CN117478221A - 一种高空间分辨率的远距离传输光缆故障点定位的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及通信传输技术领域，尤其涉及一种高空间分辨率的远距离传输光缆故障点定位的方法。首先，采集设备前期部署工作完成后，对光缆传输的数据进行采集，并对采集到的数据进行精准化预处理；然后，基于数字化的光缆传输数据，生成测试信号，并对测试信号进行调制、发送与传输，将测试信号的频率和衰减率与光缆的传输特性相匹配；再然后，采用优化高质量编码方式对测试信号进行编码，引入空间分辨率增强编码技术和衰减补偿编码技术；最后，利用光缆信号解析算法分析编码后的测试信号的特性，并根据分析结果确定故障点的位置。解决了现有技术对传输数据的处理及定位不够准确的技术问题。
Description
技术领域
本发明涉及通信传输技术领域，尤其涉及一种高空间分辨率的远距离传输光缆故障点定位的方法。
背景技术
在现代通信网络中，光缆作为一种重要的传输媒介，其稳定性和可靠性对于保障通信的顺畅非常关键。然而，由于光缆的长距离布设和复杂的地理环境，光缆故障的发生在所难免。一旦发生故障，如何快速准确地定位故障点，成为了通信网络维护的一大难题。传统的光缆故障点定位方法主要包括时域反射法（OTDR）和光时域反射法（OTDR）。这些方法通过发送测试信号，分析反射信号的时间和强度，来判断故障点的位置。然而，这些方法在长距离传输和高空间分辨率的场景下，存在一定的局限性。首先，测试信号的衰减会随着传输距离的增加而增加，导致信号质量的下降，从而影响故障点的定位精度。其次，由于测试信号的扩散，使得在高空间分辨率的要求下，难以准确判断故障点的位置。
对于传输故障定位的方法有很多，伦杰勇等人提出的申请号：“CN202210612282.5”，发明名称为“一种长距离通信光缆故障定位方法及相关装置”，主要包括：首先利用OTDR事件表的反射事件与多个站点独立测试的光缆长度进行匹配，确定故障点在哪个光缆段；然后使用故障段光缆的折射率重新设置OTDR进行测试，避免测试结果因为折射率不正确而导致结果增大；更重要的是不使用数据库记录的每一条光缆段长度去判断光缆故障点距离该光缆段的起始位置，而是使用OTDR反射事件表通过该方法找到测试结果里面故障光缆段的起点，再用光缆起始点到光缆实际故障点的距离减去光缆起始点到最近站点的距离，得到故障点距离前一站点的准确距离，避免光缆的全程误差影响到最后一个光缆段的判断；从而解决了现有技术故障定位误差较大的技术问题。
但上述技术至少存在如下技术问题：对传输数据的处理不够准确以及定位不够准确的技术问题。
发明内容
本申请实施例通过提供一种高空间分辨率的远距离传输光缆故障点定位的方法，解决了现有技术对传输数据的处理不够准确以及定位不够准确的技术问题，实现了高准确数据以及高精准故障定位的技术效果。
本申请提供了一种高空间分辨率的远距离传输光缆故障点定位的方法，具体包括以下技术方案：
一种高空间分辨率的远距离传输光缆故障点定位的方法，包括以下步骤：
S1. 采集设备前期部署工作完成后，对光缆传输的数据进行采集，并对采集到的数据进行精准化预处理；
S2. 基于数字化的光缆传输数据，生成测试信号，并对测试信号进行调制、发送与传输，将测试信号的频率和衰减率与光缆的传输特性相匹配；
S3. 采用优化高质量编码方式对测试信号进行编码，引入空间分辨率增强编码技术和衰减补偿编码技术；
S4. 利用光缆信号解析算法分析编码后的测试信号的特性，并根据分析结果确定故障点的位置。
优选的，所述S1，具体包括：
检查传感器和数据采集设备的工作状态，在光缆的关键位置安装传感器，将数据采集设备与传感器连接，配置数据采集设备的参数，启动数据采集设备，开始收集光缆传输的数据，并将收集到的数据进行精准化预处理。
优选的，在所述S1中，还包括：
在对收集到的数据进行精准化预处理过程中，引入光缆传输去噪算法和光缆传输滤波算法。
优选的，所述S2，具体包括：
在测试信号的生成过程中，引入稳频算法，得到稳定的频率值。
优选的，在所述S2中，还包括：
在得到稳定的频率值后，引入能量保持算法。
优选的，所述S3，具体包括：
引入空间分辨率增强编码技术，通过所述空间分辨率增强编码技术对测试信号的频率特性进行分析。
优选的，在所述S3中，还包括：
引入衰减补偿编码技术，通过所述衰减补偿编码技术对空间分辨率增强编码技术编码后的测试信号进行补偿。
优选的，所述S4，具体包括：
采用光缆信号解析算法对编码后的测试信号的特性进行分析，所述光缆信号解析算法是为光缆故障点定位设计的；具体实现过程有：将编码后的信号转换为分析格式，然后进行故障信息提取，再根据提取出的故障信息进行故障定位。
优选的，在所述S4中，还包括：
在分析过程中，引入故障信息提取技术和故障点定位技术。
有益效果：
本申请实施例中提供的多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：
1、本申请通过精准的数据采集和预处理，有效提高了光缆传输数据的质量，从而为后续的故障点定位提供了可靠的数据支持，确保了故障点定位的准确性和效率，引入光缆传输去噪算法，有效去除了数据中的噪声，提高了数据的质量，引入光缆传输滤波算法，去除了不必要的频率成分，进一步提高了数据的质量。
2、本申请通过基于数字化的光缆传输数据生成测试信号，确保了测试信号的频率和衰减率与光缆的传输特性相匹配，从而提高了测试信号在光缆中的传输效果，确保了故障点定位的精度。同时，通过引入稳频算法和能量保持算法，确保了测试信号在高频率、低衰减条件下的稳定性，从而满足高空间分辨率的远距离传输光缆故障点定位的需求。
3、本申请通过采用优化高质量编码方式，有效提高了测试信号在高空间分辨率下的准确性，从而为故障点的准确定位提供了可靠的数据支持，确保了故障点定位的精度和效率，引入空间分辨率增强编码算法，实现了测试信号的高效编码，同时保持了信号的质量，为了在编码过程中减少信号的衰减，引入了衰减补偿编码算法，对空间分辨率增强编码算法编码后的测试信号进行补偿，减少了信号的衰减，从而进一步提高了测试信号的准确性。
4、本申请通过利用光缆信号解析算法分析编码后的测试信号的特性，并根据分析结果确定故障点的精准位置，有效提高了故障点定位的精度和效率，为光缆故障点的准确定位提供了可靠的技术支持，引入了故障信息提取技术，有效地从受干扰的信号中提取出故障信息，从而提高了故障点定位的精度；引入了故障点定位技术，准确地计算出故障点的位置，从而提高了故障点定位的精度。
5、本申请的技术方案能够有效解决对传输数据的处理不够准确以及定位不够准确的技术问题，通过精准的数据采集和预处理，有效提高了光缆传输数据的质量，从而为后续的故障点定位提供了可靠的数据支持，确保了故障点定位的准确性和效率，引入光缆传输去噪算法，有效去除了数据中的噪声，提高了数据的质量，引入光缆传输滤波算法，去除了不必要的频率成分，进一步提高了数据的质量；基于数字化的光缆传输数据生成测试信号，确保了测试信号的频率和衰减率与光缆的传输特性相匹配，从而提高了测试信号在光缆中的传输效果，确保了故障点定位的精度。同时，通过引入稳频算法和能量保持算法，确保了测试信号在高频率、低衰减条件下的稳定性，从而满足高空间分辨率的远距离传输光缆故障点定位的需求；采用优化高质量编码方式，有效提高了测试信号在高空间分辨率下的准确性，从而为故障点的准确定位提供了可靠的数据支持，确保了故障点定位的精度和效率，引入空间分辨率增强编码算法，实现了测试信号的高效编码，同时保持了信号的质量，为了在编码过程中减少信号的衰减，引入了衰减补偿编码算法，对空间分辨率增强编码算法编码后的测试信号进行补偿，减少了信号的衰减，从而进一步提高了测试信号的准确性；利用光缆信号解析算法分析编码后的测试信号的特性，并根据分析结果确定故障点的精准位置，有效提高了故障点定位的精度和效率，为光缆故障点的准确定位提供了可靠的技术支持，引入了故障信息提取技术，有效地从受干扰的信号中提取出故障信息，从而提高了故障点定位的精度；引入了故障点定位技术，准确地计算出故障点的位置，从而提高了故障点定位的精度。
附图说明
图1为本申请所述高空间分辨率的远距离传输光缆故障点定位方法的流程图。
具体实施方式
本申请实施例通过提供一种高空间分辨率的远距离传输光缆故障点定位的方法，解决了现有技术中对传输数据的处理不够准确以及定位不够准确的技术问题，总体思路如下：
首先，采集前期部署工作完成后对光缆传输的数据进行采集，并对采集到的数据进行精准化预处理，并对预处理后的数据进行数字化；基于数字化的光缆传输数据，生成测试信号，并对测试信号进行调制和发送，并对测试信号进行传输监测，获得测试信号在光缆中的传输数据；采用优化高质量编码方式对测试信号进行编码，以提高测试信号在高空间分辨率下的准确性；利用光缆信号解析算法分析编码后的测试信号的特性，并根据分析结果确定故障点的精准位置。通过精准的数据采集和预处理，有效提高了光缆传输数据的质量，从而为后续的故障点定位提供了可靠的数据支持，确保了故障点定位的准确性和效率，引入光缆传输去噪算法，有效去除了数据中的噪声，提高了数据的质量，引入光缆传输滤波算法，去除了不必要的频率成分，进一步提高了数据的质量；基于数字化的光缆传输数据生成测试信号，确保了测试信号的频率和衰减率与光缆的传输特性相匹配，从而提高了测试信号在光缆中的传输效果，确保了故障点定位的精度。同时，通过引入稳频算法和能量保持算法，确保了测试信号在高频率、低衰减条件下的稳定性，从而满足高空间分辨率的远距离传输光缆故障点定位的需求；采用优化高质量编码方式，有效提高了测试信号在高空间分辨率下的准确性，从而为故障点的准确定位提供了可靠的数据支持，确保了故障点定位的精度和效率，引入空间分辨率增强编码算法，实现了测试信号的高效编码，同时保持了信号的质量，为了在编码过程中减少信号的衰减，引入了衰减补偿编码算法，对空间分辨率增强编码算法编码后的测试信号进行补偿，减少了信号的衰减，从而进一步提高了测试信号的准确性；利用光缆信号解析算法分析编码后的测试信号的特性，并根据分析结果确定故障点的精准位置，有效提高了故障点定位的精度和效率，为光缆故障点的准确定位提供了可靠的技术支持，引入了故障信息提取技术，有效地从受干扰的信号中提取出故障信息，从而提高了故障点定位的精度；引入了故障点定位技术，准确地计算出故障点的位置，从而提高了故障点定位的精度。
为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明。
参照附图1，本申请所述一种高空间分辨率的远距离传输光缆故障点定位的方法，包括以下步骤：
S1. 采集设备前期部署工作完成后，对光缆传输的数据进行采集，并对采集到的数据进行精准化预处理；
首先，确保光缆传输系统正常运行，并检查传感器和数据采集设备的工作状态，确保其正常运行；然后，在光缆的关键位置安装传感器，用于检测光缆的传输状态，所述关键位置由专家确定；再根据光缆的长度和传输特性，确定传感器的数量和位置，确保传感器的安装位置能够覆盖光缆的整个传输路径，以便全面监测光缆的状态；
接下来，将数据采集设备与传感器连接，确保数据能够正常传输，配置数据采集设备的参数，所述参数可以包括采样频率、数据存储位置；确保数据采集设备的存储空间足够，以便存储大量的传输数据，启动数据采集设备，开始收集光缆传输的数据，监控数据采集过程，确保数据的完整性和准确性；在数据采集过程中，实时记录光缆的传输状态，所述传输状态包括信号的强度、传输速率；
随后，将收集到的数据进行精准化预处理，以提高数据的质量，具体实现过程有：
首先，在数据预处理过程中，本申请引入光缆传输去噪算法去除数据中的噪声，所述光缆传输去噪算法的实现过程如下：
第一步，分段处理；对采集到的数据进行分段，每段包含N个数据点；
第二步，特征计算；对每段数据计算其平均值和标准差/>；
第三步，判决处理；对每个数据点，如果其满足/>，/>为根据经验法预设的阈值，则将/>视为噪声并将其替换为/>；得到降噪后的数据/>，具体数学公式表示为：
，
在去噪过程后，本申请引入光缆传输滤波算法对数据进行滤波，以去除不必要的频率成分；所述光缆传输滤波算法的实现过程如下：
第一步，域变换；对去噪后的数据进行傅里叶变换，将其转换为频域；
第二步，设计滤波器；设计滤波器，去除不必要的频率成分；所述滤波器的频域响应可以表示为：
，
其中，表示滤波器的频域响应函数；/>是滤波器的频率变量；/>是截止频率，即滤波器允许通过的最高频率；/>是滤波器的阶数，它决定了滤波器的陡峭程度；/>是虚数单位；/>是信号传播的距离；/>是光速；
滤波后数据表示如下：
，
其中，为滤波后的频域数据；/>为去噪后的频域数据；
第三步，逆变换，对滤波后的数据进行逆傅里叶变换，将其转换回时域；
接下来在去噪和滤波过程后，将处理后的数据转换为数字化格式，便于后续分析；
本申请通过精准的数据采集和预处理，有效提高了光缆传输数据的质量，从而为后续的故障点定位提供了可靠的数据支持，确保了故障点定位的准确性和效率，引入光缆传输去噪算法，有效去除了数据中的噪声，提高了数据的质量，引入光缆传输滤波算法，去除了不必要的频率成分，进一步提高了数据的质量。
S2. 基于数字化的光缆传输数据，生成测试信号，并对测试信号进行调制、发送与传输，将测试信号的频率和衰减率与光缆的传输特性相匹配；
S21. 测试信号的生成；
为了得到在光缆中传输效果最佳，从而提高故障点定位的精度，基于数字化的光缆传输数据确定测试信号的频率和衰减率，生成测试信号，所述测试信号具有高频率、低衰减特性且具有足够的频率以穿透光缆中的噪声和干扰；生成的测试信号可以表示为：
，
其中，为信号的振幅；/>为测试信号的频率；/>为测试信号的相位；/>为信号的衰减率；/>为时间；
进一步，为了高频率下稳定的测试信号，本申请引入稳频算法来实现测试信号在高频率的稳定；所述稳频算法的数学公式为：
，
其中，为稳定后的频率；T为时间周期，表示一个完整的信号周期；/>为测试信号在时间t的频率；/>为调整系数，用于平衡频率的变换；/>为频率对时间的导数，表示频率的变化；/>为振幅，表示信号的强度；ω为角频率，表示信号的周期；/>为与频率调整相关的相位，表示信号的初始位置，与信号的周期性有关，用于调整频率的稳定性；上述算法通过对测试信号的频率进行平均处理，并考虑频率的变化率以及信号的周期性，从而得到一个稳定的频率值，以确保测试信号在高频率下的稳定性；
进一步，在得到稳定的频率值后，本申请引入能量保持算法解决测试信号在低衰减条件下的能量损失问题；所述能量保持算法的数学公式表示为：
，
其中，为稳定后的能量； T为时间周期，表示一个完整的信号周期； E(t)为测试信号在时间t的能量；/>为调整系数，用于平衡能量的变化；/>为能量对时间的导数，表示能量的变化率；δ为振幅，θ为角频率，ψ为与能量调整相关的相位，与信号的周期性有关，用于调整能量的稳定性；上述算法通过对测试信号的能量进行平均处理，并考虑能量的变化率以及信号的周期性，从而得到一个稳定的能量值，以确保测试信号在低衰减条件下的能量不会过多损失。
经过上述两个算法处理，能够得到一个在高频率、低衰减条件下稳定的测试信号，从而满足高空间分辨率的远距离传输光缆故障点定位的需求；具体公式如下：
，
S22. 测试信号调制、发送与传输；
首先，通过高精度的数据采集设备，确保测试信号的质量和完整性，以便进行调制；根据光缆的传输特性，由专业技术人员选择合适的调制方式，如频率调制、幅度调制，使用调制设备，对测试信号进行调制，以适应光缆的传输特性；将测试信号和选择的调制方式输入到调制设备中，然后使用设备的调制功能，对信号进行调制；使用测试设备，验证调制结果是否符合预期，确保测试信号在光缆中的传输效果最佳；
接下来，将调制后的测试信号输入到数据采集设备中，然后使用设备的分析功能，检查信号的质量和完整性，根据光缆的传输特性，由技术人员选择合适的发送设备，将调制后的测试信号通过光缆发送出去；使用测试设备，验证发送结果是否符合预期，确保测试信号的完整性和准确性；
最后，将通过光缆发送的测试信号输入到数据采集设备中，然后使用设备的分析功能，检查信号的质量和完整性，根据光缆的传输特性，由技术人员选择合适的监测设备，使用监测设备，监测测试信号在光缆中的传输情况，所述传输情况包括信号的衰减、干扰；
本申请通过基于数字化的光缆传输数据生成测试信号，确保了测试信号的频率和衰减率与光缆的传输特性相匹配，从而提高了测试信号在光缆中的传输效果，确保了故障点定位的精度。同时，通过引入稳频算法和能量保持算法，确保了测试信号在高频率、低衰减条件下的稳定性，从而满足高空间分辨率的远距离传输光缆故障点定位的需求。
S3. 采用优化高质量编码方式对测试信号进行编码，引入空间分辨率增强编码技术和衰减补偿编码技术；
采用优化高质量编码方式对测试信号进行编码，以提高测试信号在高空间分辨率下的准确性；具体的实现过程有：
首先，为了在保持信号质量的同时，实现高效的编码，本申请引入空间分辨率增强编码技术，所述空间分辨率增强编码技术通过对测试信号的频率特性进行分析，实现高效的编码，同时保持信号的质量；实现公式表述为：
，
其中，为编码后的测试信号；/>为测试信号的频率函数，表示在时间/>时刻信号的频率；/>为虚数单位；/>是一个与时间相关的调制系数，用于调整信号的频率；
进一步，为了在编码过程中，减少信号的衰减，本申请引入衰减补偿编码技术，所述衰减补偿编码技术，通过对空间分辨率增强编码技术编码后的测试信号进行补偿，减少信号的衰减；实现公式表述为：
，
其中，是补偿后的测试信号；/>表示测试信号在时间t的频率；/>和是与时间相关的补偿系数，用于调整补偿的程度，以减少信号的衰减；；/>，/>、/>、/>和/> 是常数，取决于光缆的物理特性和信号的传输条件，通过实验数据来确定；
通过上述编码技术，实现了测试信号的编码，通过空间分辨率增强编码技术，对测试信号进行了频率调制，使其在高空间分辨率下具有更好的准确性；然后，通过衰减补偿编码技术，对编码后的信号进行了补偿，减少了信号的衰减，从而进一步提高了测试信号的准确性；
本申请通过采用优化高质量编码方式，有效提高了测试信号在高空间分辨率下的准确性，从而为故障点的准确定位提供了可靠的数据支持，确保了故障点定位的精度和效率，引入空间分辨率增强编码算法，实现了测试信号的高效编码，同时保持了信号的质量，为了在编码过程中减少信号的衰减，引入了衰减补偿编码算法，对空间分辨率增强编码算法编码后的测试信号进行补偿，减少了信号的衰减，从而进一步提高了测试信号的准确性。
S4. 利用光缆信号解析算法分析编码后的测试信号的特性，并根据分析结果确定故障点的位置；
首先，采用光缆信号解析算法对编码后的测试信号的特性进行分析，所述光缆信号解析算法是专门为光缆故障点定位设计的，能够有效处理光缆传输的信号数据，从中提取出故障信息；具体实现过程有，将编码后的信号转换为合适的分析格式，然后进行故障信息提取，再根据故障信息进行故障定位，以获得光缆故障点的精准位置；
在分析过程中，为了在光缆传输的信号受到各种外界因素的干扰，导致信号的质量下降的前提下，从编码后的测试信号中准确提取故障信息，本申请引入故障信息提取技术，所述故障信息提取技术采用了一种特殊的信号处理技术，能够有效地从受干扰的信号中提取出故障信息，故障信息提取技术的数学公式为：
，
其中，是故障信息的能量；/>是编码后的测试信号的时域表示；Λ是信号的频率，用于傅里叶变换；/>是编码后测试信号的相位，用于傅里叶变换；/>是一个常数，用于调整滤波的效果；/>是时间的初始值；上述公式是基于傅里叶变换的原理，通过将时域信号转换为频域信号，从而更容易地提取出故障信息；
进一步，为了解决因为光缆的长度很长，而故障点可能发生在任何位置引起的故障点位置难定位的问题，本申请引入故障点定位技术，所述故障点定位技术能够准确地计算出故障点的位置；故障点定位技术的数学公式为：
，
其中，是故障点的位置；/>是光速，是一个常数；/>是故障信息传播的时间；/>是光缆的直径；/>是故障点与光缆的夹角；/>是一个常数，用于调整故障信息能量变化对故障点位置的影响；/>是故障信息的初始能量；上述公式是基于光速恒定的原理，通过计算故障信息传播的时间，从而准确地定位故障点的位置，同时增加了故障信息能量相关的项，能够更准确地定位故障点的位置；
经过上述处理可以从编码后的测试信号中准确提取故障信息，并准确定位故障点的位置；
本申请通过利用光缆信号解析算法分析编码后的测试信号的特性，并根据分析结果确定故障点的精准位置，有效提高了故障点定位的精度和效率，为光缆故障点的准确定位提供了可靠的技术支持，引入了故障信息提取技术，有效地从受干扰的信号中提取出故障信息，从而提高了故障点定位的精度；引入了故障点定位技术，准确地计算出故障点的位置，从而提高了故障点定位的精度。
综上所述，便完成了本申请所述的一种高空间分辨率的远距离传输光缆故障点定位的方法。
上述本申请实施例中的技术方案，至少具有如下的技术效果或优点：
1、本申请通过精准的数据采集和预处理，有效提高了光缆传输数据的质量，从而为后续的故障点定位提供了可靠的数据支持，确保了故障点定位的准确性和效率，引入光缆传输去噪算法，有效去除了数据中的噪声，提高了数据的质量，引入光缆传输滤波算法，去除了不必要的频率成分，进一步提高了数据的质量。
2、本申请通过基于数字化的光缆传输数据生成测试信号，确保了测试信号的频率和衰减率与光缆的传输特性相匹配，从而提高了测试信号在光缆中的传输效果，确保了故障点定位的精度。同时，通过引入稳频算法和能量保持算法，确保了测试信号在高频率、低衰减条件下的稳定性，从而满足高空间分辨率的远距离传输光缆故障点定位的需求。
3、本申请通过采用优化高质量编码方式，有效提高了测试信号在高空间分辨率下的准确性，从而为故障点的准确定位提供了可靠的数据支持，确保了故障点定位的精度和效率，引入空间分辨率增强编码算法，实现了测试信号的高效编码，同时保持了信号的质量，为了在编码过程中减少信号的衰减，引入了衰减补偿编码算法，对空间分辨率增强编码算法编码后的测试信号进行补偿，减少了信号的衰减，从而进一步提高了测试信号的准确性。
4、本申请通过利用光缆信号解析算法分析编码后的测试信号的特性，并根据分析结果确定故障点的精准位置，有效提高了故障点定位的精度和效率，为光缆故障点的准确定位提供了可靠的技术支持，引入了故障信息提取技术，有效地从受干扰的信号中提取出故障信息，从而提高了故障点定位的精度；引入了故障点定位技术，准确地计算出故障点的位置，从而提高了故障点定位的精度。
效果调研：
本申请的技术方案能够有效解决对传输数据的处理不够准确以及定位不够准确的技术问题，并且，上述系统或方法经过了一系列的效果调研，通过精准的数据采集和预处理，有效提高了光缆传输数据的质量，从而为后续的故障点定位提供了可靠的数据支持，确保了故障点定位的准确性和效率，引入光缆传输去噪算法，有效去除了数据中的噪声，提高了数据的质量，引入光缆传输滤波算法，去除了不必要的频率成分，进一步提高了数据的质量；基于数字化的光缆传输数据生成测试信号，确保了测试信号的频率和衰减率与光缆的传输特性相匹配，从而提高了测试信号在光缆中的传输效果，确保了故障点定位的精度。同时，通过引入稳频算法和能量保持算法，确保了测试信号在高频率、低衰减条件下的稳定性，从而满足高空间分辨率的远距离传输光缆故障点定位的需求；采用优化高质量编码方式，有效提高了测试信号在高空间分辨率下的准确性，从而为故障点的准确定位提供了可靠的数据支持，确保了故障点定位的精度和效率，引入空间分辨率增强编码算法，实现了测试信号的高效编码，同时保持了信号的质量，为了在编码过程中减少信号的衰减，引入了衰减补偿编码算法，对空间分辨率增强编码算法编码后的测试信号进行补偿，减少了信号的衰减，从而进一步提高了测试信号的准确性；利用光缆信号解析算法分析编码后的测试信号的特性，并根据分析结果确定故障点的精准位置，有效提高了故障点定位的精度和效率，为光缆故障点的准确定位提供了可靠的技术支持，引入了故障信息提取技术，有效地从受干扰的信号中提取出故障信息，从而提高了故障点定位的精度；引入了故障点定位技术，准确地计算出故障点的位置，从而提高了故障点定位的精度。
本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备（系统）、和计算机程序产品的流程图和／或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和／或方框图中的每一流程和／或方框、以及流程图和／或方框图中的流程和／或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (9)
1.一种高空间分辨率的远距离传输光缆故障点定位的方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1. 采集设备前期部署工作完成后，对光缆传输的数据进行采集，并对采集到的数据进行精准化预处理；
S2. 基于数字化的光缆传输数据，生成测试信号，并对测试信号进行调制、发送与传输，将测试信号的频率和衰减率与光缆的传输特性相匹配；
S3. 采用优化高质量编码方式对测试信号进行编码，引入空间分辨率增强编码技术和衰减补偿编码技术；
S4. 利用光缆信号解析算法分析编码后的测试信号的特性，并根据分析结果确定故障点的位置。
2.根据权利要求1所述的一种高空间分辨率的远距离传输光缆故障点定位的方法，其特征在于，所述S1，具体包括：
检查传感器和数据采集设备的工作状态，在光缆的关键位置安装传感器，将数据采集设备与传感器连接，配置数据采集设备的参数，启动数据采集设备，开始收集光缆传输的数据，并将收集到的数据进行精准化预处理。
3.根据权利要求2所述的一种高空间分辨率的远距离传输光缆故障点定位的方法，其特征在于，在所述S1中，还包括：
在对收集到的数据进行精准化预处理过程中，引入光缆传输去噪算法和光缆传输滤波算法。
4.根据权利要求1所述的一种高空间分辨率的远距离传输光缆故障点定位的方法，其特征在于，所述S2，具体包括：
在测试信号的生成过程中，引入稳频算法，得到稳定的频率值。
5.根据权利要求4所述的一种高空间分辨率的远距离传输光缆故障点定位的方法，其特征在于，在所述S2中，还包括：
在得到稳定的频率值后，引入能量保持算法。
6.根据权利要求1所述的一种高空间分辨率的远距离传输光缆故障点定位的方法，其特征在于，所述S3，具体包括：
引入空间分辨率增强编码技术，通过所述空间分辨率增强编码技术对测试信号的频率特性进行分析。
7.根据权利要求6所述的一种高空间分辨率的远距离传输光缆故障点定位的方法，其特征在于，在所述S3中，还包括：
引入衰减补偿编码技术，通过所述衰减补偿编码技术对空间分辨率增强编码技术编码后的测试信号进行补偿。
8.根据权利要求1所述的一种高空间分辨率的远距离传输光缆故障点定位的方法，其特征在于，所述S4，具体包括：
采用光缆信号解析算法对编码后的测试信号的特性进行分析，所述光缆信号解析算法是为光缆故障点定位设计的；具体实现过程有：将编码后的信号转换为分析格式，然后进行故障信息提取，再根据提取出的故障信息进行故障定位。
9.根据权利要求8所述的一种高空间分辨率的远距离传输光缆故障点定位的方法，其特征在于，在所述S4中，还包括：
在分析过程中，引入故障信息提取技术和故障点定位技术。
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- 2023-12-28 CN CN202311823806.6A patent/CN117478221B/zh active Active
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