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一種基于0tdr的光纜監(jiān)測定位無盲區(qū)的裝置和方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于0TDR的光纜監(jiān)測定位無盲區(qū)的裝置和方法，包括對0TDR進行初始化，設(shè)置并存儲0TDR在各個光纖長度范圍內(nèi)對應(yīng)的測試參數(shù)；利用0TDR的最大光纖長度對應(yīng)的測試參數(shù)對光纜線路中的各個纖芯分別進行測試，初步判定各個纖芯的通路長度；根據(jù)測得的各個纖芯的通路長度，重新選定測試各個纖芯的測試參數(shù)；通過重新選定的測試參數(shù)，對光纜中的各個纖芯的實際通路長度重新進行測試。本發(fā)明通過改進光纜監(jiān)測0TDR模塊的控制系統(tǒng)，增加智能分析被測光纖的長度，0TDR自主選擇適合光纖長度的二次測量參數(shù)，從而減小光纜監(jiān)測的盲區(qū)。
【專利說明】一種基于OTDR的光纜監(jiān)測定位無盲區(qū)的裝置和方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及光纖監(jiān)測領(lǐng)域，尤其涉及一種基于0TDR的光纜監(jiān)測定位無盲區(qū)的裝 置和方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 現(xiàn)有的0TDR基本測試回路，由脈沖發(fā)生器產(chǎn)生的電脈沖，驅(qū)動光源模塊產(chǎn)生光脈 沖，經(jīng)方向耦合器射入待測光纖。射入光纖的光脈沖，因光纖內(nèi)部含有的雜質(zhì)、纖核添加物 等產(chǎn)生漫反射，其中部分向后散射的后向散射光（BACK SCATTERING LIGHT)，連同遇不平 整光纖端面所產(chǎn)生的菲涅爾反射光，一起反射回方向耦合器、射至光電二極管，轉(zhuǎn)換成電脈 沖。由于此項反射光強度微弱，故反復(fù)傳送、收集并進行放大和平均處理。所有的數(shù)據(jù)處理 包含：信號放大、噪聲濾除、數(shù)據(jù)平均化處理等工作，可在0TDR控制版中完成。處理后的數(shù) 據(jù)再經(jīng)由總線送往MCU主控制模塊。
[0003] 傳統(tǒng)的光纜監(jiān)測系統(tǒng)中，由于0TDR對被檢測光纖的檢測參數(shù)是按照系統(tǒng)設(shè)定的 初始固定參數(shù)對所監(jiān)測的光纜進行檢測，因此缺乏智能選擇適合所測纖芯的檢測參數(shù)，從 而產(chǎn)生了 0TDR的檢測定位盲區(qū)問題，其無法解決1000M以內(nèi)的光纖故障定位。
[0004] 0TDR的測量原理是通過發(fā)射激光脈沖注入被測光纖，同時接收沿原路返回的菲涅 爾反射光和瑞利散射光，經(jīng)信號處理后得到被測光纖的各種特性參數(shù)，由于注入的被測光 纖的是一個光脈沖，返回的是反射信號和散射信號均帶有脈沖響應(yīng)，當(dāng)有反射光時，由于強 反射光脈沖的覆蓋，使得散射信號全部被淹沒，產(chǎn)生檢測"死區(qū)"。所以0TDR的檢測盲區(qū)精 度大小，主要隨0TDR所注入的脈寬大小決定，注入的脈寬越小，被測的光纖盲區(qū)越小，理論 上，100ns脈沖寬度下的0TDR事件盲區(qū)小于10m，同時衰減盲區(qū)也隨脈寬越小而減小。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 為了解決上述問題，本發(fā)明的目的是提供一種基于0TDR的光纜監(jiān)測定位無盲區(qū) 的裝置和方法，通過智能選擇二次測試適合被測光纖長度的檢測參數(shù)，降低0TDR測試定位 盲區(qū)，實現(xiàn)光纜監(jiān)測在50M以上都能定位。
[0006] 本發(fā)明采用如下技術(shù)方案： 一種基于0TDR的光纜監(jiān)測定位無盲區(qū)方法，包括以下步驟： 51 :對0TDR進行初始化，設(shè)置并存儲0TDR在各個光纖長度范圍內(nèi)對應(yīng)的測試參數(shù)； 52 :利用0TDR的最大光纖長度對應(yīng)的測試參數(shù)對光纜線路中的各個纖芯分別進行測 試，初步判定各個纖芯的通路長度； 53 :根據(jù)測得的各個纖芯的通路長度，重新選定測試各個纖芯的測試參數(shù)； 54 :通過重新選定的測試參數(shù)，對光纜中的各個纖芯的實際通路長度重新進行測試。
[0007] 進一步地，所述步驟S1中所述的測試參數(shù)包括：測試量程、測試脈寬、測量次數(shù)、 光纖折射率。
[0008] 進一步地，所述步驟S2中所述的最大光纖長度為120km。
[0009] 進一步地，所述步驟S2中所述的光纜線路中最多包含12個纖芯。
[0010] 一種基于0TDR的光纜監(jiān)測定位無盲區(qū)裝置，包括：脈沖發(fā)生器、光源模塊、光定向 耦合器、連接器、光電檢測器、信號放大模塊、信號處理器模塊、主時鐘模塊和顯示器模塊； 所述脈沖發(fā)生器的輸出端與光源模塊的輸入端連接；所述光源模塊的輸出端與光定向耦合 器的輸入端連接；所述光定向耦合器的數(shù)據(jù)傳輸端與連接器連接，其輸出端與光電檢測器 的輸入端連接；所述連接器的另一個數(shù)據(jù)傳輸端與被測光纜連接；所述光電檢測器的輸出 端通過信號放大模塊與信號處理器模塊連接；所述信號處理器模塊的輸出端分別與脈沖發(fā) 生器和顯示器模塊連接；所述主時鐘模塊的輸出端與脈沖發(fā)生器和信號處理器模塊連接。
[0011] 進一步地，所述光源模塊為LD模塊。
[0012] 進一步地，所述信號處理器模塊用于實現(xiàn)智能二次選擇光纜中各個纖芯所適合的 纖芯測試參數(shù)。
[0013] 進一步地，還包括無線傳輸模塊，用于實現(xiàn)遠程連接和控制。
[0014] 進一步地，還包括JTAG接口，用于方便調(diào)整微處理器模塊的工作狀態(tài)。
[0015] 本發(fā)明的有益效果： 本發(fā)明通過改進光纜監(jiān)測0TDR模塊的控制系統(tǒng)，增加智能分析被測光纖的長度，0TDR 自主選擇適合光纖長度的二次測量參數(shù)。測量參數(shù)主要有量程、脈寬、測量次數(shù)、光纖折射 率，光纖測量精度由量程，脈寬，測量次數(shù)決定，測量脈寬越大盲區(qū)越大。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0016] 圖1是本發(fā)明一種實施例的原理示意圖； 圖2是本發(fā)明一種實施例的檢測過程示意圖； 圖3是本發(fā)明一種實施例的分析過程示意圖。

【具體實施方式】
[0017] 下面結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明進行詳細說明。
[0018] 如圖1和圖2所示，一種基于0TDR的光纜監(jiān)測定位無盲區(qū)裝置，包括：脈沖發(fā)生 器、光源模塊、光定向耦合器、連接器、光電檢測器、信號放大模塊、信號處理器模塊、主時鐘 模塊、顯示器模塊、JTAG接口和無線傳輸模塊；所述的光源模塊為LD模塊，所述脈沖發(fā)生 器的輸出端與光源模塊的輸入端連接，脈沖發(fā)生器輸出電脈沖，電脈沖驅(qū)動 LD模塊產(chǎn)生光 脈沖；所述光源模塊的輸出端與光定向f禹合器的輸入端連接，所述光定向稱合器的數(shù)據(jù)傳 輸端與連接器連接，其輸出端與光電檢測器的輸入端連接，所述連接器的另一個數(shù)據(jù)傳輸 端與被測光纜連接。所述的光電耦合器用于接受光源模塊送出來的光脈沖信號，并將光脈 沖信號通過連接器送入待測光纜中測試待測纖芯，并接受從光纖通過連接器傳輸回來的反 射光和散射光；所述光電檢測器的輸出端通過信號放大模塊與信號處理器模塊連接，用于 對反射光和散射光進行放大處理；所述信號處理器模塊的輸出端分別與脈沖發(fā)生器和顯示 器模塊連接，信號處理器模塊用于實現(xiàn)智能二次選擇光纜中各個纖芯所適合的纖芯測試參 數(shù)，并利用該測試參數(shù)對相應(yīng)的纖芯進行二次測量；所述主時鐘模塊的輸出端與脈沖發(fā)生 器和信號處理器模塊連接。本發(fā)明的無線傳輸模塊與信號處理器模塊連接，用于實現(xiàn)遠程 連接和控制。JTAG接口與信號處理器模塊連接，用于方便調(diào)整微處理器模塊的工作狀態(tài)，并 可通過它將OTDR在各個光纖長度范圍內(nèi)對應(yīng)的測試參數(shù)傳輸給信號處理器模塊。
[0019]如圖2所示，一種基于〇TDR的光纜監(jiān)測定位無盲區(qū)方法，包括以下步驟： S1 :對0TDR進行初始化，設(shè)置并存儲0TDR在各個光纖長度范圍內(nèi)對應(yīng)的測試參數(shù)；所 述的測試參數(shù)包括：測試量程、測試脈寬、測量次數(shù)、光纖折射率； ^ S2 :利用0TDR的最大光纖長度120km對應(yīng)的測試參數(shù)對光纜線路中的各個纖芯分別進 行測試，初步判定各個纖芯的通路長度； 53 :根據(jù)測得的各個纖芯的通路長度，重新選定測試各個纖芯的測試參數(shù)； 54 :通過重新選定的測試參數(shù)，對光纜中的各個纖芯的實際通路長度重新進行測試。 [0020]所述步驟S2中所述的光纜線路中最多包含12個纖芯。
[0021] 實施例一 如圖3所示，在正常的情況下，0TDR采用適合1至4點120km的大脈寬10us對光纖進 行測試，當(dāng)120km的光纖在1至3點1000m以內(nèi)出現(xiàn)斷纖，0TDR還是采用120km的大脈寬 10us進行測試，被測光纖的就會出現(xiàn)1000m以內(nèi)的定位盲區(qū)，現(xiàn)采用本發(fā)明對〇TDR信號處 理器模塊的數(shù)據(jù)處理方法進行改進，在數(shù)據(jù)處理模塊加入一個自動判斷光纖長度和所對應(yīng) 的檢測參數(shù)分析算法，對光纖長度進行初次判斷，然后自動選擇合適的測試參數(shù)(量程、脈 寬)，達到測試參數(shù)的優(yōu)化。比如斷纖在 8〇〇m，0TDR初步判斷光纖長度為800m，0TDR智能選 擇l〇ns的脈寬，1公里的量程來進行測試，這樣測試的盲區(qū)小了，精度就提高了，光纖的測 試定位盲區(qū)就可以控制在1至2點50m的級別，因為要扣除 0TDR的起始盲區(qū)50m，見圖3所 示的1至2范圍，也就是光纖的長度只要大于50m都能測試出來。
[0022] 本發(fā)明未涉及部分均與現(xiàn)有技術(shù)相同或可采用現(xiàn)有技術(shù)加以實現(xiàn)。
[0023]以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理、主要特征及優(yōu)點。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該 了解，本發(fā)明不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本發(fā)明的原 理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會有各種變化和改進，這些變化和改進 都落入要求保護的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界 定。
【權(quán)利要求】
1· 一種基于OTDR的光纜監(jiān)測定位無盲區(qū)方法，其特征是包括以下步驟： 51 :對0TDR進行初始化，設(shè)置并存儲0TDR在各個光纖長度范圍內(nèi)對應(yīng)的測試參數(shù)； 52 :利用0TDR的最大光纖長度對應(yīng)的測試參數(shù)對光纜線路中的各個纖芯分別進行測 試，初步判定各個纖芯的通路長度； 53 :根據(jù)測得的各個纖芯的通路長度，重新選定測試各個纖芯的測試參數(shù)； 54 :通過重新選定的測試參數(shù)，對光纜中的各個纖芯的實際通路長度重新進行測試。
2·根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于0TDR的光纜監(jiān)測定位無盲區(qū)方法，其特征是：步驟 S1中所述的測試參數(shù)包括：測試量程、測試脈寬、測量次數(shù)、光纖折射率。
3·根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于0TDR的光纜監(jiān)測定位無盲區(qū)方法，其特征是：步驟 S2中所述的最大光纖長度為120km。
4·根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于0TDR的光纜監(jiān)測定位無盲區(qū)方法，其特征是：步驟 S2中所述的光纜線路中最多包含12個纖芯。
5· -種基于0TDR的光纜監(jiān)測定位無盲區(qū)裝置，其特征是包括：脈沖發(fā)生器、光源模塊、 光定向耦合器、連接器、光電檢測器、信號放大模塊、信號處理器模塊、主時鐘模塊和顯示器 模塊；所述脈沖發(fā)生器的輸出端與光源模塊的輸入端連接；所述光源模塊的輸出端與光定 向耦合器的輸入端連接；所述光定向耦合器的數(shù)據(jù)傳輸端與連接器連接，其輸出端與光電 檢測器的輸入端連接；所述連接器的另一個數(shù)據(jù)傳輸端與被測光纜連接；所述光電檢測器 的輸出端通過信號放大模塊與信號處理器模塊連接；所述信號處理器模塊的輸出端分別脈 沖發(fā)生器和顯示器模塊連接；所述主時鐘模塊的輸出端與脈沖發(fā)生器和信號處理器模塊連 接。
6·根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種基于0TDR的光纜監(jiān)測定位無盲區(qū)裝置，其特征是：所述 光源模塊為LD模塊。
7. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種基于0TDR的光纜監(jiān)測定位無盲區(qū)裝置，其特征是：所述 信號處理器模塊用于實現(xiàn)智能二次選擇光纜中各個纖芯所適合的纖芯測試參數(shù)。
8. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種基于0TDR的光纜監(jiān)測定位無盲區(qū)裝置，其特征是：還包 括無線傳輸模塊，用于實現(xiàn)遠程連接和控制。
9·根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種基于0TDR的光纜監(jiān)測定位無盲區(qū)裝置，其特征是：還包 括JTAG接口，用于方便調(diào)整微處理器模塊的工作狀態(tài)。
【文檔編號】G01M11/00GK104215427SQ201410451844
【公開日】2014年12月17日 申請日期:2014年10月9日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月9日
【發(fā)明者】王永強, 楊永定, 趙紅宇, 陸寧海 申請人:南京韋納迪科技有限公司