一種對光纜故障點(diǎn)精確定位的方法及裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種對光纜故障點(diǎn)精確定位的方法，包括步驟：1）獲得故障點(diǎn)B的光纖光學(xué)長度Lb，2）參考點(diǎn)A的光纜長度為0.85xLb-0.95xLb；3）獲取后向散射曲線數(shù)據(jù)D1；4）獲取后向散射曲線數(shù)據(jù)D2；5）將D1、D2相減得到數(shù)據(jù)序列D，D的曲線用坐標(biāo)顯示，Y軸表示后向散射信號幅度的變化，X軸表示光纖長度；6）位移計(jì)算數(shù)據(jù)序列D，閾值點(diǎn)C的光纖光學(xué)長度為La；7）Lb減La小于200m，A為參考點(diǎn)；Lb減La大于200m，重復(fù)步驟3）-步驟6），找到參考點(diǎn)A；8）得到長度Lc，根據(jù)Lc和最終參考點(diǎn)A得到故障點(diǎn)實(shí)際位置。這種方法的優(yōu)點(diǎn)是能快速、精確地尋找到光纜故障點(diǎn)的位置，縮短了維護(hù)時(shí)間，提高了工作效率。本發(fā)明還公開了一種對光纜故障點(diǎn)精確定位的裝置。
【專利說明】一種對光纜故障點(diǎn)精確定位的方法及裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及光通信測試技術(shù)，具體是一種對光纜故障點(diǎn)精確定位的方法及裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]目前，在維護(hù)光纜網(wǎng)絡(luò)時(shí)，最方便、最常用的工具是光時(shí)域反射儀(OpticalTimeDomain Reflectometer, 0TDR)。光時(shí)域反射儀是通過光纖后向散射信號來分析光纖的工作狀態(tài)，例如光纖鏈路衰減、連接點(diǎn)的質(zhì)量、光纖長度、是否彎曲過度等等。通過分析光纖的工作狀態(tài)，大致可以分析出光纜的工作狀態(tài)。特別是當(dāng)光纜網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)故障時(shí)，通過分析光纖的衰減曲線可以進(jìn)行故障點(diǎn)定位，只有進(jìn)行故障點(diǎn)定位后，才能排除故障，使光纜網(wǎng)絡(luò)恢復(fù)正常。故障點(diǎn)的快速、準(zhǔn)確定位，對于快速排除故障來說，無疑是極其重要的。
[0003]在使用光時(shí)域反射儀對光纜故障，如光纜被折斷進(jìn)行故障點(diǎn)定位時(shí)，通過光時(shí)域反射儀測量得到的是光纖的光學(xué)長度，而不是光纜的實(shí)際長度，實(shí)際工作中，我們是通過光纖的長度和光纜余長系數(shù)估算出光纜的長度，然后通過一些特殊坐標(biāo)點(diǎn)如距離光纜故障點(diǎn)最近的光纖熔接點(diǎn)處光纜連接盒的位置，結(jié)合估算出的該處光纜連接盒到光纜故障點(diǎn)距離的光纜長度，進(jìn)一步判斷光纜故障點(diǎn)的實(shí)際位置。
[0004]由于各種因素，如此估算出的光纜故障點(diǎn)位置與真實(shí)的光纜故障點(diǎn)位置會存在一定的誤差，這種誤差通常在50-200米之間，在光纜被機(jī)械拉斷或挖斷時(shí)，故障點(diǎn)光纜被破壞的外觀特征明顯，這種誤差影響不大，維護(hù)人員很容易就能發(fā)現(xiàn)光纜故障點(diǎn)。但是，如果遇上的是光纜外部損傷小但內(nèi)部出現(xiàn)斷纖、斷股現(xiàn)象，或者是過度彎曲之類的故障，故障點(diǎn)光纜被破壞的外觀特征不明顯，50-200米的定位誤差就會使故障點(diǎn)定位難度大大增加，維護(hù)人員需要對這50-200米的光纜進(jìn)行仔細(xì)觀察、辨別，才能確定光纜故障點(diǎn)的準(zhǔn)確位置，如此一來，尋找故障點(diǎn)的時(shí)間較長，為維護(hù)和搶修帶來了困難。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，而提供一種對光纜故障點(diǎn)精確定位的方法及裝置，這種方法能夠方便、快速、精確地找出光纜故障點(diǎn)的位置，縮短維護(hù)時(shí)間；這種裝置結(jié)構(gòu)簡單、使用方便、定位準(zhǔn)確。
[0006]實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)方案是:
一種對光纜故障點(diǎn)精確定位的裝置，包括OTDR模塊、光纖起偏/檢偏器、第一光開關(guān)和第二光開關(guān)，所述OTDR模塊的輸入/輸出端與第一光開關(guān)的公共端連接，光纖起偏/檢偏器的兩個端口分別與第一光開關(guān)的傳輸端口 Pl和第二光開關(guān)的傳輸端口 P3連接,第一光開關(guān)的傳輸端口 P2和第二光開關(guān)的傳輸端口 P4直接相連，第二光開關(guān)的公共端連接被測光纜。
[0007]這種裝置的優(yōu)點(diǎn)是:由一個OTDR模塊和一個光纖起偏/檢偏器組成，結(jié)構(gòu)簡單，成本較低，易于批量生產(chǎn)。
[0008]一種對光纜故障點(diǎn)精確定位的方法，包括如下步驟: 1)用測試儀對故障光纜進(jìn)行測試，獲得故障光纜故障點(diǎn)到測試儀的光纖光學(xué)長度Lb，并確定Lb點(diǎn)距離測試儀的位置點(diǎn)為B點(diǎn)；
2)在故障光纜上選取一個參考點(diǎn)A，參考點(diǎn)A到測試儀的光纜長度為0.85xLb -0.95xLb ；
3)在參考點(diǎn)A處，將故障光纜彎曲一圈，并獲取被測故障光纜中光纖的第一組后向散射曲線數(shù)據(jù)Dl ；
4)在參考點(diǎn)A處，將被彎曲的故障光纜恢復(fù)原狀，再獲取被測故障光纜中光纖的第二組后向散射曲線數(shù)據(jù)D2;
5)數(shù)據(jù)Dl和數(shù)據(jù)D2為被測故障光纜中光纖的后向散射幅度與時(shí)間的函數(shù)，將這兩次數(shù)據(jù)進(jìn)行相減運(yùn)算，得到信號數(shù)據(jù)序列D，通過光在光纖中的傳輸速度與時(shí)間得到光纖長度，信號數(shù)據(jù)序列D的曲線用坐標(biāo)方式進(jìn)行顯示，Y軸表示后向散射信號幅度的變化，X軸表不光纖長度；
6)從坐標(biāo)原點(diǎn)開始，向X軸正向逐點(diǎn)位移計(jì)算數(shù)據(jù)序列D，當(dāng)后向散射信號幅度的變化值的絕對值大于設(shè)定的閾值時(shí)，記錄曲線上的閾值點(diǎn)，并從閾值點(diǎn)往坐標(biāo)原點(diǎn)方向進(jìn)行逐點(diǎn)位移、計(jì)算，當(dāng)曲線上某一點(diǎn)的曲線斜率由正值變?yōu)樨?fù)值或零、或者由負(fù)值變?yōu)檎祷蛄銜r(shí)，則該點(diǎn)對應(yīng)于故障光纜被彎曲處，記為c點(diǎn)，c點(diǎn)的X軸的值為光纜被彎曲處到測試儀的光纖光學(xué)長度La ；
7)比較La和Lb:
如果Lb減La小于200m，則將A作為參考點(diǎn)；
如果Lb減La大于200m，則向B點(diǎn)方向移動，重新選擇下一個彎曲點(diǎn)，重復(fù)步驟3)-步驟6),直至找到一個Lb減La小于200m的參考點(diǎn)A,以此參考點(diǎn)為最終的參考點(diǎn)A ；
8)以最終的參考點(diǎn)A、(Lb- La)值、光纜余長系數(shù)R為依據(jù)，計(jì)算(Lb - La)/(1+R)得到長度Lc，從最終參考點(diǎn)A向B點(diǎn)方向移動長度Lc，此時(shí)的位置即是故障點(diǎn)實(shí)際位置。
[0009]所述的測試儀為對光纜故障點(diǎn)精確定位的裝置中的OTDR模塊。
[0010]步驟I)中，將對光纜故障點(diǎn)精確定位的裝置中的第一光開關(guān)切換到傳輸端口 P2，第二光開關(guān)切換到傳輸端口 P4，使用OTDR獲得故障光纜故障點(diǎn)到測試儀的光纖光學(xué)長度Lb0
[0011]步驟3)中，將對光纜故障點(diǎn)精確定位的裝置中的第一光開關(guān)切換到與起偏/檢偏器相連的傳輸端口 P1，第二光開關(guān)切換到與起偏/檢偏器相連的傳輸端口 P3，獲取被測故障光纜中光纖的第一組后向散射曲線數(shù)據(jù)Dl。
[0012]步驟4)中，將對光纜故障點(diǎn)精確定位的裝置中的第一光開關(guān)切換到與起偏/檢偏器相連的傳輸端口 P1，第二光開關(guān)切換到與起偏/檢偏器相連的傳輸端口 P3，獲取被測故障光纜中光纖的第二組后向散射曲線數(shù)據(jù)D2。
[0013]步驟5)中，使用對光纜故障點(diǎn)精確定位的裝置中的OTDR模塊對數(shù)據(jù)Dl和數(shù)據(jù)D2進(jìn)行相減運(yùn)算，得到信號數(shù)據(jù)序列D。
[0014]步驟6)中，使用對光纜故障點(diǎn)精確定位的裝置中的OTDR模塊，從坐標(biāo)原點(diǎn)開始，向X軸正向逐點(diǎn)位移計(jì)算數(shù)據(jù)序列D。
[0015]步驟7)中，使用對光纜故障點(diǎn)精確定位的裝置中的OTDR模塊比較La和Lb。
[0016]步驟8)中，使用對光纜故障點(diǎn)精確定位的裝置中的OTDR模塊計(jì)算(Lb - La)/(1+R)得到長度Lc。
[0017]所述的故障光纜彎曲的曲率半徑為故障光纜直徑的20倍以上，50cm以下。
[0018]測量故障光纜后向散射曲線數(shù)據(jù)Dl、D2所用脈沖寬度為40ns_320ns，測量時(shí)間ls_15s0
[0019]所述的閾值為0.4dB_ldB。
[0020]所述的光纜余長系數(shù)R為2%?5 %。
[0021]這種方法的優(yōu)點(diǎn)是:先找到一個距離光纜故障點(diǎn)較近的參考點(diǎn)，通過簡單的測量、就可以計(jì)算出該參考點(diǎn)與光纜故障點(diǎn)的距離，由此能快速、精確地尋找到光纜故障點(diǎn)的位置，縮短了維護(hù)時(shí)間，提高了工作效率。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0022]圖1為實(shí)施例中對光纜故障點(diǎn)精確定位的裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0023]圖中，1.0TDR模塊2.起偏/檢偏器3.故障光纜4.第一光開關(guān)5.第二光開關(guān)。

【具體實(shí)施方式】
[0024]下面結(jié)合實(shí)施例和附圖對本發(fā)明的內(nèi)容作進(jìn)一步的闡述，但不是對本發(fā)明的限定。
[0025]實(shí)施例:
參照圖1，一種對光纜故障點(diǎn)精確定位的裝置，包括OTDR模塊1、光纖起偏/檢偏器2、第一光開關(guān)4和第二光開關(guān)5,所述OTDR模塊I的輸入/輸出端與第一光開關(guān)4的公共端連接，光纖起偏/檢偏器2的兩個端口分別與第一光開關(guān)4的傳輸端口 Pl和第二光開關(guān)5的傳輸端口 P3連接，第一光開關(guān)4的傳輸端口 P2和第二光開關(guān)5的傳輸端口 P4相連,第二光開關(guān)5的公共端連接被測故障光纜3。
[0026]所述第一光開關(guān)、第二光開關(guān)均為1X2光開關(guān)。
[0027]圖中的A點(diǎn)、B點(diǎn)對應(yīng)下述方法中的A點(diǎn)、B點(diǎn)。
[0028]一種對光纜故障點(diǎn)精確定位的方法，包括如下步驟:
1)用測試儀對故障光纜3進(jìn)行測試，獲得故障光纜3故障點(diǎn)到測試儀的光纖光學(xué)長度Lb,并確定Lb點(diǎn)距離測試儀I的位置點(diǎn)為B點(diǎn)；
2)在故障光纜3上選取一個參考點(diǎn)A，參考點(diǎn)A到測試儀的光纜長度為0.85xLb -
0.95xLb ；
3)在參考點(diǎn)A處，將故障光纜3彎曲一圈，并獲取被測故障光纜3中光纖的第一組后向散射曲線數(shù)據(jù)Dl ；
4)在參考點(diǎn)A處，將被彎曲的故障光纜3恢復(fù)原狀，再獲取被測故障光纜3中光纖的第二組后向散射曲線數(shù)據(jù)D2 ；
5)數(shù)據(jù)Dl和數(shù)據(jù)D2為被測故障光纜3中光纖的后向散射幅度與時(shí)間的函數(shù)，將這兩次數(shù)據(jù)進(jìn)行相減運(yùn)算，得到信號數(shù)據(jù)序列D，通過光在光纖中的傳輸速度與時(shí)間得到光纖長度，信號數(shù)據(jù)序列D的曲線用坐標(biāo)方式進(jìn)行顯示，Y軸表示后向散射信號幅度的變化，X軸表不光纖長度；
6)從坐標(biāo)原點(diǎn)開始，向X軸正向逐點(diǎn)位移計(jì)算數(shù)據(jù)序列D，當(dāng)后向散射信號幅度的變化值的絕對值大于設(shè)定的閾值時(shí)，記錄曲線上的閾值點(diǎn)，并從閾值點(diǎn)往坐標(biāo)原點(diǎn)方向進(jìn)行逐點(diǎn)位移、計(jì)算，當(dāng)曲線上某一點(diǎn)的曲線斜率由正值變?yōu)樨?fù)值或零、或者由負(fù)值變?yōu)檎祷蛄銜r(shí)，則該點(diǎn)對應(yīng)于故障光纜3被彎曲處，記為c點(diǎn)，c點(diǎn)的X軸的值為故障光纜3被彎曲處到測試儀的光纖光學(xué)長度La ；
7)比較La和Lb:
如果Lb減La小于200m，則將A作為參考點(diǎn)；
如果Lb減La大于200m，則向B點(diǎn)方向移動，重新選擇下一個彎曲點(diǎn)，重復(fù)步驟3)-步驟6),直至找到一個Lb減La小于200m的參考點(diǎn)A,以此參考點(diǎn)為最終的參考點(diǎn)A ；
8)以最終的參考點(diǎn)A、(Lb- La)值、光纜余長系數(shù)R為依據(jù)，計(jì)算(Lb - La)/(1+R)得到長度Lc，從最終參考點(diǎn)A向B點(diǎn)方向移動長度Lc，此時(shí)的位置即是故障點(diǎn)實(shí)際位置。
[0029]所述的測試儀為對光纜故障點(diǎn)精確定位的裝置中的OTDR模塊I。
[0030]步驟I)中，第二光開關(guān)5的公共端連接被測故障光纜3，將對光纜故障點(diǎn)精確定位的裝置中的第一光開關(guān)4切換到傳輸端口 P2，第二光開關(guān)5切換到傳輸端口 P4，使用OTDR獲得故障光纜故障點(diǎn)到測試儀的光纖光學(xué)長度Lb。
[0031]步驟3)中，將對光纜故障點(diǎn)精確定位的裝置中的第一光開關(guān)4切換到與起偏/檢偏器2相連的傳輸端口 Pl，第二光開關(guān)5切換到與起偏/檢偏器2相連的傳輸端口 P3，獲取被測故障光纜3中光纖的第一組后向散射曲線數(shù)據(jù)Dl。
[0032]步驟4)中，將對光纜故障點(diǎn)精確定位的裝置中的第一光開關(guān)4切換到與起偏/檢偏器2相連的傳輸端口 Pl，第二光開關(guān)5切換到與起偏/檢偏器2相連的傳輸端口 P3，獲取被測故障光纜3中光纖的第二組后向散射曲線數(shù)據(jù)D2。
[0033]步驟5)中，使用對光纜故障點(diǎn)精確定位的裝置中的OTDR模塊對數(shù)據(jù)Dl和數(shù)據(jù)D2進(jìn)行相減運(yùn)算，得到信號數(shù)據(jù)序列D。
[0034]步驟6)中，使用對光纜故障點(diǎn)精確定位的裝置中的OTDR模塊，從坐標(biāo)原點(diǎn)開始，向X軸正向逐點(diǎn)位移計(jì)算數(shù)據(jù)序列D。
[0035]步驟7)中，使用對光纜故障點(diǎn)精確定位的裝置中的OTDR模塊比較La和Lb。
[0036]步驟8)中，使用對光纜故障點(diǎn)精確定位的裝置中的OTDR模塊計(jì)算(Lb - La)/(1+R)得到長度Lc。
[0037]所述的故障光纜3彎曲的曲率半徑為故障光纜3直徑的20倍以上，50cm以下。
[0038]測量故障光纜3后向散射曲線數(shù)據(jù)D1、D2所用脈沖寬度為40ns_320ns，測量時(shí)間ls_15s0
[0039]所述的閾值為0.4dB_ldB。
[0040]所述的光纜余長系數(shù)R為2%?5 %。
[0041]OTDR模塊I和光纖起偏/檢偏器2構(gòu)成了偏振_光時(shí)域反射儀，它可以測量光纖線路上各點(diǎn)偏振態(tài)的變化。當(dāng)光纖線路上某一處被彎曲，彎曲的曲率半徑應(yīng)該大于光纜所允許的長期靜態(tài)彎曲曲率半徑，通常為光纜直徑的20倍以上，否則可能損傷光纜，該處光纖線路的偏振態(tài)將會發(fā)生變化。通過比較光纖被彎曲前后的后向散射曲線，可以找出光纖被彎曲處到測量儀的光纖光學(xué)長度。
【權(quán)利要求】
1.一種對光纜故障點(diǎn)精確定位的方法，其特征是:包括如下步驟: 1)用測試儀對故障光纜進(jìn)行測試，獲得故障光纜故障點(diǎn)到測試儀的光纖光學(xué)長度Lb，并確定Lb點(diǎn)距離測試儀的位置點(diǎn)為B點(diǎn)； 2)在故障光纜上選取一個參考點(diǎn)A，參考點(diǎn)A到測試儀的光纜長度為0.85xLb -0.95xLb ； 3)在參考點(diǎn)A處，將故障光纜彎曲一圈，并獲取被測故障光纜中光纖的第一組后向散射曲線數(shù)據(jù)Dl ； 4)在參考點(diǎn)A處，將被彎曲的故障光纜恢復(fù)原狀，再獲取被測故障光纜中光纖的第二組后向散射曲線數(shù)據(jù)D2; 5)數(shù)據(jù)Dl和數(shù)據(jù)D2為被測故障光纜中光纖的后向散射幅度與時(shí)間的函數(shù)，將這兩次數(shù)據(jù)進(jìn)行相減運(yùn)算，得到信號數(shù)據(jù)序列D，通過光在光纖中的傳輸速度與時(shí)間得到光纖長度，信號數(shù)據(jù)序列D的曲線用坐標(biāo)方式進(jìn)行顯示，Y軸表示后向散射信號幅度的變化，X軸表不光纖長度； 6)從坐標(biāo)原點(diǎn)開始，向X軸正向逐點(diǎn)位移計(jì)算數(shù)據(jù)序列D，當(dāng)后向散射信號幅度的變化值的絕對值大于設(shè)定的閾值時(shí)，記錄曲線上的閾值點(diǎn)，并從閾值點(diǎn)往坐標(biāo)原點(diǎn)方向進(jìn)行逐點(diǎn)位移、計(jì)算，當(dāng)曲線上某一點(diǎn)的曲線斜率由正值變?yōu)樨?fù)值或零、或者由負(fù)值變?yōu)檎祷蛄銜r(shí)，則該點(diǎn)對應(yīng)于故障光纜被彎曲處，記為c點(diǎn)，c點(diǎn)的X軸的值為光纜被彎曲處到測試儀的光纖光學(xué)長度La ； 7)比較La和Lb: 如果Lb減La小于200m，則將A作為參考點(diǎn)； 如果Lb減La大于200m，則向B點(diǎn)方向移動，重新選擇下一個彎曲點(diǎn)，重復(fù)步驟3)-步驟6),直至找到一個Lb減La小于200m的參考點(diǎn)A,以此參考點(diǎn)為最終的參考點(diǎn)A ； 8)以最終的參考點(diǎn)A、(Lb- La)值、光纜余長系數(shù)R為依據(jù)，計(jì)算(Lb - La)/(1+R)得到長度Lc，從最終參考點(diǎn)A向B點(diǎn)方向移動長度Lc，此時(shí)的位置即是故障點(diǎn)實(shí)際位置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的對光纜故障點(diǎn)精確定位的方法，其特征是，所述的故障光纜彎曲的曲率半徑為故障光纜直徑的20倍以上，50cm以下。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的對光纜故障點(diǎn)精確定位的方法，其特征是，測量故障光纜后向散射曲線數(shù)據(jù)D1、D2所用脈沖寬度為40ns-320ns，測量時(shí)間Is_l5s。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的對光纜故障點(diǎn)精確定位的方法，其特征是，所述的閾值為0.4dB-ldB。
5.一種對光纜故障點(diǎn)精確定位的裝置，其特征是，包括OTDR模塊、光纖起偏/檢偏器、第一光開關(guān)和第二光開關(guān)，所述OTDR模塊的輸入/輸出端與第一光開關(guān)的公共端連接，光纖起偏/檢偏器的兩個端口分別與第一光開關(guān)的傳輸端口 Pl和第二光開關(guān)的傳輸端口 P3連接，第一光開關(guān)的傳輸端口 P2和第二光開關(guān)的傳輸端口 P4相連。
【文檔編號】H04B10/077GK104378156SQ201410662192
【公開日】2015年2月25日 申請日期:2014年11月19日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月19日
【發(fā)明者】劉丹蕾, 周曉偉, 彭懷敏, 肖丹誼, 雷靜 申請人:桂林聚聯(lián)科技有限公司