CN115276793A - 一种光纤通信测试方法、介质 - Google Patents
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Abstract
本发明属于信息通信测试的光纤测试技术领域，公开了一种光纤通信测试方法、介质，包括如下步骤：搭建测试，将待测光缆安放在缆线搭载平台上，通过测试信号路线对待测光缆进行传输损耗测试，生成光缆平直状态和弯曲状态下的损耗光谱图，并对比光谱图；得出光缆能承受的最大弯曲度，测试完成。本发明通过设置缆线搭载平台用于安装待测光缆，将信号发生器和衰减谱测量仪通过待测光缆串联在一起，构成测试信号路线，并可以检测光缆平直状态和弯曲状态下的损耗，并形成图谱，使得光纤的测试更加全面，可以得出光缆能承受的最大弯曲度，以便于在施工过程中，防止过度弯曲造成损耗过大，提高光纤的通讯效率。
Description
技术领域
本发明属于信息通信测试的光纤测试技术领域，具体涉及一种光纤通信测试方法、介质。
背景技术
在交通控制测试中需要铺设大量的光缆用于信息传输。光纤的参数中一个重要的参数为光纤损耗，因此，需要对光纤损耗的进行测量，光纤损耗是指光功率随着传输距离的增加而按指数规律衰减。通常用衰减系数来表示，即单位长度光纤引起的光功率衰减称为衰减系数。
光纤损耗的测量方法：有截断法、插入法、后向散射法等，经检索发现现有技术如201911337664.6，一种光纤测试光纤通信协议的布点方法、存储介质及光纤测试、201910857861.4，一种光纤通信传输损耗测试方法。其均能够测试平直状态下光纤的损耗。但是，在实际铺设过程中，光纤是需要进行弯曲的，如弯曲程度过大必定会影响光纤的传输效率。因此，需要对光纤进行全面的测试，以防止在施工过程中造成弯曲过大的情况。
发明内容
本发明的目的在于提供一种光纤通信测试方法、介质，以解决上述背景技术中提出现有技术中的问题。
为实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种光纤通信测试方法，包括如下步骤：
S1、搭建测试，所述测试包括信号发生器、待测光缆、衰减谱测量仪和缆线搭载平台；
S2、将待测光缆安放在缆线搭载平台上，并将信号发生器和衰减谱测量仪通过待测光缆串联在一起，构成测试信号路线；通过COM动态模拟实现测试信号的分析；
S3、通过测试信号路线对待测光缆进行传输损耗测试，测试内容包括光缆平直状态和弯曲状态下的损耗；通过EMD混合分布算法对模拟数据规律进行分析；
S4、生成光缆平直状态和弯曲状态下的损耗光谱图，并对比光谱图；
S5、得出光缆能承受的最大弯曲度，测试完成。
进一步的，所述缆线搭载平台包括底部框架和两组移动支杆，两组所述移动支杆通过移动组件垂直连接在底部框架的内部两端，所述移动支杆上端横向安装有缆线连接座。
进一步的，所述移动组件包括：
滑块以及连接在所述滑块与底部框架之间的电动推杆，所述底部框架的内侧开设有与所述滑块相匹配的滑槽，所述滑块的边部活动连接所述滑槽的内侧。
进一步的，所述移动支杆的下端通过转轴转动安装在所述滑块中，所述转轴的下端连接有伺服电机，所述伺服电机安装在所述滑块的底部。
进一步的，所述缆线连接座包括：固定板以及活动连接在所述固定板上带有锁紧螺栓的移动块，所述移动块的表面和固定板的端部均安装有线夹；所述固定板的表面开设有条形孔，所述移动块活动连接在所述条形孔中。
进一步的，在安放待测光缆时，包括如下步骤：
a、将两组移动支杆移动至底部框架的最端部；
b、将待测光缆的一端放置在一组移动支杆上端的线夹中，另一端放置在另外一组移动支杆上端的线夹中，并拉直待测光缆；
c、切除待测光缆两端的保护层和被覆层，露出用于连接的纤芯，将露出的纤芯端面进行平整处理并安装在光纤夹具中；
d、将光纤夹具连接在信号发生器和衰减谱测量仪上，并将衰减谱测量仪与计算机连接。
进一步的，测试光缆平直状态下的损耗时，包括如下步骤：
a、开启信号发生器通过待测光缆传输至衰减谱测量仪中；
b、由衰减谱测量仪检测信号，并传输至计算机，生成图谱一；
C、将图谱一与标准图谱做对比。
进一步的，测试光缆弯曲状态下的损耗时，包括如下步骤：
a、先通过电动推杆带动两组移动支杆靠近，使得平直的光缆弯曲，在弯曲过程中同时进行检测损耗，并获得图谱二；
b、开启伺服电机带动移动支杆转动，通过固定板进行弯曲，在弯曲过程中同时进行检测损耗，并获得图谱三；
c、通过移动移动块带动两组线夹之间的光缆进行弯曲，在弯曲过程中同时进行检测损耗，并获得图谱四；
d、将图谱二、图谱三、图谱四与标准图谱对比，得出损耗最大的，确定光缆的可弯曲的最大弧度。
进一步的，COM动态模拟的方法为通过提取数据信息特征，将提取的数据信息特征通过matlab编程实现数据信息输入，通过小波变换的方法将提取的信息特征放大，再将放大的信息特征通过检测函数实现通信信号分析，其中检测函数为公式（1）所示：
公式(1)中，
表示模态算法分化光纤通信监测结果，
表示光纤通信
模型数据函数，
表示数据监测过程中的不可控变量，
表示光纤通信模型监测周期；
光纤通信测试运行时长计算公式如公式（2）所示：
公式(2)中，
表示测试运行时长，
表示光纤通信运行参数，
表示光纤通
信不可避免损耗速度，
表示正常光纤通信运行时长；
根据模态算法分化的光纤通信模型数据，提高光纤数据信息分析能力；
EMD混合分布算法分析的方法为：
EMD算法根据不同光纤通信协议模拟数据划分出不同的方程量，将方程量转换为信号公式，方程量转换函数为：
公式(3)中，
表示电缆异常光纤通信协议信号函数，
表示模拟异常光
纤通信协议输入数据汇总，
表示正常光纤通信协议数据运行状态；
根据两者平均值反映电缆最大允许异常光纤通信协议数据为：
其中，
表示测试电缆最大允许异常光纤通信协议量，
表示测试电缆
额定承受异常数据，
表示测试电缆最小承受电流负载；
公式(3)与公式(4)联合，将测试电缆最大异常光纤通信协议量转换为信号函数，即：
在公式（5）中，
表示测试电缆最大异常光纤通信协议量信号函数。
输入的COM模拟数据经过处理，通过算法编程方式转换为可识别的一阶输入信号表示为：
在公式（6）中，
表示算法编程可识别的一阶信号，
表示满足EMD算法条
件的模拟输入数据，
表示编程成功的模拟光纤通信协议异常数据分量。
进一步的，一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现光纤通信测试方法。
本发明的技术效果和优点：本发明提出的一种光纤通信测试方法、介质，与现有技术相比，具有以下优点：本发明通过设置缆线搭载平台用于安装待测光缆，将信号发生器和衰减谱测量仪通过待测光缆串联在一起，构成测试信号路线，并可以检测光缆平直状态和弯曲状态下的损耗，并形成图谱，使得光纤的测试更加全面，可以得出光缆能承受的最大弯曲度，以便于在施工过程中，防止过度弯曲造成损耗过大，提高光纤的通讯效率。
附图说明
图1为本发明一种光纤通信测试方法的流程图；
图2为本发明待测光缆的平直状态结构示意图；
图3为本发明待测光缆的弯曲状态结构示意图；
图4为本发明缆线搭载平台的结构示意图；
图5为本发明移动支杆的结构示意图；
图6为本发明固定板的结构示意图。
图中：1、缆线搭载平台；2、衰减谱测量仪；3、待测光缆；4、信号发生器；101、底部框架；102、移动支杆；103、滑槽；104、滑块；105、缆线连接座；106、电动推杆；107、伺服电机；108、固定板；109、移动块；110、线夹；111、条形孔。
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。此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。基于本发明中的实施例，本领域普通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。
本发明实施例中提供了一种光纤通信测试装置，示例性的，如图2-图6所示的，其包括缆线搭载平台1、衰减谱测量仪2、待测光缆3、信号发生器4、计算机。其中，缆线搭载平台1用于安放待测光缆3，可以对待测光缆3进行拉直、弯曲，以便于全面的测试；信号发生器4和衰减谱测量仪2连接在待测光缆3的两端，信号发生器4用于发出测试信号，衰减谱测量仪2用于接收检测测试信号，并将其传输给计算机，由计算机生成图谱。
具体的，所述缆线搭载平台包括底部框架101和两组移动支杆102，两组所述移动支杆102通过移动组件垂直连接在底部框架101的内部两端，所述移动支杆102上端横向安装有缆线连接座105。两组移动支杆102可以在移动组件的带动下在底部框架101中移动，进而可以进行大幅度的进行弯曲待测光缆3。
所述移动组件包括：滑块104以及连接在所述滑块104与底部框架101之间的电动推杆106，所述底部框架101的内侧开设有与所述滑块104相匹配的滑槽103，所述滑块104的边部活动连接所述滑槽103的内侧。通过滑槽103的设置，可以限制住滑块104的位置，并保持其在电动推杆106的带动进行平移。
所述移动支杆102的下端通过转轴转动安装在所述滑块104中，所述转轴的下端连接有伺服电机107，所述伺服电机107安装在所述滑块104的底部。通过伺服电机107带动移动支杆102转动，可以对待测光缆3进行中幅度的弯曲。
所述缆线连接座105包括：固定板108以及活动连接在所述固定板108上带有锁紧螺栓的移动块109，所述移动块109的表面和固定板108的端部均安装有线夹110，可以对待测光缆3的两端进行夹持固定。所述固定板108的表面开设有条形孔111，所述移动块109活动连接在所述条形孔111中。通过平移移动块109在条形孔111中移动，进行进行小幅度的弯曲待测光缆3。
具体的，本发明实施例中基于上述的光纤通信测试装置，提供了如图1所示的一种光纤通信测试方法，包括如下步骤：
S1、搭建测试，所述测试包括信号发生器4、待测光缆3、衰减谱测量仪2、缆线搭载平台1。
S2、将待测光缆安放在缆线搭载平台上，并将信号发生器4和衰减谱测量仪2通过待测光缆3串联在一起，构成测试信号路线；通过COM动态模拟实现测试信号的分析
a、将两组移动支杆102移动至底部框架101的最端部；
b、将待测光缆3的一端放置在一组移动支杆102上端的线夹110中，另一端放置在另外一组移动支杆102上端的线夹110中，并拉直待测光缆3；
c、切除待测光缆3两端的保护层和被覆层，露出用于连接的纤芯，将露出的纤芯端面进行平整处理并安装在光纤夹具中；
d、将光纤夹具连接在信号发生器4和衰减谱测量仪2上，并将衰减谱测量仪2与计算机连接。
S3、通过测试信号路线对待测光缆进行传输损耗测试，测试内容包括光缆平直状态和弯曲状态下的损耗；
S2、将待测光缆安放在缆线搭载平台上，并将信号发生器和衰减谱测量仪通过待测光缆串联在一起，构成测试信号路线；
S3、通过测试信号路线对待测光缆进行传输损耗测试，测试内容包括光缆平直状态和弯曲状态下的损耗；通过EMD混合分布算法对模拟数据规律进行分析；
S4、生成光缆平直状态和弯曲状态下的损耗光谱图，并对比光谱图；
测试光缆平直状态下的损耗时，包括如下步骤：
a、开启信号发生器4通过待测光缆3传输至衰减谱测量仪2中；
b、由衰减谱测量仪2检测信号，并传输至计算机，生成图谱一；
C、将图谱一与标准图谱做对比。
测试光缆弯曲状态下的损耗时，包括如下步骤：
a、先通过电动推杆106带动两组移动支杆102靠近，使得平直的光缆弯曲，在弯曲过程中同时进行检测损耗，并获得图谱二；
b、开启伺服电机107带动移动支杆102转动，通过固定板108进行弯曲，在弯曲过程中同时进行检测损耗，并获得图谱三；
c、通过移动移动块109带动两组线夹110之间的光缆进行弯曲，在弯曲过程中同时进行检测损耗，并获得图谱四；
d、将图谱二、图谱三、图谱四与标准图谱对比，得出损耗最大的，确定光缆的可弯曲的最大弧度。
S5、得出光缆能承受的最大弯曲度，测试完成。
另外，本实施例中提出，一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现光纤通信测试方法，可以进行控制电动推杆106、伺服电机107工作，利于实时检测光纤的损耗。
综上所述，本实施例中通过设置缆线搭载平台用于安装待测光缆，将信号发生器和衰减谱测量仪通过待测光缆串联在一起，构成测试信号路线，并可以检测光缆平直状态和弯曲状态下的损耗，并形成图谱，使得光纤的测试更加全面，可以得出光缆能承受的最大弯曲度，以便于在施工过程中，防止过度弯曲造成损耗过大，提高光纤的通讯效率。
在具体实施例中，COM动态模拟的方法为通过提取数据信息特征，将提取的数据信息特征通过matlab编程实现数据信息输入，通过小波变换的方法将提取的信息特征放大，再将放大的信息特征通过检测函数实现通信信号分析，其中检测函数为公式（1）所示：
公式(1)中，
表示模态算法分化光纤通信监测结果，
表示光纤通信
模型数据函数，
表示数据监测过程中的不可控变量，
表示光纤通信模型监测周
期；
对于同一测量测试，通过分析测试运行时长确定监测周期，光纤通信测试运行时长计算公式如公式（2）所示：
公式(2)中，
表示测试运行时长，
表示光纤通信运行参数，
表示光纤通信
不可避免损耗速度，
表示正常光纤通信运行时长；
根据模态算法分化的光纤通信模型数据，提高光纤数据信息分析能力；
本发明采用COM动态模拟技术进行模拟运行，通过研究其运行状态和光纤通信协议显示结果，将状态数据传输到算法编程软件中，从而实现电缆异常装置的检测和更新。整个动态模拟过程根据电缆数据进行各类光纤通信协议运行模拟，其中装配器模拟针对电缆安装步骤流程，动态模拟的各光纤通信协议数据通过RS232通信传输到动模测试中，最终由动模测试整合数据，传输到算法编程中，由算法分析异常处理结果。整个模拟光纤通信过程利用COM动态模拟技术，对培训中各光纤通信进行模拟，通过控制模块的监控光纤通信协议把握各项模拟光纤通信协议运行状态，保证模拟数据的稳定性，对模拟光纤通信产生的结果自动生成事件报表，由指令室收集分析，保证模拟数据的准确性。
在具体实施例中，通过EMD混合分布算法对模拟数据规律进行分析；
EMD混合分布算法分析的方法为：
EMD混合分布算法能够针对模拟数据规律进行分析，通过分析结果判定是否存在光纤通信协议异常，主要运行步骤是计算不同光纤通信协议运行数据规律。
EMD算法根据不同光纤通信协议模拟数据划分出不同的方程量，将方程量转换为信号公式，方程量转换函数为：
公式(3)中，
表示电缆异常光纤通信协议信号函数，
表示模拟异常光
纤通信协议输入数据汇总，
表示正常光纤通信协议数据运行状态；
对公式(3)信号函数进行EMD求解，通过拟合各模拟光纤通信协议状态分析，计算电缆上运行最大承受异常光纤通信协议量和最小承受电流负载，根据两者平均值反映电缆最大允许异常光纤通信协议数据为：
其中，
表示测试电缆最大允许异常光纤通信协议量，
表示测试电缆
额定承受异常数据，
表示测试电缆最小承受电流负载；
公式(3)与公式(4)联合，将测试电缆最大异常光纤通信协议量转换为信号函数，即：
在公式（5）中，
表示测试电缆最大异常光纤通信协议量信号函数。
输入的COM模拟数据经过处理，通过算法编程方式转换为可识别的一阶输入信号表示为：
在公式（6）中，
表示算法编程可识别的一阶信号，
表示满足EMD算法条
件的模拟输入数据，
表示编程成功的模拟光纤通信协议异常数据分量。
通过上述方法能够实现光缆数据信息的分析。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种光纤通信测试方法，其特征在于：包括如下步骤：
S1、搭建测试，所述测试包括信号发生器、待测光缆、衰减谱测量仪和缆线搭载平台；
S2、将待测光缆安放在缆线搭载平台上，并将信号发生器和衰减谱测量仪通过待测光缆串联在一起，构成测试信号路线；通过COM动态模拟实现测试信号的分析；
S3、通过测试信号路线对待测光缆进行传输损耗测试，测试内容包括光缆平直状态和弯曲状态下的损耗；通过EMD混合分布算法对模拟数据规律进行分析；
S4、生成光缆平直状态和弯曲状态下的损耗光谱图，并对比光谱图；
S5、得出光缆能承受的最大弯曲度，测试完成。
2.根据权利要求1所述的一种光纤通信测试方法，其特征在于：所述缆线搭载平台包括底部框架和两组移动支杆，两组所述移动支杆通过移动组件垂直连接在底部框架的内部两端，所述移动支杆上端横向安装有缆线连接座。
3.根据权利要求2所述的一种光纤通信测试方法，其特征在于：所述移动组件包括：
滑块以及连接在所述滑块与底部框架之间的电动推杆，所述底部框架的内侧开设有与所述滑块相匹配的滑槽，所述滑块的边部活动连接所述滑槽的内侧。
4.根据权利要求3所述的一种光纤通信测试方法，其特征在于：所述移动支杆的下端通过转轴转动安装在所述滑块中，所述转轴的下端连接有伺服电机，所述伺服电机安装在所述滑块的底部。
5.根据权利要求4所述的一种光纤通信测试方法，其特征在于：所述缆线连接座包括：固定板以及活动连接在所述固定板上带有锁紧螺栓的移动块，所述移动块的表面和固定板的端部均安装有线夹；所述固定板的表面开设有条形孔，所述移动块活动连接在所述条形孔中。
6.根据权利要求5所述的一种光纤通信测试方法，其特征在于：在安放待测光缆时，包括如下步骤：
a、将两组移动支杆移动至底部框架的最端部；
b、将待测光缆的一端放置在一组移动支杆上端的线夹中，另一端放置在另外一组移动支杆上端的线夹中，并拉直待测光缆；
c、切除待测光缆两端的保护层和被覆层，露出用于连接的纤芯，将露出的纤芯端面进行平整处理并安装在光纤夹具中；
d、将光纤夹具连接在信号发生器和衰减谱测量仪上，并将衰减谱测量仪与计算机连接。
7.根据权利要求6所述的一种光纤通信测试方法，其特征在于：测试光缆平直状态下的损耗时，包括如下步骤：
a、开启信号发生器通过待测光缆传输至衰减谱测量仪中；
b、由衰减谱测量仪检测信号，并传输至计算机，生成图谱一；
C、将图谱一与标准图谱做对比。
8.根据权利要求6所述的一种光纤通信测试方法，其特征在于：测试光缆弯曲状态下的损耗时，包括如下步骤：
a、先通过电动推杆带动两组移动支杆靠近，使得平直的光缆弯曲，在弯曲过程中同时进行检测损耗，并获得图谱二；
b、开启伺服电机带动移动支杆转动，通过固定板进行弯曲，在弯曲过程中同时进行检测损耗，并获得图谱三；
c、通过移动移动块带动两组线夹之间的光缆进行弯曲，在弯曲过程中同时进行检测损耗，并获得图谱四；
d、将图谱二、图谱三、图谱四与标准图谱对比，得出损耗最大的，确定光缆的可弯曲的最大弧度。
9.根据权利要求1所述的一种光纤通信测试方法，其特征在于：
COM动态模拟的方法为通过提取数据信息特征，将提取的数据信息特征通过matlab编程实现数据信息输入，通过小波变换的方法将提取的信息特征放大，再将放大的信息特征通过检测函数实现通信信号分析，其中检测函数为公式（1）所示：
公式(1)中，
表示模态算法分化光纤通信监测结果，
表示光纤通信模型数
据函数，
表示数据监测过程中的不可控变量，
表示光纤通信模型监测周期；
光纤通信测试运行时长计算公式如公式（2）所示：
公式(2)中，
表示测试运行时长，
表示光纤通信运行参数，
表示光纤通信不可
避免损耗速度，
表示正常光纤通信运行时长；
根据模态算法分化的光纤通信模型数据，提高光纤数据信息分析能力；
EMD混合分布算法分析的方法为：
EMD算法根据不同光纤通信协议模拟数据划分出不同的方程量，将方程量转换为信号公式，方程量转换函数为：
公式(3)中，
表示电缆异常光纤通信协议信号函数，
表示模拟异常光纤通
信协议输入数据汇总，
表示正常光纤通信协议数据运行状态；
根据两者平均值反映电缆最大允许异常光纤通信协议数据为：
其中，
表示测试电缆最大允许异常光纤通信协议量，
表示测试电缆额定承
受异常数据，
表示测试电缆最小承受电流负载；
公式(3)与公式(4)联合，将测试电缆最大异常光纤通信协议量转换为信号函数，即：
在公式（5）中，
表示测试电缆最大异常光纤通信协议量信号函数；
输入的COM模拟数据经过处理，通过算法编程方式转换为可识别的一阶输入信号表示为：
在公式（6）中，
表示算法编程可识别的一阶信号，
表示满足EMD算法条件的
模拟输入数据，
表示编程成功的模拟光纤通信协议异常数据分量。
10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于：所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1-8任一所述的方法。
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