CN214669773U - 一种用于通信光纤分类示踪的光缆识别系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于通信光纤分类示踪的光缆识别系统，包括：监测主机、1×N光开关以及多条光缆，监测主机包括Φ‑OTDR监测仪、GIS定位单元、云存储单元、中央处理器和显示单元，Φ‑OTDR监测仪、GIS定位单元、云存储单元和显示单元分别与中央处理器电性连接，Φ‑OTDR监测仪与1×N光开关电性连接，1×N光开关与多条光缆电性连接；每条光缆的纤芯上经熔接包熔接有定长光纤环，定长光纤环采用振动光纤绕制若干圈成环，每个定长光纤环采用的振动光纤的长度均不同，靠近熔接包的位置设有振动装置，振动装置与中央处理器电性连接。本实用新型提供的用于通信光纤分类示踪的光缆识别系统，用于实现目标光缆的快速、精准识别。

Description

一种用于通信光纤分类示踪的光缆识别系统

技术领域

本实用新型涉及光缆检测技术领域，特别是涉及一种用于通信光纤分类示踪的光缆识别系统。

背景技术

随着信息化和数据化在城市建设中的地位越来越重要，光通信线路作为数据通讯的基础建设资源，其建设、运营、维护的需求也越来越受到重视。当前通信光缆维护时，运维单位存在着对既有线路了解不透，或由于线路迁改、整修时资料更新不及时，导致出现光缆事故，需要快速识别目标线路时，费时费力，效率低下。

分布式光纤振动传感利用了相位敏感的光时域反射技术(Φ-OTRD)，其监测主机只需在通讯机房接入光缆一芯的一端，即可实时监测几十公里线路上每一点的环境振动情况。由于该系统的探测灵敏度很高，无需接触光缆本体，只要在光纤附近出现振动事件，系统即可探测到此事件的振动信号强度、频率及位置等信息，且定位精度可达米量级，近年来已在石油天然气管道和地下电缆通道等领域，大量用于线路外力破坏预警监测。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种用于通信光纤分类示踪的光缆识别系统，用于实现目标光缆的快速、精准识别。

为实现上述目的，本实用新型提供了如下方案：

一种用于通信光纤分类示踪的光缆识别系统，包括：监测主机、1×N光开关以及多条光缆，所述监测主机包括Φ-OTDR监测仪、GIS定位单元、云存储单元、中央处理器和显示单元，所述Φ-OTDR监测仪、GIS定位单元、云存储单元和显示单元分别与所述中央处理器电性连接，所述Φ-OTDR监测仪与所述1×N光开关电性连接，所述1×N光开关与多条所述光缆电性连接；每条所述光缆的纤芯经熔接包熔接有定长光纤环，所述定长光纤环采用振动光纤绕制若干圈成环，每个所述定长光纤环采用的振动光纤的长度均不同，靠近所述熔接包的位置设有振动装置，所述振动装置与所述中央处理器电性连接；

所述1×N光开关用于关断或切换多条所述光缆；所述Φ-OTDR监测仪用于监测多条所述光缆的识别信息；所述GIS定位单元用于获取多条所述光缆的GIS分布信息；所述云存储单元用于存储多条所述光缆的识别信息；所述显示单元用于显示所述光缆的识别信息。

可选的，所述定长光纤环外部采用铠装、胶带包裹或灌胶包裹。

可选的，每个所述定长光纤环的半径均小于10cm。

可选的，所述显示单元为LED显示屏。

可选的，靠近所述振动装置的多条所述光缆采用尼龙绑扎带进行捆扎，并在捆扎位置处采用螺旋声学隔离垫将多条所述光缆隔开。

可选的，所述监测主机还通过移动网络连接有移动终端。

可选的，所述移动终端为手机或平板电脑。

根据本实用新型提供的具体实施例，本实用新型公开了以下技术效果：本实用新型只要在前期做好各光缆对应定长光纤环的编制规定，光缆施工时在熔接包处串接入原光缆对应纤芯即可，施工简单方便；监测主机使用灵活，不用长期监测，只要某处线路需要确定目标光缆时调用设备，即可在不用开挖的情况下经振动装置快速敲击确认，一台监测主机即可进行全管理段线路的维护测试；且采用振动装置敲击相比人工敲击，其振动频率稳定，对光缆的识别不易误判，识别更加精准，且更加快速；采用的定长光纤环仅用到了常规振动光纤，是完全无源器件，制作简单，成本低；除了加入定长光纤环的纤芯，与同缆其它纤芯在同一熔接包位置振动信号响应长度差别判断，还可通过振动信号强度局部波动规律确认是否为定长光纤环，消除了部分光缆余长不统一情况的影响，对光缆识别的准确性得到进一步提高；所述定长光纤环外部采用铠装、胶带包裹或灌胶包裹起来，防护性能提升；靠近振动装置的多条光缆采用尼龙绑扎带进行捆扎，并在捆扎位置处采用螺旋声学隔离垫将多条光缆隔开，有效避免了其他光缆振动造成的干扰问题；该系统的监测主机还通过移动网络连接有移动终端，便于光缆运维人员查看。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例用于通信光纤分类示踪的光缆识别系统的整体结构图；

图2为本实用新型实施例光缆熔接包中定长光纤环的结构图；

图3a为本实用新型实施例A光缆的2号芯振动测试信号曲线图；

图3b为本实用新型实施例B光缆的2号芯振动测试信号曲线图；

图3c为本实用新型实施例C光缆的2号芯振动测试信号曲线图。

附图标记说明：1、光缆；2、熔接点；3、熔接包；4、定长光纤环；5、1×N光开关；6、监测主机；7、云存储单元；8、GIS定位单元；9、显示单元；10、中央处理器；11、Φ-OTDR监测仪；12、振动装置。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型的目的是提供一种用于通信光纤分类示踪的光缆识别系统，用于实现目标光缆的快速、精准识别。

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

如图1所示，本实用新型实施例提供的用于通信光纤分类示踪的光缆识别系统，包括：监测主机6、1×N光开关5以及多条光缆1，所述监测主机6包括Φ-OTDR监测仪11、GIS定位单元8、云存储单元7、中央处理器10和显示单元9，所述Φ-OTDR监测仪11、GIS定位单元8、云存储单元7和显示单元9分别与所述中央处理器10电性连接，所述Φ-OTDR监测仪11与所述1×N光开关5电性连接，所述1×N光开关5与多条所述光缆1电性连接；每条所述光缆1的纤芯上的熔接点2处经熔接包3熔接有定长光纤环4，所述定长光纤环4采用振动光纤绕制若干圈成环，每个所述定长光纤环采用的振动光纤的长度均不同，靠近所述熔接包3的位置设有振动装置12，所述振动装置12与所述中央处理器10电性连接；

所述1×N光开关5用于关断或切换多条所述光缆1；所述Φ-OTDR监测仪11用于监测多条所述光缆1的识别信息；所述GIS定位单元8用于获取多条所述光缆1的GIS分布信息；所述云存储单元7用于存储多条所述光缆1的识别信息；所述显示单元9用于显示所述光缆1的识别信息。

其中，所述定长光纤环外部采用铠装、胶带包裹或灌胶包裹；每个所述定长光纤环的半径均小于10cm；所述显示单元9为LED显示屏；靠近所述振动装置12的多条所述光缆1采用尼龙绑扎带进行捆扎，并在捆扎位置处采用螺旋声学隔离垫将多条所述光缆1隔开；所述监测主机6还通过移动网络连接有移动终端；所述移动终端为手机或平板电脑。

本实用新型在具体实施时，分为以下4个主要步骤：1)针对所需识别线路的光缆数量等情况，编制需要的定长光纤环的规格和数量；2)在需要进行光缆分类识别的熔接包处，安装对应的定长光纤环；3)利用分布式光纤振动传感系统(对应监测主机)连接待测光缆，运维时启动振动装置进行敲击测试；

4)获取光缆对应位置的振动响应信号，通过分析确认定长光纤环特定长度范围的同振动强度、同频率等特征，识别出目标光缆。

如图2所示，本实用新型实施例固定了光缆的一个纤芯序号作为加定长光纤环的标准，规定在A、B、C三条8芯光缆中，每条光缆的第2号纤芯在熔接包处加入定长光纤环，并且每条光缆所加定长光纤环的长度不同(指振动光纤的长度不同)，见下表1。

表1定长光纤环的长度设定

光缆	加光纤环纤芯	光纤环长度	一般熔接包处光纤余长
				A	2号芯	10m	约20m
B	2号芯	20m	约20m
				C	2号芯	30m	约20m

在加入定长光纤环的1000米附近熔接包位置的控制振动装置做敲击测试时，其三根缆中2号芯的振动信号曲线结果如图3a至3c所示：可以明显看出，A光缆第2芯接入系统进行敲击测试时，其1000米附近，呈现出从980米到1010米，总共约30米的范围有较强振动信号，其中在990米至1000米的范围，强度曲线比较平直，即这一段信号强度一致性更高，波动很小。同样的，对于B光缆和C光缆的2号芯测试曲线，分别在990米至1010米和990米至1020米的区段，即分别有20米和30米都是振动信号强度较高，且平直的曲线，而在这些区段前后，也各有约10米左右的高信号区，但信号波动更大，对应于定长光纤环进出端，在熔接包内、外未盘成环的余缆段。

定长光纤环由于盘绕直径小于10cm，且被固定为整体，所以此区段所处环境完全一致，在线路上可认为是“有一定长度的一个点”，其振动信号强度呈现非常高的一致性。同样，对于“振动频率峰值——光纤长度“曲线，也将呈现与图3a至3c有类似的规律。

由下表2可以看出，由于每条光缆的2号芯都额外加入了定长光纤环，在熔接包处光纤的余长将比同一缆的其它纤芯更长，其长度差正好等于定长光纤环的长度，又因为每条光缆光纤环的长度不同，且在同一环境为唯一值，就可以通过快速敲击熔接包附近，确认接入监测主机的是哪一条光缆，再由接入2号芯时测到的曲线波动规律(可将局部振动信号强度的标准差，即波动性作为判断依据)，进一步识别出是否为定长光纤环；在接入某光缆各纤芯测试时，2号芯比其他纤芯敲击振动信号大30m，且此30m区域具备定长光纤环的信号强度分布特征，则可确定此时接入的是光缆C。

表2光缆振动获得的的曲线波动规律

本实用新型中添加的定长光纤环是完全无源器件，制作简单，成本低，只要在前期做好各光缆对应定长的编制规定，光缆施工时在熔接包处串接入原光缆对应纤芯即可，施工简单方便；分布式光纤振动传感主机的使用灵活，不用长期监测，只要某处线路需要确定目标光缆时调用设备，即可在不用对地面进行开挖的情况下快速敲击确认，一台主机可进行全管理段线路的维护测试。

本实用新型只要在前期做好各光缆对应定长光纤环的编制规定，光缆施工时在熔接包处串接入原光缆对应纤芯即可，施工简单方便；监测主机使用灵活，不用长期监测，只要某处线路需要确定目标光缆时调用设备，即可在不用开挖的情况下经振动装置快速敲击确认，一台监测主机即可进行全管理段线路的维护测试；且采用振动装置敲击相比人工敲击，其振动频率稳定，对光缆的识别不易误判，识别更加精准，且更加快速；采用的定长光纤环仅用到了常规振动光纤，是完全无源器件，制作简单，成本低；除了加入定长光纤环的纤芯，与同缆其它纤芯在同一熔接包位置振动信号响应长度差别判断，还可通过振动信号强度局部波动规律确认是否为定长光纤环，消除了部分光缆余长不统一情况的影响，对光缆识别的准确性得到进一步提高；所述定长光纤环外部采用铠装、胶带包裹或灌胶包裹起来，防护性能提升；靠近振动装置的多条光缆采用尼龙绑扎带进行捆扎，并在捆扎位置处采用螺旋声学隔离垫将多条光缆隔开，有效避免了其他光缆振动造成的干扰问题；该系统的监测主机还通过移动网络连接有移动终端，便于光缆运维人员查看。

本文中应用了具体个例对本实用新型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实用新型的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，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实用新型的限制。

Claims (7)

1.一种用于通信光纤分类示踪的光缆识别系统，其特征在于，包括：监测主机、1×N光开关以及多条光缆，所述监测主机包括Φ-OTDR监测仪、GIS定位单元、云存储单元、中央处理器和显示单元，所述Φ-OTDR监测仪、GIS定位单元、云存储单元和显示单元分别与所述中央处理器电性连接，所述Φ-OTDR监测仪与所述1×N光开关电性连接，所述1×N光开关与多条所述光缆电性连接；每条所述光缆的纤芯经熔接包熔接有定长光纤环，所述定长光纤环采用振动光纤绕制若干圈成环，每个所述定长光纤环采用的振动光纤的长度均不同，靠近所述熔接包的位置设有振动装置，所述振动装置与所述中央处理器电性连接；

所述1×N光开关用于关断或切换多条所述光缆；所述Φ-OTDR监测仪用于监测多条所述光缆的识别信息；所述GIS定位单元用于获取多条所述光缆的GIS分布信息；所述云存储单元用于存储多条所述光缆的识别信息；所述显示单元用于显示所述光缆的识别信息。

2.根据权利要求1所述的用于通信光纤分类示踪的光缆识别系统，其特征在于，所述定长光纤环外部采用铠装、胶带包裹或灌胶包裹。

3.根据权利要求1所述的用于通信光纤分类示踪的光缆识别系统，其特征在于，每个所述定长光纤环的半径均小于10cm。

4.根据权利要求1所述的用于通信光纤分类示踪的光缆识别系统，其特征在于，所述显示单元为LED显示屏。

5.根据权利要求1所述的用于通信光纤分类示踪的光缆识别系统，其特征在于，靠近所述振动装置的多条所述光缆采用尼龙绑扎带进行捆扎，并在捆扎位置处采用螺旋声学隔离垫将多条所述光缆隔开。

6.根据权利要求1所述的用于通信光纤分类示踪的光缆识别系统，其特征在于，所述监测主机还通过移动网络连接有移动终端。

7.根据权利要求6所述的用于通信光纤分类示踪的光缆识别系统，其特征在于，所述移动终端为手机或平板电脑。

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