CN115276780A - 光纤异常检测方法、装置、电子设备及存储介质 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种光纤异常检测方法、装置、电子设备及存储介质，所述方法包括：控制待检测光纤停止工作；获取所述待检测光纤中每个位置的布里渊频移分布；基于所述布里渊频移分布确定所述位置的应变与时间构建的第一曲线以及温度与时间构建的第二曲线；响应于确定所述第一曲线或所述第二曲线符合预定条件，将所述预定条件对应的异常情况作为光纤异常检测结果，其中，所述预定条件为至少一个，每个预定条件对应一种异常情况。利用布里渊频移分布的检测信噪比高、动态范围大和检测系统相对简单的优点，以及产生布里渊频移分布的激光的频率的调节，减少了待检测光纤的异常情况的检测盲区，提高了待检测光纤的异常情况的检测有效性。

Description

光纤异常检测方法、装置、电子设备及存储介质

技术领域

本申请涉及光纤检测技术领域，尤其涉及一种光纤异常检测方法、装置、电子设备及存储介质。

背景技术

光纤通信以其带宽大、抗干扰能力强、传输距离超长等特点，成为数字社会的重要基础设施。它在现代互联网中发挥着重要作用，是通信系统中的重要组成部分之一，用于保证高质量、高可靠性和低成本的信息传输。

通常，光纤功率监控仅在具有良性参考点时才可以用作光纤异常情况的检测工具，而且，功率检测法比较适宜于检测一些简单的并且会导致较大信号损耗的异常行为。而OTDR(Optical Time Domain Reflectometer，光时域反射仪)并不能测量出待检测光纤上温度和应变信息，并且，OTDR识别细微变化的能力有限，存在一定的异常情况检测盲区。

发明内容

有鉴于此，本申请的目的在于提出一种光纤异常检测方法、装置、电子设备及存储介质，用以解决或部分解决上述技术问题。

基于上述目的，本申请的第一方面提供了一种光纤异常检测方法，包括：

控制待检测光纤停止工作；

获取所述待检测光纤中每个位置的布里渊频移分布；

基于所述布里渊频移分布确定所述位置的应变与时间构建的第一曲线以及温度与时间构建的第二曲线；

响应于确定所述第一曲线或所述第二曲线符合预定条件，将所述预定条件对应的异常情况作为光纤异常检测结果，其中，所述预定条件为至少一个，每个预定条件对应一种异常情况。

本申请的第二方面提供了一种光纤异常检测装置，包括：

停止模块，被配置为控制待检测光纤停止工作；

获取模块，被配置为获取所述待检测光纤中每个位置的布里渊频移分布；

构建模块，被配置为基于所述布里渊频移分布确定所述位置的应变与时间构建的第一曲线以及温度与时间构建的第二曲线；

异常结果模块，被配置为响应于确定所述第一曲线或所述第二曲线符合预定条件，将所述预定条件对应的异常情况作为光纤异常检测结果，其中，所述预定条件为至少一个，每个预定条件对应一种异常情况。

本申请的第三方面提供了一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现第一方面所述的方法。

本申请的第四方面提供了一种非暂态计算机可读存储介质，所述非暂态计算机可读存储介质存储计算机指令，所述计算机指令用于使计算机执行第一方面所述方法。

从上面所述可以看出，本申请提供的光纤异常检测方法、装置、电子设备及存储介质，通过布里渊频移分布与待检测光纤的温度和应变的关系，确定光时域反射仪难以检测的部分异常情况。利用布里渊频移分布的检测信噪比高、动态范围大和检测系统相对简单的优点，以及产生布里渊频移分布的激光的频率的调节，减少了待检测光纤的异常情况的检测盲区，提高了待检测光纤的异常情况的检测有效性。

附图说明

为了更清楚地说明本申请或相关技术中的技术方案，下面将对实施例或相关技术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申请的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，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为本申请实施例的光纤异常检测方法的流程示意图；

图2为步骤102的步骤展开图；

图3为本申请实施例的获取布里渊频移分布的一种设备连接图；

图4为本申请实施例的获取布里渊频移分布的另一种设备连接图；

图5为步骤1023的步骤展开图；

图6为步骤10232的步骤展开图；

图7为步骤10233的步骤展开图；

图8为步骤103的步骤展开图；

图9为本申请实施例的布里渊频移量与应变的关系曲线；

图10为本申请实施例的布里渊频移量与温度的关系曲线；

图11为本申请实施例的异常检测装置的结构示意图；

图12为本申请实施例的电子设备的结构示意图。

具体实施方式

为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本申请进一步详细说明。

需要说明的是，除非另外定义，本申请实施例使用的技术术语或者科学术语应当为本申请所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本申请实施例中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。

如背景技术所述，光纤传输过程中存在光纤被破坏、光纤中传输信息被窃听和干扰等问题，不仅给日常通信带来了实质性的困扰，而且在一定程度上严重制约了经济的快速高效发展。因此，应及早关注光纤通信的安全问题，认真研究相应的安全防护策略，以保证信息的安全传输，防止信息在光纤通信中被窃听。

在光纤通信中伴随着人为攻击，非法窃听方采用技术手段，利用光缆接头、微弯、损坏部位等将光纤中的部分光信号泄漏出去，通过安装窃听装置进行光信号窃听。对窃听到的内容进行分析导致信息泄露，或者对原信号进行干扰都会对通信安全造成重大安全隐患。光纤通信安全除了遭受非法窃听方的窃听和干扰外，还要克服环境和自然条件等因素。由于地域环境的差异，对不同种类的光纤敷设的方式也有所不同，由于外部环境的复杂性和光缆检测需求更高的精度，光缆会受到由温度和应变的变化造成的各种影响，例如架空光缆受到的拉力和风力、直埋光缆受到的挖掘和动物啃咬等等问题，这些都可能造成光缆衰减甚至断裂。为了更好地保护光通信的安全，需要采取有效的保护策略和管理维护措施，确保通信的有效运行，为正常通信提供坚实的保障。

光纤管理人员大多通过监测信号功率来判断信道情况。通常情况下，由信道衰减所引起的信号功率波动和误比特率的变化是一个缓慢而平稳的过程；发生故障会导致信号突然中断等意外情况；安装窃听装置的过程中会引起突发误码和突发功率的波动，而当窃听装置安装完成后误码和功率波动将会在一个新的水平上平稳变化。

(1)功率检测

使信号彻底中断的意外和攻击很容易检测到，但故障原因较难识别。除此之外，对于一些无需破坏链路，更为隐蔽的攻击方式，针对其进行检测要更困难一些。通过对信号的功率进行监测，可以确定光纤信道是否发生异常(高于用户指定的阈值)。

根据所使用的检测仪器的分辨率，即使是少量的功率损耗也可以被检测到并配置为触发警报，该警报会迅速提醒管理员注意异常情况，因此有助于对它采取快速行动。功率检测工具的范围取决于其动态范围，或从其最大输入功率到其最小可读功率的范围。随着光的传播，光纤和组件会发生衰减，因此功率检测仪器可以准确覆盖的总距离由下式确定：

d＝(h*c*v)/(λ*(1-P_loss)*10(P_o-P_min-30)/10) (1)

其中h是普朗克常数，相当于6.626*10^^-34Js，c是大约3.0*10⁸m/s的光速，v是大约2.0*10⁸m/s通过光纤传播的光速，λ是光的波长，以米为单位，P_o、P_loss和P_min分别是光纤长度上的初始输入功率、衰减和组件损耗，以及设备的最小灵敏度，以dBm为单位。

(2)通过光时域反射仪进行入侵检测

光时域反射仪(Optical Time Domain Reflectometer，OTDR)是一种传感工具，它的原理是通过精确发射各种波长的有规律的脉冲并测量反射光信号返回的时间和反射光信号的强度来分析出光纤信道的状态。通过分析反射光信号的时间和强度，OTDR还可以确定光环路的完整路径。另外，OTDR还可以识别光纤断路的距离。因为OTDR可以识别不连续的损耗，可以检测到双折射、压力和其他由窃听引起的光信号变形等，因此，可以检测到光纤断裂、弯曲、异常损耗和各种窃听等异常情况对应的功率损耗。通常情况下，对光缆保护层进行切割必然会使光纤应变发生改变或产生微弯等效应，因此，通过对光纤受到的微扰进行监测或对光纤传输链路的损耗进行监测，可以检测一些异常行为。

使用OTDR的可观察距离也取决于仪器的动态范围，并且使用上述公式(1)，还可以计算设备的最大检测距离。

对于功率检测来说，功率监控仅在具有良性参考点时才可以用作检测工具，如果已经对信道进行攻击而导致其功率降低，此时再进行初始功率测量是不会记录为异常情况的，除非测量或知道正常信道通信时的功率水平。所以功率检测法比较适宜于检测一些简单的并且会导致较大信号损耗的异常行为。

用OTDR测得的光纤中的所有参数，仅反映了被测光纤的长度及沿途损耗状态，而影响光纤安全的主要因素是各种原因导致的光缆所受温度和应变的变化，OTDR并不能测量出链路上温度和应变信息；同时，OTDR识别更细微变化的能力有限，任何OTDR探测曲线都存在检测盲区，在检测盲区内不能确定事件的确切位置。对于光信号泄漏这样的非反射事件，OTDR探测到的只是连续的损耗，没有明显的不连续探测信号的突变，检测的盲区比较大。因此，OTDR检测也存在一定的局限性。

针对上述问题，有必要针对不同异常情况对应的温度和应变时域变化条件，对光信号泄漏、光纤短路、动物啃咬等功率检测难以发现的检测盲区实现异常检测，保证信息的安全传输，增强光纤通信的安全性。

本申请的实施例提供一种光纤异常检测方法，可以采用激光发生器、激光调节器、信号测量处理设备和待检测光纤上执行。具体的，通过激光发生器产生检测光和/或探测光入射待检测光纤，通过激光调节器对入射的检测光和/或探测光的频率和/或功率进行调节，通过信号测量处理设备对待检测光纤中的检测光和/或探测光进行信号测量和分析。

如图1所示，本实施例的方法包括：

步骤101，控制待检测光纤停止工作。

在该步骤中，为了在待检测光纤中产生频率可调的布里渊散射，控制待检测光纤停止工作，这样，可以避免对光纤正在传递的信道信息产生影响。

步骤102，获取所述待检测光纤中每个位置的布里渊频移分布。

在该步骤中，布里渊频移分布指的是布里渊散射的频率差随时间的分布。为了获取待检测光纤中每个位置的关于温度和应变的时域数据，可以通过连续探测光和泵浦脉冲光的相互作用来产生受激布里渊散射，可以利用基于布里渊光时域分析的传感系统，通过检测布里渊频移的变化量，进而实现待检测光纤中每个位置的布里渊频移分布的测量。这样，为后续通过布里渊频移与温度和应变的关系构建检测曲线提供光源基础。

步骤103，基于所述布里渊频移分布确定所述位置的应变与时间构建的第一曲线以及温度与时间构建的第二曲线。

在该步骤中，通过步骤102中得到的待检测光纤中每个位置的布里渊频移分布计算出对应的待检测光纤上温度和应变信息，并且，待检测光纤的温度和应变有关的光纤异常情况可以在第一曲线或第二曲线上有对应的条件，例如，光信号泄漏、光纤短路、动物啃咬等。这样，为一些无需破坏待检测光纤的较为隐蔽的通过光纤功率难以检测的异常问题提供了检测手段，并且，利用布里渊频移分布的检测信噪比高、动态范围大和检测系统相对简单的优点，以及产生布里渊频移分布的激光的频率的调节，减少了待检测光纤的异常情况的检测盲区，提高了待检测光纤的异常情况的检测有效性。

步骤104，响应于确定所述第一曲线或所述第二曲线符合预定条件，将所述预定条件对应的异常情况作为光纤异常检测结果，其中，所述预定条件为至少一个，每个预定条件对应一种异常情况。

在该步骤中，为了通过第一曲线或第二曲线判断待检测光纤中的异常情况，将第一曲线或第二曲线上异常情况对应的条件预先设置为预定条件，通过第一曲线或第二曲线与预定条件的对比结果，发现待检测光纤的异常情况，得到光纤异常检测结果。

通过上述方案，通过布里渊频移分布与待检测光纤的温度和应变的关系，确定光时域反射仪难以检测的部分异常情况。利用布里渊频移分布的检测信噪比高、动态范围大和检测系统相对简单的优点，以及产生布里渊频移分布的激光的频率的调节，减少了待检测光纤的异常情况的检测盲区，提高了待检测光纤的异常情况的检测有效性。

在一些实施例中，步骤103中所述预定条件对应的异常情况具体包括：

响应于确定所述预定条件为所述第一曲线中存在第一预定时段内发生突变且在所述第一预定时段后所述应变大于零的部分，所述异常情况为所述位置存在夹持器；

响应于确定所述第一曲线中存在持续波动的部分，所述异常情况为所述位置存在持续晃动；

响应于确定所述第一曲线存在持续波动的部分且在波动后所述布里渊频移分布消失，所述异常情况为所述位置存在动物啃噬；

响应于确定所述预定条件为所述第二曲线中存在第二预定时段内发生突变的部分，所述异常情况为所述位置存在短路。

在上述方案中，为了将不同的异常情况与温度和应变随时间的变化进行对应，根据待检测光纤中每个位置的第一曲线或第二曲线，当检测到待检测光纤的某个位置所受应变短时间内巨大变化，随后应变变小但仍存在，则是夹持器使光纤弯曲进行窃听；当检测到待检测光纤中存在温度瞬间升高的位置，则该位置为故障引起的短路异常；当检测到某一段待检测光纤出现应变复杂凌乱且持续变化的情况，则待检测光纤所处环境可能正在刮大风；当检测到待检测光纤的某个位置的应变的存在一段时候后布里渊频移分布消失，则待检测光纤可能受到动物啃咬。

通过上述方案，对于不能通过功率检测发现的异常情况，能够通过发现应变和温度随时间的变化弥补检测盲区，实现了通过温度和应变随时间的变化进行待检测光纤的异常情况发现，为光纤异常检测结果提供了异常情况的位置和异常事件。

在一些实施例中，如图2所示，步骤102具体包括：

步骤1021，在待检测光纤的一端入射脉冲泵浦光。

步骤1022，在所述待检测光纤的另一端入射连续探测光。

步骤1023，在所述待检测光纤的一端接收所述连续探测光并进行能量和频率分析，得到所述待检测光纤中每个位置的布里渊频移分布。

在上述方案中，如图3所示，受激布里渊散射的产生原理是脉冲泵浦光和探测光的相互作用，脉冲泵浦光从待检测光纤的一端入射，连续探测光从待检测光纤的另一端入射，在脉冲泵浦光靠近待检测光纤的一端设置探测和信号处理设备对连续探测光进行能量和频率分析。具体的，如图4所示，脉冲泵浦光和连续探测光的产生方式可以通过同一激光器经过耦合器产生。本实施例中的脉冲泵浦光可以是通过脉冲整形设备进行强度调制的，脉冲整形设备可以是电光调制器、半导体光放大器或任何其他类型的具有高功率的调制设备消光比。脉冲的峰值功率可以由光放大器提高，以将高峰值功率脉冲发射到光纤中。当脉冲泵浦光与连续探测光在待检测光纤中相遇时，由于受激布里渊放大作用，泵浦脉冲光的一部分能量通过声波场转移给连续探测光。通过在信号检测端测量探测光功率的变化并利用OTDR技术便可得到待检测光纤沿线能量转移的大小。

通过上述方案，得到待检测光纤每个位置的布里渊频移分布，为后续基于布里渊频移分布确定第一曲线和第二曲线提供布里渊频移分布的数据基础。

在一些实施例中，如图5所示，步骤1023具体包括：

步骤10231，在所述待检测光纤的一端接收所述连续探测光。

步骤10232，对所述连续探测光进行能量分析，得到能量分析结果；

步骤10233，基于所述能量分析结果对所述脉冲泵浦光和所述连续探测光进行频率扫描，得到布里渊增益谱；

步骤10234，对所述布里渊增益谱进行洛伦兹拟合，得到所述待检测光纤中每个位置的布里渊频移分布。

在上述方案中，本实施例中的连续探测光可以通过光频移设备产生，连续探测光可以精确地控制频移。其中，本实施例中优选的连续探测光的实现方式可以是使用由微波信号驱动的电光调制器，产生一个抑制了双边带的连续探测光，并且在进行入射之前滤除了该连续探测光的边带之一。由于能量转移的大小与脉冲泵浦光与连续探测光之间的频率差有关，且当两者的频率差等于待检测光纤的布里渊频移时转移的能量最大，所以通过扫描脉冲泵浦光与连续探测光之间的频率差并记录下每个频率差下待检测光纤沿线能量转移的大小，便可得到待检测光纤沿线的布里渊增益谱，对布里渊增益谱进行洛伦兹拟合得到待检测光纤沿线的布里渊频移分布，从而实现对待检测光纤的应变和温度的随时间变化的检测。

通过上述方案，利用能量分析和频率扫描得到待检测光纤每个位置的布里渊频移分布，为后续基于布里渊频移分布确定第一曲线和第二曲线提供布里渊频移量的数据基础。

在一些实施例中，如图6所示，步骤10232具体包括：

步骤102321，测量所述连续探测光的传递时间和功率。

步骤102322，根据所述传递时间和所述功率构建得到功率与传递时间构建的第三曲线。

步骤102323，将所述第三曲线作为所述能量分析结果。

在上述方案中，根据时域定位原理，连续探测光的时域信号能量呈指数下降。本实施例中可以采用光电探测器在传递时间的不同时间点对连续探测光的功率进行测量，得到反映连续探测光信号强度的功率与传递时间的第三曲线。根据第三曲线和时域定位原理，可以将能量分析结果中第三曲线转换为连续探测光功率与距离的关系。

通过上述方案，得到连续探测光的能量分析结果，其中，连续探测光的检测信噪比高，可实现的动态范围大，提高了能量分析结果和后续布里渊频移分布的检测准确性和有效性。能量分析结果中的功率与距离的第三曲线为后续布里渊频移分布的获得提供位置信息。

在一些实施例中，如图7所示，步骤10233具体包括：

步骤102331，对所述连续探测光和所述脉冲泵浦光进行频率扫描，得到所述连续探测光和所述脉冲泵浦光之间的频率差；

步骤102332，基于所述能量分析结果获取所述频率差对应的功率变化量；

步骤102333，根据所述功率变化量确定所述布里渊增益谱。

在上述方案中，为了通过频率扫描获取待检测光纤的脉冲泵浦光和连续探测光的频率差，本实施例可以采用频率控制的方法，该频率控制可以利用调制连续探测光的微波信号得到。本实施例可以利用数据采集系统用于记录布里渊散射在不同时间点的频率偏移功率，并基于能量分析结果获取该时间点的连续探测光的功率变化量，即可以得到不同调制频率下的布里渊增益谱沿距离的分布。

通过上述方案，根据频率差和功率变化量得到待检测光纤中的布里渊增益谱，为后续获取待检测光纤每个位置的布里渊分布提供数据基础。

在一些实施例中，如图8所示，步骤103具体包括：

步骤1031，基于布里渊频移分布与应变的正比例关系和所述位置的布里渊频移分布确定所述位置的应变。

步骤1032，基于布里渊频移分布与温度的正比例关系和所述位置的布里渊频移分布确定所述位置的温度。

步骤1033，基于所述位置的应变与时间构建所述第一曲线，并基于所述位置的温度与时间构建所述第二曲线。

在上述方案中，如图9所示，本实施例中布里渊频移分布与应变的关系大致呈一条直线。如图10所示，本实施例中布里渊频移分布与温度的关系大致呈一条直线。布里渊频移分布与应变和温度的关系可以通过实验获得大量实验数据进行拟合得到。

通过上述方案，得到布里渊频移分布与应变和温度的关系，从而可以从待检测光纤的布里渊频移分布得到待检测光纤上每个位置的应变随时间变化的第一曲线和温度随时间变化的第二曲线，为后续通过第一曲线或第二曲线判断待检测光纤的异常情况提供判断依据。

需要说明的是，本申请实施例的方法可以由单个设备执行，例如一台计算机或服务器等。本实施例的方法也可以应用于分布式场景下，由多台设备相互配合来完成。在这种分布式场景的情况下，这多台设备中的一台设备可以只执行本申请实施例的方法中的某一个或多个步骤，这多台设备相互之间会进行交互以完成所述的方法。

需要说明的是，上述对本申请的一些实施例进行了描述。其它实施例在所附权利要求书的范围内。在一些情况下，在权利要求书中记载的动作或步骤可以按照不同于上述实施例中的顺序来执行并且仍然可以实现期望的结果。另外，在附图中描绘的过程不一定要求示出的特定顺序或者连续顺序才能实现期望的结果。在某些实施方式中，多任务处理和并行处理也是可以的或者可能是有利的。

基于同一发明构思，与上述任意实施例方法相对应的，本申请还提供了一种光纤异常检测装置。

参考图11，所述光纤异常检测装置，包括：

停止模块201，被配置为控制待检测光纤停止工作；

获取模块202，被配置为获取所述待检测光纤中每个位置的布里渊频移分布；

构建模块203，被配置为基于所述布里渊频移分布确定所述位置的应变与时间构建的第一曲线以及温度与时间构建的第二曲线；

异常结果模块204，被配置为响应于确定所述第一曲线或所述第二曲线符合预定条件，将所述预定条件对应的异常情况作为光纤异常检测结果，其中，所述预定条件为至少一个，每个预定条件对应一种异常情况。

在一些实施例中，所述异常结果模块204中的异常情况包括：

响应于确定所述预定条件为所述第一曲线中存在第一预定时段内发生突变且在所述第一预定时段后所述应变大于零的部分，所述异常情况为所述位置存在夹持器；

响应于确定所述第一曲线中存在持续波动的部分，所述异常情况为所述位置存在持续晃动；

响应于确定所述第一曲线存在持续波动的部分且在波动后所述布里渊频移分布消失，所述异常情况为所述位置存在动物啃噬；

响应于确定所述预定条件为所述第二曲线中存在第二预定时段内发生突变的部分，所述异常情况为所述位置存在短路。

在一些实施例中，获取模块202包括：

脉冲入射单元，被配置为在待检测光纤的一端入射脉冲泵浦光；

探测入射单元，被配置为在所述待检测光纤的另一端入射连续探测光；

分析单元，被配置为在所述待检测光纤的一端接收所述连续探测光并进行能量和频率分析，得到所述待检测光纤中每个位置的布里渊频移分布。

在一些实施例中，分析单元包括：

接收单元，被配置为在所述待检测光纤的一端接收所述连续探测光；

能量分析单元，被配置为对所述连续探测光进行能量分析，得到能量分析结果；

频率扫描单元，被配置为基于所述能量分析结果对所述脉冲泵浦光和所述连续探测光进行频率扫描，得到布里渊增益谱；

拟合单元，被配置为对所述布里渊增益谱进行洛伦兹拟合，得到所述待检测光纤中每个位置的布里渊频移分布。

在一些实施例中，能量分析单元具体被配置为：

测量所述连续探测光的传递时间和功率；

根据所述传递时间和所述功率构建得到功率与传递时间构建的第三曲线；

将所述第三曲线作为所述能量分析结果。

在一些实施例中，频率扫描单元具体被配置为：

对所述连续探测光和所述脉冲泵浦光进行频率扫描，得到所述连续探测光和所述脉冲泵浦光之间的频率差；

基于所述能量分析结果获取所述频率差对应的功率变化量；

根据所述功率变化量确定所述布里渊增益谱。

在一些实施例中，构建模块203具体被配置为：

基于布里渊频移分布与应变的正比例关系和所述位置的布里渊频移分布确定所述位置的应变；

基于布里渊频移分布与温度的正比例关系和所述位置的布里渊频移分布确定所述位置的温度；

基于所述位置的应变与时间构建所述第一曲线，并基于所述位置的温度与时间构建所述第二曲线。

为了描述的方便，描述以上装置时以功能分为各种模块分别描述。当然，在实施本申请时可以把各模块的功能在同一个或多个软件和/或硬件中实现。

上述实施例的装置用于实现前述任一实施例中相应的光纤异常检测方法，并且具有相应的方法实施例的有益效果，在此不再赘述。

基于同一发明构思，与上述任意实施例方法相对应的，本申请还提供了一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现上任意一实施例所述的光纤异常检测方法。

图12示出了本实施例所提供的一种更为具体的电子设备硬件结构示意图，该设备可以包括：处理器1010、存储器1020、输入/输出接口1030、通信接口1040和总线1050。其中处理器1010、存储器1020、输入/输出接口1030和通信接口1040通过总线1050实现彼此之间在设备内部的通信连接。

处理器1010可以采用通用的CPU(Central Processing Unit，中央处理器)、微处理器、应用专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、或者一个或多个集成电路等方式实现，用于执行相关程序，以实现本说明书实施例所提供的技术方案。

存储器1020可以采用ROM(Read Only Memory，只读存储器)、RAM(Random AccessMemory，随机存取存储器)、静态存储设备，动态存储设备等形式实现。存储器1020可以存储操作系统和其他应用程序，在通过软件或者固件来实现本说明书实施例所提供的技术方案时，相关的程序代码保存在存储器1020中，并由处理器1010来调用执行。

输入/输出接口1030用于连接输入/输出模块，以实现信息输入及输出。输入输出/模块可以作为组件配置在设备中(图中未示出)，也可以外接于设备以提供相应功能。其中输入设备可以包括键盘、鼠标、触摸屏、麦克风、各类传感器等，输出设备可以包括显示器、扬声器、振动器、指示灯等。

通信接口1040用于连接通信模块(图中未示出)，以实现本设备与其他设备的通信交互。其中通信模块可以通过有线方式(例如USB、网线等)实现通信，也可以通过无线方式(例如移动网络、WIFI、蓝牙等)实现通信。

总线1050包括一通路，在设备的各个组件(例如处理器1010、存储器1020、输入/输出接口1030和通信接口1040)之间传输信息。

需要说明的是，尽管上述设备仅示出了处理器1010、存储器1020、输入/输出接口1030、通信接口1040以及总线1050，但是在具体实施过程中，该设备还可以包括实现正常运行所必需的其他组件。此外，本领域的技术人员可以理解的是，上述设备中也可以仅包含实现本说明书实施例方案所必需的组件，而不必包含图中所示的全部组件。

上述实施例的电子设备用于实现前述任一实施例中相应的光纤异常检测方法，并且具有相应的方法实施例的有益效果，在此不再赘述。

基于同一发明构思，与上述任意实施例方法相对应的，本申请还提供了一种非暂态计算机可读存储介质，所述非暂态计算机可读存储介质存储计算机指令，所述计算机指令用于使所述计算机执行如上任一实施例所述的光纤异常检测方法。

本实施例的计算机可读介质包括永久性和非永久性、可移动和非可移动媒体可以由任何方法或技术来实现信息存储。信息可以是计算机可读指令、数据结构、程序的模块或其他数据。计算机的存储介质的例子包括，但不限于相变内存(PRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、其他类型的随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、快闪记忆体或其他内存技术、只读光盘只读存储器(CD-ROM)、数字多功能光盘(DVD)或其他光学存储、磁盒式磁带，磁带磁磁盘存储或其他磁性存储设备或任何其他非传输介质，可用于存储可以被计算设备访问的信息。

上述实施例的存储介质存储的计算机指令用于使所述计算机执行如上任一实施例所述的光纤异常检测方法，并且具有相应的方法实施例的有益效果，在此不再赘述。

所属领域的普通技术人员应当理解：以上任何实施例的讨论仅为示例性的，并非旨在暗示本申请的范围(包括权利要求)被限于这些例子；在本申请的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，步骤可以以任意顺序实现，并存在如上所述的本申请实施例的不同方面的许多其它变化，为了简明它们没有在细节中提供。

另外，为简化说明和讨论，并且为了不会使本申请实施例难以理解，在所提供的附图中可以示出或可以不示出与集成电路(IC)芯片和其它部件的公知的电源/接地连接。此外，可以以框图的形式示出装置，以便避免使本申请实施例难以理解，并且这也考虑了以下事实，即关于这些框图装置的实施方式的细节是高度取决于将要实施本申请实施例的平台的(即，这些细节应当完全处于本领域技术人员的理解范围内)。在阐述了具体细节(例如，电路)以描述本申请的示例性实施例的情况下，对本领域技术人员来说显而易见的是，可以在没有这些具体细节的情况下或者这些具体细节有变化的情况下实施本申请实施例。因此，这些描述应被认为是说明性的而不是限制性的。

尽管已经结合了本申请的具体实施例对本申请进行了描述，但是根据前面的描述，这些实施例的很多替换、修改和变型对本领域普通技术人员来说将是显而易见的。例如，其它存储器架构(例如，动态RAM(DRAM))可以使用所讨论的实施例。

本申请实施例旨在涵盖落入所附权利要求的宽泛范围之内的所有这样的替换、修改和变型。因此，凡在本申请实施例的精神和原则之内，所做的任何省略、修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种光纤异常检测方法，其特征在于，包括：

控制待检测光纤停止工作；

获取所述待检测光纤中每个位置的布里渊频移分布；

基于所述布里渊频移分布确定所述位置的应变与时间构建的第一曲线以及温度与时间构建的第二曲线；

响应于确定所述第一曲线或所述第二曲线符合预定条件，将所述预定条件对应的异常情况作为光纤异常检测结果，其中，所述预定条件为至少一个，每个预定条件对应一种异常情况。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预定条件对应的异常情况包括：

响应于确定所述预定条件为所述第一曲线中存在第一预定时段内发生突变且在所述第一预定时段后所述应变大于零的部分，所述异常情况为所述位置存在夹持器；

响应于确定所述第一曲线中存在持续波动的部分，所述异常情况为所述位置存在持续晃动；

响应于确定所述第一曲线存在持续波动的部分且在波动后所述布里渊频移分布消失，所述异常情况为所述位置存在动物啃噬；

响应于确定所述预定条件为所述第二曲线中存在第二预定时段内发生突变的部分，所述异常情况为所述位置存在短路。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取所述待检测光纤中每个位置的布里渊频移分布，包括：

在待检测光纤的一端入射脉冲泵浦光；

在所述待检测光纤的另一端入射连续探测光；

在所述待检测光纤的一端接收所述连续探测光并进行能量和频率分析，得到所述待检测光纤中每个位置的布里渊频移分布。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述在所述一端接收所述连续探测光并进行能量和频率分析，得到所述待检测光纤中每个位置的布里渊频移分布，包括：

在所述待检测光纤的一端接收所述连续探测光；

对所述连续探测光进行能量分析，得到能量分析结果；

基于所述能量分析结果对所述脉冲泵浦光和所述连续探测光进行频率扫描，得到布里渊增益谱；

对所述布里渊增益谱进行洛伦兹拟合，得到所述待检测光纤中每个位置的布里渊频移分布。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述对所述连续探测光进行能量分析，得到能量分析结果，包括：

测量所述连续探测光的传递时间和功率；

根据所述传递时间和所述功率构建得到功率与传递时间构建的第三曲线；

将所述第三曲线作为所述能量分析结果。

6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述基于所述能量分析结果对所述脉冲泵浦光和所述连续探测光进行频率扫描，得到布里渊增益谱，包括：

对所述连续探测光和所述脉冲泵浦光进行频率扫描，得到所述连续探测光和所述脉冲泵浦光之间的频率差；

基于所述能量分析结果获取所述频率差对应的功率变化量；

根据所述功率变化量确定所述布里渊增益谱。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述布里渊频移分布确定所述位置的应变与时间构建的第一曲线以及温度与时间构建的第二曲线，包括：

基于布里渊频移分布与应变的正比例关系和所述位置的布里渊频移分布确定所述位置的应变；

基于布里渊频移分布与温度的正比例关系和所述位置的布里渊频移分布确定所述位置的温度；

基于所述位置的应变与时间构建所述第一曲线，并基于所述位置的温度与时间构建所述第二曲线。

8.一种光纤异常检测装置，其特征在于，包括：

停止模块，被配置为控制待检测光纤停止工作；

获取模块，被配置为获取所述待检测光纤中每个位置的布里渊频移分布；

构建模块，被配置为基于所述布里渊频移分布确定所述位置的应变与时间构建的第一曲线以及温度与时间构建的第二曲线；

异常结果模块，被配置为响应于确定所述第一曲线或所述第二曲线符合预定条件，将所述预定条件对应的异常情况作为光纤异常检测结果，其中，所述预定条件为至少一个，每个预定条件对应一种异常情况。

9.一种电子设备，其特征在于，包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可由所述处理器执行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至7任意一项所述的方法。

10.一种非暂态计算机可读存储介质，其特征在于，所述非暂态计算机可读存储介质存储计算机指令，所述计算机指令用于使计算机执行权利要求1至7任一所述方法。

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