间去准确的计算出故障位置。具体的，第一监测装置01和第二监测装置02可以根据监测中心设备03发送的指令信息，去进行时间同步信息的交互，进而完成时间同步。

设第一监测装置01发出的第一测试光信号的功率为P_tA，第二监测装置02发出的第二测试光信号的功率为P_tB，第一监测装置01的接收灵敏度或接收阈值为P_thA，第二监测装置02的接收灵敏度或接收阈值为P_thB，第一监测装置01和第二监测装置02互发测试光信号，光功率预算接近对称性要求，即满足下式：P_tA-P_thA≈P_tB-P_thB；或者满足：P_tA≈P_tB，P_thA≈P_thB。举例说明，当目标监测光缆发生故障时，第一测试光信号的功率为P_tA发生衰减，第二监测装置02在接收到第一测试光信号时，接收功率为P_rA，若P_rA<P_thB，则第二监测装置02确定目标监测光缆发生故障，并记录发生故障的时刻。

更具体地，设上述第一故障时刻为T_A，第二故障时刻为T_B，故障点位置距离第二监测装置02的距离为L₁，故障点位置距离第一监测装置01的距离为L₂，其中目标光缆的长度L=L₁+L₂，另外监测中心设备03中预设有参数：真空中光速C（约等于29979258m/s），第一测试光信号的波长对应的折射率n（λ_A），第二测试光信号的波长对应的折射率n（λ_B）。

上述数据满足公式组：T_A=(L₂+kL)*n(λ_B)/C，T_B=(L₁+kL)*n(λ_A)/C；解该方程组获取L₁和L₂：

在上述第一测试光信号的波长等于第二测试光信号的波长时，设第一测试光信号和第二测试光信号的波长对应的折射率都为n（λ），上式可以化简为： 其中ΔT=T_B-T_A。

在上述第一测试光信号的波长不等于第二测试光信号的波长时，较为优选地，可以取其中一个的波长为1310nm，另一个的波长为1550nm，根据波长折射率计算公式计算出n(λ_A)=n(1.31)=1.4677，n(λ_B)=n(1.55)=1.4682675，n（λ_A）和n（λ_B）的值在误差在可以接受范围内，因而也可以使用上述化简后的公式：

计算出L₁和L₂后也就知道了故障点的位置。

图2为本发明提供的光缆监测装置实施例一的结构示意图，该装置为上述系统中的第一监测装置或第二监测装置，该实施例中以第一监测装置为主体进行描述，如图2所示，在上述实施例的基础上，该装置包括：收发单元201、故障时刻确定单元202和通信接口单元203，其中：

收发单元201，与目标监测光缆的一端通信连接，用于通过上述目标监测光缆向第二监测装置发送第一测试光信号，并接收该第二监测装置通过上述目标监测光缆发送的第二测试光信号。

故障确定单元202，与收发单元201通信连接，用于根据上述第二测试光信号确定上述目标监测光缆的第一故障时刻。

通信接口单元203，与故障确定单元202和监测中心设备03通信连接，用于向监测中心设备03上报上述第一故障时刻，以使监测中心设备03确定目标监测光缆的故障点位置。监测中心设备的具体计算过程可参照前述实施例，在此不再赘述。

图3为本发明提供的光缆监测装置实施例二的结构示意图，在图2的基础上，上述收发单元包括：光电转换模块301，用于将上述接收到的第二测试光信号进行光电转换，获取第二测试信号。一种情况下，上述故障时刻确定单元202，具体用于在上述第二测试信号的功率小于第一预设功率阈值时，根据上述第二测试信号确定第一故障时刻。或者，另一种情况下，上述故障时刻确定单元202，具体用于在上述第二测试信号的误码率大于第一预设误码率阈值时，根据上述第二测试信号确定第一故障时刻。

需要实现过程，是根据功率来判断故障还是根据误码率来判断故障，可以预先在监测装置中进行设置。

在上述实施例的基础上，参照图3，上述收发单元201还包括：电光转换模块302，用于将第一初始测试信号进行电光转换，获取第一测试光信号。只有将电信号转换为光信号后，才能在光缆上进行传输。

参照图3，上述装置还包括：信号发生单元204，用于产生上述第一初始测试信号，并发送给电光转换模块302。

进一步地，在上述实施例的基础上，若上述目标监测光缆包括一根备纤时，上述装置还包括：耦合器303，该耦合器303和光电转换模块301、电光转换模块302以及目标监测光缆通信连接，用于将上述电光转换模块302获取的上述第一测试光信号耦合到上述目标监测光缆上发送给上述第二监测装置，并将接收到的第二测试光信号转发给光电转换模块301。

更进一步地，上述第一测试光信号的波长等于第二测试光信号的波长时，上述耦合器303可以为下述任一种：光环形器、隔离器与光分路器组合和光分路器。上述第一测试光信号的波长不等于第二测试光信号的波长时，上述耦合器303可以为波分复用器。

图4为本发明提供的光缆监测装置实施例三的结构示意图，在图3的基础上，若上述目标监测光缆包括两根备纤时，则不需要耦合器，两根备纤中的第一根备纤与上述光电转换模块301连接，第二根备纤与上述电光转换模302块连接。

此时，电光转换模302，用于将获取到的第一测试光信号通过目标监测光缆发送给上述第二监测装置。光电转换模块301，用于接收上述第二监测装置通过上述目标监测光缆发送的第二测试光信号，并将该第二测试光信号进行光电转换，以获取到第二测试信号，来判断目标监测光缆是否故障。

图5为本发明提供的光缆监测装置实施例四的结构示意图，在图2的基础上，该装置还包括：时钟同步单元501，与收发单元201和通信接口单元203通信连接，用于根据监测中心设备的指令与所述第二监测装置进行时钟同步。具体地，可以是跟第二监测装置交互时钟同步信息来实现时钟同步。

在上述实施例的基础上，继续参照图5，上述装置还包括：距离计算单元502，与收发单元201和通信接口单元203通信连接，用于根据与所述第二监测装置交互的信息，计算所述目标监测光缆的长度，并将目标监测光缆的长度上报给监测中心设备。具体可以通过交互信息使用的时间和速度信息，来计算第一监测装置和第二监测装置之间的距离来作为目标监测光缆的长度，监测中心设备在计算故障位置时会用到目标监测光缆的长度。监测中心设备的具体计算方法可参照前述实施例，在此不再赘述。

图6为本发明提供的监测中心设备实施例一的结构示意图，如图6所示，该设备包括：通信接口单元601、故障点位置确定单元602。其中：

通信接口单元601，与第一监测装置和第二监测装置通信连接，参照图1，可以通过DCN与第一监测装置和第二监测装置通信连接。通信接口单元601用于接收所述第一监测装置上报的目标监测光缆的第一故障时刻和所述第二监测装置上报的目标监测光缆的第二故障时刻。

故障点位置确定单元602，与通信接口单元601通信连接，用于根据第一故障时刻和第二故障时刻，确定上述目标监测光缆的故障点位置。具体计算故障点位置的方法可参照前述实施例，在此不再赘述。

本实施例中，监测中心设备根据目标监测光缆两端的监测装置上报的故障时刻计算出故障点位置，不再需要AIU、OTDR这样的实体设备，大大降低了成本，而且监测装置根据互发的测试光信号发现故障后，直接根据该测试光信号就可以确定出故障时刻并上报，监测中心设备根据故障时刻直接计算出故障点位置，与现有技术中先由AIU报警，再由OTDR测试故障点位置的方法比较，本实施例中的技术方案还大大节省了获取故障点位置的时间。

图7为本发明提供的监测中心设备实施例二的结构示意图，在图6的基础上，该装置还包括：报警单元603，与故障点位置确定单元602通信连接，该报警单元可以为可视化报警单元，用于在故障点位置确定单元602确定出上述目标监测光缆的故障点位置之后，发出报警，并在报警信息中携带故障点位置信息。

进一步地，上述通信接口单元601，还用于接收第一监测装置或第二监测装置上报的所述目标监测光缆的长度。

如图7所示，在上述实施例的基础上，上述监测中心设备还包括：时钟同步控制单元604，与上述通信接口单元601通信连接，用于向第一监测装置和第二监测装置发送时钟同步指令，以使第一监测装置和第二监测装置之间进行时钟同步。

图8为本发明提供的光缆监测方法实施例一的流程示意图，该实施例中执行主体以前述第一监测装置为例，前述第二监测装置执行同样的方法，如图8所示，该方法包括：

S801、第一监测装置通过目标监测光缆向第二监测装置发送第一测试光信号。以使该第二监测装置根据该第一测试光信号确定上述目标监测光缆的第二故障时刻，并将上述第二故障时刻上报给监测中心设备。

S802、第一监测装置接收第二监测装置通过上述目标监测光缆发送的第二测试光信号。

S803、第一监测装置根据上述第二测试光信号确定所述目标监测光缆的第一故障时刻，并将上述第一故障时刻上报给所述监测中心设备。以使上述监测中心设备确定上述目标监测光缆的故障点位置。具体地，监测中心设备根据上述第一故障时刻和第二故障时刻确定上述目标监测光缆的故障点位置，计算方法可参照前述实施例，在此不再赘述。

本实施例中，第一监测装置向第二监测装置发送第一测试光信号，并接收第二测试光信号，确定出第一故障时刻并上报给监测中心设备，以使监测中心设备计算出故障点位置，实现了不再需要AIU、OTDR这样的实体设备，大大降低了成本，而且监测装置根据测试光信号发现故障后，直接根据该测试光信号就可以确定出故障时刻并上报，监测中心根据故障时刻直接计算出故障点位置，与现有技术中先由AIU报警，再由OTDR测试故障点位置的方法比较，本实施例中的技术方案还大大节省了获取故障点位置的时间。

在上述实施例的基础上，如果是根据接收功率来确定故障，上述第一监测装置根据所述第二测试光信号确定所述目标监测光缆的第一故障时刻，具体为：所述第一监测装置将所述接收到的第二测试光信号进行光电转换，获取第二测试信号；所述第一监测装置在所述第二测试信号的功率小于第一预设功率阈值时，根据所述第二测试信号确定第一故障时刻。即第二测试信号的功率如果小于第一预设功率阈值，说明目标监测光缆发生故障，那么要进一步确定发生故障的时刻。

或者，如果是根据误码率来确定故障，所述第一监测装置在所述第二测试信号的误码率大于第一预设误码率阈值时，根据所述第二测试信号确定第一故障时刻。

更进一步地，在上述第一监测装置通过目标监测光缆向第二监测装置发送第一测试光信号之前，上述第一监测装置将第一初始测试信号进行电光转换，获取上述第一测试光信号。

对于不同的目标监测光缆，监测装置在结构上会有一些不同，在目标监测光缆包括一根备纤时，上述第一监测装置通过目标监测光缆向第二监测装置发送第一测试光信号，具体为：所述第一监测装置通过耦合器将所述第一测试光信号耦合到所述目标监测光缆上发送给所述第二监测装置。相应地，所述第一监测装置接收所述第二监测装置通过所述目标监测光缆发送的第二测试光信号具体为：第一监测装置通过耦合器接收所述第二监测装置通过所述目标监测光缆发送的第二测试光信号。即这种情况下第一监测装置中布置有耦合器。

需要说明的是，所述第一测试光信号的波长等于所述第二测试光信号的波长时，所述耦合器为下述任一种：光环形器、隔离器与光分路器组合和光分路器。所述第一测试光信号的波长不等于所述第二测试光信号的波长时，所述耦合器为波分复用器。

如果目标监测光缆包括两根备纤或更多的备纤，则监测装置中不需要有耦合器。

在上述实施例的基础上，第一监测装置根据监测中心设备的指令与上述第二监测装置进行时钟同步。

另外，上述第一监测装置还根据与第二监测装置交互的信息，计算上述目标光缆的长度，并将所述目标监测光缆的长度上报给监测中心设备。

上述方法实施例与前述装置、系统实施例实现原理和技术效果类似，在此不再赘述。

图9为本发明提供的光缆监测方法实施例二的流程示意图，该方法的执行主体为监测中心设备，如图9所示，该方法包括：

S901、监测中心设备接收所述第一监测装置上报的目标监测光缆的第一故障时刻和所述第二监测装置上报的目标监测光缆的第二故障时刻。

S902、监测中心设备根据第一故障时刻和第二故障时刻，确定所述目标监测光缆的故障点位置。

该方法的实现原理和技术效果与前述系统、装置实施例类似，在此不再赘述。

具体实施过程中，上述监测中心设备根据上述第一故障时刻和第二故障时刻，确定上述目标监测光缆的故障点位置之后，监测中心设备可以发出报警，并在报警信息中携带故障点位置信息。即本发明实施例中，报警是可视化的，在计算出故障点位置之后，在报警信息中直接显示故障点位置信息。

进一步地，监测中心设备还可以接收第一监测装置或第二监测装置上报的上述目标监测光缆的长度。

另外，监测中心设备还会向第一监测装置和第二监测装置发送时钟同步指令，以控制上述第一监测装置和第二监测装置进行时钟同步。

该方法的实现原理和技术效果与前述系统、装置实施例类似，在此不再赘述。

本领域普通技术人员可以理解：实现上述各方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成。前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中。该程序在执行时，执行包括上述各方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (18)

1.一种光缆监测系统，其特征在于，包括：第一监测装置、第二监测装置，监测中心设备；

所述第一监测装置与目标监测光缆的第一端通信连接，所述第二监测装置与所述目标监测光缆的第二端通信连接；所述第一监测装置通过数据通信网络和监测中心设备通信连接，所述第二监测装置通过所述数据通信网络和监测中心设备通信连接；其中：

所述第一监测装置，用于通过所述目标监测光缆向所述第二监测装置发送第一测试光信号，并接收所述第二监测装置通过所述目标监测光缆发送的第二测试光信号；所述第一监测装置，还用于根据所述第二测试光信号确定所述目标监测光缆的第一故障时刻，并将所述第一故障时刻上报给监测中心设备；

所述第二监测装置，用于通过所述目标监测光缆向所述第一监测装置发送第二测试光信号，并接收所述第一监测装置通过所述目标监测光缆发送的第一测试光信号；所述第二监测装置，还用于根据所述第一测试光信号确定所述目标监测光缆的第二故障时刻，并将所述第二故障时刻上报给监测中心设备；

所述监测中心设备根据所述第一故障时刻和所述第二故障时刻确定所述目标监测光缆的故障点位置；

所述监测中心设备根据所述第一故障时刻和所述第二故障时刻，确定所述目标监测光缆的故障点位置之后，还包括：

所述监测中心设备发出报警，并在报警信息中携带故障点位置信息。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述第一监测装置，具体用于将接收到的第二测试光信号进行光电转换，获取第二测试信号；在所述第二测试信号的功率小于第一预设功率阈值时，根据所述第二测试信号确定第一故障时刻；或者，在所述第二测试信号的误码率大于第一预设误码率阈值时，根据所述第二测试信号确定第一故障时刻；

所述第二监测装置，具体用于将接收到的第一测试光信号进行光电转换，获取第一测试信号；在所述第一测试信号的功率小于第二预设功率阈值时，根据所述第一测试信号确定第二故障时刻；或者，在所述第一测试信号的误码率大于第二预设误码率阈值时，根据所述第一测试信号确定第二故障时刻。

3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述监测中心设备，还用于接收所述第一监测装置或所述第二监测装置上报的所述第一监测装置和所述第二监测装置之间的距离。

4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述监测中心设备，还用于控制所述第一监测装置和所述第二监测装置进行时间同步。

5.一种光缆监测装置，其特征在于，所述光缆监测装置为第一监测装置或第二监测装置，所述光缆监测装置包括：收发单元，故障时刻确定单元和通信接口单元；其中：

当所述光缆监测装置为所述第一监测装置时，所述收发单元，与目标监测光缆的第一端通信连接，用于通过所述目标监测光缆向第二监测装置发送第一测试光信号，并接收所述第二监测装置通过所述目标监测光缆发送的第二测试光信号；

所述故障时刻确定单元，与所述收发单元通信连接，用于根据所述第二测试光信号确定所述目标监测光缆的第一故障时刻；

所述通信接口单元，与所述故障时刻确定单元和监测中心设备通信连接，用于向所述监测中心设备上报所述第一故障时刻；

当所述光缆监测装置为所述第二监测装置时，所述收发单元，与所述目标监测光缆的第二端通信连接，用于通过所述目标监测光缆向所述第一监测装置发送第二测试光信号，并接收所述第一监测装置通过所述目标监测光缆发送的第一测试光信号；

所述故障时刻确定单元，与所述收发单元通信连接，用于根据所述第一测试光信号确定所述目标监测光缆的第二故障时刻；

所述通信接口单元，与所述故障时刻确定单元和所述监测中心设备通信连接，用于向所述监测中心设备上报所述第二故障时刻；

所述监测中心设备根据所述第一故障时刻和所述第二故障时刻，确定所述目标监测光缆的故障点位置；

所述监测中心设备根据所述第一故障时刻和所述第二故障时刻，确定所述目标监测光缆的故障点位置之后，还包括：

所述监测中心设备发出报警，并在报警信息中携带故障点位置信息。

6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述收发单元，包括：

光电转换模块，用于将所述接收到的第二测试光信号进行光电转换，获取第二测试信号；

所述故障时刻确定单元，具体用于在所述第二测试信号的功率小于第一预设功率阈值时，根据所述第二测试信号确定第一故障时刻；或者，在所述第二测试信号的误码率大于第一预设误码率阈值时，根据所述第二测试信号确定第一故障时刻。

7.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，还包括：

时钟同步单元，用于根据监测中心设备的指令与所述第二监测装置进行时钟同步。

8.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，还包括：

距离计算单元，用于根据与所述第二监测装置交互的信息，计算所述目标监测光缆的长度，并将所述目标监测光缆的长度上报给监测中心设备。

9.一种监测中心设备，其特征在于，包括：通信接口单元、故障点位置确定单元；

所述通信接口单元，与第一监测装置和第二监测装置通信连接，用于接收所述第一监测装置上报的目标监测光缆的第一故障时刻和所述第二监测装置上报的目标监测光缆的第二故障时刻，其中，所述目标监测光缆的第一故障时刻是由所述第一监测装置根据第二测试光信号确定的，所述第二测试光信号是由所述第二监测装置通过所述目标监测光缆向所述第一监测装置发送的，所述目标监测光缆的第二故障时刻是由所述第二监测装置根据第一测试光信号确定的，所述第一测试光信号是由所述第一监测装置通过所述目标监测光缆向所述第二监测装置发送的；

所述故障点位置确定单元，与所述通信接口单元通信连接，用于根据所述第一故障时刻和所述第二故障时刻，确定所述目标监测光缆的故障点位置；

还包括：

报警单元，与所述故障点位置确定单元通信连接，用于在所述故障点位置确定单元确定出所述目标监测光缆的故障点位置之后，发出报警，并在报警信息中携带故障点位置信息。

10.根据权利要求9所述的设备，其特征在于，所述通信接口单元，还用于接收第一监测装置或第二监测装置上报的所述目标监测光缆的长度。

11.根据权利要求9或10所述的设备，其特征在于，还包括：

时钟同步控制单元，与所述通信接口单元通信连接，用于向第一监测装置和第二监测装置发送时钟同步指令，以控制所述第一监测装置和所述第二监测装置进行时钟同步。

12.一种光缆监测方法，其特征在于，包括：

第一监测装置通过目标监测光缆向第二监测装置发送第一测试光信号，以使所述第二监测装置根据所述第一测试光信号确定所述目标监测光缆的第二故障时刻，并将所述第二故障时刻上报给监测中心设备；

所述第一监测装置接收所述第二监测装置通过所述目标监测光缆发送的第二测试光信号；

所述第一监测装置根据所述第二测试光信号确定所述目标监测光缆的第一故障时刻，并将所述第一故障时刻上报给所述监测中心设备；

所述监测中心设备根据所述第一故障时刻和所述第二故障时刻，确定所述目标监测光缆的故障点位置；

所述监测中心设备根据所述第一故障时刻和所述第二故障时刻，确定所述目标监测光缆的故障点位置之后，还包括：

所述监测中心设备发出报警，并在报警信息中携带故障点位置信息。

13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述第一监测装置根据所述第二测试光信号确定所述目标监测光缆的第一故障时刻包括：

所述第一监测装置将所述接收到的第二测试光信号进行光电转换，获取第二测试信号；

所述第一监测装置在所述第二测试信号的功率小于第一预设功率阈值时，根据所述第二测试信号确定第一故障时刻；或者，在所述第二测试信号的误码率大于第一预设误码率阈值时，根据所述第二测试信号确定第一故障时刻。

14.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，还包括：

所述第一监测装置根据监测中心设备的指令与所述第二监测装置进行时钟同步。

15.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，还包括：

所述第一监测装置根据与所述第二监测装置交互的信息，计算所述目标监测光缆的长度，并将所述目标监测光缆的长度上报给监测中心设备。

16.一种光缆监测方法，其特征在于，包括：

监测中心设备接收第一监测装置上报的目标监测光缆的第一故障时刻和第二监测装置上报的目标监测光缆的第二故障时刻，其中，所述目标监测光缆的第一故障时刻是由所述第一监测装置根据第二测试光信号确定的，所述第二测试光信号是由所述第二监测装置通过所述目标监测光缆向所述第一监测装置发送的，所述目标监测光缆的第二故障时刻是由所述第二监测装置根据第一测试光信号确定的，所述第一测试光信号是由所述第一监测装置通过所述目标监测光缆向所述第二监测装置发送的；

所述监测中心设备根据所述第一故障时刻和所述第二故障时刻，确定所述目标监测光缆的故障点位置；

所述监测中心设备发出报警，并在报警信息中携带故障点位置信息。

17.根据权利要求16所述的方法，其特征在于，还包括：

所述监测中心设备接收第一监测装置或第二监测装置上报的所述目标监测光缆的长度。

18.根据权利要求16或17所述的方法，其特征在于，还包括：

所述监测中心设备向所述第一监测装置和所述第二监测装置发送时钟同步指令，以控制所述第一监测装置和所述第二监测装置进行时钟同步。