CN114039658B - 基于相干光的智能光纤监测系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于相干光的智能光纤监测系统,包括光纤监测模块、链路性能分析模块和故障定位排除模块。本发明优点是首次将相干光技术应用到光纤检测领域，实现对光纤系统进行实时在线监控，且不影响光纤业务数据的传输，同时还可以进行光纤历史特征比对，自动完成对储备光纤或者在线光纤的定期巡检任务，实时监测光纤的衰减情况，辅助分析故障的原因，精确定位故障点距离，输出光纤资源质量信息报表，科学预警，便于运维人员了解光缆劣化情况，时、快速抢修及维护；提高工程业务的开通效率，从而达到减少故障次数、缩短故障时间，提高光缆网络的通信可靠性。
Description
技术领域
本发明涉及光纤监测领域，尤其是涉及基于相干光的智能光纤监测系统。
背景技术
随着数据通讯量的急剧增长，作为信息高速公路的媒介，光纤通信的作用越来越重要。但由于光纤自身的物理特点，容易造成光纤中断等故障，从而对用户造成巨大的损失。面对数量如此巨大和拓扑架构如此复杂的光纤通信网络，和海量的光配线节点，如何保证整个光纤通信网络的稳定，监测光通信网络的状态，及时处理光纤中的各种故障及问题，成为光纤通信网络的首要问题。
目前常用的光纤监测技术是在精准时钟电路的控制之下，按照设定的参数向光口发射光脉冲信号，之后不断的按照一定的时间间隔从光口接收从光纤中反射回的光信号，分别按照瑞利背向散射（测试光缆的损耗）和菲涅尔反射（测试光缆的反射）的原理对光纤进行相应的测试。该光纤监测技术普遍存在时间盲区和衰减盲区，因此定位精度不高，也不适合长期实时对光纤链路进行监测。
发明内容
本发明目的在于提供一种基于相干光的智能光纤监测系统，实现对光纤系统进行实时在线监控，提高光纤维护的效率。
为实现上述目的，本发明采取下述技术方案：
本发明所述一种基于相干光的智能光纤监测系统，包括光纤监测模块、链路性能分析模块和故障定位排除模块；
所述光纤监测模块，基于相干光监测技术，使用独特编码调制的连续的弱激光脉冲组，通过独特的算法运算，监测光链路的长度，损耗，接头，故障位置；
所述链路性能分析模块，通过连续不间断的数据采集，分析被监测光纤端到端性能变化趋势，判定光缆的未来可用性，以及链路中性能较差的区段，便于及时排查更换；
所述故障定位排除模块，用于根据链路性能分析模块的分析结果，精确判断链路损耗变大的位置点，进行故障位置点修正，发出告警，为故障排查提供准确的依据。
进一步地，所述链路性能分析模块，能够生成长期链路性能统计分析数据，为继电保护系统的升级改造提供有力的数据支持。
进一步地，建立了不同季节室外环境与光缆性能的数学参考模型，所述故障定位排除模块，结合数学参考模型，进行故障位置点修正。
本发明优点在于首次将相干光技术应用到光纤检测领域，实现对光纤系统进行实时在线监控，且不影响光纤业务数据的传输，同时还可以进行光纤历史特征比对，自动完成对储备光纤或者在线光纤的定期巡检任务，实时监测光纤的衰减情况，辅助分析故障的原因，精确定位故障点距离，输出光纤资源质量信息报表，科学预警，便于运维人员了解光缆劣化情况，时、快速抢修及维护；提高工程业务的开通效率，从而达到减少故障次数、缩短故障时间，提高光缆网络的通信可靠性。
附图说明
图1是本发明所述基于相干光的智能光纤监测系统框图。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1所示，本发明所述一种基于相干光的智能光纤监测系统，包括光纤监测模块、链路性能分析模块和故障定位排除模块；
其中，光纤监测模块，基于相干光监测技术（Co related-OTDR技术），使用经过独特编码调制的连续的弱激光脉冲组，通过独特的算法运算，监测光链路的长度，损耗，接头，故障位置等信息；
相干光监测技术使用低功率数字编码激光器，仅产生少量单脉冲，并产生大量连续不间断的调制脉冲，注入到被监测光纤中。光纤的反射信号被收集，解调，通过专用的算法计算，获得整个光链路的长度，衰耗，断点和连接器的精确位置。相干光监测技术计算光链路的长度不是基于脉冲的宽度，能够精确定位任何超过光纤反射阈值的反射点，在整个光链路的范围内定位精度可达到1米。
链路性能分析模块，通过连续不间断的高精度性能数据采集，分析出被监测的链路端到端性能变化趋势；判定光缆的未来可用性，以及链路中性能较差的区段，及时排查更换，并生产长期链路性能统计分析数据，为继电保护系统的升级改造提供有力的数据支持；
故障定位排除模块，建立不同季节室外环境与光缆性能的数学参考模型，根据链路性能分析模块的分析结果，精确判断链路损耗变大的位置点；再结合数学参考模型，进行故障位置点修正，发出告警，为故障排查提供准确的依据；例如，在邓州地区，户外温差从0-50°C范围变化，对光缆保护层的物理特性造成很大影响；且电力光缆链路主要是架空为主，受到风力的影响很大，进而影响光缆性能的高精度监测，为了消除室外环境对光缆性能监测的影响，建立不同季节室外环境与光缆性能的数学参考模型，结合链路性能分析模块，消除室外环境的影响，避免产生错误数据，引发错误告警。
Claims (1)
1.一种基于相干光的智能光纤监测系统，其特征在于：包括光纤监测模块、链路性能分析模块和故障定位排除模块；
所述光纤监测模块，基于相干光监测技术，使用独特编码调制的连续的弱激光脉冲组，通过独特的算法运算，监测光链路的长度，损耗，接头，故障位置；
所述链路性能分析模块，通过连续不间断的数据采集，分析被监测光纤端到端性能变化趋势，判定光缆的未来可用性，以及链路中性能较差的区段，便于及时排查更换；
所述故障定位排除模块，用于根据链路性能分析模块的分析结果，精确判断链路损耗变大的位置点，进行故障位置点修正，发出告警，为故障排查提供准确的依据；
所述链路性能分析模块，能够生成长期链路性能统计分析数据，为继电保护系统的升级改造提供有力的数据支持；
所述基于相干光的智能光纤监测系统还建立了不同季节室外环境与光缆性能的数学参考模型，所述故障定位排除模块，结合所述数学参考模型，进行故障位置点修正。
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