CN109116126A - 一种通信电缆屏蔽层屏蔽效能在线监测评估方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种通信电缆屏蔽层屏蔽效能在线监测评估方法及系统，包括：采用电缆分段扫频测量法进行电缆屏蔽层故障识别和定位；采用环路阻抗测量法判断电缆屏蔽层接地电阻的状况；通过算法综合分析并逆向评估电缆屏蔽效能状况。本发明将通常很难评估的通信电缆屏蔽层的屏蔽效能，进行了合理的量化评估，解决了通信电缆屏蔽安全领域的一大难题。同时，本系统通过多种电缆物理参数的测量，实现了对电缆屏蔽层的系统性、整体性和互补性评估。

Description

一种通信电缆屏蔽层屏蔽效能在线监测评估方法及系统

技术领域

本发明属于通信电缆屏蔽技术领域，更具体的说是本发明涉及一种通信电缆屏蔽层屏蔽效能在线监测评估方法及系统。

背景技术

通信电缆是指用于近距离音频通信和远距离高频载波数字通信及信号传输的电缆，广泛应用于通信线路传输、仪器仪表、电力等重要领域。通常情况下通信电缆都有屏蔽层，一方面增强了电缆的机械强度，另一方面起到屏蔽电磁信号的作用，用以保障线路通信的信息安全。在通信领域，尤其是对信息安全要求较高的应用中，通常要求对通信电缆屏蔽层的屏蔽效能进行监测和评估，以保障信息安全。

对通信电缆的屏蔽效能的监测和评估，最直接的方法是对电缆分布的每个部分进行逐点测量，但是由于该方法需要对电缆屏蔽层进行破坏，且需要对电缆分布的每个部分进行逐点测量，显然不具备实用性；而且，靠人工定期来对通信电缆的屏蔽层的屏蔽效能进行测量和评估的方式，工作量大且很难操作，无法实现实时在线自动监测；另外，得到电缆屏蔽层屏蔽效能的绝对值也没有太多意义，实际使用中，屏蔽层的屏蔽效能有没有发生变化，也就是相对屏蔽效能更有实际意义，我们能够通过屏蔽效能的变化，评估通信电缆在运行过程中屏蔽方面有没有出现故障，有没有发生信息外泄的可能。

现有技术提供了一种通过测量屏蔽层对线芯电容，动态监视有线通信电缆屏蔽层的完整性方法。但是由于电容信号过于单一，承载电缆状态信息量有限，难以对处于复杂环境下的电缆进行定位分析。同时由于信号源内阻抗传输线路输入阻抗不匹配，所以测量精度低，误差大。另外该方法也无法比较精确估算出电缆长度、电缆特性阻抗是否变化等属性信息。

现有技术提供了一种通过监测扫频反射信号功率对电缆屏蔽层状态进行评估的方法，但是一方面其对电缆屏蔽层的屏蔽效能评估不够全面，只能判断电缆屏蔽层是否破损，无法判断电缆屏蔽层的接地状况；另一方面，通过测量功率来判断电缆屏蔽层故障时，无法直接实现对故障的定位。

现有技术公开的通信电缆静态全屏蔽方法，能够实现电缆部署过程中，电缆屏蔽层的静态全屏蔽，但是无法实现对屏蔽状态的动态监测。

发明内容

本发明为了解决上述问题，提出了一种通信电缆屏蔽层屏蔽效能在线监测评估方法及系统。对电缆屏蔽层屏蔽效能相关的物理量进行在线监测，并通过测量结果对电缆屏蔽层的屏蔽效能状况进行评估。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

在一个或多个实施方式公开的通信电缆屏蔽层屏蔽效能在线监测评估方法，包括：

将待测电缆划分为若干电缆段；计算每个电缆段的中心频率以及扫频频点；

在确保电缆屏蔽效能正常情况下进行电缆初始状态测量，作为基准数据；

定时对电缆进行扫频测量，将扫频测量数据与基准数据进行对比分析，确定电缆段的屏蔽层是否发生故障；

对初始状态下的通信电缆进行接地电阻测量，得到通信电缆初始状态的接地电阻值；

定时对通信电缆的接地电阻进行测量，将测量值与初始状态的接地电阻值进行比较，确定电缆屏蔽层接地电阻的状况；

根据电缆段的屏蔽层是否发生故障以及电缆屏蔽层接地电阻的状况，逆向评估电缆屏蔽效能状况。

进一步地，计算每个电缆段的中心频率以及扫频频点，具体为：

确定中心频率以及扫频频率的上限频率f_max和下限频率f_min；

其中，中心频率

其中，L₀为每个电缆段中点距离终端的距离，f₀为该电缆段的扫频中心频率；

得到每个电缆段的中心频率和上限频率、下限频率之后，在中心频率附近选取窄带频段进行扫频测量，根据实际需求选取扫频频点；所有频点必须设定在上限频率f_max和下限频率f_min范围之内。

进一步地，在确保电缆屏蔽效能正常情况下进行电缆初始状态测量，具体为：以选定的频点对待测通信电缆进行扫频测量，测量参数包括：扫频反射功率、扫频回波损耗、扫频反射系数、扫频反射信号和发射信号幅度比和相位差。例如在实际应用中可以选择扫频反射功率进行测量。

进一步地，定时对电缆进行扫频测量，将扫频测量数据与基准数据进行对比分析，确定电缆段的屏蔽层是否发生故障，具体为：

如果某个电缆段两次测量的频谱特性差异超过阈值，认为该电缆段的屏蔽层发生故障，进行告警和定位。

进一步地，如果某电缆段的屏蔽层发生故障，进行故障定位的方法具体为：

对扫频测量数据进行数据预处理，对预处理后的数据进行频域开窗分析，计算协方差，根据协方差的值比较频谱差异；

当发现一个或者多个电缆段的频谱差异数据超过阈值，则需要对相应电缆段的频谱变化进行分析，最终进行定位。

进一步地，根据电缆段的屏蔽层是否发生故障以及电缆屏蔽层接地电阻的状况，逆向评估电缆屏蔽效能状况，具体为：

通过协防差分析，得到通信电缆屏蔽层完整性指标a；

当通信电缆屏蔽层的接地电阻发生异常时，计算正常情况接地电阻值与异常情况下接地电阻值的差值的绝对值占正常接地电阻值的比重，作为通信电缆接地电阻状态的指标b；

分别设置通信电缆屏蔽层完整性指标和接地电阻状态指标对电缆总体屏蔽效能的影响比重；

根据上述指标以及指标所对应的比重计算得到通信电缆整体屏蔽效能的变化比重。.

在一个或多个实施方式公开的一种屏蔽效能在线监测终端，包括：接地电阻测量控制模块、扫频测量控制模块、切换电路模块和放大器模块；所述接地电阻测量控制模块、扫频测量控制模块分别连接切换电路模块，所述切换电路模块连接放大器模块；

所述接地电阻测量控制模块产生并发射接地电阻测量信号，通过接收和采样测量反馈信号，得到接地电阻值和阻抗值；

所述扫频测量控制模块产生并发射扫频测量信号，通过接收和处理反射信号，得到对通信电缆扫频的频谱数据；

所述切换电路模块实现屏蔽效能在线监测终端的接地电阻测量功能和扫频测量功能的切换。

在一个或多个实施方式公开的一种通信电缆屏蔽层屏蔽效能在线监测评估系统，包括：主控制器、主机以及上述的屏蔽效能在线监测终端；

所述主机安装于实际部署电缆路由的电信局端机房中，通过通信电缆芯线与一个或者多个屏蔽效能在线监测终端相连；所述屏蔽效能在线监测终端采集通信电缆扫频测量数据以及接地电阻数据，所述数据通过主机传送至主控制器。

进一步地，还包括：供电模块，用于为屏蔽效能在线监测终端提供电能，所述供电模块包括储能单元，用于存储电能，以实现定时扫频测量和接地电阻测量。

本发明有益效果：

(1)将通常很难评估的通信电缆屏蔽层的屏蔽效能，进行了合理的量化评估，解决了通信电缆屏蔽安全领域的一大难题。同时，本系统通过多种电缆物理参数的测量，实现了对电缆屏蔽层的系统性、整体性和互补性评估。

(2)实现了对通信电缆屏蔽层屏蔽效能的实时在线监测，便于线路检修和维护，节省了人工成本。

(3)通过多个电路的复用，实现了多种类型电缆参数的测量，全面地对通信电缆屏蔽层的状态进行测量及测量信号的采样，保证了本系统能对复杂电缆拓扑结构及多接头、长度较长的电缆的有效测量，确保了本系统的实用性。

(4)通过对电缆分段进行测量和分析实现了电缆故障监测，采用了跳频的方法，扫频参数可以随意组合，避免了统一监测情况下，为保证不同长度电缆段的有效测量，扫频参数不好取舍的情况，同时该方法也可增加终端对不同电缆的有效测量长度。

(5)本装置通过一对电缆芯线，实现了供电、接地电阻测量、扫频测量三种功能，节省了芯线资源，杜绝浪费。

附图说明

图1为本发明系统总体架构示意图；

图2为本发明系统功能框图；

图3为本发明电缆分段示意图。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步的说明。

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

为了解决北京技术中指出的问题，提出了一种通信电缆屏蔽层屏蔽效能在线监测评估方法及系统。对电缆屏蔽层屏蔽效能相关的物理量进行在线监测，并通过测量结果对电缆屏蔽层的屏蔽效能状况进行评估。需要监测的物理量包括：

1.用户端电缆屏蔽层的接地电阻；

2.已部署的电缆屏蔽层的完整性。下面对这两中需要监测的物理量与电缆屏蔽层屏蔽效能之间的联系进行介绍，同时说明本评估方法的有效性。

首先需要了解通信电缆实现静态屏蔽的已有做法(专利“一种通信电缆实现静态全屏蔽的方法“所述)，首先通过对电缆接头增加屏蔽罩以及电缆末端使用分线箱，可以实现通信电缆的整个通信线路的电磁信号的静态全屏蔽，如图1所示，通信线路从电信局端到用户端，通过电缆接头屏蔽罩、分线箱等关键组件，以及通信电缆的完整屏蔽层实现了对通信线路电磁信号的静态全屏蔽，整个屏蔽层在电信局端进行单端接地，确保被屏蔽层吸收的电磁信号全部通过局端接地流入大地，而不是在其他部分进行辐射，尽可能的确保了通信的安全。然而世界是不断发展和变化的，只实现静态屏蔽显然是不够的，在电缆运行过程中，很容易发生其他施工人员对电缆接头的误破坏，甚至人为破坏电缆屏蔽层的情况；因此很有必要对通信电缆屏蔽层的屏蔽效能进行实时在线监测和评估。

鉴于以上因素，首先通过监测通信电缆屏蔽层的完整性，确保通信电缆运行过程中通信电缆的屏蔽层屏蔽效果的持续和稳定性，另一方面通过监测通信电缆用户端屏蔽层的接地电阻，确保被屏蔽层吸收的电磁信号有安全的吸收回路(在比较安全的电信局端的接地处被吸收)，防止在非安全区域的辐射，最终对通信电缆的屏蔽层的相对屏蔽效能进行评估，并对可能的故障进行告警和定位。

由于直接对电缆屏蔽层进行逐点测量电磁场强度来得出通信电缆屏蔽层屏蔽效能的方式很难实现，且在工程实践中，没有必要给出电缆屏蔽层屏蔽效能的绝对值，只需要通过一定的手段判断其屏蔽效能是否发生异常，并给出异常等级和导致屏蔽效能异常的故障位置和类型即可。对此，本发明提出通过测量与通信电缆屏蔽层的屏蔽效能的相关物理量的方式，结合相关数据分析算法和综合分析，逆向评估通信电缆屏蔽层的屏蔽效能状况(屏蔽效能是否发生了异常以及异常等级，导致异常的故障位置和类型)，并给出电缆维护人员相关指导信息，协助维护人员将电缆屏蔽效能恢复到正常范围。

在一个或多个实施方式公开的一种通信电缆屏蔽层屏蔽效能在线监测评估系统，包括：主控制器、现场主机模块、待测通信电缆和屏蔽效能在线监测终端。

主控制器主要包括数据前端接入模块、数据分析模块、数据库模块、用户展示和控制界面模块。该模块是本系统的“大脑”，可对测量数据进行接入、分析、存储和展示。

现场主机模块，简称主机，主要安装于实际部署电缆路由的电信局端机房中，通过通信电缆芯线与一个或者多个终端相连，主要功能有对终端供电，作为终端和平台之间通信的桥梁，控制终端的调度和测量。

待测通信电缆，即是实际安装部署的通信电缆，简称“电缆”或者“通信电缆”，一般部署在电信局和用户之间，一般在电信局一侧接主机，在用户端一侧接终端，二者通过通信电缆的芯线连接。

屏蔽效能在线监测终端，即本系统的核心部件屏蔽效能在线监测终端，主要功能包括现场屏蔽效能测量和数据采集，测量数据存储，将测量数据上传到主机。

终端、主机、通信电缆的连接方式如图1所示，其中屏蔽效能在线监测终端包括：接地电阻测量控制模块、扫频测量控制模块、切换电路模块、放大器模块和供电模块，如图2所示。

接地电阻测量控制模块，是终端进行接地电阻测量控制的部分，主要包括接地电阻测量信号的产生、发射，测量反馈信号的接收和采样，最终得到接地电阻值和阻抗值。

扫频测量控制模块，是终端进行扫频测量和控制的部分，主要包括扫频测量信号的产生、发射，反射信号的提取、接收、处理及测量，最终得到对通信电缆的扫频的频谱数据。

切换电路模块，是终端进行多种参数测量的控制部件，在本系统中，终端与主机之间只通过一对芯线相连，终端需要通过这一对芯线实现三个功能：对终端电路板进行供电、对通信电缆进行扫频测量、对通信电缆屏蔽层的接地电阻进行测量；终端需要通过切换电路模块切换实现上述切换功能。

切换电路可以有很多方式来实现，在切换电路1和2中，均可以使用信号继电器来实现(但是继电器使用寿命有限制，一般是切换10万～100万次，所以切换频率不高的情况下采用继电器)；某些情况下切换比较频繁时，可采用模拟开关来实现，模拟开关为CMOS制成的元器件，理论上切换次数没有限制。

放大器模块，是终端对测量信号进行放大的部分，由于通信电缆屏蔽层与芯线之间有很大的分布电容，终端的测量信号需要较大的功率输出能力，因此终端需要通过放大器模块对测量信号进行放大。

供电模块，是终端的电源管理模块，由于电缆的一对芯线供电能力有限，而进行测量时需要较大功率，因此终端需要进行低功耗供电设计，同时需要有储能部件存储电能，以便定时进行相关测量。

在一个或多个实施方式公开的一种通信电缆屏蔽层屏蔽效能在线监测评估评估方法，该方法通过测量与通信电缆屏蔽层的屏蔽效能的相关物理量的方式，结合相关数据分析算法和综合分析，逆向评估通信电缆屏蔽层的屏蔽效能状况(屏蔽效能是否发生了异常以及异常等级，导致异常的故障位置和类型)，并给出电缆维护人员相关指导信息，协助维护人员将电缆屏蔽效能恢复到正常范围。具体过程如下：

将待测电缆划分为若干电缆段；计算每个电缆段的中心频率以及扫频频点；

在确保电缆屏蔽效能正常情况下进行电缆初始状态测量，作为基准数据；

定时对电缆进行扫频测量，将扫频测量数据与基准数据进行对比分析，确定电缆段的屏蔽层是否发生故障；

持续对电缆进行扫频(逐频扫描)测量(每次测量以固定频率的测量信号持续施加到电缆上，同时测量电缆反射信号的功率，测量完毕后，更改测量频率，再次进行测量)，并测量每次扫频的反射信号的功率，扫频测量完毕后，得到每个频率点的测量信号对应的反射信号的功率值，以频率为横轴，反射信号的功率为纵轴，得到的曲线即是频谱特性曲线。如果本次测量的频谱特性曲线与上次测量的频谱特性曲线差异超过阈值，则认为屏蔽层发生故障。

对初始状态下的通信电缆进行接地电阻测量，得到通信电缆初始状态的接地电阻值；

定时对通信电缆的接地电阻进行测量，将测量值与初始状态的接地电阻值进行比较，确定电缆屏蔽层接地电阻的状况；

根据电缆段的屏蔽层是否发生故障以及电缆屏蔽层接地电阻的状况，逆向评估电缆屏蔽效能状况。

下面对方法进行具体说明：

采用电缆分段扫频测量法进行电缆屏蔽层故障识别和定位，具体方法如下：

(1)首先将待测电缆按照需求和实际电缆部署情况划分为多个电缆段，最终故障定位最小可以定位到某一电缆段。如图2所示，将电缆段分别标注为1、2、……N，每段电缆段的长度可根据电缆实际部署情况进行划分。

(2)每个电缆段扫频中心频率(f₀)及扫频频点(f₁、f₂……f_N)的计算和确定；设每个电缆段中点距离终端的距离为L₀，该电缆段的扫频中心频率为f₀；

由天线原理可知，当传输线长度(L)和其所传输的信号波长(λ)满足以下条件时，信号在该位置的能量传送效率最高：

(N为正偶数，且一般情况下N<16)

为简单起见，此处我们只选取N＝2的情况，此时能量传送效率最高。

测量信号波长与频率的关系如下：

其中v₀为真空中的光速，值为3×10⁸m/s；ξ为信号在电缆中的传播系数，典型值为0.68；

综上可得，

因此，可以根据此公式得到每个电缆段的中心频率f₀以及扫频频率的上限频率f_max和下限频率f_min

得到每个电缆段的中心频率和上限频率、下限频率之后，在中心频率附近选取窄带频段进行扫频测量，可根据实际需求选取扫频频点(f₁、f₂……f_N)；所有频点必须设定在上限频率f_max和下限频率f_min范围之内。

(3)电缆初始状态测量：选定扫频参数之后，对每个电缆段进行初始状态下的扫频测量，即屏蔽效能在线监测终端依次以选定的频点对待测通信电缆发射测量信号，并控制终端将每一次测量的数据存储，然后通过主机上传到主控制器；终端的扫频测量类型不做严格限制，但是需要包含测量信号的完整反射参数。如可以测量以下参数：扫频反射功率、扫频回波损耗、扫频反射系数、扫频反射信号和发射信号幅度比和相位差等；本次测量是在确保电缆屏蔽效能正常情况下进行的电缆初始状态测量，作为后续故障分析的基准数据；

(4)设定屏蔽效能在线监测终端为自动测量模式，定时对电缆进行扫频测量，并将扫频测量数据上传到主控制器；

(5)主控制器对不同时间点测量的每个电缆段的频谱特性与基准数据进行对比分析，如果某个电缆段两次测量的频谱特性差异超过阈值，则认为该电缆段的屏蔽层发生故障，并进行告警和定位。

每一个小电缆段的屏蔽效能状态，对应一组频段的频谱特性，当终端测量的某个频段的频谱特性发生变化，说明该电缆段出现故障。

可以采用计算协方差的方法，得到两组频谱数据的差异大小；具体计算方法可参照标准协方差的数学计算公式，计算完毕得到一个协方差值，该值可以反映两组频谱数据的差异大小；如果该值超过设定的阈值，则两组频谱曲线差异过大，电缆段发生问题；如果协方差小于阈值，则电缆段正常。

每个电缆段都需要一组以该电缆段中心频率为中心的扫频频段，每个电缆段所对应的扫频频点可以有重复的；同时，选取频点时，N可以根据情况取其他值。

在一个或多个实施方式中，进行一次扫频测量终端控制的主要流程是，首先切换电路将终端切换为扫频测量模式，扫频测量控制模块与放大器模块相连，然后终端选定起始频率产生单一频率的测量信号，并向通信电缆发射测量信号，然后通过扫频测量控制模块接收反射信号，并测量反射参数。测量完毕后，终端将测量结果存储到本地，然后确定下一个测量频率，重复进行测量。

采用环路阻抗测量法判断电缆屏蔽层接地电阻的状况，具体为：

(1)将终端切换为接地电阻测量控制模式；此时主机一侧，对终端发送完控制命令之后，将其余终端之间连接的芯线切换到大地，等待终端进行接地电阻测量。

(2)终端首先进行校准测量，得到当前测量配置参数下的增益系数，该系数用于修正接地电阻的测量结果。

(3)终端对初始状态下的通信电缆进行接地电阻测量，得到通信电缆初始状态的接地电阻值。

(4)测量完毕后通过主机将测量结果发送到平台。

(5)重复(1)～(4)，定时对通信电缆的接地电阻进行测量，并将测量结果上传到平台；

(6)当接地阻抗变化超过设定的阈值，则平台进行告警。

通过算法综合分析并逆向评估电缆屏蔽效能状况，具体为：

(1)平台将测量数据首先进行必要的数字处理，包括通过数字滤波去噪声、去奇点，对数据进行频域开窗分析，并计算协方差，比较频谱差异。

(2)当发现一个或者多个电缆段的频谱数据超过阈值，则需要对多个电缆段的频谱变化进行相关分析，最终进行定位；并采用深度学习算法进行自学习训练，逐步提高定位的准确性。

如前所述，将待测电缆逻辑上分为多个电缆段，每个电缆段对应的中心频率不同，所选定的扫频频段也不同，根据传输线理论，某个电缆段在其对应的中心频率下，测量信号传输到该位置时的损耗最小，测量信号传输到该电缆段的能量最大。因此在电缆段对应的中心频率附近进行的扫频测量能够最灵敏地反映该电缆段的状态。

因此，我们对每个电缆段选定一个扫频范围，并进行扫频测量，得到该电缆段的频谱数据；并定时进行测量，当某一时刻测量得到某个电缆段的频谱数据与上一次测量的结果，协方差差异超过阈值，则认为该电缆段发生故障。也就实现了电缆段的定位。

(3)通过协防差分析，可得到通信电缆屏蔽层完整性指标a(0～100％)，后续用于整体通信电缆的屏蔽效能评估；通信电缆屏蔽层完整性指标a＝协方差绝对值/阈值绝对值。

(4)当通信电缆屏蔽层的接地电阻发生异常时，计算两种情况下的接地电阻的差的绝对值占正常接地电阻的比重(当该值大于1时，设定该值为1)，作为通信电缆接地电阻状态的指标b(0～100％)，后续用于整体通信电缆的屏蔽效能评估。

(5)逆向评估方法：电缆屏蔽层完整性和电缆屏蔽层接地电阻两个参数可根据现场实际情况，分别设置其对电缆总体屏蔽效能的影响比重；如电缆屏蔽层对总体屏蔽效能的影响占c(比如60％)，接地电阻对总体屏蔽效能的影响占d(比如40％)；然后计算得到通信电缆整体屏蔽效能的变化比重：S＝ac+bd(％)。

上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。

Claims (9)

1.通信电缆屏蔽层屏蔽效能在线监测评估方法，其特征在于，包括：

将待测电缆划分为若干电缆段；计算每个电缆段的中心频率以及扫频频点；

在确保电缆屏蔽效能正常情况下进行电缆初始状态测量，作为基准数据；

定时对电缆进行扫频测量，将扫频测量数据与基准数据进行对比分析，确定电缆段的屏蔽层是否发生故障；

对初始状态下的通信电缆进行接地电阻测量，得到通信电缆初始状态的接地电阻值；

定时对通信电缆的接地电阻进行测量，将测量值与初始状态的接地电阻值进行比较，确定电缆屏蔽层接地电阻的状况；

根据电缆段的屏蔽层是否发生故障以及电缆屏蔽层接地电阻的状况，逆向评估电缆屏蔽效能状况。

2.如权利要求1所述的通信电缆屏蔽层屏蔽效能在线监测评估方法，其特征在于，计算每个电缆段的中心频率以及扫频频点，具体为：

确定中心频率以及扫频频率的上限频率f_max和下限频率f_min；

其中，中心频率

其中，L₀为每个电缆段中点距离终端的距离，f₀为该电缆段的扫频中心频率；

得到每个电缆段的中心频率和上限频率、下限频率之后，在中心频率附近选取窄带频段进行扫频测量，根据实际需求选取扫频频点；所有频点必须设定在上限频率f_max和下限频率f_min范围之内。

3.如权利要求1所述的通信电缆屏蔽层屏蔽效能在线监测评估方法，其特征在于，在确保电缆屏蔽效能正常情况下进行电缆初始状态测量，具体为：以选定的频点对待测通信电缆进行扫频测量，测量参数包括：扫频反射功率、扫频回波损耗、扫频反射系数、扫频反射信号和发射信号幅度比和相位差。

4.如权利要求1所述的通信电缆屏蔽层屏蔽效能在线监测评估方法，其特征在于，定时对电缆进行扫频测量，将扫频测量数据与基准数据进行对比分析，确定电缆段的屏蔽层是否发生故障，具体为：

如果某个电缆段两次测量的频谱特性差异超过阈值，认为该电缆段的屏蔽层发生故障，进行告警和定位。

5.如权利要求4所述的通信电缆屏蔽层屏蔽效能在线监测评估方法，其特征在于，如果某电缆段的屏蔽层发生故障，进行故障定位的方法具体为：

对扫频测量数据进行数据预处理，对预处理后的数据进行频域开窗分析，计算协方差，根据协方差的值比较频谱差异；

当发现一个或者多个电缆段的频谱差异数据超过阈值，则需要对相应电缆段的频谱变化进行分析，最终进行定位。

6.如权利要求1所述的通信电缆屏蔽层屏蔽效能在线监测评估方法，其特征在于，根据电缆段的屏蔽层是否发生故障以及电缆屏蔽层接地电阻的状况，逆向评估电缆屏蔽效能状况，具体为：

通过协防差分析，得到通信电缆屏蔽层完整性指标a；

当通信电缆屏蔽层的接地电阻发生异常时，计算正常情况接地电阻值与异常情况下接地电阻值的差值的绝对值占正常接地电阻值的比重，作为通信电缆接地电阻状态的指标b；

分别设置通信电缆屏蔽层完整性指标和接地电阻状态指标对电缆总体屏蔽效能的影响比重；

根据上述指标以及指标所对应的比重计算得到通信电缆整体屏蔽效能的变化比重。

7.一种屏蔽效能在线监测终端，其特征在于，包括：接地电阻测量控制模块、扫频测量控制模块、切换电路模块和放大器模块；所述接地电阻测量控制模块、扫频测量控制模块分别连接切换电路模块，所述切换电路模块连接放大器模块；

所述接地电阻测量控制模块产生并发射接地电阻测量信号，通过接收和采样测量反馈信号，得到接地电阻值和阻抗值；

所述扫频测量控制模块产生并发射扫频测量信号，通过接收和处理反射信号，得到对通信电缆扫频的频谱数据；

所述切换电路模块实现屏蔽效能在线监测终端的接地电阻测量功能和扫频测量功能的切换。

8.一种通信电缆屏蔽层屏蔽效能在线监测评估系统，其特征在于，包括：主控制器、主机以及权利要求7所述的屏蔽效能在线监测终端；

所述主机安装于实际部署电缆路由的电信局端机房中，通过通信电缆芯线与一个或者多个屏蔽效能在线监测终端相连；所述屏蔽效能在线监测终端采集通信电缆扫频测量数据以及接地电阻数据，所述数据通过主机传送至主控制器。

9.如权利要求8所述的一种通信电缆屏蔽层屏蔽效能在线监测评估系统，其特征在于，还包括：供电模块，用于为屏蔽效能在线监测终端提供电能，所述供电模块包括储能单元，用于存储电能，以实现定时扫频测量和接地电阻测量。