CN110649962A - 一种智能光缆在线监测系统及监测方法 - Google Patents

一种智能光缆在线监测系统及监测方法 Download PDF

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CN110649962A CN201910801688.6A CN201910801688A CN110649962A CN 110649962 A CN110649962 A CN 110649962A CN 201910801688 A CN201910801688 A CN 201910801688A CN 110649962 A CN110649962 A CN 110649962A
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刘海玲
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Abstract

本发明属于光缆维护技术领域，公开了一种智能光缆在线监测系统及监测方法，监测节点对传输数据有效性进行校验；处理器对校验后数据进行处理后，通过搭载的中央处理模块进行损坏位置定位；预警信息处理模块对损坏位置定位信息处理为分离为两个数据包分别通过通信模块进行传输，并进行打包处理；光缆将打包处理后的损坏位置信息进行传输。本发明能够实现智能光缆实时监测、数据传输不易间断、可靠性好。本发明改变了传统的应用方式，特别适合于探测和定位隐蔽工程中的预警信息处理，也适用于传统应用，通过探测预警信息处理模块的感应器来触发读取操作，降低了中央处理模块功耗。

Description

一种智能光缆在线监测系统及监测方法
技术领域
本发明属于光缆维护技术领域，尤其涉及一种智能光缆在线监测系统及监测方法。
背景技术
由于光纤通信具有容量大、传送信息质量高、传输距离远、性能稳定、防电磁干扰、抗腐蚀能力强等优点，而得到了人们的青睐。特别是在近十年里，随着人们对宽带业务需求的不断提高，光纤通信得到了大力发展。但与此同时，光缆的维护与管理问题也日渐突出。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，实施对光缆线路的实时监测与管理，动态地观察光缆线路传输性能的劣化情况，及时发现和预报光缆隐患，以降低光缆阻断的发生率，缩短光缆的故障历时显得至关重要。
光缆监测系统集计算机技术、通信技术和光电技术为一体，具备远端实时、定期测试、遇不良情况自动告警及数据综合分析等多项功能。同时，通过定期测试，光缆自动监测系统能及时判断光缆接头盒进水进潮情况，迅速准确地判断光缆障碍，缩短障碍历时，及早发现光缆劣化情况，提高长途光缆的维护质量。
综上所述，现有技术存在的问题是：
(1)现有技术的光缆在线监测光缆不能够实现智能光缆实时监测。
(2)数据传输容易间断。运行中可靠性差。
(3)光缆在进行故障修复或设备升级更换过程中，现有技术没有实现可以对历史故障信息进行借鉴。
发明内容
针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种智能光缆在线监测系统及监测方法。
本发明是这样实现的，一种智能光缆在线监测系统，所述智能光缆在线监测系统包括：
监测节点组，通过多个串口与中央处理模块相连；
主控模块，与中央处理模块、功率放大器、预警信息处理模块、通信模块、显示查询模块、数据存储模块、故障确定模块、远程控制终端通过数据接口模块依次相连；用于调度上述模块运行状态；
中央处理模块，与主控模块相连接，负责节点信息的数据校验和处理；
功率放大器模块，用于放大信号；
预警信息处理模块，与主控模块相连接，将数据信息和损坏信息分离为两个数据包分别传输，并进行打包处理；
通信模块，与主控模块相连接，将待传输数据进行打包、校验和发送；
显示查询模块，与主控模块相连接，通过中央处理模块搭载存储器将历史故障信息进行存储；
数据存储模块，与主控模块相连接，通过存储器对传输数据、校验数据以及历史故障信息进行存储；
故障确定模块，与主控模块相连接，通过中央处理模块确定光缆故障位置后，将故障数据传输至远程控制终端；
远程控制终端，与主控模块相连接，通过屏幕显示实时监测的故障光缆的地理位置信息，并及时发现、处理预警信息；维护用户可通过远程控制终端查询历史故障信息；
数据接口模块，与主控模块相连接，通过双向处理的方式完成数据之间的转换过程，完成模块之间连接和数据通信；还用于将TCP/IP数据转换为内部消息数据，并对数据进行打包；通过将内部消息数据与数据库中已经存储的无故障数据进行对比，数据不一致则对故障数据进行标记、校验；采用发送/接收消息的形式进行数据的传送。
进一步，所述监测节点组包括第一监测节点、第二监测节点、第五监测节点、主光缆、副光缆、处理器；
所述第一监测节点、第二监测节点和第五监测节点顺次等距固定在主光缆和副光缆上；
所述第一监测节点、第二监测节点和第三监测节点均通过串口与处理器相连；
所述第一监测节点、第二监测节点和第五监测节点对传输数据有效性进行校验；
所述处理器对校验后数据进行处理后，进行损坏位置定位；
主光缆、副光缆均将打包处理后的损坏位置信息进行传输。
本发明的另一目的在于提供一种智能光缆在线监测方法，包括以下步骤：
步骤一，监测节点对传输数据根据是否出现连续五个字节的高电平或低电平判定方式校验传输数据有效性，是，则为无效；否，则有效；
步骤二，处理器对校验后数据进行处理后，通过搭载的中央处理模块进行损坏位置定位；接着预警信息处理模块对损坏位置定位信息分离为两个数据包，分别通过通信模块进行传输，并进行打包处理；
步骤三，光缆将打包处理后的损坏位置信息进行传输。
进一步，步骤二中央处理模块进行损坏位置定位的方法包括：
首先，中央处理模块周期性地发送探索载波信号，计算每个探索周期的返回信号强度及环境信号强度；
其次，预警信息处理模块对返回的信号强度及环境信号强度，搭建光缆监控运行数据包，利用监测节点组采集光缆光缆运行数据，并将运行数据储存到预警信息处理模块数据库中，在预警信息处理模块数据库中每个光缆元件对应设置光缆的限定阈值，并将已知的光缆运行运行数据时间段进行标记；
然后，从光缆运行数据中甄别出损坏数据，筛选出大于限定阈值或者等于0的运行数据，光缆元件运行数据为0的数据，若在检修、故障、备用光缆已知光缆停用时间段之内，作为正常数据，否则作为损坏数据处理；通过对比，得到光缆损坏运行数据的修正值。
进一步，得到光缆损坏运行数据的修正值后，获取探索周期预警信息处理模块的感应器返回的有效信号强度，计算出多个探索周期的有效信号强度的均值作为感应器的返回信号强度；
并根据中央处理模块稳定后得到的返回信号强度，得到感应器与中央处理模块之间的距离，实现预警信息处理模块的感应器的准确定位。
进一步，感应器探索信号是中央处理模块周期性地发射的一小段一小段的载波信号，每个小段的载波周期数为N，每个小段之间的间隔为T，N的取值确保预警信息处理模块的感应器天线感应到足够能量；T的取值要确保预警信息处理模块的感应器前一个探索周期的返回信号不会干扰本周期信号强度信号的计算，即感应器上一周期接收的能量已经完全衰减；
所述中央处理模块首先测量环境信号强度；然后发射N个周期的探测性载波信号，再之后测量返回信号强度，两次测量方法相同，并构成一个探索周期；
搭建光缆监控运行数据包中，进一步包括：
利用监测节点组采集光缆光缆运行数据，并将数据储存到预警信息处理模块数据库中，数据存储是以每个光缆元件具有唯一的ID身份号，然后每个ID号下面对应该元件全年的运行数据，同时，每个元件设置光缆的限定阈值，将线路稳定控制限额和光缆额定容量作为光缆元件的限定阈值；
所述中央处理模块通过集成的修复模块输入输出控制、任务调度、信号调制、AD转换器控制、数字滤波、波形识别和计算；
通过集成的发射模块用于将调制后的信号进行功率放大，通过天线发射出去；
通过集成的接收电路模块从天线接收预警信息处理模块的感应器返回信号；
通过集成的放大滤波模块接收到的返回信号属于微弱信号，对该信号进行滤波放大后才能进行数字化采样；
通过集成的AD转换模块对放大滤波后的信号进行固定周期采样；
所述修复模块通过集成的输入输出控制器对键盘输入进行编解码，生成用户命令；
通过集成的信号调制模块对载波信号的产生及将需要发送给预警信息处理模块的感应器的命令调制在载波信号上；
通过集成的数字滤波模块对采样得到的数字信号进行带宽滤波，去除干扰；
通过集成的波形识别模块对滤波后的数字信号计算局部极大值，识别出一个周期的波形；
通过集成的计算及解码模块从波形数据中计算接收信号强度，依据预警信息处理模块的感应器返回信号的编码规则，对信号进行解码，提取预警信息处理模块的感应器返回的数据。
进一步，步骤二中，中央处理模块将损坏位置定位传输至预警信息处理模块中，通过功率放大器对损坏位置信息进行信号放大处理，再传输至预警信息处理模块；
所述步骤二中，首次出现数据无效的监测节点和上一个节点之间为光缆损坏位置；
所述步骤三中，处理器对校验后数据进行处理后，或直接通过副光缆进行传输。
本发明的另一目的在于提供一种终端，所述终端搭载实现所述智能光缆在线监测方法的控制器。
本发明的另一目的在于提供一种计算机可读存储介质，包括指令，当其在计算机上运行时，使得计算机执行所述的智能光缆在线监测方法。
综上所述，本发明的优点及积极效果为：
本发明步通过监测节点对传输数据有效性进行校验；处理器对校验后数据进行处理后，通过搭载的中央处理模块进行损坏位置定位；预警信息处理模块对损坏位置定位信息处理为分离为两个数据包分别通过通信模块进行传输，并进行打包处理；光缆将打包处理后的损坏位置信息进行传输；显示查询模块通过中央处理模块搭载存储器将历史故障信息进行存储，可以供往后用户查询光纤故障信息或为设备升级更换提供很好的数据查询支持，减短维修周期，为维护用户提供方便。本发明能够实现智能光缆实时监测；数据传输不易间断；可靠性好。
本发明提供的中央处理模块发射一段载波信号后，紧接着测量接收信号强度，依据来确定预警信息处理模块的感应器的有无以及与中央处理模块的相对方位和距离。基本原理是：载波信号结束后，由于预警信息处理模块的感应器自身谐振电路的存在，会产生逐渐衰减的谐振频率信号，中央处理模块接收该信号并计算对应的接收信号强度，该值由预警信息处理模块的感应器与中央处理模块的相对方位和距离决定；为消除环境干扰，中央处理模块发射载波前，首先测量空载时的接收信号强度作为环境信号强度。该方法改变了传统的应用方式，特别适合于探测和定位隐蔽工程中的预警信息处理，也适用于传统应用，通过探测预警信息处理模块的感应器来触发读取操作，降低中央处理模块功耗。
附图说明
图1是本发明提供的智能光缆在线监测系统监测方法。
图2是本发明提供的智能光缆在线监测系统示意图。
图3是本发明提供的智能光缆在线监测系统原理图。
图中：1、第一监测节点；2、监测节点第二；3、第五监测节点；4、主光缆；5、副光缆；6、处理器；7、监测节点组；8、中央处理模块；9、功率放大器模块；10、预警信息处理模块；11、通信模块；12、显示查询模块；13、数据存储模块；14、故障确定模块；15、远程控制终端；16、数据接口模块；17、主控模块。
具体实施方式
为能进一步了解本发明的发明内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下。
现有技术的光缆在线监测光缆不能够实现智能光缆实时监测。数据传输容易间断。运行中可靠性差。光缆在进行故障修复或设备升级更换过程中，现有技术没有实现可以对历史故障信息进行借鉴。
为解决上述技术问题，下面结合附图对本发明的结构作详细的描述。
如图1所示，本发明提供的智能光缆在线监测监测方法包括：
S101，监测节点对传输数据有效性进行校验。
S102，处理器对校验后数据进行处理后，通过搭载的中央处理模块进行损坏位置定位；预警信息处理模块对损坏位置定位信息处理为分离为两个数据包分别通过通信模块进行传输，并进行打包处理。
S103，光缆将打包处理后的损坏位置信息进行传输。
步骤S101中，有效性的判定方法为：如果数据中出现连续五个字节的高电平或低电平则判定无效，否则有效。
在本发明实施例中，步骤S102中央处理模块进行损坏位置定位的方法包括：
首先，中央处理模块周期性地发送探索载波信号，计算每个探索周期的返回信号强度及环境信号强度。
其次，预警信息处理模块对返回的信号强度及环境信号强度，搭建光缆监控运行数据包，利用监测节点组采集光缆光缆运行数据，并将运行数据储存到预警信息处理模块数据库中，在预警信息处理模块数据库中每个光缆元件对应设置光缆的限定阈值，并将已知的光缆运行运行数据时间段进行标记。
从光缆运行数据中甄别出损坏数据，筛选出大于限定阈值或者等于0的运行数据，光缆元件运行数据为0的数据，若在检修、故障、备用光缆已知光缆停用时间段之内，作为正常数据，否则作为损坏数据处理。通过对比，得到光缆损坏运行数据的修正值。
接着，得到探索周期预警信息处理模块的感应器返回的有效信号强度，计算多个探索周期的有效信号强度的均值作为感应器的返回信号强度。
最后根据中央处理模块稳定后得到的返回信号强度，得到感应器与中央处理模块之间的距离，实现预警信息处理模块的感应器的准确定位。
感应器探索信号是中央处理模块周期性地发射的一小段一小段的载波信号，每个小段的载波周期数为N，每个小段之间的间隔为T，N的取值确保预警信息处理模块的感应器天线感应到足够能量。T的取值要确保预警信息处理模块的感应器前一个探索周期的返回信号不会干扰本周期信号强度信号的计算，即感应器上一周期接收的能量已经完全衰减。
所述中央处理模块首先测量环境信号强度。然后发射N个周期的探测性载波信号，再之后测量返回信号强度，两次测量方法相同，并构成一个探索周期。
搭建光缆监控运行数据包中，进一步包括：
利用监测节点组采集光缆光缆运行数据，并将数据储存到预警信息处理模块数据库中，数据存储是以每个光缆元件具有唯一的ID身份号，然后每个ID号下面对应该元件全年的运行数据，同时，每个元件设置光缆的限定阈值，将线路稳定控制限额和光缆额定容量作为光缆元件的限定阈值。
所述中央处理模块包括：
修复模块，用于输入输出控制、任务调度、信号调制、AD转换器控制、数字滤波、波形识别和计算。
发射模块，与修复模块连接，用于将调制后的信号进行功率放大，通过天线发射出去。
接收电路模块，与发射模块连接，与天线相连，用于从天线接收预警信息处理模块的感应器返回信号。
放大滤波模块，与接收电路模块连接，接收到的返回信号属于微弱信号，对该信号进行滤波放大后才能进行数字化采样。
AD转换模块，与放大滤波模块连接，用于对放大滤波后的信号进行固定周期采样。
所述修复模块进一步包括：
输入输出控制器，用于对键盘输入进行编解码，生成用户命令。
信号调制模块，用于载波信号的产生及将需要发送给预警信息处理模块的感应器的命令调制在载波信号上。
数字滤波模块，用于对采样得到的数字信号进行带宽滤波，去除干扰。
波形识别模块，用于对滤波后的数字信号计算局部极大值，识别出一个周期的波形。
计算及解码模块，用于从波形数据中计算接收信号强度，依据预警信息处理模块的感应器返回信号的编码规则，对信号进行解码，提取预警信息处理模块的感应器返回的数据。
步骤S102中，中央处理模块将损坏位置定位传输至预警信息处理模块中，通过功率放大器对损坏位置信息进行信号放大处理，再传输至预警信息处理模块。
所述步骤S102中，首次出现数据无效的监测节点和上一个节点之间为光缆损坏位置。
步骤S103中，处理器对校验后数据进行处理后，或直接通过副光缆进行传输。
如图2所示，本发明提供的智能光缆在线监测系统包括：第一监测节点1、第二监测节点2、第五监测节点3、主光缆4、副光缆5、处理器6。
所述第一监测节点1、第二监测节点2直到第五监测节点3顺次等距固定在主光缆4和副光缆5上。第三监测节点、第四监测节点均位于第二监测节点2与第五监测节点3之间。
所述第一监测节点1、第二监测节点2和第五监测节点3通过串口与处理器相连。
如图3所示，本发明提供的智能光缆在线监测系统进一步包括：监测节点组7(包括多个第一监测节点1、第二监测节点2和第五监测节点3)、中央处理模块8、功率放大器模块9、预警信息处理模块10、通信模块11、显示查询模块12、数据存储模块13、故障确定模块14、远程控制终端15、数据接口模块16、主控模块17。
所述监测节点组7通过多个串口与中央处理模块8相连。
所述主控模块17，将中央处理模块8、功率放大器模块9、预警信息处理模块10、通信模块11、显示查询模块12、数据存储模块13、故障确定模块14、远程控制终端15、通过数据接口模块16依次相连。
所述中央处理模块8与主控模块17相连接，负责节点信息的数据校验和处理，起到临时节点的作用。
所述功率放大器模块9用于放大信号，弥补处理过程中的损耗。
所述预警信息处理模块10与主控模块17相连接，将数据信息和损坏信息分离为两个数据包分别传输，并进行打包处理。
所述通信模块11与主控模块17相连接，将待传输数据进行打包、校验和发送。
所述显示查询模块12与主控模块17相连接，通过中央处理模块搭载存储器将历史故障信息进行存储；
所述数据存储模块13与主控模块17相连接，通过存储器对传输数据、校验数据以及历史故障信息进行存储。
所述故障确定模块14与主控模块17相连接，通过中央处理模块确定光缆故障位置后，将故障数据传输至远程控制终端。
所述远程控制终端15与主控模块17相连接，通过屏幕显示实时监测的故障光缆的地理位置信息，并及时发现、处理预警信息。维护用户可通过远程控制终端查询历史故障信息。
所述数据接口模块16与主控模块17相连接，通过双向处理的方式完成数据之间的转换过程。
所述监测节点组7包括多个第一监测节点1、第二监测节点2和第三监测节点。
在本发明实施例中，所述通信模块11，通过内部程序对传输数据进行打包、校验和发送处理。通过数据接口模块16完成模块之间连接和数据通信。数据接口模块的处理过程为双向处理，主要将TCP/IP数据转换为内部消息数据，并对数据进行打包。通过将内部消息数据与数据库中已经存储的无故障数据进行对比，数据不一致则对故障数据进行标记、校验。采用发送/接收消息的形式进行数据的传送。
在上述实施例中，可以全部或部分地通过软件、硬件、固件或者其任意组合来实现。当使用全部或部分地以计算机程序产品的形式实现，所述计算机程序产品包括一个或多个计算机指令。在计算机上加载或执行所述计算机程序指令时，全部或部分地产生按照本发明实施例所述的流程或功能。所述计算机可以是通用计算机、专用计算机、计算机网络、或者其他可编程装置。所述计算机指令可以存储在计算机可读存储介质中，或者从一个计算机可读存储介质向另一个计算机可读存储介质传输，例如，所述计算机指令可以从一个网站站点、计算机、服务器或数据中心通过有线(例如同轴电缆、光纤、数字用户线(DSL)或无线(例如红外、无线、微波等)方式向另一个网站站点、计算机、服务器或数据中心进行传输)。所述计算机可读取存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质或者是包含一个或多个可用介质集成的服务器、数据中心等数据存储光缆。所述可用介质可以是磁性介质，(例如，软盘、硬盘、磁带)、光介质(例如，DVD)、或者半导体介质(例如固态硬盘SolidStateDisk(SSD))等。
以上所述仅是对本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改，等同变化与修饰，均属于本发明技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种智能光缆在线监测系统，其特征在于，所述智能光缆在线监测系统包括：
监测节点组，通过多个串口与中央处理模块相连；
主控模块，与中央处理模块、功率放大器、预警信息处理模块、通信模块、显示查询模块、数据存储模块、故障确定模块、远程控制终端通过数据接口模块依次相连；用于调度上述模块运行状态；
中央处理模块，与主控模块相连接，负责节点信息的数据校验和处理；
功率放大器模块，用于放大信号；
预警信息处理模块，与主控模块相连接，将数据信息和损坏信息分离为两个数据包分别传输，并进行打包处理；
通信模块，与主控模块相连接，将待传输数据进行打包、校验和发送；
显示查询模块，与主控模块相连接，通过中央处理模块搭载存储器将历史故障信息进行存储；
数据存储模块，与主控模块相连接，通过存储器对传输数据、校验数据以及历史故障信息进行存储；
故障确定模块，与主控模块相连接，通过中央处理模块确定光缆故障位置后，将故障数据传输至远程控制终端；
远程控制终端，与主控模块相连接，通过屏幕显示实时监测的故障光缆的地理位置信息，并及时发现、处理预警信息；维护用户可通过远程控制终端查询历史故障信息；
数据接口模块，与主控模块相连接，通过双向处理的方式完成数据之间的转换过程，完成模块之间连接和数据通信；还用于将TCP/IP数据转换为内部消息数据，并对数据进行打包；通过将内部消息数据与数据库中已经存储的无故障数据进行对比，数据不一致则对故障数据进行标记、校验；采用发送/接收消息的形式进行数据的传送。
2.如权利要求1所述的智能光缆在线监测系统，其特征在于，所述监测节点组包括第一监测节点、第二监测节点、第五监测节点、主光缆、副光缆、处理器；
所述第一监测节点、第二监测节点和第五监测节点顺次等距固定在主光缆和副光缆上；
所述第一监测节点、第二监测节点和第三监测节点均通过串口与处理器相连；
所述第一监测节点、第二监测节点和第五监测节点对传输数据有效性进行校验；
所述处理器对校验后数据进行处理后，进行损坏位置定位；
主光缆、副光缆均将打包处理后的损坏位置信息进行传输。
3.一种如权利要求1所述智能光缆在线监测系统的智能光缆在线监测方法，其特征在于，所述智能光缆在线监测方法包括以下步骤：
步骤一，监测节点对传输数据根据是否出现连续五个字节的高电平或低电平判定方式校验传输数据有效性，是，则为无效；否，则有效；
步骤二，处理器对校验后数据进行处理后，通过搭载的中央处理模块进行损坏位置定位；接着预警信息处理模块对损坏位置定位信息分离为两个数据包，分别通过通信模块进行传输，并进行打包处理；
步骤三，光缆将打包处理后的损坏位置信息进行传输。
4.如权利要求3所述的智能光缆在线监测方法，其特征在于，步骤二中央处理模块进行损坏位置定位的方法包括：
首先，中央处理模块周期性地发送探索载波信号，计算每个探索周期的返回信号强度及环境信号强度；
其次，预警信息处理模块对返回的信号强度及环境信号强度，搭建光缆监控运行数据包，利用监测节点组采集光缆光缆运行数据，并将运行数据储存到预警信息处理模块数据库中，在预警信息处理模块数据库中每个光缆元件对应设置光缆的限定阈值，并将已知的光缆运行运行数据时间段进行标记；
然后，从光缆运行数据中甄别出损坏数据，筛选出大于限定阈值或者等于0的运行数据，光缆元件运行数据为0的数据，若在检修、故障、备用光缆已知光缆停用时间段之内，作为正常数据，否则作为损坏数据处理；通过对比，得到光缆损坏运行数据的修正值。
5.如权利要求4所述的智能光缆在线监测方法，其特征在于，得到光缆损坏运行数据的修正值后，获取探索周期预警信息处理模块的感应器返回的有效信号强度，计算出多个探索周期的有效信号强度的均值作为感应器的返回信号强度；
并根据中央处理模块稳定后得到的返回信号强度，得到感应器与中央处理模块之间的距离，实现预警信息处理模块的感应器的准确定位。
6.如权利要求4所述的智能光缆在线监测方法，其特征在于，感应器探索信号是中央处理模块周期性地发射的一小段一小段的载波信号，每个小段的载波周期数为N，每个小段之间的间隔为T，N的取值确保预警信息处理模块的感应器天线感应到足够能量；T的取值要确保预警信息处理模块的感应器前一个探索周期的返回信号不会干扰本周期信号强度信号的计算，即感应器上一周期接收的能量已经完全衰减；
所述中央处理模块首先测量环境信号强度；然后发射N个周期的探测性载波信号，再之后测量返回信号强度，两次测量方法相同，并构成一个探索周期；
搭建光缆监控运行数据包中，进一步包括：
利用监测节点组采集光缆光缆运行数据，并将数据储存到预警信息处理模块数据库中，数据存储是以每个光缆元件具有唯一的ID身份号，然后每个ID号下面对应该元件全年的运行数据，同时，每个元件设置光缆的限定阈值，将线路稳定控制限额和光缆额定容量作为光缆元件的限定阈值；
所述中央处理模块通过集成的修复模块输入输出控制、任务调度、信号调制、AD转换器控制、数字滤波、波形识别和计算；
通过集成的发射模块用于将调制后的信号进行功率放大，通过天线发射出去；
通过集成的接收电路模块从天线接收预警信息处理模块的感应器返回信号；
通过集成的放大滤波模块接收到的返回信号属于微弱信号，对该信号进行滤波放大后才能进行数字化采样；
通过集成的AD转换模块对放大滤波后的信号进行固定周期采样；
所述修复模块通过集成的输入输出控制器对键盘输入进行编解码，生成用户命令；
通过集成的信号调制模块对载波信号的产生及将需要发送给预警信息处理模块的感应器的命令调制在载波信号上；
通过集成的数字滤波模块对采样得到的数字信号进行带宽滤波，去除干扰；
通过集成的波形识别模块对滤波后的数字信号计算局部极大值，识别出一个周期的波形；
通过集成的计算及解码模块从波形数据中计算接收信号强度，依据预警信息处理模块的感应器返回信号的编码规则，对信号进行解码，提取预警信息处理模块的感应器返回的数据。
7.如权利要求3所述智能光缆在线监测方法，其特征在于，步骤二中，中央处理模块将损坏位置定位传输至预警信息处理模块中，通过功率放大器对损坏位置信息进行信号放大处理，再传输至预警信息处理模块；
所述步骤二中，首次出现数据无效的监测节点和上一个节点之间为光缆损坏位置；
所述步骤三中，处理器对校验后数据进行处理后，或直接通过副光缆进行传输。
8.一种计算机程序产品，其特征在于，所述计算机程序产品运行与计算机，运行中执行权利要求3～7任意一项所述的智能光缆在线监测方法。
9.一种终端，其特征在于，所述终端搭载实现权利要求3～7任意一项所述智能光缆在线监测方法的控制器。
10.一种计算机可读存储介质，包括指令，当其在计算机上运行时，使得计算机执行如权利要求3-7任意一项所述的智能光缆在线监测方法。
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111504440A (zh) * 2020-04-28 2020-08-07 深圳市特发信息股份有限公司 一种具有定位和报警功能的自然破坏光缆行为监测系统
CN112082642A (zh) * 2020-09-14 2020-12-15 江苏华世远电力技术有限公司 一种可自动预警的模块化电缆沟系统
CN112669549A (zh) * 2020-12-25 2021-04-16 广东电网有限责任公司潮州供电局 一种电缆沟井的施工事件预警方法及相关装置
CN113055085A (zh) * 2021-02-04 2021-06-29 国网山西省电力公司太原供电公司 一种电力通信网络运维装置
CN116545529A (zh) * 2023-07-06 2023-08-04 国网浙江省电力有限公司湖州供电公司 基于光缆运维路径的故障数据处理方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004248316A (ja) * 2004-04-05 2004-09-02 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> 故障箇所同定方法
CN103516427A (zh) * 2013-10-25 2014-01-15 国家电网公司 基于gis的通信光缆在线监测方法及系统
CN105005939A (zh) * 2015-07-09 2015-10-28 国网天津市电力公司 基于点对点倍比法的电网跳跃运行数据甄别与修正方法
CN105373753A (zh) * 2015-12-18 2016-03-02 西安电子科技大学 一种利用移动rfid阅读器对应答器搜索和相对定位的方法
CN205829625U (zh) * 2016-07-06 2016-12-21 江苏江城电气有限公司 一种基于光纤传输的智能母线在线检测仪
CN207304565U (zh) * 2017-08-17 2018-05-01 上海长弋通信技术有限公司 一种具备光缆在线监测功能的hfc网络管理系统

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004248316A (ja) * 2004-04-05 2004-09-02 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> 故障箇所同定方法
CN103516427A (zh) * 2013-10-25 2014-01-15 国家电网公司 基于gis的通信光缆在线监测方法及系统
CN105005939A (zh) * 2015-07-09 2015-10-28 国网天津市电力公司 基于点对点倍比法的电网跳跃运行数据甄别与修正方法
CN105373753A (zh) * 2015-12-18 2016-03-02 西安电子科技大学 一种利用移动rfid阅读器对应答器搜索和相对定位的方法
CN205829625U (zh) * 2016-07-06 2016-12-21 江苏江城电气有限公司 一种基于光纤传输的智能母线在线检测仪
CN207304565U (zh) * 2017-08-17 2018-05-01 上海长弋通信技术有限公司 一种具备光缆在线监测功能的hfc网络管理系统

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111504440A (zh) * 2020-04-28 2020-08-07 深圳市特发信息股份有限公司 一种具有定位和报警功能的自然破坏光缆行为监测系统
CN112082642A (zh) * 2020-09-14 2020-12-15 江苏华世远电力技术有限公司 一种可自动预警的模块化电缆沟系统
CN112669549A (zh) * 2020-12-25 2021-04-16 广东电网有限责任公司潮州供电局 一种电缆沟井的施工事件预警方法及相关装置
CN113055085A (zh) * 2021-02-04 2021-06-29 国网山西省电力公司太原供电公司 一种电力通信网络运维装置
CN116545529A (zh) * 2023-07-06 2023-08-04 国网浙江省电力有限公司湖州供电公司 基于光缆运维路径的故障数据处理方法
CN116545529B (zh) * 2023-07-06 2023-09-12 国网浙江省电力有限公司湖州供电公司 基于光缆运维路径的故障数据处理方法

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