一种光缆故障定位的方法及装置制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种光缆故障定位的方法及装置，其中该方法包括：接收OTDR发送的被监测光缆的测试结果；根据所述测试结果计算发生故障点的光缆长度；根据预设的光缆线路资源数据模型定位光缆故障点。本发明弥补了现有的光缆资源不足影响光缆故障快速定位算法的不足，提高了光缆定位算法技术的实用性，同时解决了资源模型和纤芯监测数据互通技术中衔接的问题，使得用户能够通过此方法快速故障定位。
【专利说明】一种光缆故障定位的方法及装置
【技术领域】
[0001] 本发明涉及光缆传输【技术领域】，尤其涉及一种光缆故障定位的方法及装置。
【背景技术】
[0002] 传输光缆是网络通信的桥梁，及时发现光缆纤芯隐患和快速抢修成为重中之重， 从数次故障历时分析，寻找光缆故障点地理位置占整个抢修时间的约一半时间(尤其在夜 间和恶劣天气时)。缩短阻断时长的关键因素在于快速定位故障点地理位置，并将故障信息 及时通知到抢修人员，最大限度的缩短阻断时长。因此，利用光缆故障快速定位技术定位光 缆故障点对缩短阻断时长以及完成KPI指标尤为重要。
[0003] 申请号为CN201110376086. 4的中国专利申请文件中公开了一种光缆资源集中监 测及管理系统。该系统基于二级监测管理平台加一层监测操作平台的系统架构，至少由省 市级和地区级两级监控中心调控，并在执行层面由多个监测站对应为光纤网络内的在用光 纤或备纤提供OTDR (Optical Time Domain Reflectometer，光时域反射器）测试、光功率 测试及其联动测试等多种方式的监测。系统还提供了丰富的系统管理功能，尤其是可以根 据系统配置参数绘制整个网络的资源拓扑图，利用GIS技术帮助维护和查障时的快速精准 定位。
[0004] 现有的光缆故障定位技术存在如下缺陷：通过利用GIS技术对光缆网络资源的管 理，通过对管线（界标）管理、机房设备管理、光缆（纤芯）网络的管理实现光缆定位，资源管 理粒度低，数据量小，模型简单，在实际光缆路由中忽略光缆的预留、引上、挂墙、弧垂、接头 对光缆纤芯长度的影响，从而影响光缆故障点的地理定位位置。
【发明内容】
[0005] 为了解决现有技术中光缆故障点地理定位位置不精确的技术问题，本发明提出一 种光缆故障定位的方法及装置，将影响光缆长度的具体指标引入光缆故障定位模型，通过 中分遍历算法、相对和绝对长度计算算法等确定定位关键事件在资源模型中的位置。
[0006] 本发明的一个方面，提出了一种光缆故障定位的方法，包括：接收0TDR发送的被 监测光缆的测试结果；根据所述测试结果计算发生故障点的光缆长度；根据预设的光缆线 路资源数据模型定位光缆故障点。
[0007] 优选地，所述接收0TDR发送的被监测光缆的测试结果的步骤之前还包括：当光缆 线路的损耗大于预设门限值时，0TDR对所述光缆线路进行测试。
[0008] 优选地，所述根据预设的光缆线路资源数据模型定位故障点与光缆路由的步骤之 后还包括：根据所述光缆线路实际故障点与所述定位光缆故障点的信息修正所述光缆线路 资源数据模型。
[0009] 优选地，所述预设的光缆线路资源数据模型包括建立所述光缆线路资源对象模型 和所述资源对象间的关联关系。
[0010] 优选地，所述建立所述光缆线路资源对象模型和所述资源对象间的关联关系进一 步包括步骤：获取所述光缆线路的光缆网络基于GIS的路由拓扑数据；获取所述光缆线路 的光缆预留、引上、挂墙、弧垂和接头等对所述光缆线路纤芯长度有影响的资源数据；根据 地理坐标位置建立光缆预留、引上、挂墙、弧垂和接头于每段光缆的逻辑连接关系。
[0011] 优选地，所述根据预设的光缆线路资源数据模型定位光缆故障点的步骤包括：获 取光缆测试结果中的各个关键事件点；将所述关键事件点与所述光缆线路资源数据模型进 行比对，确定关键事件点网格范围；根据所述关键事件点的网格范围，利用趋近比对算法定 位关键事件在所述资源数据模型中的位置。
[0012] 本发明的另一个方面，还提出了一种光缆故障定位的装置，包括接收模块、计算模 块和定位模块，其中：所述接收模块，用于接收0TDR发送的被监测光缆的测试结果；所述计 算模块，用于根据所述测试结果计算发生故障点的光缆长度；所述定位模块，用于根据预设 的光缆线路资源数据模型定位光缆故障点。
[0013] 优选地，还包括测试模块，当光缆线路的损耗大于预设门限值时，所述测试模块， 用于通过0TDR对所述光缆线路进行测试。
[0014] 优选地，还包括修正模块，用于根据所述光缆线路实际故障点与所述定位光缆故 障点的信息修正所述光缆线路资源数据模型。
[0015] 优选地，还包括预设模块，用于建立所述光缆线路资源对象模型和所述资源对象 间的关联关系。
[0016] 优选地，所述预设模块进一步包括路由拓扑获取单元、资源数据获取单元和逻辑 关系建立单元，其中：所述路由拓扑获取单元，用于获取所述光缆线路的光缆网络基于GIS 的路由拓扑数据；所述资源数据获取单元，用于获取所述光缆线路的光缆预留、引上、挂墙、 弧垂和接头等对所述光缆线路纤芯长度有影响的资源数据；所述逻辑关系建立单元，用于 根据地理坐标位置建立光缆预留、引上、挂墙、弧垂和接头于每段光缆的逻辑连接关系。
[0017] 优选地，所述定位模块还包括关键事件点获取单元、比对单元和关键事件点定位 单元，其中：所述关键事件点获取单元，用于获取光缆测试结果中的各个关键事件点；所述 比对单元，用于将所述关键事件点与所述光缆线路资源数据模型进行比对，确定关键事件 点网格范围；所述关键事件点定位单元，用于根据所述关键事件点的网格范围，利用趋近比 对算法定位关键事件在所述资源数据模型中的位置。
[0018] 本发明的光缆故障定位的方法及装置，通过采用将影响光缆长度的光缆预留、弓丨 上、挂墙、弧垂、接头与被测光纤的逻辑连接关系等引入光缆故障定位模型，用网格方法将 资源中影响光缆衰耗的接头、0DF和光交箱等进行段落划分，并将光缆预留、引上、挂墙、弧 垂等影响长度的数据划分到每个段落，建立关键事件点网格模型，通过中分遍历算法、相 对和绝对长度的计算算法，将测试事件点与资源模型中网格模型进行比对，确定关键事件 点网格范围，再根据断开点与最近衰减点距离，利用趋近比对算法准确定位关键事件在资 源模型中的位置。本发明弥补了现有的光缆资源不足影响光缆故障快速定位算法的不足， 提高了光缆定位算法技术的实用性，同时解决了资源模型和纤芯监测数据互通技术中衔接 的问题，使得用户能够通过此方法快速故障定位。
[0019] 本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变 得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明 书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
[0020] 下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
【专利附图】
【附图说明】
[0021] 附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实 施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
[0022] 图1是本发明实施例中一种光缆故障定位的方法的流程图；
[0023] 图2为建立光缆线路资源对象模型和所述资源对象间的关联关系的流程图；
[0024] 图3为根据预设的光缆线路资源数据模型定位光缆故障点的流程图；
[0025] 图4为将本发明的光缆故障定位方法应用于具体检测系统的流程图；
[0026] 图5为计算发生故障点的光缆长度的方法流程图；
[0027] 图6为根据影响光缆长度的数据建立网格模型的示意图；
[0028] 图7为本发明实施例中一种光缆故障定位的装置的结构示意图；
[0029] 图8为光缆故障定位装置中预设模块的结构示意图；
[0030] 图9为光缆故障定位装置中定位模块的结构示意图。
【具体实施方式】
[0031] 以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实 施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
[0032] 图1为本发明实施例中一种光缆故障定位的方法的流程图。如图1所示，该方法 包括以下步骤：
[0033] 步骤101、接收0TDR发送的被监测光缆的测试结果；
[0034] 步骤102、根据所述测试结果计算发生故障点的光缆长度；
[0035] 步骤103、根据预设的光缆线路资源数据模型定位光缆故障点。
[0036] 优选的，步骤101之前还包括：当光缆线路的损耗大于预设门限值时，0TDR对所述 光缆线路进行测试。步骤103之后还包括：根据所述光缆线路实际故障点与所述定位光缆 故障点的信息修正所述光缆线路资源数据模型。所述预设的光缆线路资源数据模型包括建 立所述光缆线路资源对象模型和所述资源对象间的关联关系。
[0037] 图2为建立光缆线路资源对象模型和所述资源对象间的关联关系的流程图，具体 包括以下步骤：
[0038] 步骤201、获取所述光缆线路的光缆网络基于GIS的路由拓扑数据；
[0039] 步骤202、获取所述光缆线路的光缆预留、引上、挂墙、弧垂和接头等对所述光缆线 路纤芯长度有影响的资源数据；
[0040] 步骤203、根据地理坐标位置建立光缆预留、引上、挂墙、弧垂和接头于每段光缆的 逻辑连接关系。
[0041] 图3为根据预设的光缆线路资源数据模型定位光缆故障点的流程图，具体包括以 下步骤：
[0042] 步骤301、获取光缆测试结果中的各个关键事件点；
[0043] 步骤302、将所述关键事件点与所述光缆线路资源数据模型进行比对，确定关键事 件点网格范围；
[0044] 步骤303、根据所述关键事件点的网格范围，利用趋近比对算法定位关键事件在所 述资源数据模型中的位置。
[0045]图4为将本发明的光缆故障定位方法应用于具体检测系统的流程图，如图4所示， 主要涉及RTU远端监测站设备、监测中心服务、短信邮件网关、终端、监测人员等，主要包括 以下步骤：
[0046] 步骤401、RTU设备监控光缆路由，当线路损耗大至设定门限值时，自动触发0TDR 对该被监测光纤进行测试；
[0047] 步骤402、0TDR测试结果信息发送至监测中心服务；
[0048] 步骤403、监测中心服务计算发生故障点的光缆长度；
[0049] 步骤404、监测中心服务器提取线路资源数据与设定的参考曲线，计算实际路由联 接点与0TDR曲线事件点相匹配的标准点，并找到故障点最近标准点与到此点的距离，将故 障点与物理光缆路由定位。
[0050] 步骤405、监测中心服务器通过短信，邮件，电话等方式，自动将故障点位置及附近 地面特征等信息通知相关人员，并在监测终端电脑出现告警提示，在GIS地图上展示故障 点，并搜索附近地面特征，供维修人员参考。
[0051] 步骤406、抢修成功后，会自动触发RTU再次检测；
[0052] 步骤407、当实际故障位置与系统给出的位置有偏离时，操作人员可将发生故障的 实际位置偏离信息修订保存，作为新的标准点。
[0053] 图5为上述具体检测系统中步骤403和步骤404中计算发生故障点的光缆长度的 方法流程图，包括以下步骤：
[0054] 步骤501、0TDR对该被监测光纤进行测试，触发光缆故障定位算法流程。
[0055] 步骤502、获取资源的模型数据。
[0056] 资源模型数据是由线路资源管理功能提供，主要包括46种资源对象模型以及资 源对象间的关联关系。首先获取资源的光缆网络基于GIS的路由拓扑数据，光缆按照50米 一段进行划分，其次，细化到对光缆的每个支撑节点（电杆、标石、人手井）距离的管理，获取 光缆预留、引上、挂墙、弧垂、接头等对光缆纤芯长度有影响的数据，如：这些对象的坐标和 长度。其三，根据地理坐标位置建立光缆预留、引上、挂墙、弧垂、接头与每段光缆的逻辑连 接关系，实例化被测光纤模型。
[0057] 步骤503、获取光缆测试过程中测试曲线上的各个关键事件点、衰耗点。
[0058] 以光缆断开为例，获取到光缆断开点及其最近的衰减点即为关键事件点，通过中 分遍历算法、相对和绝对长度的计算算法，将测试事件点与资源模型中网格模型进行比对， 确定关键事件点网格范围，再根据断开点与最近衰减点距离，利用趋近比对算法准确定位 关键事件在资源模型中的位置。
[0059] 步骤504、将断缆的关键事件点在资源模型中的位置通过GIS的WGS84坐标系转换 得到经纬度坐标，并根据此坐标进行空间缓冲计算的到据此多少米范围内的参考地物或标 识，生成故障定位报表数据和GIS地图图形数据。
[0060] 步骤505、通过软件界面、短彩信、WAP等方式输出定位结果。
[0061] 根据移动网络建设规范，工程建设每几公里左右有一个光缆接头的规则，用网格 方法将资源中影响光缆衰耗的关键点（接头、0DF和光交箱等）进行段落划分，并将光缆预 留、引上、挂墙、弧垂等影响长度的数据划分到每个段落，建立网格模型。
[0062] 图6为根据影响光缆长度的数据建立网格模型的示意图，如图6所示，光缆网格划 分根据计算精度可分为η级，本例以3平方公里和50平方米2级举例。首先以每3公里为 一个范围在地图上划定网格，将光缆、接头、弧垂、预留、引上等对象根据坐标映射到该网格 上，初始化计算每个网格所覆盖光缆的长度范围，便于粗略计算。其次，根据确定的大网格， 将大网格按照50平方米再次划分，更精确确定网格覆盖光缆的长度和包含的关键点，便于 快速检索。
[0063] 图7为本发明实施例中一种光缆故障定位的装置的结构示意图。如图7所示，该 装置包括接收模块701、计算模块702和定位模块703,其中：
[0064] 所述接收模块，用于接收0TDR发送的被监测光缆的测试结果；
[0065] 所述计算模块，用于根据所述测试结果计算发生故障点的光缆长度；
[0066] 所述定位模块，用于根据预设的光缆线路资源数据模型定位光缆故障点。
[0067] 优选的，还包括测试模块，当光缆线路的损耗大于预设门限值时，所述测试模块， 用于通过0TDR对所述光缆线路进行测试。修正模块，用于，根据所述光缆线路实际故障点 与所述定位光缆故障点的信息修正所述光缆线路资源数据模型。预设模块，用于建立所述 光缆线路资源对象模型和所述资源对象间的关联关系。
[0068]图8为光缆故障定位装置中预设模块的结构示意图，所述预设模块进一步包括路 由拓扑获取单元801、资源数据获取单元802和逻辑关系建立单元803,其中：所述路由拓扑 获取单元，用于获取所述光缆线路的光缆网络基于GIS的路由拓扑数据；所述资源数据获 取单元，用于获取所述光缆线路的光缆预留、引上、挂墙、弧垂和接头等对所述光缆线路纤 芯长度有影响的资源数据；所述逻辑关系建立单元，用于根据地理坐标位置建立光缆预留、 引上、挂墙、弧垂和接头于每段光缆的逻辑连接关系。
[0069] 图9为光缆故障定位装置中定位模块的结构示意图，所述定位模块还包括关键事 件点获取单元901、比对单元902和关键事件点定位单元903,其中：所述关键事件点获取单 元，用于获取光缆测试结果中的各个关键事件点；所述比对单元，用于将所述关键事件点与 所述光缆线路资源数据模型进行比对，确定关键事件点网格范围；所述关键事件点定位单 元，用于根据所述关键事件点的网格范围，利用趋近比对算法定位关键事件在所述资源数 据模型中的位置。
[0070] 应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明而非限制，本发明也并不仅限于上述 举例，一切不脱离本发明的精神和范围的技术方案及其改进，其均应涵盖在本发明的权利 要求范围中。
【权利要求】
1. 一种光缆故障定位的方法，其特征在于，包括： 接收OTDR发送的被监测光缆的测试结果； 根据所述测试结果计算发生故障点的光缆长度； 根据预设的光缆线路资源数据模型定位光缆故障点。
2. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述接收OTDR发送的被监测光缆的测试 结果的步骤之前还包括： 当光缆线路的损耗大于预设门限值时，OTDR对所述光缆线路进行测试。
3. 根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述根据预设的光缆线路资源数据模 型定位故障点步骤之后还包括： 根据所述光缆线路实际故障点与所述定位光缆故障点的信息修正所述光缆线路资源 数据模型。
4. 根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述预设的光缆线路资源数据模型包 括建立所述光缆线路资源对象模型和所述资源对象间的关联关系。
5. 根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述建立所述光缆线路资源对象模型和 所述资源对象间的关联关系进一步包括步骤： 获取所述光缆线路的光缆网络基于GIS的路由拓扑数据； 获取所述光缆线路的光缆预留、引上、挂墙、弧垂和接头等对所述光缆线路纤芯长度有 影响的资源数据； 根据地理坐标位置建立光缆预留、引上、挂墙、弧垂和接头于每段光缆的逻辑连接关 系。
6. 根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述根据预设的光缆线路资源数据模型 定位光缆故障点的步骤包括： 获取光缆测试结果中的各个关键事件点； 将所述关键事件点与所述光缆线路资源数据模型进行比对，确定关键事件点网格范 围； 根据所述关键事件点的网格范围，利用趋近比对算法定位关键事件在所述资源数据模 型中的位置。
7. -种光缆故障定位的装置，其特征在于，包括接收模块、计算模块和定位模块，其 中： 所述接收模块，用于接收OTDR发送的被监测光缆的测试结果； 所述计算模块，用于根据所述测试结果计算发生故障点的光缆长度； 所述定位模块，用于根据预设的光缆线路资源数据模型定位光缆故障点。
8. 根据权利要求7所述的装置，其特征在于，还包括测试模块，当光缆线路的损耗大于 预设门限值时，所述测试模块，用于通过OTDR对所述光缆线路进行测试。
9. 根据权利要求7或8所述的装置，其特征在于，还包括修正模块，用于，根据所述光缆 线路实际故障点与所述定位光缆故障点的信息修正所述光缆线路资源数据模型。
10. 根据权利要求7或8所述的装置，其特征在于，还包括预设模块，用于建立所述光缆 线路资源对象模型和所述资源对象间的关联关系。
11. 根据权利要求10所述的装置，其特征在于，所述预设模块进一步包括路由拓扑获 取单元、资源数据获取单元和逻辑关系建立单元，其中： 所述路由拓扑获取单元，用于获取所述光缆线路的光缆网络基于GIS的路由拓扑数 据； 所述资源数据获取单元，用于获取所述光缆线路的光缆预留、引上、挂墙、弧垂和接头 等对所述光缆线路纤芯长度有影响的资源数据； 所述逻辑关系建立单元，用于根据地理坐标位置建立光缆预留、引上、挂墙、弧垂和接 头于每段光缆的逻辑连接关系。
12.根据权利要求11所述的装置，其特征在于，所述定位模块还包括关键事件点获取 单元、比对单元和关键事件点定位单元，其中： 所述关键事件点获取单元，用于获取光缆测试结果中的各个关键事件点； 所述比对单元，用于将所述关键事件点与所述光缆线路资源数据模型进行比对，确定 关键事件点网格范围； 所述关键事件点定位单元，用于根据所述关键事件点的网格范围，利用趋近比对算法 定位关键事件在所述资源数据模型中的位置。
【文档编号】H04B10/07GK104125010SQ201310148548
【公开日】2014年10月29日 申请日期:2013年4月25日 优先权日:2013年4月25日
【发明者】马小平, 郭军全, 郑真理, 赵志杰, 朱杰, 王刚, 何新, 李志强, 曹建 申请人:中国移动通信集团河北有限公司