CN108519219B - 一种距离自适应识别光纤编码的系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种距离自适应识别光纤编码的系统及方法，该系统包括至少一个宽带光源、第一高速光开关、第一光开关、第一光放大器、环形器、光缆、光纤编码、解调仪、第三光开关、第二光开关、第二高速光开关、滤波器、第二光放大器、数据处理模块，通过自动感知光缆长度，自动增加光放大器实现远近光纤编码均可自适应识别，本发明采用了和通信信号波长正交的探测光，因此不影响光缆通讯，同时结构简单，成本低廉，使用效果好。
Description
技术领域
本发明属于光纤维护监测技术领域，涉及一种距离自适应识别光纤编码的系统及方法。
背景技术
现有技术中，只能实现短距离光纤编码的光波采集和识别，而针对不同距离光纤编码不能实现自适应的检测、采集和识别。
基于现有技术中存在的上述问题，需要自适应识别不同距离的光纤编码的方法。本发明就在这种技术背景下对现有的技术进行了改进。
发明内容
针对现有技术中存在的问题，本发明提供一种距离自适应识别光纤编码的系统及方法，在不影响信号传播的前提下，以光缆自身作为识别介质，以克服现有技术的不足。具体而言，本发明提供了以下技术方案。
一种距离自适应识别光纤编码的系统，所述系统包括宽带光源、第一高速光开关、第一光开关、第一光放大器、环形器、光缆、光纤编码、解调仪、第三光开关、第二光开关、第二高速光开关、滤波器、第二光放大器、数据处理模块组成；
其中，宽带光源、第一高速光开关、第一光开关、第一光放大器、环形器、光缆、光纤编码、解调仪、第三光开关、第二光开关、第二高速光开关、滤波器、第二光放大器由光纤链路进行连接；
其中，数据处理模块通过电路连接到宽带光源、第一高速光开关、第一光开关、第一光放大器、解调仪、第三光开关、第二光开关以及第二高速光开关，对光学器件进行控制。
其中，采用光放大器实现光波的远距离传输，同时采用光开关实现远近检测的自动调整。
进一步，宽带光源与第一高速光开关连接，第一高速光开关与第一光开关连接，第一光开关与环形器连接，环形器连接到光缆和第二高速光开关，光缆上装置有光纤编码；
其中，宽带光源将光波输送第一高速光开关，第一高速光开关实现光波的限时输出，限时输出的光波通过第一光开关和，输入至环形器，光缆中的光纤编码反射相应编码的光波。
进一步，环形器与第二高速光开关连接，第二高速光开关与第三光开关、第二光开关连接，第二光开关与解调仪连接；
其中，光缆中的光纤编码反射相应编码的光波通过环形器输入至第二高速光开关，第二高速光开关实现光波的限时通过，经第二光开关、第三光开关输入至解调仪，被解调仪识别；
其中，第二高速光开关与第一高速光开关开关时间差为所通过光波的运行里程，由此计算出光纤编码所处光缆的长度。
同时，本发明还提供一种距离自适应识别光纤编码的方法，基于如权利要求1-3所述的光缆智能识别系统，所述光缆智能识别方法包括根据宽带光源的光能以及光纤编码反射率与光缆长度，计算出光缆长度与解调仪所接受到的光波能量比值；
其中，以此计算方式实现光缆长度的估算，当解调仪接受到的光波能量处于可测量范围，即可不使用光放大器进行放大，当不在测量范围即可逐步使用第一光放大器和第二光放大器，实现光波的增强和远距光纤编码的测量。
进一步，第一光开关与第一光放大器连接，第一光放大器与环形器连接；
其中，数据处理模块分析光缆长度不在测量范围，即可开启第一光开关，将光波输入第一光放大器，并经环形器输入光缆中；
其中，光纤编码反射相应波长编码的光波，经环形器输入第二高速光开关、第三光开关、第二光开关输入解调仪，被解调仪识别。
进一步，第二光开关与第二光放大器连接，第二光放大器与滤波器连接，滤波器与第三光开关连接；
其中，数据处理模块分析光缆长度超越增加第一光放大器后的测量范围，即可开启第二光开关与第二光放大器；
其中光纤编码反射相应波长编码的光波，经环形器输入第二高速光开关、第二光开关，第二光开关将光波输送至第二光放大器，经滤波器、第三光开关将光波输送至解调仪，解调仪识别光纤编码光波编码；
其中，滤波器对经第二光放大器放大的光波进行过滤，减少光波干扰。
进一步，数据处理模块通过电路连接宽带光源、第一高速光开关、第一光开关、第一光放大器、解调仪、第三光开关、第二光开关以及第二高速光开关，对光学器件进行控制；
其中，数据处理模块对宽带光源、第一高速光开关、第一光开关、第一光放大器、解调仪、第三光开关、第二光开关以及第二高速光开关按照设定程序进行开关控制；
其中，数据处理模块接受解调仪所采集数据，并数据进行分析和判断，实现光纤编码的波长至编码的转换，以及光缆长度的计算和光放大器开启判断；
其中，数据处理模块对第一高速光开关和第二高速光开关进行开关控制，并计算两者之间的时间差，进而计算出解调仪所接接收到的光纤编码所处光缆长度。
本发明的上述技术方案的有益效果如下：
1、可以实现对单根光缆中的不同距离段光纤编码进行自适应有效识别，并且识别精度高，可以自动识别对应的光缆信息，大大提高了识别精度；
2、无需增加额外的第三方识别设备，在有效提高识别精度的情况下，大大节省成本。
附图说明
图1为本发明一种光缆智能识别系统的系统结构示意图；
图2为本发明一种光缆智能识别系统的光纤编码结构示意图。
其中：
图1中的标记为：
1-宽带光源、2-第一高速光开关、3-第一光开关、4-第一光放大器、5-环形器、6-光缆、7-光纤编码、8-解调仪、9-第三光开关、10-第二光开关、11-第二高速光开关、12-滤波器、13-第二光放大器、14-数据处理模块。
图2中的标记为：
71-光纤、72-光栅。
具体实施方式
为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。本领域技术人员应当知晓，下述具体实施例或具体实施方式，是本发明为进一步解释具体的发明内容而列举的一系列优化的设置方式，而该些设置方式之间均是可以相互结合或者相互关联使用的，除非在本发明明确提出了其中某些或某一具体实施例或实施方式无法与其他的实施例或实施方式进行关联设置或共同使用。同时，下述的具体实施例或实施方式仅作为最优化的设置方式，而不作为限定本发明的保护范围的理解。
以下通过各个具体的实施例，对本发明的可供优选的实施方式进行详细阐述。以下在各具体实施例中所涉及到的各具体参数数值，仅作为例举而用，以方便对本发明实施方式的解释说明，并不作为本发明保护范围的限定。
实施例1
在一具体的实施方式中，如图1所示，本发明提出的一种距离自适应识别光纤编码的系统及方法，可以如下例子方式实现：
如图1、2所示，一种距离自适应识别光纤编码的系统，所述系统包括宽带光源1、第一高速光开关2、第一光开关3、第一光放大器4、环形器5、光缆6、光纤71编码7、解调仪8、第三光开关9、第二光开关10、第二高速光开关11、滤波器12、第二光放大器13、数据处理模块14组成；
其中，宽带光源1、第一高速光开关2、第一光开关3、第一光放大器4、环形器5、光缆6、光纤71编码7、解调仪8、第三光开关9、第二光开关10、第二高速光开关11、滤波器12、第二光放大器13由光纤71链路进行连接；
其中，数据处理模块14通过电路连接到宽带光源1、第一高速光开关2、第一光开关3、第一光放大器4、解调仪8、第三光开关9、第二光开关10以及第二高速光开关11，对光学器件进行控制。
其中，采用光放大器实现光波的远距离传输，同时采用光开关实现远近检测的自动调整。
宽带光源1与第一高速光开关2连接，第一高速光开关2与第一光开关3连接，第一光开关3与环形器5连接，环形器5连接到光缆6和第二高速光开关11，光缆6上装置有光纤71编码7；
其中，宽带光源1将光波输送第一高速光开关2，第一高速光开关2实现光波的限时输出，限时输出的光波通过第一光开关3和，输入至环形器5，光缆6中的光纤71编码7反射相应编码的光波。
环形器5与第二高速光开关11连接，第二高速光开关11与第三光开关9、第二光开关10连接，第二光开关10与解调仪8连接；
其中，光缆6中的光纤71编码7反射相应编码的光波通过环形器5输入至第二高速光开关11，第二高速光开关11实现光波的限时通过，经第二光开关10、第三光开关9输入至解调仪8，被解调仪8识别；
其中，第二高速光开关11与第一高速光开关2开关时间差为所通过光波的运行里程，由此计算出光纤71编码7所处光缆6的长度。
根据宽带光源1的光能以及光纤71编码7反射率与光缆6长度，计算出光缆6长度与解调仪8所接受到的光波能量比值；
其中，以此计算方式实现光缆6长度的估算，当解调仪8接受到的光波能量处于可测量范围，即可不使用光放大器进行放大，当不在测量范围即可逐步使用第一光放大器4和第二光放大器13，实现光波的增强和远距光纤71编码7的测量。
第一光开关3与第一光放大器4连接，第一光放大器4与环形器5连接；
其中，数据处理模块14分析光缆6长度不在测量范围，即可开启第一光开关3，将光波输入第一光放大器4，并经环形器5输入光缆6中；
其中，光纤71编码7反射相应波长编码的光波，经环形器5输入第二高速光开关11、第三光开关9、第二光开关10输入解调仪8，被解调仪8识别。
第二光开关10与第二光放大器13连接，第二光放大器13与滤波器12连接，滤波器12与第三光开关9连接；
其中，数据处理模块14分析光缆6长度超越增加第一光放大器4后的测量范围，即可开启第二光开关10与第二光放大器13；
其中光纤71编码7反射相应波长编码的光波，经环形器5输入第二高速光开关11、第二光开关10，第二光开关10将光波输送至第二光放大器13，经滤波器12、第三光开关9将光波输送至解调仪8，解调仪8识别光纤71编码7光波编码；
其中，滤波器12对经第二光放大器13放大的光波进行过滤，减少光波干扰。
数据处理模块14通过电路连接宽带光源1、第一高速光开关2、第一光开关3、第一光放大器4、解调仪8、第三光开关9、第二光开关10以及第二高速光开关11，对光学器件进行控制；
其中，数据处理模块14对宽带光源1、第一高速光开关2、第一光开关3、第一光放大器4、解调仪8、第三光开关9、第二光开关10以及第二高速光开关11按照设定程序进行开关控制；
其中，数据处理模块14接受解调仪8所采集数据，并数据进行分析和判断，实现光纤71编码7的波长至编码的转换，以及光缆6长度的计算和光放大器开启判断；
其中，数据处理模块14对第一高速光开关2和第二高速光开关11进行开关控制，并计算两者之间的时间差，进而计算出解调仪8所接接收到的光纤71编码7所处光缆6长度。
由于首先，一种距离自适应识别光纤编码的系统，其特征在于，所述系统包括宽带光源、第一高速光开关、第一光开关、第一光放大器、环形器、光缆、光纤编码、解调仪、第三光开关、第二光开关、第二高速光开关、滤波器、第二光放大器、数据处理模块组成；
其中，宽带光源、第一高速光开关、第一光开关、第一光放大器、环形器、光缆、光纤编码、解调仪、第三光开关、第二光开关、第二高速光开关、滤波器、第二光放大器由光纤链路进行连接；
其中，数据处理模块通过电路连接到宽带光源、第一高速光开关、第一光开关、第一光放大器、解调仪、第三光开关、第二光开关以及第二高速光开关，对光学器件进行控制。
其中，采用光放大器实现光波的远距离传输，同时采用光开关实现远近检测的自动调整。
所述，宽带光源与第一高速光开关连接，第一高速光开关与第一光开关连接，第一光开关与环形器连接，环形器连接到光缆和第二高速光开关，光缆上装置有光纤编码；
其中，宽带光源将光波输送第一高速光开关，第一高速光开关实现光波的限时输出，限时输出的光波通过第一光开关和，输入至环形器，光缆中的光纤编码反射相应编码的光波。
所述，环形器与第二高速光开关连接，第二高速光开关与第三光开关、第二光开关连接，第二光开关与解调仪连接；
其中，光缆中的光纤编码反射相应编码的光波通过环形器输入至第二高速光开关，第二高速光开关实现光波的限时通过，经第二光开关、第三光开关输入至解调仪，被解调仪识别；
其中，第二高速光开关与第一高速光开关开关时间差为所通过光波的运行里程，由此计算出光纤编码所处光缆的长度。
所述，根据宽带光源的光能以及光纤编码反射率与光缆长度，计算出光缆长度与解调仪所接受到的光波能量比值；
其中，以此计算方式实现光缆长度的估算，当解调仪接受到的光波能量处于可测量范围，即可不使用光放大器进行放大，当不在测量范围即可逐步使用第一光放大器和第二光放大器，实现光波的增强和远距光纤编码的测量。
所述，第一光开关与第一光放大器连接，第一光放大器与环形器连接；
其中，数据处理模块分析光缆长度不在测量范围，即可开启第一光开关，将光波输入第一光放大器，并经环形器输入光缆中；
其中，光纤编码反射相应波长编码的光波，经环形器输入第二高速光开关、第三光开关、第二光开关输入解调仪，被解调仪识别。
所述，第二光开关与第二光放大器连接，第二光放大器与滤波器连接，滤波器与第三光开关连接；
其中，数据处理模块分析光缆长度超越增加第一光放大器后的测量范围，即可开启第二光开关与第二光放大器；
其中光纤编码反射相应波长编码的光波，经环形器输入第二高速光开关、第二光开关，第二光开关将光波输送至第二光放大器，经滤波器、第三光开关将光波输送至解调仪，解调仪识别光纤编码光波编码；
其中，滤波器对经第二光放大器放大的光波进行过滤，减少光波干扰。
所述，数据处理模块通过电路连接宽带光源、第一高速光开关、第一光开关、第一光放大器、解调仪、第三光开关、第二光开关以及第二高速光开关，对光学器件进行控制；
其中，数据处理模块对宽带光源、第一高速光开关、第一光开关、第一光放大器、解调仪、第三光开关、第二光开关以及第二高速光开关按照设定程序进行开关控制；
其中，数据处理模块接受解调仪所采集数据，并数据进行分析和判断，实现光纤编码的波长至编码的转换，以及光缆长度的计算和光放大器开启判断；
其中，数据处理模块对第一高速光开关和第二高速光开关进行开关控制，并计算两者之间的时间差，进而计算出解调仪所接接收到的光纤编码所处光缆长度。
考虑到光缆的通信传输功能，专利中宽带光源以及光纤编码均采用与通信传输波长不同波长。
同时，本专利采用固定放大能力的光放大器，可可以采用可调谐式光放大器。
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (7)
1.一种距离自适应识别光纤编码的系统，其特征在于，所述系统包括宽带光源、第一高速光开关、第一光开关、第一光放大器、环形器、光缆、光纤编码、解调仪、第三光开关、第二光开关、第二高速光开关、滤波器、第二光放大器、数据处理模块；
其中，宽带光源、第一高速光开关、第一光开关、第一光放大器、环形器、光缆、光纤编码、解调仪、第三光开关、第二光开关、第二高速光开关、滤波器、第二光放大器由光纤链路进行连接；
其中，数据处理模块通过电路连接到宽带光源、第一高速光开关、第一光开关、第一光放大器、解调仪、第三光开关、第二光开关以及第二高速光开关，对光学器件进行控制；
其中，采用光放大器实现光波的远距离传输，同时采用光开关实现远近检测的自动调整；
宽带光源与第一高速光开关连接，第一高速光开关与第一光开关连接，第一光开关与环形器连接，环形器连接到光缆和第二高速光开关；第一光开关与第一光放大器连接，第一光放大器与环形器连接；
环形器与第二高速光开关连接，第二高速光开关与第二光开关连接，第二光开关与第三光开关连接，第三光开关与解调仪连接，第二光开关与第二光放大器连接，第二光放大器与滤波器连接，滤波器与第三光开关连接；第二高速光开关与第一高速光开关开关时间差为所通过光波的运行里程，由此计算出光纤编码所处光缆的长度。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于：宽带光源将光波输送至第一高速光开关，第一高速光开关实现光波的限时输出，限时输出的光波通过第一光开关和第一光放大器，输入至环形器，光缆中的光纤编码反射相应编码的光波；所述光纤编码设置在光缆上。
3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于：光缆中的光纤编码反射相应编码的光波通过环形器输入至第二高速光开关，第二高速光开关实现光波的限时通过，经第二光开关、第三光开关输入至解调仪，被解调仪识别。
4.一种距离自适应识别光纤编码的方法，其特征在于：基于如权利要求1至3任一所述的系统，所述方法包括根据宽带光源的光能以及光纤编码反射率与光缆长度，计算出光缆长度与解调仪所接收到的光波能量比值；
其中，以此计算方式实现解调仪所接收到的光纤编码所处光缆长度的估算，当解调仪接收到的光波能量处于可测量范围，即可不使用光放大器进行放大，当不在测量范围即可逐步使用第一光放大器和第二光放大器，实现光波的增强和远距光纤编码的测量。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于：
数据处理模块分析光缆长度不在测量范围，开启第一光开关，将光波输入第一光放大器，并经环形器输入光缆中；
光纤编码反射相应波长编码的光波，经环形器、第二高速光开关、第二光开关、第三光开关输入解调仪，被解调仪识别。
6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于：
数据处理模块分析光缆长度超越增加第一光放大器后的测量范围，开启第二光开关与第二光放大器；
光纤编码反射相应波长编码的光波，经环形器输入第二高速光开关、第二光开关，第二光开关将光波输送至第二光放大器，经滤波器、第三光开关将光波输送至解调仪，解调仪识别光纤编码；
滤波器对经第二光放大器放大的光波进行过滤，减少光波干扰。
7.根据权利要求4所述的方法，其特征在于：
数据处理模块对宽带光源、第一高速光开关、第一光开关、第一光放大器、解调仪、第三光开关、第二光开关以及第二高速光开关按照设定程序进行开关控制；
其中，数据处理模块接收解调仪所采集数据，并对数据进行分析和判断，实现光纤编码的波长至编码的转换，以及解调仪所接收到的光纤编码所处光缆长度的计算和光放大器开启判断；
其中，数据处理模块对第一高速光开关和第二高速光开关进行开关控制，并计算两者之间的时间差，进而计算出解调仪所接收到的光纤编码所处光缆长度。
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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