CN212627914U - 光纤断点检测装置及检测系统 - Google Patents

Abstract

本申请实施例提供了一种光纤断点检测装置及检测系统，该光纤断点检测装置包括：光收发元件、激光驱动元件、控制元件以及通讯元件，其中，通讯元件用于实现控制元件与控制平台的通信，以使得控制元件能够接收控制平台发送的控制指令并响应控制平台的控制指令，先控制激光驱动元件给光收发元件发送驱动信号，使得光收发元件向待测光纤发送光信号，并接收待测光纤返回的光信号，再基于光收发元件发射的光信号和接收的光信号，确定待测光纤检测数据，发送给控制平台，以实现快速、低成本、简便的定位光缆故障。

Description

光纤断点检测装置及检测系统

技术领域

本申请涉及光纤通信技术领域，尤其涉及一种光纤断点检测装置、一种包括该光纤断点检测装置的光纤断点检测系统。

背景技术

随着光纤通信和光纤传感技术的飞速发展，光纤光缆在近20年内得到了广泛的应用，根据统计数据标明，截止到2019年，中国的光缆线路总长度就已超过4500万公里，而且伴随着中国5G网络的建设，中国将掀起新的一轮光缆敷设高峰。

随着光缆数量和距离的增加，随之而来的就是光缆的维护和管理问题，因此，如何快速、低成本、简便的定位光缆故障是目前广大光缆维护单位迫切期望解决的问题。

实用新型内容

有鉴于此，本申请实施例提供了一种光纤断点检测装置及光纤断点检测系统，以实现快速、低成本、简便的定位光缆故障。

为实现上述目的，本申请提供如下技术方案：

一种光纤断点检测装置，包括：光收发元件、激光驱动元件、控制元件以及通讯元件，其中，

所述光收发元件用于向待测光纤发送光信号，并接收待测光纤返回的光信号；

所述控制元件用于响应控制平台的控制指令，控制所述激光驱动元件给所述光收发元件发送驱动信号，使得所述光收发元件发射光信号，并基于所述光收发元件发射的光信号和接收的光信号，确定待测光纤检测数据；

所述通讯元件用于实现所述控制元件与所述控制平台的通信，以使得所述控制元件能够接收所述控制平台发送的控制指令以及向所述控制平台发送检测数据。

可选的，所述光收发元件包括：脉冲激光器、光电探测器以及耦合器；其中，所述耦合器用于将所述脉冲激光器发射的光信号传输给待测光纤，并将待测光纤输出的光信号传输给所述光电探测器。

可选的，所述脉冲激光器、所述光电探测器与所述耦合器封装为一体结构。

可选的，还包括：

位于所述光电探测器与所述控制元件之间的对数放大元件，所述对数放大元件用于将所述光电探测器输出的信号放大至所述控制元件能够接收的范围。

可选的，所述检测数据包括光纤断点位置以及所述光收发元件发射的光信号的脉冲宽度、所述控制元件的采样间隔。

可选的，还包括存储元件，所述存储元件用于存储所述光纤断点位置。

可选的，所述通讯元件包括I2C接口和蓝牙通讯模块中的至少一个。

可选的，所述控制元件用于响应控制平台的控制指令，控制所述激光驱动元件给所述光收发元件发送驱动信号，使得所述光收发元件发射光信号，并基于所述光收发元件发射的光信号和接收的光信号，确定待测光纤检测数据时具体用于：

响应控制平台的控制指令，控制所述激光驱动元件给所述光收发元件发送驱动信号，使得所述光收发元件发射预设脉冲宽度的光信号，同时以预设采样频率采集所述光收发元件收到的光信号，并基于所述光收发元件发射的光信号和接收的光信号，确定待测光纤检测数据。

可选的，所述控制元件用于响应控制平台的控制指令，控制所述激光驱动元件给所述光收发元件发送驱动信号，使得所述光收发元件发射光信号，并基于所述光收发元件发射的光信号和接收的光信号，确定待测光纤检测数据具体用于：

所述控制元件用于响应控制平台的控制指令，启动光纤断点检测功能；

在该光纤断点检测过程中，所述控制元件具体用于：

在待测光纤的待测区域内确定M个测试点，对M个测试点中任一测试点，控制所述激光驱动元件给所述光收发元件发送第一驱动信号，使得所述光收发元件发射第一脉冲宽度的光信号，以第一采样频率采集所述光电探测器接收到的光信号，同时基于所述光收发元件发射的光信号和接收的光信号，获得待测光纤的第i检测数据，并基于第i检测数据确定第i检测区间；

在第i检测区间内确定K个测试点，对K个测试点中任一测试点，给所述光收发元件发送第i+1驱动信号，使得所述脉冲激光器发射第i+1脉冲宽度的光信号，以第i+1采样频率采集所述光电探测器接收到的光信号，同时基于所述光收发元件发射的光信号和接收的光信号，确定待测光纤的第i+1检测数据，并基于第i+1检测数据确定第i+1检测区间，直至光纤断点位置的检测精度满足预设精度；

其中，i依次为不小于1的各正整数；当i等于2时，所述第i驱动信号的脉冲宽度小于所述第一驱动信号的脉冲宽度，当i大于2时，所述第i+1驱动信号的脉冲宽度小于所述第i驱动信号的脉冲宽度。

可选的，所述基于所述光收发元件发射的光信号和接收的光信号，确定待测光纤第i检测数据包括：

对于M个测试点中任一测试点，基于N次所述光收发元件发射的光信号和接收的光信号确定该测试点的检测数据，所述M个测试点的检测数据组成待测光纤的第i检测数据。

一种光纤断点检测系统，包括：光纤断点检测装置和控制平台，其中，所述光纤断点检测装置为上述任一项所述的光纤断点检测装置，所述控制平台用于给所述光纤断点检测装置发送控制指令，并接收所述光纤断点检测装置检测的数据。

可选的，所述控制平台包括控制端，所述控制端用于显示所述光纤断点检测装置的操作界面，以便于用户通过该操作界面向所述光纤断点检测装置发送控制指令。

可选的，所述控制平台还包括云服务器，所述云服务器上存储有所述光纤断点检测装置的操作界面，所述控制端通过与所述云服务器通讯，获取所述光纤断点检测装置的操作界面进行显示。

可选的，所述控制端包括交换机与移动电子设备中的至少一个；

所述光纤断点检测装置通过I2C接口与所述交换机通讯，通过蓝牙通讯模块与所述移动电子设备通讯。

可选的，如果所述控制端包括交换机，所述光纤断点检测装置通过通电接口与所述交换机电连接，以通过所述交换机获得供电信号。

可选的，所述控制端还用于显示所述光纤断点检测装置发送的检测数据。

本申请实施例所提供的光纤断点检测装置中，包括光收发元件、激光驱动元件、控制元件以及通讯元件，其中，所述通讯元件用于实现所述控制元件与所述控制平台的通信，以使得所述控制元件不仅能够接收所述控制平台发送的控制指令并响应控制平台的控制指令，控制所述激光驱动元件给所述光收发元件发送驱动信号，使得所述光收发元件向待测光纤发送光信号和接收待测光纤返回的光信号，还能将其基于所述光收发元件发射的光信号和接收的光信号，确定待测光纤检测数据，发送给所述控制平台。

由此可见，本申请实施例所提供的光纤断点检测装置可以与控制平台进行通讯，从而使得所述光纤断点检测装置可以集成到现有光纤通信或光纤传感系统中，以实现大规模的实时在线通信。

而且，本申请实施例所提供的光纤断点检测装置通过其通讯元件接收控制平台的控制指令及向控制平台返回检测数据，因此，该光纤断点检测装置可以在控制平台的控制下，自动检测光纤断点故障，而无需操作人员手动进行操作，快速、简便，且省时省力，成本较低。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有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一些实施例，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本申请一个实施例提供的光纤断点检测装置的结构示意图；

图2本申请一个实施例提供的光纤断点检测装置的结构示意图；

图3本申请另一个实施例提供的光纤断点检测装置的结构示意图；

图4本申请又一个实施例提供的光纤断点检测装置的结构示意图；

图5本申请一个实施例提供的光纤断点检测系统的结构示意图；

图6本申请一个实施例提供的光纤断点检测系统的结构示意图；

图7本申请另一个实施例提供的光纤断点检测系统的结构示意图；

图8本申请一个实施例提供的光纤断点检测方法的工作流程图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本申请，但是本申请还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本申请内涵的情况下做类似推广，因此本申请不受下面公开的具体实施例的限制。

正如背景技术部分所述，如何快速、低成本、简便的定位光缆故障是目前广大光缆维护单位迫切期望解决的问题。

实用新型人研究发现，目前已有的OTDR(Optical Timedomain Reflectometer，光时域反射仪)技术，在解决光缆断点的检测问题时，主要有两种解决方案：一种是OTDR仪表；另一种是基于OTDR技术的在线光缆监测系统。

但是，这两种方案仍然存在一些问题，还无法满足目前海量的光缆监测市场需求。具体的，这两种方案成本较高，不管是OTDR仪表还是基于OTDR技术的在线光缆监测系统的解决方案，根据监测的距离和精度等参数的不同，价格在几千到几十万不等，难以实现大规模的实时在线监测；而且，这两种方案的体积大，无论是OTDR仪表还是基于OTDR技术的在线光缆监测系统的解决方案，都难以集成到现有的光纤通信或光纤传感系统中，因此，无论是OTDR仪表还是基于OTDR技术的在线光缆监测系统的解决方案，都无法实现大规模的实时在线监测，只能是在光纤故障后再进行测量，或对重点线路进行实时监测；此外，这两种方案的功耗也较高，无论是OTDR仪表还是基于OTDR技术的在线光缆监测系统的解决方案，功耗均较大，如果利用这两种方案对全部光缆进行实时监测，仅电费带来的维护成本就非常庞大，难以广泛应用。

基于此，本申请实施例提供了一种光纤断点检测装置及光纤断点检测系统，以及一种光纤断点检测方法，以实现快速、低成本、简便的定位光缆故障，下面结合附图对本申请实施例所提供的光纤断点检测装置及光纤断点检测系统，以及光纤断点检测方法进行描述。

如图1所示，本申请实施例提供的光纤断点检测装置100包括：光收发元件10、激光驱动元件20、控制元件30以及通讯元件40，其中，所述光收发元件10用于向待测光纤发送光信号，并接收待测光纤返回的光信号；所述控制元件30用于响应控制平台的控制指令，控制所述激光驱动元件20给所述光收发元件10发送驱动信号，使得所述光收发元件10发射光信号，并基于所述光收发元件10发射的光信号和接收的光信号，确定待测光纤检测数据；所述通讯元件40用于实现所述控制元件30与所述控制平台的通信，以使得所述控制元件30能够接收所述控制平台发送的控制指令以及向所述控制平台发送检测数据。

需要说明的是，在本申请实施例中，所述激光驱动元件主要用于生成驱动脉冲信号，所述控制元件控制所述激光驱动元件给所述光收发元件发送驱动信号，以使得所述光收发元件向待测光纤发送光信号，其中，所述驱动脉冲信号的脉冲宽度与光纤检测的具体场景有关，所述驱动脉冲信号的脉冲宽度越宽，则检测的距离越长，但是检测的盲区也越大，可选的，在本申请一个实施例中，所述驱动脉冲信号的脉冲宽度取值范围为1us～10us，包括端点值，可选为1us，本申请对此并不做限定，具体视情况而定。

本申请实施例所提供的光纤断点检测装置可以与控制平台进行通讯，从而使得所述光纤断点检测装置可以集成到现有光纤通信或光纤传感系统中，以实现大规模的实时在线通信。

而且，本申请实施例所提供的光纤断点检测装置通过其通讯元件接收控制平台的控制指令及向控制平台返回检测数据，因此，该光纤断点检测装置可以在控制平台的控制下，自动检测光纤断点故障，而无需操作人员手动进行操作，快速、简便，且省时省力，成本较低。

在上述实施例的基础上，在本申请一个实施例中，如图2所示，所述光收发元件10包括：脉冲激光器11、光电探测器12以及耦合器13，其中，所述耦合器13位于所述脉冲激光器11和所述待测光纤之间以及所述光电探测器12与待测光纤之间，用于将所述脉冲激光器11发射的光信号传输给待测光纤，并将待测光纤输出的光信号传输给所述光电探测器12，以使得所述光收发元件可以向待测光纤发射光信号，并接收待测光纤输出的光信号，保证所述光收发元件与待测光纤之间的光通信。

可选的，在上述实施例的基础上，在本申请的一个实施例中，所述脉冲激光器用于发射激光脉冲信号，所述激光脉冲信号的波长可以选择通信常用的波长，如1310nm、1490nm和1550nm等。具体的，在待测光纤的距离较短和成本较低的情况下通常会采用波长为1310mm的激光脉冲信号；在待测光纤的距离较长的情况下通常会采用波长为1550nm的激光脉冲信号；如果需要在线实时测试并集成到现有的通信系统中时，通常会采用波长为1625nm的激光脉冲信号，可选的，在本申请一个实施例中，所述激光脉冲信号采用1550nm波长的光信号，但本申请对此并不做限定，具体视情况而定。

需要说明的是，在上述实施例中，所述光电探测器用于接收激光脉冲信号，并将其接收的光功率信号转换为电信号，发送给所述控制元件，其中，所述光电探测器接收的光信号的波长与所述脉冲激光器发射的光信号的波长相对应。

在上述实施例的基础上，在本申请一个实施例中，所述脉冲激光器、所述光电探测器与所述耦合器封装为一体结构，以减小所述光收发元件的体积，以利于减小所述光纤断点检测装置的体积。

可选的，在上述实施例的基础上，在本申请一个实施例中，所述光收发元件中的所述脉冲激光器、所述光电探测器与所述耦合器采用标准的SFP(SmallForm-factorPluggable，小型可插拔光模块)封装，但本申请对此并不做限定，在本申请其他实施例中，所述光收发元件中的所述脉冲激光器、所述光电探测器与所述耦合器还可以采用XFP(10Gigabit Small Form Factor Pluggable，光学收发器)、QSFP(Quad Small Form-factor Pluggable，小型可插拔光模块)、CFP(C Form-factor Pluggable，100G可插拔光模块)、CFP2、CFP4和CFP8中的任意一种光模块进行封装，本申请对此并不做限定，具体视情况而定。其中，CFP2、CFP4和CFP8是在CFP光模块的基础上定义的新封装，尺寸在CFP光模块的基础上进一步缩小。

在上述实施例的基础上，在本申请一个实施例中，如图3所示，所述光纤断点检测装置100还包括：位于所述光电探测器12与所述控制元件30之间的对数放大元件50，所述对数放大元件50用于将所述光电探测器12输出的信号放大至所述控制元件30能够接收的范围。

可选的，在本申请的一个实施例中，所述对数放大元件的放大倍数按照设定比例进行放大，使得所述控制元件可以进行反向运算，确定所述光电探测器接收到的光信号。

在上述实施例的基础上，在本申请一个实施例中，所述检测数据包括光纤断点位置以及所述光收发元件发射的光信号的脉冲宽度、所述控制元件的采样间隔。

具体的，在所述光纤断点检测装置具体工作时，所述控制元件根据设置的脉冲宽度，控制所述激光驱动元件发送相应的脉冲宽度的驱动脉冲信号给所述光收发元件，使得所述光收发元件发射的光信号的脉冲宽度与所述控制元件设置的脉冲宽度相对应，并读取经过所述对数放大元件的光信号的强度，根据接收到的光信号强度的变化以及接收到的光信号之间的时间间隔，可计算得到光纤断点的位置。

在上述实施例的基础上，在本申请一个实施例中，如图4所示，所述光纤断点检测装置100还包括存储元件60，所述存储元件60用于存储所述光纤断点位置，以便于在后期需要查询所检测到的光纤断点位置时，还可以在所述存储元件中查询到数据。可选的，所述存储元件为寄存器，但本申请对此并不做限定，具体视情况而定。

在上述任一实施例的基础上，在本申请一个实施例中，所述通讯元件包括I2C接口和蓝牙通讯模块中的至少一个，本申请对此并不做限定，只需保证所述通讯元件可以实现所述控制元件与所述控制平台的通信即可，在本申请的其他实施例中，所述通讯元件可能还包括其他通讯器件，具体视情况而定。

可选的，在上述实施例的基础上，在本申请的一个实施例中，所述控制平台包括交换机，所述控制元件通过I2C接口与所述交换机通讯，所述控制平台包括移动电子设备，所述控制元件通过蓝牙通讯模块与所述移动电子设备通讯。

需要说明的是，由于某些SFP光模块结构的外壳为金属外壳，会对所述蓝牙通讯模块的通讯信号造成屏蔽，因此，在上述实施例的基础上，在本申请一个实施例中，如果所述通讯元件包括蓝牙通讯模块，所述蓝牙通讯模块位于所述SFP光模块空闲的发射侧光口，以避免所述蓝牙通讯模块的通讯信号被屏蔽。

在上述任一实施例的基础上，在本申请一个实施例中，所述光纤断点检测装置支持手动测量光纤断点位置，即在本申请实施例中，由网管通过所述控制平台设定发射光信号的脉冲宽度和脉冲强度、接收光功率探测时间周期、采样平均次数以及最大测量距离等参数，具体的，在本申请实施例中，所述控制元件用于响应控制平台的控制指令，控制所述激光驱动元件给所述光收发元件发送驱动信号，使得所述光收发元件发射光信号，并基于所述光收发元件发射的光信号和接收的光信号，确定待测光纤检测数据时具体用于：

响应控制平台的控制指令，控制所述激光驱动元件给所述光收发元件发送驱动信号，使得所述光收发元件发射预设脉冲宽度的光信号，同时以预设采样频率采集所述光收发元件收到的光信号，并基于所述光收发元件发射的光信号和接收的光信号，确定待测光纤检测数据。

在本申请的另一个实施例中，所述光纤断点检测装置支持自动测量光纤断点位置，具体的，在本申请实施例中，所述控制元件用于响应控制平台的控制指令，控制所述激光驱动元件给所述光收发元件发送驱动信号，使得所述光收发元件发射光信号，并基于所述光收发元件发射的光信号和接收的光信号，确定待测光纤检测数据具体用于：

所述控制元件用于响应控制平台的控制指令，启动光纤断点检测功能；

在该光纤断点检测过程中，所述控制元件具体用于：

在待测光纤的待测区域内确定M个测试点，对M个测试点中任一测试点，控制所述激光驱动元件给所述光收发元件发送第一驱动信号，使得所述光收发元件发射第一脉冲宽度的光信号，以第一采样频率采集所述光电探测器接收到的光信号，同时基于所述光收发元件发射的光信号和接收的光信号，获得待测光纤的第i检测数据，并基于第i检测数据确定第i检测区间；

在第i检测区间内确定K个测试点，对K个测试点中任一测试点，给所述光收发元件发送第i+1驱动信号，使得所述脉冲激光器发射第i+1脉冲宽度的光信号，以第i+1采样频率采集所述光电探测器接收到的光信号，同时基于所述光收发元件发射的光信号和接收的光信号，确定待测光纤的第i+1检测数据，并基于第i+1检测数据确定第i+1检测区间，直至光纤断点位置的检测精度满足预设精度；

其中，M、K均为大于1的正整数，i依次为不小于1的各正整数；当i等于2时，所述第i驱动信号的脉冲宽度小于所述第一驱动信号的脉冲宽度，当i大于2时，所述第i+1驱动信号的脉冲宽度小于所述第i驱动信号的脉冲宽度。需要说明的是，M和K可以相等，也可以不等，本申请对此并不做限定，具体视情况而定。

在上述实施例的基础中，在本申请一个实施例中，所述基于所述光收发元件发射的光信号和接收的光信号，确定待测光纤第i检测数据包括：对于M个测试点中任一测试点，基于N次所述光收发元件发射的光信号和接收的光信号确定该测试点的检测数据，所述M个测试点的检测数据组成待测光纤的第i检测数据。

需要说明的是，在上述实施例的基础上，在本申请一个实施例中，由于光信号在光纤中传输时，很容易受到外界的干扰，导致检测数据产生误差，又由于光信号的速度很快，导致检测数据产生误差，因此，本申请实施例所提供的光纤断点检测装置通过对M个测试点中任一测试点都进行N次检测，并获得N次所述光收发元件发射的光信号和接收的光信号确定该测试点的检测数据，求得该测试点N次检测数据的平均值，以减小所述检测数据的误差，使得所述检测数据更加精确。

下面结合具体实施例，对本申请实施例所提供的光纤断点检测装置的自动检测光纤断点位置的工作过程进行描述。

需要说明的是，在本申请实施例中，所述控制平台的控制指令仅用于启动所述光纤断点检测装置的光纤断点检测功能，而不用于控制所述光纤断点检测装置发送脉冲信号宽度和强度、接收的光功率信号的时间、采样平均次数等信息。

可选的，在本申请的一个实施例中，所述第一脉冲宽度W＝1us，采样间隔T＝1us，最大测量距离L＝20Km，对应的测量点数为m＝10，平均次数n＝20，具体的，在本申请实施例中，所述控制元件用于确定光纤断点检测位置时具体用于：

先以初始设定参数对m1个测量点进行粗扫，开启激光脉冲，并按照采样间隔，采集接收光功率数据并记录，重复n1次，其中，所述初始设定参数包括：激光脉冲宽度W1＝1us，采样间隔T1＝1us，最大测量距离L1＝20Km，对应的测量点数为m1＝10，平均次数n1＝20次；

将获得的n1组光功率数据进行累加平均，获得一组平均后的接收光功率数据P1[m]；

将m1个测量点中相邻测量点之间光功率进行比对，差值在10dB以上，且后面的光功率<-40dBm时，将这两个测量点之间区域确定为第一断点区间；

在第一断点区间内选择m2个测量点，采用光脉冲宽度0.1us，采样间隔0.1us，平均次数n2＝50次，进行进一步精细扫描；

将第一断点区间内m2个测量点中相邻测量点之间光功率进行比对，差值在10dB以上，且后面的光功率<-40dBm时，将这两个测量点之间区域确定为第二断点区间；

在第二断点区间内选择m3个测量点，采用光脉冲宽度0.1us，采样间隔0.1us，平均次数n3＝50次，进行进一步精细扫描；

将第二断点区间内m3个测量点中相邻测量点之间光功率进行比对，差值在10dB以上，且后面的光功率<-40dBm时，将这两个测量点之间区域确定为第三断点区间；

以此类推，直至获得断点区间之间的距离为预设距离，并存储在存储元件中，以将断点诊断精度控制在预设距离范围以内。可选的，所述预设距离的取值范围为15m～25m，包括端点值。具体的，在本申请的一个实施例中，所述预设距离为20m，但本申请对此并不做限定，具体视情况而定。

需要说明的是，在上述过程中，所述第一断点区间、第二断点区间等断点区间内测量点的数量取决于该断点区间的距离以及采样间隔，当基于该采样间隔在该断点区间内采样时，如果可以采集到至少10个测量点，则从其中选择10个测量点，作为该断点区间的测量点，如果无法采集到10个测量点，则将所有可以采集到的测量点作为该断点区间的测量点。

由此可见，在本申请实施例中，利用所述光纤断点检测装置先对待测光纤的待测区域进行全范围检测，以缩小光纤断点位置的区间；再利用所述光纤断点检测装置对光纤断点位置的区间进行检测，直至光纤断点位置的检测精度满足预设精度，即能准确定位光纤断点位置。

在本申请的又一个实施例中，所述光纤断点检测装置，还可以既支持手动测量，又支持自动测量，以供用户根据自己的需要进行选择，本申请对此并不做限定，具体视情况而定。

综上所述，本申请实施例所提供的光纤断点检测装置可以与控制平台进行通讯，从而使得所述光纤断点检测装置可以集成到现有光纤通信或光纤传感系统中，以实现大规模的实时在线通信。

而且，本申请实施例所提供的光纤断点检测装置通过其通讯元件接收控制平台的控制指令及向控制平台返回检测数据，因此，该光纤断点检测装置可以在控制平台的控制下，自动检测光纤断点故障，而无需操作人员手动进行操作，快速、简便，且省时省力，成本较低。

需要说明的是，在本申请实施例中，所述光纤断点检测装置在使用时，通过SFP背板接口供电，无需设置供电元件，并通过所述通讯元件与控制平台的通讯获取控制命令，无需额外设置输入元件，从而使得所述光纤断点检测装置的体积大幅减小，便于携带。

而且，本申请实施例所提供的光纤断点检测装置，将检测数据通过通讯元件发送给控制平台，在控制平台上进行显示，因此，所述光纤断点检测装置还无需设置显示元件，从而进一步减小了体积。

需要说明的是，由于所述光纤断点检测装置，减少了显示元件、输入元件和供电元件，因此，该光纤检测装置不仅可以减小体积，其体积为目前OTDR仪表的几十分之一，还可以大幅降低成本和功耗，其典型功耗仅0.5W，不足1W，成本为目前OTDR仪表的几十分之一。

相应的，本申请实施例还提供了一种包括上述任一实施例所提供的光纤断点检测装置的光纤断点检测系统。

如图5所示，本申请实施例所提供的光纤断点检测系统包括：光纤断点检测装置100和控制平台200，其中，所述光纤断点检测装置100为上述任一实施例所提供的光纤断点检测装置100，所述控制平台200用于给所述光纤断点检测装置100发送控制指令，并接收所述光纤断点检测装置100检测的数据，以使得通过所述控制平台控制所述光纤断点检测装置对待测光纤进行实时的检测，并根据所述光纤断点检测装置的检测数据确定光纤断点的位置。

需要说明的是，在上述实施例的基础上，在本申请实施例中，所述光纤断点检测装置中的所述通讯元件与所述控制平台相连接，以通过所述通讯元件实现所述光纤断点检测装置与所述控制平台之间的通信，即所述控制平台通过所述通讯元件给所述光纤断点检测装置发送控制指令，并接收所述光纤断点检测装置检测的数据。

在上述实施例的基础上，在本申请一个实施例中，如图6所示，所述控制平台200包括控制端201，所述控制端201用于显示所述光纤断点检测装置100的操作界面，以便于用户通过该操作界面向所述光纤断点检测装置发送控制指令。

在上述实施例的基础上，在本申请一个实施例中，如图7所示，所述控制平台200还包括云服务器202，所述云服务器202上存储有所述光纤断点检测装置100的操作界面，所述控制端201通过与所述云服务器202通讯，获取所述光纤断点检测装置的操作界面进行显示，以使得所述控制端的操作界面即使丢失了也能通过所述云服务器找回，以降低数据丢失的概率。

需要说明的是，在上述实施例的基础上，在本申请一个实施例中，所述控制端与所述云服务器通过电线进行通讯，但本申请对此并不做限定，具体视情况而定。

在上述实施例的基础上，在本申请一个实施例中，所述控制端包括交换机与移动电子设备中的至少一个，所述光纤断点检测装置通过I2C接口与所述交换机通讯，通过蓝牙通讯模块与所述移动电子设备通讯，可选的，所述光纤断点检测装置通过蓝牙通讯模块与智能手机端连接，以利用所述智能手机端显示所述操作界面，且可以利用所述智能手机端中的app或微信小程序进行控制指令的输入，但本申请对此并不做限定，在本申请其他的实施例中，所述控制端还可以为其他设备，具体视情况而定。

需要说明的是，在上述实施例的基础上，所述控制端可用于显示操作界面以及输入控制指令，以使得所述光纤断点检测装置减少了显示元件与输入元件，对比传统的OTDR仪表，所述光纤断点检测装置的体积大幅度减小，以降低所述光纤断点检测装置的功耗和成本。

因此，在上述实施例的基础上，在本申请一个实施例中，如果所述控制端包括交换机，所述光纤断点检测装置通过通电接口与所述交换机电连接，以通过所述交换机获得供电信号，具体的，在本申请所提供的光纤断点检测装置的功耗仅为0.5w。

需要说明的是，在上述实施例的基础上，所述光纤断点检测装置可由所述交换机提供电信号，以使得所述光纤断点检测装置减少了供电元件，进一步降低所述光纤断点检测装置的成本、体积和功耗。

在上述任一实施例的基础上，在本申请一个实施例中，所述控制端还用于显示所述光纤断点检测装置发送的检测数据，具体的，在本申请实施例中，所述控制端可直接以数字和/或分布曲线的形式显示检测数据，以便于操作人员更直观的理解所述检测数据，准确定位光纤断点位置。

综上可知，在本申请实施例中，所述光纤断点检测装置通过通电接口与所述交换机电连接，以通过所述交换机获得供电信号，并通过通讯元件与控制平台进行通讯，以通过控制平台的操作界面获得控制指令和通过控制平台的显示元件显示检测数据，从而使得所述光纤断点检测装置的体积较小，易于携带，并且功耗低，成本较低。

由此可见，本申请实施例所提供的光纤断点检测系统包括：光纤断点检测装置和控制平台，在具体使用时，通过所述控制平台向所述光纤断点检测装置发送控制指令，使得所述光纤断点检测装置对待测光纤进行实时的检测，确定待测光纤检测数据，发送给所述控制平台进行显示，以利用所述光纤断点检测装置与所述控制平台的结合操作，使得待测光纤检测的操作更加简易，则方便随时在所述控制平台实时检测待测光纤的情况，以实现快速、低成本、简便的定位光缆故障。

此外，本申请实施例还提供了一种应用于上述任一实施例所提供的光纤断点检测装置的光纤断点检测方法，如图8所示，该方法包括：

S10：通过通讯元件获取控制平台的控制指令，响应所述控制平台的控制指令，控制所述激光驱动元件给所述光收发元件发送驱动信号，使得所述光收发元件发射光信号。

S20：基于所述光收发元件发射的光信号和接收的光信号，确定待测光纤检测数据。

S30：通过通讯元件将所述待测光纤的检测数据发送给所述控制平台。

在上述实施例的基础上，在本申请一个实施例中，所述光纤断点检测装置采用手动测量的方式进行光纤断点检测，在本实施例中，所述响应控制平台的控制指令，控制所述激光驱动元件给所述光收发元件发送驱动信号，使得所述光收发元件发射光信号包括：

响应控制平台的控制指令，控制所述激光驱动元件给所述光收发元件发送驱动信号，使得所述光收发元件发射预设脉冲宽度的光信号，同时以预设采样频率采集所述光收发元件收到的光信号。

需要说明的是，在本申请实施例中，所述预设脉冲宽度和所述预设采样频率为所述控制指令中的参数，所述光纤断点检测装置中所述控制元件通过响应所述控制指令，控制所述激光驱动元件发送相应的预设脉冲宽度的驱动脉冲给所述光收发元件，控制所述光收发元件向待测光纤发射预设脉冲宽度的光信号，并以预设采样频率采集所述光收发元件收到的光信号。

在本申请的另一个实施例中，所述光纤断点检测装置采用自动测量的方式进行光纤断点检测，在本实施例中，所述响应控制平台的控制指令，控制所述激光驱动元件给所述光收发元件发送驱动信号，使得所述光收发元件发射光信号包括：

响应控制平台的控制指令，启动光纤断点检测功能；

在待测光纤的待测区域内确定M个测试点，对M个测试点中任一测试点，控制所述激光驱动元件给所述光收发元件发送第一驱动信号，使得所述光收发元件发射第一脉冲宽度的光信号，以第一采样频率采集所述光电探测器接收到的光信号，同时基于所述光收发元件发射的光信号和接收的光信号，获得待测光纤的第i检测数据，并基于第i检测数据确定第i检测区间；

在第i检测区间内确定K个测试点，对K个测试点中任一测试点，给所述光收发元件发送第i+1驱动信号，使得所述脉冲激光器发射第i+1脉冲宽度的光信号，以第i+1采样频率采集所述光电探测器接收到的光信号，同时基于所述光收发元件发射的光信号和接收的光信号，确定待测光纤的第i+1检测数据，并基于第i+1检测数据确定第i+1检测区间，直至光纤断点位置的检测精度满足预设精度；

其中，M、K均为大于1的正整数，i依次为不小于1的各正整数；当i等于2时，所述第i驱动信号的脉冲宽度小于所述第一驱动信号的脉冲宽度，当i大于2时，所述第i+1驱动信号的脉冲宽度小于所述第i驱动信号的脉冲宽度。需要说明的是，M和K可以相等，也可以不等，本申请对此并不做限定，具体视情况而定。

由此可见，在本申请实施例所提供的光纤断点检测方法中，利用所述光纤断点检测装置对待测光纤的待测区域进行全范围检测，以缩小光纤断点位置的区间；再利用所述光纤断点检测装置对光纤断点位置的区间进行检测，直至光纤断点位置的检测精度满足预设精度，即能准确定位光纤断点位置。

综上所述，本申请实施例所提供的光纤断点检测方法，通过所述光纤断点检测装置中的通讯元件获取控制平台的控制指令，并响应所述控制平台的控制指令，控制所述激光驱动元件给所述光收发元件发送驱动信号，使得所述光收发元件向待测光纤发射光信号和接收光信号，基于所述光收发元件发射的光信号和接收的光信号，确定待测光纤的检测数据，发送给所述控制平台，以实现快速、低成本、简便的定位光缆故障。

本说明书中各个部分采用递进的方式描述，每个部分重点说明的都是与其他部分的不同之处，各个部分之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (13)

1.一种光纤断点检测装置，其特征在于，包括：光收发元件、激光驱动元件、控制元件以及通讯元件，其中，

所述光收发元件用于向待测光纤发送光信号，并接收待测光纤返回的光信号；

所述控制元件用于响应控制平台的控制指令，控制所述激光驱动元件给所述光收发元件发送驱动信号，使得所述光收发元件发射光信号，并基于所述光收发元件发射的光信号和接收的光信号，确定待测光纤检测数据；

所述通讯元件用于实现所述控制元件与所述控制平台的通信，以使得所述控制元件能够接收所述控制平台发送的控制指令以及向所述控制平台发送检测数据。

2.根据权利要求1所述光纤断点检测装置，其特征在于，所述光收发元件包括：脉冲激光器、光电探测器以及耦合器；其中，所述耦合器用于将所述脉冲激光器发射的光信号传输给待测光纤，并将待测光纤输出的光信号传输给所述光电探测器。

3.根据权利要求2所述的光纤断点检测装置，其特征在于，所述脉冲激光器、所述光电探测器与所述耦合器封装为一体结构。

4.根据权利要求2所述的光纤断点检测装置，其特征在于，还包括：

位于所述光电探测器与所述控制元件之间的对数放大元件，所述对数放大元件用于将所述光电探测器输出的信号放大至所述控制元件能够接收的范围。

5.根据权利要求1所述的光纤断点检测装置，其特征在于，所述检测数据包括光纤断点位置以及所述光收发元件发射的光信号的脉冲宽度、所述控制元件的采样间隔。

6.根据权利要求5所述的光纤断点检测装置，其特征在于，还包括存储元件，所述存储元件用于存储所述光纤断点位置。

7.根据权利要求1所述的光纤断点检测装置，其特征在于，所述通讯元件包括I2C接口和蓝牙通讯模块中的至少一个。

8.一种光纤断点检测系统，其特征在于，包括：光纤断点检测装置和控制平台，其中，所述光纤断点检测装置为权利要求1-7任一项所述的光纤断点检测装置，所述控制平台用于给所述光纤断点检测装置发送控制指令，并接收所述光纤断点检测装置检测的数据。

9.根据权利要求8所述的光纤断点检测系统，其特征在于，所述控制平台包括控制端，所述控制端用于显示所述光纤断点检测装置的操作界面，以便于用户通过该操作界面向所述光纤断点检测装置发送控制指令。

10.根据权利要求9所述的光纤断点检测系统，其特征在于，所述控制平台还包括云服务器，所述云服务器上存储有所述光纤断点检测装置的操作界面，所述控制端通过与所述云服务器通讯，获取所述光纤断点检测装置的操作界面进行显示。

11.根据权利要求9所述的光纤断点检测系统，其特征在于，所述控制端包括交换机与移动电子设备中的至少一个；

所述光纤断点检测装置通过I2C接口与所述交换机通讯，通过蓝牙通讯模块与所述移动电子设备通讯。

12.根据权利要求11所述的光纤断点检测系统，其特征在于，如果所述控制端包括交换机，所述光纤断点检测装置通过通电接口与所述交换机电连接，以通过所述交换机获得供电信号。

13.根据权利要求9-11任一项所述的光纤断点检测系统，其特征在于，所述控制端还用于显示所述光纤断点检测装置发送的检测数据。

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