CN112924141A - 一种光缆操作点定位方法和定位装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种光缆操作点定位方法和定位装置，通过对比光缆弯曲变形前后的后向散射信号幅度的测试曲线，来定位操作点，并将比对结果数据通过图例展示出来，让使用方对操作点的情况一目了然，直观、简洁，便于用户更好地维护光缆，采取相应措施，对于提升业务运营质量和公司价值具有很强的效果，同时也可以产生明显的经济效益和社会效益。
Description
技术领域
本发明涉及一种光缆操作点定位方法和定位装置，属于光信号通信测试技术。
背景技术
目前，通信光缆在网络强国、数字中国以及5G等建设中，重要性越来越强，光缆线路的安全性和稳定性将直接影响通信网络的安全性和可靠性。而光缆线路使用过程中，由于发生施工挖断、车船拉断、人为破坏、产品质量等原因会导致故障，并且随着光缆在网时间的变长，光缆纤芯质量也会发生变化，在光缆故障抢修、工程规划建设时，需要尽快确认光缆故障点或操作点位置，以缩短故障抢修或光缆确认时间。现有技术通常采用光时域反射仪对光缆纤芯进行距离测试，根据测试长度进行现场的实际位置查找，但由于路由偏差、光缆冗余等因素，导致预测和实际偏差较大，并且光缆长度越长偏差越大，延长了故障定位和故障处理的时间；若光缆在正常使用时想确认操作点的位置难度将会更大，通常需要先找到光缆接头盒中断光缆纤芯，再进行断纤测试，最后确实长度，该操作极易造成业务中断以及接头盒二次封装带来的质量问题，这个给使用者带来了很大的困扰。
发明内容
发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种光缆操作点定位方法和定位装置，能够简单、快速、准确定位操作点位置，提高故障定位和故障处理的速度。
技术方案：为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：
一种光缆操作点定位方法，包括如下步骤：
S1、在待测光缆静止情况下，随机抽取待测光缆中的一根纤芯，通过光时域反射仪（Optical Time-Domain Reflectometer，简称OTDR）获取该纤芯反馈的后向散射信号幅度的测试曲线，将该测试曲线保存为模板曲线；
S2、在待测光缆的待测操作点对光缆进行弯曲变形或晃动，光缆弯曲变形的幅度或晃动造成的光缆弯曲变形的幅度大于光缆的最短弯曲半径（避免过度弯曲形成弯折，损伤纤芯）；在弯曲变形后或晃动过程中，再次使用光时域反射仪获取所述纤芯反馈的后向散射信号幅度的测试曲线，将该测试曲线保存为二次曲线；
S3、对模板曲线和二次曲线进行滤波（去除两条曲线中明显的异常数据），对比滤波后的模板曲线和二次曲线，将区别最大的位置确定为光缆操作点的位置。
光时域反射仪是通过对测量曲线的分析，了解纤芯的均匀性、缺陷、断裂、接头耦合等若干性能的仪器。
我们知道，OTDR对光纤的测量，正常的晃动或弯曲并不会影响光信号在纤芯中的传播，但通过使用我们的设计方法或装置，正常的晃动或弯曲就会影响光信号在纤芯中的传播，而本发明就是基于这一原理来设计的。经反复测验，这种方法能够将操作点的定位误差缩小的20米以内，大大提高了定位精度；并且，该方法实施起来也是相当方便和快速的。
优选的，通过二维坐标图展示滤波后的模板曲线和二次曲线，二维坐标图的X轴表征光纤的长度，二维坐标图的Y轴表征光纤的后向散射信号幅度；光纤同一位置上模板曲线和二次曲线的间距作为两条曲线在该位置的区别，间距最大的位置即区别最大的位置。
优选的，模板曲线的测试光源直接进入纤芯进行模板曲线的测试，二次曲线的测试光源采用模板曲线的测试光源经起偏器/检偏器后进入纤芯进行二次曲线的测试。
上述任一光缆操作点定位方法使用的定位装置，包括雪崩光电二极管、2×2光开关和起偏器/检偏器，2×2光开关包括两个输入端口和两个输出端口，两个输入端口分为称为in1端口和in2端口，两个输出端口分别称为out1端口和out2端口，起偏器/检偏器的输入端接out2端口，起偏器/检偏器的输出端接in2端口，雪崩光电二极管产生的光经in1端口进入2×2光开关，2×2光开关的out1端口作为该定位装置的光源输出端a1，光源输出端a1用于连接光纤的光源接入端a2。
该定位装置在进行定位时需要进行两次测试，并且两次测试时2×2光开关是处于不同的工作模式的，起偏器/检偏器在第二次测试时发挥作用，具体为：第一次测试时，in1端口和out1端口直接连接，in2端口和out2端口关闭，雪崩光电二极管产生的光经in1端口进入2×2光开关，再从out1端口进入选中纤芯，光信号通过纤芯传输后，该纤芯反馈的后向散射信号幅度的测试曲线，将该测试曲线保存为模板曲线；第二次测试时，in1端口和out2端口直接连接，in2端口和out1端口直接连接，雪崩光电二极管产生的光经in1端口进入2×2光开关，再从out2端口进入起偏器/检偏器，经起偏器/检偏器处理后经in2端口回到2×2光开关，再从out1端口进入选中纤芯，光信号通过纤芯传输后，该纤芯反馈的后向散射信号幅度的测试曲线，将该测试曲线保存为二次曲线。需要注意的是：第一次测试时，保持待测光缆静止；第二次测试时，待测光缆相对于第一次测试时是发生了弯曲变化的，这种变化可以是弯曲变形（静态）导致的，也可以是晃动（动态）导致的。
优选的，还包括显示装置，用于显示模板曲线和二次曲线。
有益效果：本发明提供的光缆操作点定位方法和定位装置，创造性地使用光缆正常弯曲不会引起光信号在纤芯内的传播这一特性进行操作点检测，操作简单、效率高、定位准确；同时，采用显示装置将对比结果通过图形化方式展示处理，让使用方对操作点的情况一目了然，直观、简洁，便于用户更好地维护光缆，采取相应措施，对于提升业务运营质量和公司价值具有很强的效果，同时也可以产生明显的经济效益和社会效益。
附图说明
图1为本发明方法的实施流程示意图；
图2为本发明装置的连接示意图。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本发明作具体的介绍。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
如图2所示为一种光缆操作点定位装置，包括雪崩光电二极管1、2×2光开关2、起偏器/检偏器3和显示装置，2×2光开关2包括两个输入端口和两个输出端口，两个输入端口分为称为in1端口和in2端口，两个输出端口分别称为out1端口和out2端口，起偏器/检偏器3的输入端接out2端口，起偏器/检偏器3的输出端接in2端口，雪崩光电二极管1产生的光经in1端口进入2×2光开关2，2×2光开关2的out1端口作为该定位装置的光源输出端a1。使用该定位装置进行定位，包括如下步骤：
S1、在待测光缆的光缆成端ODF架4中随机选择一个纤芯，连接该定位装置的光源输出端a1和该纤芯的光源接入端a2；初步确认操作点可能的位置，也即确认待测操作点；
S2、调整2×2光开关的工作模式，in1端口和out1端口直接连接，in2端口和out2端口关闭，雪崩光电二极管产生的光经in1端口进入2×2光开关，再从out1端口进入选中纤芯，光信号在纤芯内传输；在待测光缆静止情况下，通过光时域反射仪获取该纤芯反馈的后向散射信号幅度的测试曲线，将该测试曲线保存为模板曲线；
S3、调整2×2光开关的工作模式，in1端口和out2端口直接连接，in2端口和out1端口直接连接，雪崩光电二极管产生的光经in1端口进入2×2光开关，再从out2端口进入起偏器/检偏器，经起偏器/检偏器处理后经in2端口回到2×2光开关，再从out1端口进入选中纤芯，光信号在纤芯内传输；在待测光缆的待测操作点对光缆进行弯曲变形或晃动，光缆弯曲变形的幅度或晃动造成的光缆弯曲变形的幅度大于光缆的最短弯曲半径；在弯曲变形后或晃动过程中，再次使用光时域反射仪获取所述纤芯反馈的后向散射信号幅度的测试曲线，将该测试曲线保存为二次曲线；
S4、对模板曲线和二次曲线进行滤波，通过二维坐标图展示滤波后的模板曲线和二次曲线，二维坐标图的X轴表征光纤的长度，二维坐标图的Y轴表征光纤的后向散射信号幅度；光纤同一位置上模板曲线和二次曲线的间距作为两条曲线在该位置的区别，间距最大的位置即区别最大的位置，将区别最大的位置确定为光缆操作点的位置。
本案提供的光缆操作点定位装置和定位方法，将比对结果数据通过图例展示出来，让使用方对操作点的情况一目了然，直观、简洁，便于用户更好地维护光缆，采取相应措施，对于提升业务运营质量和公司价值具有很强的效果，同时也可以产生明显的经济效益和社会效益。某运营商基于本案设计的定位装置和定位方法进行定位，单地市光缆运维年节省人工约1500人天，减少人员约4-8人，实现IT换人的目标；由于光纤中断抢修时长缩短，大大提升了通信光缆的安全性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，上述实施例不以任何形式限制本发明，凡采用等同替换或等效变换的方式所获得的技术方案，均落在本发明的保护范围内。
Claims (5)
1.一种光缆操作点定位方法，其特征在于：包括如下步骤：
S1、在待测光缆静止情况下，随机抽取待测光缆中的一根纤芯，通过光时域反射仪获取该纤芯反馈的后向散射信号幅度的测试曲线，将该测试曲线保存为模板曲线；
S2、在待测光缆的待测操作点对光缆进行弯曲变形或晃动，光缆弯曲变形的幅度或晃动造成的光缆弯曲变形的幅度大于光缆的最短弯曲半径；在弯曲变形后或晃动过程中，再次使用光时域反射仪获取所述纤芯反馈的后向散射信号幅度的测试曲线，将该测试曲线保存为二次曲线；
S3、对模板曲线和二次曲线进行滤波，对比滤波后的模板曲线和二次曲线，将区别最大的位置确定为光缆操作点的位置。
2.根据权利要求1所述的光缆操作点定位方法，其特征在于：通过二维坐标图展示滤波后的模板曲线和二次曲线，二维坐标图的X轴表征光纤的长度，二维坐标图的Y轴表征光纤的后向散射信号幅度；光纤同一位置上模板曲线和二次曲线的间距作为两条曲线在该位置的区别，间距最大的位置即区别最大的位置。
3.根据权利要求1所述的光缆操作点定位方法，其特征在于：模板曲线的测试光源直接进入纤芯进行模板曲线的测试，二次曲线的测试光源采用模板曲线的测试光源经起偏器/检偏器后进入纤芯进行二次曲线的测试。
4.一种权1~3所述的任一光缆操作点定位方法使用的定位装置，其特征在于：包括雪崩光电二极管（1）、2×2光开关（2）和起偏器/检偏器（3），2×2光开关（2）包括两个输入端口和两个输出端口，两个输入端口分为称为in1端口和in2端口，两个输出端口分别称为out1端口和out2端口，起偏器/检偏器（3）的输入端接out2端口，起偏器/检偏器（3）的输出端接in2端口，雪崩光电二极管（1）产生的光经in1端口进入2×2光开关（2），2×2光开关（2）的out1端口作为该定位装置的光源输出端a1，光源输出端a1用于连接光纤的光源接入端a2。
5.根据权利要求4所述的定位装置，其特征在于：还包括显示装置，用于显示模板曲线和二次曲线。
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