一种光纤状态的检测方法及装置与流程

本发明涉及通讯领域，特别是涉及一种光纤状态的检测方法及装置。

背景技术：

光传送网采用光纤作为传送主光的物理通道，主光状态的好坏直接影响到业务传输性能。但系统在运行中，往往存在光纤的老化、外破损伤、光纤卷曲、大角度弯折以及承担较大拉力等问题，会造成主光衰减增大、误码率高，进而影响网络的正常运行。因此，如何诊断主光状态，快速定位问题对保证网络的正常运行十分关键。

传统诊断光纤方法采用光时域分析仪(otdr)，otdr是一种光电一体化仪表，它利用光脉冲在光纤中传输时的瑞利散射和菲涅尔反射所产生的背向散射原理，从而可以对光纤长度、传输衰减、接头衰减等进行测量。但存在以下缺点：使用时人工进站中断业务进行测量，断网对运营商经济损失大；需要对测量数据进行分析且周期较长，业务人员要求高。

为解决人工进站断业务测量问题，大部分厂家采用将otdr嵌入传输设备，可实现对光纤远程在线检测。但由于故障原因呈现多样性和复杂性，使得分析故障难度大大增加，准确性很低，直接影响了业务的正常运行。

针对相关技术中存在的故障分析准确性低，目前尚未提出有效的解决方案。

技术实现要素：

本发明提供一种光纤状态的检测方法及装置，用以解决现有技术中通过otdr嵌入传输设备的方式检测光纤故障时，故障分析准确性低，影响业务正 常运行的问题。

为解决上述技术问题，一方面，本发明提供一种光纤状态的检测方法，包括：按照预设采集参数采集光纤的测量数据，其中，所述预设采集参数包括：采集起始时间、采集结束时间和采集时间间隔；将当前采样点的测量数据与所述预设基准参考值进行比较，以确定所述当前采样点的偏差值；根据预设光纤测量参数和所述偏差值在预设告警数据库中查找告警规则，以确定所述偏差值对应的采样点的告警原因，并生成经验记录。

进一步，根据预设光纤测量参数和所述偏差值在预设告警数据库中查找告警规则，以确定所述偏差值对应的采样点的告警原因，并生成经验记录，包括：在所述预设告警数据库中不存在经验记录的情况下，根据所述预设光纤测量参数查找缺省告警规则；根据所述缺省告警规则中的缺省告警门限值确定所述偏差值对应的采样点的告警原因；将所述预设光纤测量参数、所述偏差值和所述告警原因建立对应关系，以生成经验记录。

进一步，根据预设光纤测量参数和所述偏差值在预设告警数据库中查找告警规则，以确定所述偏差值对应的采样点的告警原因，并生成经验记录，包括：在所述预设告警数据库中存在经验记录的情况下，根据所述预设光纤测量参数查找告警规则；根据所述告警规则中的告警门限值确定所述偏差值对应的采样点的告警原因；将所述预设光纤测量参数、所述偏差值和所述告警原因建立对应关系，以生成经验记录；根据所述告警原因查找经验记录，以更新所述告警门限值；根据所述告警门限值更新所述告警规则，以根据新的告警规则对下一个采样点进行检测。

进一步，根据所述告警规则中的告警门限值确定所述偏差值对应的采样点的告警原因，包括：在所述偏差值绝对值小于所述劣化门限值的情况下，确定所述采样点为正常点；在所述偏差值绝对值等于或大于所述劣化门限值、且小于所述中断门限值的情况下，确定所述采样点为劣化点；在所述偏差值绝对值大于所述中断门限值的情况下，确定所述采样点为中断点。

进一步，根据所述告警原因查找经验记录，以更新所述告警门限值，包括：在所述告警原因为中断告警的情况下，将所有经验记录中的偏差值按照绝对值进行排序，将最大的绝对值对应的偏差值确定为中断门限值；在所述告警原因为劣化告警情况下，将所有经验记录中的偏差值按照绝对值进行排序，将最小的绝对值对应的偏差值确定为劣化门限值。

进一步，按照预设采集参数采集光纤的测量数据之前，还包括：为光时域分析仪otdr配置所述预设光纤测量参数，为采集器配置所述预设采集参数；通过所述otdr手动测试光纤，以得到人工排除故障后光纤的测试结果，并将所述测试结果作为所述预设基准参考值。

另一方面，本发明提供一种光纤状态的检测装置，包括：采集模块，用于按照预设采集参数采集光纤的测量数据，其中，所述预设采集参数包括：采集起始时间、采集结束时间和采集时间间隔；确定模块，用于将当前采样点的测量数据与所述预设基准参考值进行比较，以确定所述当前采样点的偏差值；处理模块，用于根据预设光纤测量参数和所述偏差值在预设告警数据库中查找告警规则，以确定所述偏差值对应的采样点的告警原因，并生成经验记录。

进一步，所述处理模块包括：第一查找单元，用于在所述预设告警数据库中不存在经验记录的情况下，根据所述预设光纤测量参数查找缺省告警规则；第一确定单元，用于根据所述缺省告警规则中的缺省告警门限值确定所述偏差值对应的采样点的告警原因；第一生成单元，用于将所述预设光纤测量参数、所述偏差值和所述告警原因建立对应关系，以生成经验记录。

进一步，所述处理模块包括：第二查找单元，用于在所述预设告警数据库中存在经验记录的情况下，根据所述预设光纤测量参数查找告警规则；第二确定单元，用于根据所述告警规则中的告警门限值确定所述偏差值对应的采样点的告警原因；第二生成单元，用于将所述预设光纤测量参数、所述偏差值和所述告警原因建立对应关系，以生成经验记录；所述第二查找单元，还用于根据所述告警原因查找经验记录，以更新所述告警门限值；更新单元，用于根据所 述告警门限值更新所述告警规则，以根据新的告警规则对下一个采样点进行检测。

进一步，所述第二查找单元，还用于在所述告警原因为中断告警的情况下，将所有经验记录中的偏差值按照绝对值进行排序，将最大的绝对值对应的偏差值确定为中断门限值；在所述告警原因为劣化告警情况下，将所有经验记录中的偏差值按照绝对值进行排序，将最小的绝对值对应的偏差值确定为劣化门限值。

进一步，还包括：配置模块，用于为光时域分析仪otdr配置所述预设光纤测量参数，为采集器配置所述预设采集参数；通过所述otdr手动测试光纤，以得到人工排除故障后光纤的测试结果，并将所述测试结果作为所述预设基准参考值。

本发明按照预设采集参数对otdr检测到的测量数据进行采集，再将采集到的数据与预设基准参考值进行比较，来得到一个偏差值，跟根据该偏差值和预设光纤测量参数来在预设告警数据库中查找告警规则，以便确定告警原因，进而生成经验记录，该方法从偏差值入手进行考虑，根据偏差值查找告警原因，故障分析精确，解决了现有技术中通过otdr嵌入传输设备的方式检测光纤故障时，故障分析准确性低，影响业务正常运行的问题。

附图说明

图1是本发明实施例中光纤状态的检测方法的流程图；

图2是本发明实施例中光纤状态的检测装置的结构示意图；

图3是本发明实施例中光纤状态的检测装置处理模块的一种结构示意图；

图4是本发明实施例中光纤状态的检测装置处理模块的另一种结构示意图；

图5是本发明实施例中光纤状态的检测装置的优选结构示意图；

图6是本发明优选实施例中实例一的光纤状态的检测方法流程图；

图7是本发明优选实施例中实例一的光纤状态的检测方法智能诊断的流程图；

图8是本发明优选实施例中实例二的光纤状态的检测方法流程图。

具体实施方式

为了解决现有技术中通过otdr嵌入传输设备的方式检测光纤故障时，故障分析准确性低，影响业务正常运行的问题，本发明提供了一种光纤状态的检测方法及装置，以下结合附图以及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不限定本发明。

本发明实施例提供一种光纤状态的检测方法，该方法的流程如图1所示，包括步骤s102至s106：

s102，按照预设采集参数采集光纤的测量数据，其中，预设采集参数包括：采集起始时间、采集结束时间和采集时间间隔；

s104，将当前采样点的测量数据与预设基准参考值进行比较，以确定当前采样点的偏差值；

s106，根据预设光纤测量参数和偏差值在预设告警数据库中查找告警规则，以确定偏差值对应的采样点的告警原因，并生成经验记录。

本发明实施例按照预设采集参数对otdr检测到的测量数据进行采集，再将采集到的数据与预设基准参考值进行比较，来得到一个偏差值，跟根据该偏差值和预设光纤测量参数来在预设告警数据库中查找告警规则，以便确定告警原因，进而生成经验记录，该方法从偏差值入手进行考虑，根据偏差值查找告警原因，故障分析精确，解决了现有技术中通过otdr嵌入传输设备的方式检测光纤故障时，故障分析准确性低，影响业务正常运行的问题。

在实现过程中，预设光纤测量参数是使用嵌入的otdr光纤测量参数，预设采集参数是使用的采集器的采集参数。otdr在按照预设光纤测量参数采集到各个测量数据后，采集器会根据预设采集参数对上述的测量数据进行采集， 以得到采样后的测量数据，这也正是本发明要使用的测量数据。

因此，在按照预设采集参数采集光纤的测量数据之前，还可以为光时域分析仪otdr配置预设光纤测量参数，为采集器配置预设采集参数；通过otdr手动测试光纤，以得到人工排除故障后光纤的测试结果，并将测试结果作为预设基准参考值。

在获得了测量数据后，将当前采样点的测量数据与预设基准参考值进行比较，比较的过程可以是用当前采样位置点的测量数据减去该位置点的预设基准参考数据，当然，也可以是当前采样位置点的预设基准参考数据检测该位置点的测量数据，进而，将做减法得到的结果确定为当前采样点的偏差值。

在实施过程中，根据预设光纤测量参数和偏差值在预设告警数据库中查找告警规则、确定偏差值对应的采样点的告警原因并生成经验记录的过程存在两种情况，一种是初始情况，一种是正常情况。初始情况即预设告警数据库中不存在经验记录，正常情况即预设告警数据库中已存在经验记录。下面对该两种情况分别进行说明。

在预设告警数据库中不存在经验记录的情况下，告警数据库中会存在预设的缺省告警规则，其中，该缺省告警规则可以是本领域技术人员根据经验或试验而确定的，告警规则中包括：预设光纤测量参数、中断门限值和劣化门限值。在这种情况下，根据预设光纤测量参数查找缺省告警规则；根据缺省告警规则中的缺省告警门限值(中断门限值和劣化门限值)确定偏差值对应的采样点的告警原因；随后，将预设光纤测量参数、偏差值和告警原因建立对应关系，以生成经验记录，以供后续查看比较。

在预设告警数据库中已存在经验记录的情况下，告警规则就是已经修改后过的告警规则，即告警门限值可能是已经根据多次经验记录调整过的告警门限值。在查找告警原因时，也是先根据预设光纤测量参数查找告警规则；再根据告警规则中的告警门限值确定偏差值对应的采样点的告警原因；随后，将预设光纤测量参数、偏差值和告警原因建立对应关系，以生成经验记录。生成经验 记录后，还需要根据告警原因查找经验记录，以更新告警门限值，根据告警门限值更新告警规则，以根据新的告警规则对下一个采样点进行检测。

具体的，根据告警规则中的告警门限值确定偏差值对应的采样点的告警原因时，将偏差值绝对值与各个门限值进行比较，如果偏差值绝对值小于劣化门限值，则确定采样点为正常点；如果偏差值绝对值等于或大于劣化门限值、且小于中断门限值，则确定采样点为劣化点；如果偏差值绝对值大于中断门限值，则确定采样点为中断点。

根据告警原因查找经验记录、以更新告警门限值的过程具体如下，包括：在告警原因为中断告警的情况下，将所有经验记录中的偏差值按照绝对值进行排序，将最大的绝对值对应的偏差值确定为中断门限值；在告警原因为劣化告警情况下，将所有经验记录中的偏差值按照绝对值进行排序，将最小的绝对值对应的偏差值确定为劣化门限值。

在确定偏差值对应的采样点的告警原因之后，还可以将告警原因呈现给用户。优选的，可以为不同告警原因渲染不同颜色，以便明显区分。

本发明实施例还提供一种光纤状态的检测装置，该装置的结构示意如图2所示，包括：采集模块10，用于按照预设采集参数采集光纤的测量数据，其中，预设采集参数包括：采集起始时间、采集结束时间和采集时间间隔；确定模块20，与采集模块10耦合，用于将当前采样点的测量数据与预设基准参考值进行比较，以确定当前采样点的偏差值；处理模块30，与确定模块20耦合，用于根据预设光纤测量参数和偏差值在预设告警数据库中查找告警规则，以确定偏差值对应的采样点的告警原因，并生成经验记录。

图3示出了上述处理模块30的一种结构示意图，其包括：第一查找单元301，用于在预设告警数据库中不存在经验记录的情况下，根据预设光纤测量参数查找缺省告警规则；第一确定单元302，与第一查找单元301耦合，用于根据缺省告警规则中的缺省告警门限值确定偏差值对应的采样点的告警原因；第一生成单元303，与第一确定单元302耦合，用于将预设光纤测量参数、偏 差值和告警原因建立对应关系，以生成经验记录。

图4示出了上述处理模块30的另一种结构示意图，其还可以包括：第二查找单元311，用于在预设告警数据库中存在经验记录的情况下，根据预设光纤测量参数查找告警规则；第二确定单元312，与第二查找单元311耦合，用于根据告警规则中的告警门限值确定偏差值对应的采样点的告警原因；第二生成单元313，与第二确定单元312耦合，用于将预设光纤测量参数、偏差值和告警原因建立对应关系，以生成经验记录；第二查找单元311，还用于根据告警原因查找经验记录，以更新告警门限值；更新单元314，与第二查找单元311耦合，用于根据告警门限值更新告警规则，以根据新的告警规则对下一个采样点进行检测。

优选的，第二查找单元312，还用于在告警原因为中断告警的情况下，将所有经验记录中的偏差值按照绝对值进行排序，将最大的绝对值对应的偏差值确定为中断门限值；在告警原因为劣化告警情况下，将所有经验记录中的偏差值按照绝对值进行排序，将最小的绝对值对应的偏差值确定为劣化门限值。

在一个优选实施例中，上述检测装置的结构示意还可以如图5所示，还包括：配置模块40，与采集模块10耦合，用于为光时域分析仪otdr配置预设光纤测量参数，为采集器配置预设采集参数；通过otdr手动测试光纤，以得到人工排除故障后光纤的测试结果，并将测试结果作为预设基准参考值；呈现模块50，与处理模块30耦合，用于将告警原因呈现给用户。

优选实施例

本发明实施例提供了一种光纤状态的检测方法及装置，能够准确检测光纤故障，以至少解决采用将otdr嵌入传输设备进行主光测量时出现的故障故障分析准确性低的问题。

本实施例的一种光纤状态的检测方法大致如下，包括：

(1)设定参考值：开局调测保证业务正常后，采用传统otdr仪表或远程嵌入otdr模块手动测试光纤，人工分析排除故障后，查询此时的光纤测试 结果，此时光纤处于良好状态，将测量结果保存为参考值，供智能诊断分析提供依据。

(2)参数配置：otdr正常测量需要配置测量参数，其中包括，测量脉冲宽度、测量最大距离、采样时间等。

(3)实时采集测量数据：参数配置后，启动测量，查询模块与设备交互，实时采集光纤测量结果。

上述过程(2)和(3)也可以在预先进行配置。

(4)智能诊断测量结果：将实时采集的测量结果(即测量数据)与前期设置的参考值进行对比，计算出偏差值，偏差值输入智能诊断规则，输出中断点、劣化点。

其中智能诊断规则采用基于经验库加学习规则的方法，具体地：根据现场开局点，收集不同参数配置下的中断告警数据，劣化告警数据，将测量脉冲宽度、测量最大距离、采样时间、偏差值、告警原因等记录作为经验数据录入经验库，作为学习规则的基础数据。定义经验库为case，其中一条经验记录为r＝{ci}(i＝1…5)，其中测量脉冲宽度c1，测量距离c2，采样时间c3，偏差值c4，告警原因c5。设当前测量结果输入数据为t＝{ai，l，p}(i＝1…3)，其中测量脉冲宽度a1，测量最大距离a2，采样时间a3，l为位置点，单位是m，p是当前测量结果与参考值的偏差值。将当前光纤配置参数ai为索引，以经验库为基础数据到从经验中学习规则的方法如下：针对当前输入的光纤测量参数，学习出不同的规则。设规则为g＝{ci，i，b}，其中i＝1…3，i为中断门限，b为劣化门限。具体学习步骤为：查询出ci相同的记录集合，即取出测量参数一样的记录集合。在查询的集合中，查询告警原因c5是中断告警的记录，对偏差值c4进行排序，取最大值偏差的绝对值i，将其作为中断门限；查询告警原因c5是劣化告警的记录，对偏差c4进行排序，取最小偏差的绝对值b，将其作为劣化门限。将t输入到g中，当ai＝ci，且p>i，此时t为中断点，位置为l，当ai＝ci，且i>p>b，此时t为劣化点，位置为l。

(5)上报错误点告警：将智能诊断的故障点生成告警，并上报显示。

(6)经验库修正：现场运维人员针对中断和劣化告警进行确认，将确认的告警进行修正，误报的删除，正确的告警通过人机界面录入经验库，丰富智能诊断经验库，提高学习规则的准确度。

根据本发明的另一方面，还提供一种光纤状态的检测装置，包括：参考值设定模块(相当于配置模块的部分功能)，参数配置模块(相当于配置模块的部分功能)，数据库模块(相当于预设告警数据库)，实时测量模块(相当于采集模块的功能)，测量结果智能诊断模块(相当于确定模块和处理模块的功能)，告警上报模块(相当于呈现模块的功能)，经验库修正模块。

参考值设定模块，负责收集光纤运行状态良好时光纤测量结果，将其作为光纤正常状态的参考值。

参数配置模块，负责将自动测量的相关参数，故障点门限设置到数据库中。

数据库模块，负责保存参考值、配置的参数、经验数据。

实时测量模块，负责实时采集光纤测量结果。

测量结果智能诊断模块，将实时采集的测量结果与前期设置的参考值进行对比，计算出偏差值，偏差值输入智能诊断规则，输出中断点和劣化点。

告警上报模块，将测量结果分析得到的故障点，组装成告警，并上报显示。

经验库修正模块，提供人机界面供运维人员确认告警，将确认的告警进行修正，误报的删除，正确的告警通过人机界面录入经验库，丰富智能诊断经验库，提高学习规则的准确度。

通过本发明实施例，采用智能诊断算法进行逐步学习主光的诊断规则，进而提升诊断的准确率，最终提高了定位主光故障的准确率。通过该设计方法和装置，解决了采用将otdr嵌入传输设备进行主光测量时出现的故障分析准确性低的问题，提高了业务运行的可靠性，降低了运维成本。

下面结合附图不及实施例对上述过程进行说明。

实例一

本实施例中提供了一种光纤状态的检测方法，图6是该方法的流程图，包括如下步骤：

步骤s602，设定参考值，包括开局调测，业务开通，保证业务和光纤正常后，手动进行光纤测量，将测量数据设置为参考值，系统运行过程中，当光纤状态波动时，与参考值对比，从而定位出故障点。

步骤s604，参数配置，包括：定时器开始时间，结束时间，时间间隔，光纤测量参数，具体包括脉冲宽度、测量最大距离、采样时间等，其中定时器是用于定时测量光纤。

步骤s606，采集光纤测量数据：系统运行时，采用定时器方式进行定时测量光纤，从而实现实时定位故障点提供对比数据。

步骤s608，对测量数据进行智能诊断。智能诊断过程可以采用基于经验库(告警数据库)加根据经验学习的方法。

步骤s610，对根据智能诊断生成的告警点上报错误点告警，将超过门限的故障点组装成告警，上报到网管，光纤上用高亮颜色直观显示。

步骤s612，提供人机界面，对经验库进行增删改维护，对生成告警的结果进行修正，新增到经验库中。

图7是智能诊断过程的流程，包括如下过程：

步骤s702，计算当前测试数据与参考值之前的各个位置点的偏差值，并将测量参数和偏差值输入作为智能诊断的输入。

步骤s704，根据光纤测量参数作为索引到经验库中查询对应的记录。

步骤s706，对经验库进行学习，具体地，在查询的集合中，继续查询告警原因是中断告警的记录，对偏差值进行排序，取最大值偏差的绝对值作为中断门限；继续查询告警原因是劣化告警的记录，对偏差进行排序，取最小偏差的绝对值劣化门限。

步骤s708，将当前参数和中断门限、劣化门限关联起来，生成告警规则。

步骤s710，确定当前位置点的类型。输入当前配置参数找到门限值，将偏 差与门限进行比较，大于中断门限的点是中断点，大于劣化门限，小于中断门限的点是劣化点，小于劣化门限的点是正常点。

步骤s712，对告警进行确认、修正。当是误报的告警删除，对告警原因不正确的进行修改，将修正的告警保存到经验库，作为下一次学习的经验。

实例二

图8是本发明实施例的光纤状态的检测方法的优选处理方案的流程图，如图8所示，包括：

步骤s802，配置光纤测量参数。其中，光纤测量参数包括测量脉冲宽度、测量最大距离、采样时间等。

步骤s804，开局调测保证业务正常后，采用传统otdr仪表或远程嵌入otdr模块手动测试光纤，人工分析排除故障后，查询此时的光纤测试结果，此时光纤处于良好状态，将测量数据保存为参考值，供智能诊断分析提供依据。

步骤s806，配置采集参数，其中，优选采用定时器来实现，采集参数包括起始时间、结束时间、时间间隔等。在实现过程中，本领域技术人员还可以将s806放置在s804之前执行。

步骤s808，根据采集参数采集光纤测量数据，与设备交互，查询到光纤测量数据。

步骤s810，将查询的当前光纤测量数据与设置参考值进行对比，计算各个点的偏差值；生成{距离点，偏差值}的组合。

步骤s812，将光纤测量参数和偏差值作为智能诊断的输入数据，以开启智能诊断的过程。

步骤s814，根据测量脉冲宽度、测量最大距离、采样时间等测量参数作为输入到告警经验库中查询对应的经验记录。

步骤s816，根据查询到的经验记录，生成告警规则。其中查询到的记录字段包括：测量脉冲宽度、测量最大距离、采样时间、偏差值、告警原因。在查询的结果中，对告警原因是中断告警的偏差值字段进行排序，取最大值偏差的 绝对值作为中断门限；将告警原因是劣化告警中的偏差进行排序，取最小偏差的绝对值劣化门限。生成告警规则记录包括：测量脉冲宽度、测量最大距离、采样时间、中断门限、劣化门限。

步骤s818，将{距离点，偏差值}与告警规则进行比较，当偏差值大于中断门限，此点为中断点，当偏差值小于中断门限大于劣化门限，此点为劣化点，当偏差值小于劣化门限，此点为正常点，将中断点和劣化点组装成中断和劣化告警。

步骤s820，向人机界面上报中断和劣化告警，并用颜色高亮渲染光纤。

步骤s822，判断是否继续实时采集测量数据，是，则步骤s808，否，则步骤s824。

步骤s824，结束检测。

上述方法及对应的装置可以通过软件编程来实现，改进方便，而且操作性强，相对于现有技术而言，能够更有效、更准确、更及时的对光纤错误进行快速诊断；解决了采用将otdr嵌入传输设备进行主光测量时出现的故障分析准确性低的问题，提高了业务运行的可靠性，降低了运维成本。

尽管为示例目的，已经公开了本发明的优选实施例，本领域的技术人员将意识到各种改进、增加和取代也是可能的，因此，本发明的范围应当不限于上述实施例。