CN109347547A - 一种通讯光缆故障地理位置查询定位方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种通讯光缆故障地理位置查询定位方法，一个OTDR测试仪连接在通讯光缆的接入端，当OTDR测试仪检测到通讯光缆光纤长度故障信号后，通过故障地理位置查询定位库查询通讯光缆光纤长度故障信号地理位置，本发明方法与现有技术相比，按照物理距离等间隔的采集到光缆长度与实际地理位置的信息，建立准确的对应光纤长度的故障地理位置查询定位库，可以弥补传统的基于接续点和故障点的排查系统基础数据不足的问题，从而提高对新故障点的定位精度，缩短排查时间。

Description

一种通讯光缆故障地理位置查询定位方法

技术领域

本发明涉及一种通讯光缆故障地理位置查询定位方法。

背景技术

随着我国经济的持续快速发展，同时在“宽带中国”、“三网融合”等国家政策驱动下，我国3G、4G、FTTx、广电、电力、军事等各通信领域，以及未来5G、物联网等应用对光纤光缆的市场需求持续增长。根据英国著名的市场研究机构CRU的数据分析，近10年来（2007~2016年），中国光纤需求总量增长了6.5倍，达到了2.43亿芯公里，全球占有率由27.8%增长到57.3%，市场占有率增长一倍，市场规模占据全球半壁江山。

光纤通讯干线传输网是网络传输的基本媒介，通缆干线传输网具有中继距离长、覆盖面广的特点，但对维护部门来说如何有效地管理和维护成为一个很重要的问题。

通讯光缆常常因为第三方破坏、自然环境等因素造成中断，通讯光缆存在弯曲、盘留接续等情况，导致在基站之间的光缆长度会大于光缆沟的实际长度光缆，因此对通讯光缆故障点位置定位通常是基于依托于已知的接续点、故障点以及盘留接续长度来估算得到实际位置。

OTDR（光时域反射仪）被广泛应用于光缆线路的维护、施工之中，可进行光纤长度、光纤的传输衰减、接头衰减和故障定位等的测量。但OTDR技术只能判断出有故障点，但由于基础参考点为物理的接续点和已知故障点间距不等，甚至大于2公里以上，即使引入了偏差数据等方式，还是会导致对故障点的定位误差较差，甚至难以确定出具体的位置，公开号：CN201410502194-公开的“一种光缆故障定位方法”该方法通过地理坐标系统GIS与OTDR技术相配合，使用了“距离偏差数据库”是一种“故障链路数据库”的方式来定位故障点的具体位置，由于该“距离偏差数据库”即“故障链路数据库”需要通过不断发生的故障来更新完成，而当首次出现故障时仍然存在较大的误差，需要实地勘察确定，偏差的减少需要通过故障的积累，因此，当发生光缆故障需要抢修时，还是会耗费大量的时间来确定光缆的实际位置，延缓抢修速度。

发明内容

本发明的目的在于提供一种通讯光缆故障地理位置查询定位方法，是基于分布式光纤传感技术，将一个光缆定位系统接入到通讯光缆的一芯或多芯光纤中，通过在光缆上的任意一已知点施加持续的冲击，确定光缆实际地理位置的信息，弥补传统的基于接续点和故障点的排查系统基础数据不足的问题，从而提高对新故障点的定位精度，缩短排查时间。

为了实现上述目的，本发明的技术方案是：

一种通讯光缆故障地理位置查询定位方法，一个OTDR测试仪连接在通讯光缆的接入端，当OTDR测试仪检测到通讯光缆光纤长度故障信号后，通过故障地理位置查询定位库查询通讯光缆光纤长度故障信号地理位置，其中，所述故障地理位置查询定位库建立的过程包括：

第一步：在通讯光缆的接入端接入一个光缆定位测试系统；

第二步：沿通讯光缆铺设的物理位置在地理数据图系统中分段设定标志；

第三步：在标志点设置振动源；

第四步：所述光缆定位测试系统使用固定的折射率、脉冲宽度参数分别测量每一个标志点振动源与所述接入端之间的光纤长度，根据地理数据图系统中分段设定标志与所述接入端的实际距离与所述光纤长度的关系，获得振动源与所述接入端光纤长度在地理数据图系统中的实际距离，以及定标志点之间的实际距离，进而形成对应光纤长度的故障地理位置查询定位库；

所述通过故障地理位置查询定位库查询通讯光缆光纤长度故障信号地理位置的过程是：

第一步：将光缆定位测试系统的折射率、脉冲宽度配置参数输入OTDR测试仪形成的OTDR测试仪配置参数；

第二步： OTDR测试仪根据配置参数检测到通讯光缆故障光纤长度，将故障光纤长度输入故障地理位置查询定位库从中获得对应故障光纤长度的故障地理位置。

方案进一步是：所述光缆定位测试系统包括：串联连接的窄线宽激光器、声光调制器、第一光纤放大器和环形器，监控终端电脑将产生的调制信号输入至声光调制器，声光调制器对窄线宽激光器产生的激光进行调制，将连续光调制成脉冲光，经过声光调制器调制后的脉冲激光通过第一光纤放大器输入至环形器，环形器第一输出端口连接通讯光缆的接入端，通讯光缆作为振动探测光缆将后向瑞利散射光信号经环形器第二输出端口输出至第二光纤放大器，第二光纤放大器连接光学滤波处理单元对接受到的光学信号进行滤波处理，然后将探测的光信号通过光电探测器完成光电转化传送至监控终端电脑完成信号的采集和处理。

方案进一步是：所述分段设定标志是沿通讯光缆沟铺设直线方向等距离设置，当遇到拐角时须在拐角处增加标记点，确保相邻的两个标记点之间的光缆沟为直线。

方案进一步是：所述振动源是在标志点地表面人为对地面实施的震动，所述震动的强度使光缆定位测试系统可以采集到震动信号。

方案进一步是：所述地理数据图系统是GPS经纬度地理数据图系统。

本发明方法与现有技术相比，按照物理距离等间隔的采集到光缆长度与实际地理位置的信息，建立准确的对应光纤长度的故障地理位置查询定位库，可以弥补传统的基于接续点和故障点的排查系统基础数据不足的问题，从而提高对新故障点的定位精度，缩短排查时间。

下面结合附图和实施例对本发明进行详细描述。

附图说明

图 1本发明光缆定位测试系统结构示意图。

具体实施方式

一种通讯光缆故障地理位置查询定位方法，作为传统通讯光缆故障查询方法，是将一个OTDR测试仪连接在通讯光缆的接入端，可进行光纤长度、光纤的传输衰减、接头衰减和故障定位等的测量。当OTDR测试仪检测到通讯光缆光纤长度故障信号后，通过预先设置的故障地理位置查询定位库查询通讯光缆光纤长度故障信号地理位置，由于通讯光缆存在弯曲、盘留接续等情况，导致在基站之间的光缆长度会大于光缆沟的实际长度光缆，因此传统的方法不能准确定位故障点的实际位置，为了实现对故障点的准确定位，在本实施例中将故障地理位置查询定位库进行了改进，使其能够根据故障点的光纤长度准确定位。因此，所述故障地理位置查询定位库建立的过程包括：

第一步：在通讯光缆的接入端接入一个光缆定位测试系统；

第二步：沿通讯光缆铺设的物理位置在地理数据图系统中分段设定标志；

第三步：在标志点设置振动源；

第四步：所述光缆定位测试系统使用固定的折射率、脉冲宽度参数分别测量每一个标志点振动源与所述接入端之间的光纤长度，根据地理数据图系统中分段设定标志与所述接入端的实际距离与所述光纤长度的关系，获得振动源与所述接入端光纤长度在地理数据图系统中的实际距离，以及定标志点之间的实际距离，进而形成对应光纤长度的故障地理位置查询定位库；

所述通过故障地理位置查询定位库查询通讯光缆光纤长度故障信号地理位置的过程是：

第一步：将光缆定位测试系统的折射率、脉冲宽度配置参数输入OTDR测试仪形成的OTDR测试仪配置参数，使得二者测试光纤长度的折射率、脉冲宽度配置参数相同，由于折射率、脉冲宽度配置参数相同，因此，OTDR测试仪检测到通讯光缆故障光纤长度与用光缆定位测试系统测试的光纤长度是一致的，因此，接下来；

第二步： OTDR测试仪根据配置参数检测到通讯光缆故障光纤长度，将故障光纤长度输入故障地理位置查询定位库从中获得对应故障光纤长度的故障地理位置。

其中，如图1所示：所述光缆定位测试系统包括：顺序串联连接的窄线宽激光器1、声光调制器2、第一光纤放大器3和环形器4，监控终端电脑5将产生的调制信号经声光驱动器6输入至声光调制器2，声光调制器2对窄线宽激光器1产生的激光进行调制，将连续光调制成脉冲光，经过声光调制器调制后的脉冲激光通过第一光纤放大器3输入至环形器4，环形器第一输出端口连接通讯光缆5的接入端，这里将通讯光缆作为振动探测光缆将后向瑞利散射光信号经环形器第二输出端口输出至第二光纤放大器7，第二光纤放大器连接光学滤波处理单元8对接受到的光学信号进行滤波处理，然后将探测的光信号通过光电探测器9完成光电转化传送至监控终端电脑5完成信号的采集和处理；实施例光纤放大器采用的是掺铒光纤放大器。当通讯光缆线路上的某个位置由于发生扰动时，光纤相应位置的折射率将发生变化，该处光相位发生变化，由于干涉作用，相位的变化将引起后向瑞利散射光光强发生变化，由采集卡采集到的后向瑞利散射光的光强发生变化。在处理过程中当探测光纤（光缆）处于比较安静状态时，其瑞利散射曲线保持静止，当外界的振动、声场或微小应变等参量作用到探测光纤（光缆）时，接收端返回的瑞利散射光相位会随之改变，由于干涉作用，相位的变化将引起后向瑞利散射光光强发生变化，由采集卡采集到的后向瑞利散射光的光强发生变化，光强变化的时间对应入侵发生的位置。对于信号的处理过程，以及对于信号发生位置的计算都是本专业惯用的公式和方法，这里就不再赘述。

实施例中：所述分段设定标志是沿通讯光缆沟铺设直线方向等距离设置，当遇到拐角时须在拐角处增加标记点，确保相邻的两个标记点之间的光缆沟为直线。所述振动源是在标志点地表面人为对地面实施的震动，所述震动的强度使光缆定位测试系统可以采集到震动信号。

例如：按照每50米等间隔或依托于现有的光缆标志桩，建立光缆长度与地理位置的匹配关系，在标志桩旁或者每间隔50米，对光缆施加持续的冲击，系统捕捉到冲击并定位，就可以得到获取到该点的光缆长度信息，再通过GPS采集设备获取该点的经纬度信息，即可以建立某一个点的光缆长度与地理位置信息的匹配关系。增加对现有接续盒和故障点的录入接口，从而建立光缆与地理位置相匹配的基础数据库。其中，所述地理数据图系统是GPS经纬度地理数据图系统。

查询的过程例如：当查询光缆位置位于两个标记点之间时，按照光缆长度进行位置映射。已知标记点为A1、A2，待查询点位位于标记A1和A2之间的A，两个相邻标记点均为直线，则A1到A2之间为直线，按照A距A1等比例计算，A、A1、A2表示光缆长度，则A相对于A1的经纬度信息及位置信息为：

A经度= A1经度+（A-A1）/(A2-A1)*（A2经度-A1经度）；

A纬度= A1纬度+（A-A1）/(A2-A1)*（A2纬度-A1纬度）；

A位置=A1标志桩+（A-A1）/(A2-A1)/（A2~A1距离）。输入为光缆长度，输出为标志桩信息及经纬度信息，并在GIS地图显示。基于在线、离线的地图显示查询点的地理位置，并链接到导航软件实现位置导航即可迅速到达故障点。

Claims (5)

1.一种通讯光缆故障地理位置查询定位方法，一个OTDR测试仪连接在通讯光缆的接入端，当OTDR测试仪检测到通讯光缆光纤长度故障信号后，通过故障地理位置查询定位库查询通讯光缆光纤长度故障信号地理位置，其特征在于，所述故障地理位置查询定位库建立的过程包括：

第一步：在通讯光缆的接入端接入一个光缆定位测试系统；

第二步：沿通讯光缆铺设的物理位置在地理数据图系统中分段设定标志；

第三步：在标志点设置振动源；

第四步：所述光缆定位测试系统使用固定的折射率、脉冲宽度参数分别测量每一个标志点振动源与所述接入端之间的光纤长度，根据地理数据图系统中分段设定标志与所述接入端的实际距离与所述光纤长度的关系，获得振动源与所述接入端光纤长度在地理数据图系统中的实际距离，以及定标志点之间的实际距离，进而形成对应光纤长度的故障地理位置查询定位库；

所述通过故障地理位置查询定位库查询通讯光缆光纤长度故障信号地理位置的过程是：

第一步：将光缆定位测试系统的折射率、脉冲宽度配置参数输入OTDR测试仪形成的OTDR测试仪配置参数；

第二步： OTDR测试仪根据配置参数检测到通讯光缆故障光纤长度，将故障光纤长度输入故障地理位置查询定位库从中获得对应故障光纤长度的故障地理位置。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述光缆定位测试系统包括：串联连接的窄线宽激光器、声光调制器、第一光纤放大器和环形器，监控终端电脑将产生的调制信号输入至声光调制器，声光调制器对窄线宽激光器产生的激光进行调制，将连续光调制成脉冲光，经过声光调制器调制后的脉冲激光通过第一光纤放大器输入至环形器，环形器第一输出端口连接通讯光缆的接入端，通讯光缆作为振动探测光缆将后向瑞利散射光信号经环形器第二输出端口输出至第二光纤放大器，第二光纤放大器连接光学滤波处理单元对接受到的光学信号进行滤波处理，然后将探测的光信号通过光电探测器完成光电转化传送至监控终端电脑完成信号的采集和处理。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述分段设定标志是沿通讯光缆沟铺设直线方向等距离设置，当遇到拐角时须在拐角处增加标记点，确保相邻的两个标记点之间的光缆沟为直线。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述振动源是在标志点地表面人为对地面实施的震动，所述震动的强度使光缆定位测试系统可以采集到震动信号。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述地理数据图系统是GPS经纬度地理数据图系统。