一种基于0tdr的光缆监测定位无盲区的装置和方法
【专利摘要】本发明公开了一种基于0TDR的光缆监测定位无盲区的装置和方法，包括对0TDR进行初始化，设置并存储0TDR在各个光纤长度范围内对应的测试参数；利用0TDR的最大光纤长度对应的测试参数对光缆线路中的各个纤芯分别进行测试，初步判定各个纤芯的通路长度；根据测得的各个纤芯的通路长度，重新选定测试各个纤芯的测试参数；通过重新选定的测试参数，对光缆中的各个纤芯的实际通路长度重新进行测试。本发明通过改进光缆监测0TDR模块的控制系统，增加智能分析被测光纤的长度，0TDR自主选择适合光纤长度的二次测量参数，从而减小光缆监测的盲区。
【专利说明】一种基于OTDR的光缆监测定位无盲区的装置和方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及光纤监测领域，尤其涉及一种基于0TDR的光缆监测定位无盲区的装 置和方法。
【背景技术】
[0002] 现有的0TDR基本测试回路，由脉冲发生器产生的电脉冲，驱动光源模块产生光脉 冲，经方向耦合器射入待测光纤。射入光纤的光脉冲，因光纤内部含有的杂质、纤核添加物 等产生漫反射，其中部分向后散射的后向散射光（BACK SCATTERING LIGHT)，连同遇不平 整光纤端面所产生的菲涅尔反射光，一起反射回方向耦合器、射至光电二极管，转换成电脉 冲。由于此项反射光强度微弱，故反复传送、收集并进行放大和平均处理。所有的数据处理 包含：信号放大、噪声滤除、数据平均化处理等工作，可在0TDR控制版中完成。处理后的数 据再经由总线送往MCU主控制模块。
[0003] 传统的光缆监测系统中，由于0TDR对被检测光纤的检测参数是按照系统设定的 初始固定参数对所监测的光缆进行检测，因此缺乏智能选择适合所测纤芯的检测参数，从 而产生了 0TDR的检测定位盲区问题，其无法解决1000M以内的光纤故障定位。
[0004] 0TDR的测量原理是通过发射激光脉冲注入被测光纤，同时接收沿原路返回的菲涅 尔反射光和瑞利散射光，经信号处理后得到被测光纤的各种特性参数，由于注入的被测光 纤的是一个光脉冲，返回的是反射信号和散射信号均带有脉冲响应，当有反射光时，由于强 反射光脉冲的覆盖，使得散射信号全部被淹没，产生检测"死区"。所以0TDR的检测盲区精 度大小，主要随0TDR所注入的脉宽大小决定，注入的脉宽越小，被测的光纤盲区越小，理论 上，100ns脉冲宽度下的0TDR事件盲区小于10m，同时衰减盲区也随脉宽越小而减小。
【发明内容】
[0005] 为了解决上述问题，本发明的目的是提供一种基于0TDR的光缆监测定位无盲区 的装置和方法，通过智能选择二次测试适合被测光纤长度的检测参数，降低0TDR测试定位 盲区，实现光缆监测在50M以上都能定位。
[0006] 本发明采用如下技术方案： 一种基于0TDR的光缆监测定位无盲区方法，包括以下步骤： 51 :对0TDR进行初始化，设置并存储0TDR在各个光纤长度范围内对应的测试参数； 52 :利用0TDR的最大光纤长度对应的测试参数对光缆线路中的各个纤芯分别进行测 试，初步判定各个纤芯的通路长度； 53 :根据测得的各个纤芯的通路长度，重新选定测试各个纤芯的测试参数； 54 :通过重新选定的测试参数，对光缆中的各个纤芯的实际通路长度重新进行测试。
[0007] 进一步地，所述步骤S1中所述的测试参数包括：测试量程、测试脉宽、测量次数、 光纤折射率。
[0008] 进一步地，所述步骤S2中所述的最大光纤长度为120km。
[0009] 进一步地，所述步骤S2中所述的光缆线路中最多包含12个纤芯。
[0010] 一种基于0TDR的光缆监测定位无盲区装置，包括：脉冲发生器、光源模块、光定向 耦合器、连接器、光电检测器、信号放大模块、信号处理器模块、主时钟模块和显示器模块； 所述脉冲发生器的输出端与光源模块的输入端连接；所述光源模块的输出端与光定向耦合 器的输入端连接；所述光定向耦合器的数据传输端与连接器连接，其输出端与光电检测器 的输入端连接；所述连接器的另一个数据传输端与被测光缆连接；所述光电检测器的输出 端通过信号放大模块与信号处理器模块连接；所述信号处理器模块的输出端分别与脉冲发 生器和显示器模块连接；所述主时钟模块的输出端与脉冲发生器和信号处理器模块连接。
[0011] 进一步地，所述光源模块为LD模块。
[0012] 进一步地，所述信号处理器模块用于实现智能二次选择光缆中各个纤芯所适合的 纤芯测试参数。
[0013] 进一步地，还包括无线传输模块，用于实现远程连接和控制。
[0014] 进一步地，还包括JTAG接口，用于方便调整微处理器模块的工作状态。
[0015] 本发明的有益效果： 本发明通过改进光缆监测0TDR模块的控制系统，增加智能分析被测光纤的长度，0TDR 自主选择适合光纤长度的二次测量参数。测量参数主要有量程、脉宽、测量次数、光纤折射 率，光纤测量精度由量程，脉宽，测量次数决定，测量脉宽越大盲区越大。
【专利附图】
【附图说明】
[0016] 图1是本发明一种实施例的原理示意图； 图2是本发明一种实施例的检测过程示意图； 图3是本发明一种实施例的分析过程示意图。
【具体实施方式】
[0017] 下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。
[0018] 如图1和图2所示，一种基于0TDR的光缆监测定位无盲区装置，包括：脉冲发生 器、光源模块、光定向耦合器、连接器、光电检测器、信号放大模块、信号处理器模块、主时钟 模块、显示器模块、JTAG接口和无线传输模块；所述的光源模块为LD模块，所述脉冲发生 器的输出端与光源模块的输入端连接，脉冲发生器输出电脉冲，电脉冲驱动 LD模块产生光 脉冲；所述光源模块的输出端与光定向f禹合器的输入端连接，所述光定向稱合器的数据传 输端与连接器连接，其输出端与光电检测器的输入端连接，所述连接器的另一个数据传输 端与被测光缆连接。所述的光电耦合器用于接受光源模块送出来的光脉冲信号，并将光脉 冲信号通过连接器送入待测光缆中测试待测纤芯，并接受从光纤通过连接器传输回来的反 射光和散射光；所述光电检测器的输出端通过信号放大模块与信号处理器模块连接，用于 对反射光和散射光进行放大处理；所述信号处理器模块的输出端分别与脉冲发生器和显示 器模块连接，信号处理器模块用于实现智能二次选择光缆中各个纤芯所适合的纤芯测试参 数，并利用该测试参数对相应的纤芯进行二次测量；所述主时钟模块的输出端与脉冲发生 器和信号处理器模块连接。本发明的无线传输模块与信号处理器模块连接，用于实现远程 连接和控制。JTAG接口与信号处理器模块连接，用于方便调整微处理器模块的工作状态，并 可通过它将OTDR在各个光纤长度范围内对应的测试参数传输给信号处理器模块。
[0019]如图2所示，一种基于〇TDR的光缆监测定位无盲区方法，包括以下步骤： S1 :对0TDR进行初始化，设置并存储0TDR在各个光纤长度范围内对应的测试参数；所 述的测试参数包括：测试量程、测试脉宽、测量次数、光纤折射率； ^ S2 :利用0TDR的最大光纤长度120km对应的测试参数对光缆线路中的各个纤芯分别进 行测试，初步判定各个纤芯的通路长度； 53 :根据测得的各个纤芯的通路长度，重新选定测试各个纤芯的测试参数； 54 :通过重新选定的测试参数，对光缆中的各个纤芯的实际通路长度重新进行测试。 [0020]所述步骤S2中所述的光缆线路中最多包含12个纤芯。
[0021] 实施例一 如图3所示，在正常的情况下，0TDR采用适合1至4点120km的大脉宽10us对光纤进 行测试，当120km的光纤在1至3点1000m以内出现断纤，0TDR还是采用120km的大脉宽 10us进行测试，被测光纤的就会出现1000m以内的定位盲区，现采用本发明对〇TDR信号处 理器模块的数据处理方法进行改进，在数据处理模块加入一个自动判断光纤长度和所对应 的检测参数分析算法，对光纤长度进行初次判断，然后自动选择合适的测试参数(量程、脉 宽)，达到测试参数的优化。比如断纤在 8〇〇m，0TDR初步判断光纤长度为800m，0TDR智能选 择l〇ns的脉宽，1公里的量程来进行测试，这样测试的盲区小了，精度就提高了，光纤的测 试定位盲区就可以控制在1至2点50m的级别，因为要扣除 0TDR的起始盲区50m，见图3所 示的1至2范围，也就是光纤的长度只要大于50m都能测试出来。
[0022] 本发明未涉及部分均与现有技术相同或可采用现有技术加以实现。
[0023]以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征及优点。本行业的技术人员应该 了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原 理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进 都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界 定。
【权利要求】
1· 一种基于OTDR的光缆监测定位无盲区方法，其特征是包括以下步骤： 51 :对0TDR进行初始化，设置并存储0TDR在各个光纤长度范围内对应的测试参数； 52 :利用0TDR的最大光纤长度对应的测试参数对光缆线路中的各个纤芯分别进行测 试，初步判定各个纤芯的通路长度； 53 :根据测得的各个纤芯的通路长度，重新选定测试各个纤芯的测试参数； 54 :通过重新选定的测试参数，对光缆中的各个纤芯的实际通路长度重新进行测试。
2·根据权利要求1所述的一种基于0TDR的光缆监测定位无盲区方法，其特征是：步骤 S1中所述的测试参数包括：测试量程、测试脉宽、测量次数、光纤折射率。
3·根据权利要求1所述的一种基于0TDR的光缆监测定位无盲区方法，其特征是：步骤 S2中所述的最大光纤长度为120km。
4·根据权利要求1所述的一种基于0TDR的光缆监测定位无盲区方法，其特征是：步骤 S2中所述的光缆线路中最多包含12个纤芯。
5· -种基于0TDR的光缆监测定位无盲区装置，其特征是包括：脉冲发生器、光源模块、 光定向耦合器、连接器、光电检测器、信号放大模块、信号处理器模块、主时钟模块和显示器 模块；所述脉冲发生器的输出端与光源模块的输入端连接；所述光源模块的输出端与光定 向耦合器的输入端连接；所述光定向耦合器的数据传输端与连接器连接，其输出端与光电 检测器的输入端连接；所述连接器的另一个数据传输端与被测光缆连接；所述光电检测器 的输出端通过信号放大模块与信号处理器模块连接；所述信号处理器模块的输出端分别脉 冲发生器和显示器模块连接；所述主时钟模块的输出端与脉冲发生器和信号处理器模块连 接。
6·根据权利要求5所述的一种基于0TDR的光缆监测定位无盲区装置，其特征是：所述 光源模块为LD模块。
7. 根据权利要求5所述的一种基于0TDR的光缆监测定位无盲区装置，其特征是：所述 信号处理器模块用于实现智能二次选择光缆中各个纤芯所适合的纤芯测试参数。
8. 根据权利要求5所述的一种基于0TDR的光缆监测定位无盲区装置，其特征是：还包 括无线传输模块，用于实现远程连接和控制。
9·根据权利要求5所述的一种基于0TDR的光缆监测定位无盲区装置，其特征是：还包 括JTAG接口，用于方便调整微处理器模块的工作状态。
【文档编号】G01M11/00GK104215427SQ201410451844
【公开日】2014年12月17日 申请日期:2014年10月9日 优先权日:2014年10月9日
【发明者】王永强, 杨永定, 赵红宇, 陆宁海 申请人:南京韦纳迪科技有限公司