CN114614887A - 一种光缆路由识别系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种光缆路由识别系统及方法，用于对敷设在地面下的待探测光缆的光缆路由进行识别，其系统包括：敲击时间获取装置、光缆探测器以及数据处理器；所述敲击时间获取装置用于敲击敷设有所述待探测光缆的地面，并获取真实敲击时间；所述光缆探测器用于获取经过敲击后的所述待探测光缆的后向瑞利散射光信号；所述数据处理器用于接收所述真实敲击时间以及所述后向瑞利散射光信号，并根据所述真实敲击时间以及所述后向瑞利散射光信号从多种敲击事件中确定真实敲击事件，根据所述真实敲击事件确定所述光缆路由。本发明通过真实敲击时间可从后向瑞利散射光信号中准确判断出人为敲击事件，提高了光缆路由的识别准确率和效率。
Description
技术领域
本发明涉及光缆定位与识别技术领域，具体涉及一种光缆路由识别系统及方法。
背景技术
光缆是目前信息传输的最重要载体之一，在我们工作生活中发挥着重要作用。目前，全世界敷设的光缆有数亿公里。对海量光缆的光缆路由管理就成为了一个难题，没有精准的路由管理，光缆的维护就成了一个大问题。
针对光缆的路由管理，目前主要有几种方式，一种是标识牌，通过设置在在光缆、接头盒或光缆人井盖上的标识牌进行路由标识，一种利用光缆普查仪，通过敲击或者弯折光缆的方式，对光缆的路由比识别。利用光缆普查仪进行路由管理的方法分为两种，一种是基于光纤干涉仪的光缆普查仪，另外一种是基于瑞利后向散射的分布式光纤传感技术，可以通过敲击地面或者井盖的方式，对管道光缆和埋地光缆可以直接探测，并且能够确认光缆的长度信息。标识牌方法的主要问题是随时间的变化以及城市化进程中施工带来的影响，标识牌容易污损或者脱落丢失。基于光纤干涉仪的光缆普查仪的主要问题是灵敏度不高，且通常不具备定位功能，只能知道目标光缆是否在人井中，但是不知道目标光缆在此位置的长度，无法对路由进行识别。
基于瑞利后向散射的分布式光纤传感技术可以解决上述两种方法的技术问题，但由于城市中光缆周围比较复杂，而这种方式灵敏度很高，光缆任一位置都会感知周围环境的振动，如光缆管道上方车辆行驶带来的振动，光缆周围工地施工带来的干扰，因此，不容易区分光缆周围的干扰和人为的敲击，造成识别速度较慢，准确率不高的技术问题。
发明内容
有鉴于此，有必要提供一种光缆路由识别系统和方法，用以解决现有技术中存在的不容易区分光缆周围的干扰和人为的敲击，造成识别速度较慢，准确率不高的技术问题。
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种光缆路由识别系统，用于对敷设在地面下的待探测光缆的光缆路由进行识别，包括：敲击时间获取装置、光缆探测器以及数据处理器；
所述敲击时间获取装置用于敲击敷设有所述待探测光缆的地面，并获取真实敲击时间；
所述光缆探测器用于获取经过敲击后的所述待探测光缆的后向瑞利散射光信号；
所述数据处理器用于接收所述真实敲击时间以及所述后向瑞利散射光信号，并根据所述真实敲击时间以及所述后向瑞利散射光信号从多种敲击事件中确定真实敲击事件，根据所述真实敲击事件确定所述光缆路由。
在一些可能的实现方式中，所述数据处理器包括数据接收单元、真实敲击事件确定单元以及光缆路由确定单元；
所述数据接收单元用于接收所述真实敲击时间以及所述后向瑞利散射光信号；
所述真实敲击事件确定单元用于判断所述多个待匹配敲击时间中的各待匹配敲击时间与所述真实敲击时间的时间差值是否小于阈值差值，当所述时间差值小于所述阈值差值时，所述待匹配敲击时间为真实敲击时间，则与所述真实敲击时间对应的敲击事件为所述真实敲击事件；
所述光缆路由确定单元用于根据所述真实敲击事件确定所述光缆路由。
在一些可能的实现方式中，所述敲击时间获取装置包括敲击设备以及集成在所述敲击设备中的加速度传感器；
所述敲击设备用于敲击敷设有所述待探测光缆的地面；
所述加速度传感器用于获取所述敲击设备敲击敷设有所述待探测光缆的地面时的所述真实敲击时间。
在一些可能的实现方式中，所述敲击时间获取装置包括敲击设备以及拍摄设备；
所述敲击设备用于敲击敷设有所述待探测光缆的地面；
所述拍摄设备用于获取所述敲击设备敲击敷设有所述待探测光缆的地面时的所述真实敲击时间。
在一些可能的实现方式中，所述敲击时间获取装置包括敲击设备以及声音传感器；
所述敲击设备用于敲击敷设有所述待探测光缆的地面；
所述声音传感器用于获取所述敲击设备敲击敷设有所述待探测光缆的地面时的所述真实敲击时间。
在一些可能的实现方式中，所述敲击时间获取装置还包括显示设备，所述显示设备用于接收并显示所述光缆路由。
在一些可能的实现方式中，所述拍摄设备、所述声音传感器、所述显示设备集成为手持终端。
在一些可能的实现方式中，所述数据处理器还包括第一真实敲击事件验证单元；
所述第一真实敲击事件验证单元用于判断所述真实敲击事件对应的所述后向瑞利散射光信号的信号幅值是否小于阈值幅值，若所述信号幅值小于阈值幅值，则根据所述真实敲击事件确定所述光缆路由。
在一些可能的实现方式中，所述数据处理器还包括第二真实敲击事件验证单元；
所述第二真实敲击事件验证单元用于判断所述真实敲击事件对应的所述后向瑞利散射光信号的信号频率是否小于阈值频率，若所述信号频率小于阈值频率，则根据所述真实敲击事件确定所述光缆路由。
另一方面，本发明还提供了一种光缆路由识别方法，用于对敷设在地面下的待探测光缆的光缆路由进行识别，所述光缆路由识别方法包括：
敲击敷设有所述待探测光缆的地面，并获取真实敲击时间；
接收经过敲击后的所述待探测光缆的后向瑞利散射光信号；
接收所述真实敲击时间以及所述后向瑞利散射光信号，并根据所述真实敲击时间以及所述后向瑞利散射光信号从多种敲击事件中确定真实敲击事件，根据所述真实敲击事件确定所述光缆路由。
采用上述实施例的有益效果是：本发明提供的光缆路由识别系统，通过设置敲击时间获取装置获取真实敲击时间，数据处理器根据真实敲击时间以及光缆探测器接收的后向瑞利散射光信号从多种敲击事件中确定真实敲击事件，通过真实敲击事件可从后向瑞利散射光信号中准确判断出人为敲击事件，降低或消除汽车、工程机械等其他振动干扰，提高获得的真实敲击事件的准确性和效率，然后根据获得的真实敲击事件确定光缆路由，可提高光缆路由的识别准确率和效率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明提供的光缆路由识别系统的一个实施例结构示意图；
图2为本发明提供的光缆路由识别系统实际架构示意图；
图3为本发明提供的光缆路由识别系统确定真实敲击事件的一个实施例原理示意图；
图4为本发明提供的敲击时间获取装置的一个实施例结构示意图；
图5为本发明提供的光缆路由识别方法的一个实施例流程示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，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，本领域技术人员在没有做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。
在本发明的描述中，需要理解的是，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或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本发明实施例的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
附图中所示的一些方框图是功能实体，不一定必须与物理或逻辑上独立的实体相对应。可以采用软件形式来实现这些功能实体，或在一个或多个硬件模块或集成电路中实现这些功能实体，或在不同网络和/或处理器系统和/或微控制器系统中实现这些功能实体。
本发明实施例中术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或模块的过程、方法、装置、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或模块，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或模块。
在本发明实施例中出现的对步骤进行的命名或者编号，并不意味着必须按照命名或者编号所指示的时间/逻辑先后顺序执行方法流程中的步骤，已经命名或者编号的流程步骤可以根据要实现的技术目的变更执行次序，只要能达到相同或者相类似的技术效果即可。
在本发明中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本发明的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本发明所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
本发明提供了一种光缆路由识别系统及方法，以下分别进行说明。
图1为本发明提供的光缆路由识别系统的一个实施例结构示意图，图2为本发明提供的光缆路由识别系统实际架构示意图，如图1和图2所示，光缆路由识别系统10用于对敷设在地面下的待探测光缆20的光缆路由进行识别，包括：敲击时间获取装置100、光缆探测器200以及数据处理器300；
敲击时间获取装置100用于敲击敷设有待探测光缆的地面，并获取真实敲击时间；
光缆探测器200用于获取经过敲击后的待探测光缆的后向瑞利散射光信号；
数据处理器300用于接收真实敲击时间以及后向瑞利散射光信号，并根据真实敲击时间以及后向瑞利散射光信号从多种敲击事件中确定真实敲击事件，根据真实敲击事件确定光缆路由。
与现有技术相比，本发明实施例提供的光缆路由识别系统10，通过设置敲击时间获取装置100获取真实敲击时间，数据处理器300根据真实敲击时间以及光缆探测器200接收的后向瑞利散射光信号确定真实敲击事件，通过真实敲击事件可从后向瑞利散射光信号中准确判断出人为敲击事件，降低或消除汽车、工程机械等其他振动干扰，提高获得的真实敲击事件的准确性和效率，然后根据获得的真实敲击事件确定光缆路由，可提高光缆路由的识别准确率和效率。
由于光缆的数量庞大，为了统筹海量的光缆路由，在本发明的一些实施例中，数据处理器300为云端服务器，即：在云端服务器中进行数据处理，确定光缆路由，可提高光缆路由识别系统10的搭建效率，进而进一步提高光缆路由的确定效率。
在本发明的一些实施例中，如图1所示，数据处理器300包括数据接收单元310、真实敲击事件确定单元320以及光缆路由确定单元330；
数据接收单元310用于接收真实敲击时间以及后向瑞利散射光信号；
真实敲击事件确定单元320用于判断多个待匹配敲击时间中的各待匹配敲击时间与真实敲击时间的时间差值是否小于阈值差值，当时间差值小于阈值差值时，待匹配敲击时间为真实敲击时间，则与真实敲击时间对应的敲击事件为真实敲击事件；
光缆路由确定单元330用于根据真实敲击事件确定光缆路由。
本发明实施例通过判断多个待匹配敲击时间中的各待匹配敲击时间与真实敲击时间的时间差值是否小于阈值差值，实现通过时间比对的方式确定人为敲击事件，排除其他振动事件的干扰，可提高光缆路由识别的准确性。
在本发明的具体实施例中，如图3所示，现有技术中在T0-T5这六个时间片段均检测出了多个振动事件(包括人为敲击事件和环境振动事件)，其无法判断哪个事件为人为敲击事件，而本发明实施例通过时间对比，可快速并准确的确定出人为敲击事件仅发生在T0、T2、T4时刻，从而可快速且准确的识别光缆路由。
需要说明的是：阈值差值应当根据光缆的总长等其他因素进行调整，在此不做具体赘述。
在本发明的一些实施例中，如图2和4所示，敲击时间获取装置100包括敲击设备110以及集成在敲击设备110中的加速度传感器120；
敲击设备110用于敲击敷设有待探测光缆20的地面；
加速度传感器120用于获取敲击设备110敲击敷设有待探测光缆20的地面时的真实敲击时间。
为了避免当加速度传感器120失效时，无法获取真实敲击时间，导致无法对光缆路由进行识别，在本发明的一些实施例中，如图2和图4所示，敲击时间获取装置100包括敲击设备110以及拍摄设备130；
敲击设备110用于敲击敷设有待探测光缆20的地面；
拍摄设备130用于获取敲击设备110敲击敷设有待探测光缆20的地面时的真实敲击时间。
本发明通过设置拍摄设备130获取真实敲击时间，可提高获取真实敲击事件的方式多样性，从而可提高对光缆路由识别系统10识别光缆路由的可靠性。
为了进一步提高光缆路由识别系统10的可靠性，在本发明的一些实施例中，如图2和图4所示，敲击时间获取装置100包括敲击设备110以及声音传感器140；
敲击设备110用于敲击敷设有待探测光缆20的地面；
声音传感器140用于获取敲击设备110敲击敷设有待探测光缆20的地面时的真实敲击时间。
本发明实施例通过设置声音传感器140获取真实敲击时间，可进一步提高获取真实敲击事件的方式多样性，从而可进一步提高对光缆路由识别系统10识别光缆路由的可靠性。
其中，敲击设备110可为敲击锤。
应当理解的是：当光缆路由识别系统10同时设置加速度传感器120、拍摄设备130和声音传感器140用于获取真实敲击时间时，可选取其中任意一种获取真实敲击时间。
当然，为了进一步提高获取的真实敲击时间的可靠性，在本发明的一些实施例中，还可通过加速度传感器120、拍摄设备130和声音传感器140的至少两种方式获取真实敲击时间，并判断两种方式获得的真实敲击时间的差值是否小于理论差值，若小于或等于，则选取任意一种方式获取的真实敲击时间对光缆路由进行识别，若大于，则表示获取的真实敲击时间有误，重新通过上述方式获取真实敲击时间，或通过人工确认使用哪一个方式获得的真实敲击时间，以进一步提高获得的真实敲击时间的可靠性。
为了便于工作人员可直观便捷的看到识别出的光缆路由，在本发明的一些实施例中，如图2和图4所示，敲击时间获取装置100还包括显示设备150，显示设备150用于接收并显示光缆路由。
本发明通过设置显示设备150，可使工作人员通过显示设备150即可直观看到识别出的光缆路由，而无需在数据处理器300处理出的数据中查找才能获得光缆路由，提高工作人员看到光缆路由的便捷性。
当光缆路由识别系统10同时设置拍摄设备130和声音传感器140和显示设备150时，为了避免设备过多导致光缆路由识别系统10的尺寸过大，集成度不高，不便携带等技术问题，在本发明的一些实施例中，拍摄设备130、声音传感器140、显示设备150集成为手持终端。
本发明实施例通过将拍摄设备130、声音传感器140、显示设备150集成为手持终端，可提高拍摄设备130、声音传感器140、显示设备150的集成度，并使其便于携带，提高识别光缆路由的便利性。
在本发明的一些实施例中，手持终端可为手机、平板等终端。
为了避免发生在同一时间既有人为敲击事件，也有其他振动事件，导致光缆路由确定错误，在本发明的一些实施例中，如图1所示，数据处理器300还包括第一真实敲击事件验证单元340；
第一真实敲击事件验证单元340用于判断真实敲击事件对应的后向瑞利散射光信号的信号幅值是否小于阈值幅值，若信号幅值小于阈值幅值，则根据真实敲击事件确定光缆路由。
本发明实施例通过设置后向瑞利散射光信号的信号幅值对真实敲击事件进行验证，可进一步提高确定出的真实敲击事件的可靠性，从而可进一步提高识别出的光缆路由的可靠性和准确性。
为了提高对真实敲击事件验证方式的多样性，在本发明的一些实施例中，如图1所示，数据处理器300还包括第二真实敲击事件验证单元350；
第二真实敲击事件验证单元350用于判断真实敲击事件对应的后向瑞利散射光信号的信号频率是否小于阈值频率，若信号频率小于阈值频率，则根据真实敲击事件确定所述光缆路由。
本发明实施例通过设置后向瑞利散射光信号的信号频率对真实敲击事件进行验证，可进一步提高确定出的真实敲击事件的可靠性，从而可进一步提高识别出的光缆路由的可靠性和准确性。
进一步地，通过设置通过信号频率和/或信号幅值这两种不同的方式对真实敲击事件进行验证，可实现验证方式的多样性，进而提高光缆路由识别系统10的适用性。
本发明实施例还提供了一种光缆路由识别方法，用于对敷设在地面下的待探测光缆的光缆路由进行识别，如图5所示，光缆路由识别方法包括：
S501、敲击敷设有待探测光缆的地面，并获取真实敲击时间；
S502、接收经过敲击后的待探测光缆的后向瑞利散射光信号；
S503、接收真实敲击时间以及后向瑞利散射光信号，并根据真实敲击时间以及后向瑞利散射光信号从多种敲击事件中确定真实敲击事件，根据真实敲击事件确定光缆路由。
上述实施例提供的光缆路由识别方法可实现上述光缆路由识别系统实施例中描述的技术方案，上述各步骤具体实现的原理可参见上述光缆路由识别系统实施例中的相应内容，此处不再赘述。
本领域技术人员可以理解，实现上述实施例方法的全部或部分流程，可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，计算机程序可存储于计算机可读存储介质中。其中，计算机可读存储介质为磁盘、光盘、只读存储记忆体或随机存储记忆体等。
以上对本发明所提供的光缆路由识别系统及方法进行了详细介绍，本发明中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
Claims (10)
1.一种光缆路由识别系统，用于对敷设在地面下的待探测光缆的光缆路由进行识别，其特征在于，包括：敲击时间获取装置、光缆探测器以及数据处理器；
所述敲击时间获取装置用于敲击敷设有所述待探测光缆的地面，并获取真实敲击时间；
所述光缆探测器用于获取经过敲击后的所述待探测光缆的后向瑞利散射光信号；
所述数据处理器用于接收所述真实敲击时间以及所述后向瑞利散射光信号，并根据所述真实敲击时间以及所述后向瑞利散射光信号从多种敲击事件中确定真实敲击事件，根据所述真实敲击事件确定所述光缆路由。
2.根据权利要求1所述的光缆路由识别系统，其特征在于，所述数据处理器包括数据接收单元、真实敲击事件确定单元以及光缆路由确定单元；
所述数据接收单元用于接收所述真实敲击时间以及所述后向瑞利散射光信号；
所述真实敲击事件确定单元用于判断所述多个待匹配敲击时间中的各待匹配敲击时间与所述真实敲击时间的时间差值是否小于阈值差值，当所述时间差值小于所述阈值差值时，所述待匹配敲击时间为真实敲击时间，则与所述真实敲击时间对应的敲击事件为所述真实敲击事件；
所述光缆路由确定单元用于根据所述真实敲击事件确定所述光缆路由。
3.根据权利要求1所述的光缆路由识别系统，其特征在于，所述敲击时间获取装置包括敲击设备以及集成在所述敲击设备中的加速度传感器；
所述敲击设备用于敲击敷设有所述待探测光缆的地面；
所述加速度传感器用于获取所述敲击设备敲击敷设有所述待探测光缆的地面时的所述真实敲击时间。
4.根据权利要求1所述的光缆路由识别系统，其特征在于，所述敲击时间获取装置包括敲击设备以及拍摄设备；
所述敲击设备用于敲击敷设有所述待探测光缆的地面；
所述拍摄设备用于获取所述敲击设备敲击敷设有所述待探测光缆的地面时的所述真实敲击时间。
5.根据权利要求4所述的光缆路由识别系统，其特征在于，所述敲击时间获取装置包括敲击设备以及声音传感器；
所述敲击设备用于敲击敷设有所述待探测光缆的地面；
所述声音传感器用于获取所述敲击设备敲击敷设有所述待探测光缆的地面时的所述真实敲击时间。
6.根据权利要求5所述的光缆路由识别系统，其特征在于，所述敲击时间获取装置还包括显示设备，所述显示设备用于接收并显示所述光缆路由。
7.根据权利要求6所述的光缆路由识别系统，其特征在于，所述拍摄设备、所述声音传感器、所述显示设备集成为手持终端。
8.根据权利要求1所述的光缆路由识别系统，其特征在于，所述数据处理器还包括第一真实敲击事件验证单元；
所述第一真实敲击事件验证单元用于判断所述真实敲击事件对应的所述后向瑞利散射光信号的信号幅值是否小于阈值幅值，若所述信号幅值小于阈值幅值，则根据所述真实敲击事件确定所述光缆路由。
9.根据权利要求1所述的光缆路由识别系统，其特征在于，所述数据处理器还包括第二真实敲击事件验证单元；
所述第二真实敲击事件验证单元用于判断所述真实敲击事件对应的所述后向瑞利散射光信号的信号频率是否小于阈值频率，若所述信号频率小于阈值频率，则根据所述真实敲击事件确定所述光缆路由。
10.一种光缆路由识别方法，用于对敷设在地面下的待探测光缆的光缆路由进行识别，其特征在于，所述光缆路由识别方法包括：
敲击敷设有所述待探测光缆的地面，并获取真实敲击时间；
接收经过敲击后的所述待探测光缆的后向瑞利散射光信号；
接收所述真实敲击时间以及所述后向瑞利散射光信号，并根据所述真实敲击时间以及所述后向瑞利散射光信号从多种敲击事件中确定真实敲击事件，根据所述真实敲击事件确定所述光缆路由。
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- 2022-01-24 CN CN202210082119.2A patent/CN114614887B/zh active Active
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