一种基于背向散射曲线的光纤质量自动分析方法及系统的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于光纤质量分析技术领域，具体涉及一种基于背向散射曲线的光纤质量 自动分析方法及系统。
【背景技术】
[0002] 光缆线路维护人员使用OTDR(Optical Time Domain Reflectometer,光时域反射 仪）进行光缆线路日常测试和技术性维护。OTDR是利用光线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而制成的精密的光电一体化仪表，被广泛应用于光缆线路的 维护、施工之中，可进行光纤长度、光纤的传输衰减、接头衰减和故障定位等的测量。
[0003] 目前，大部分电信运营商通过以下方式进行光缆线路维护：施工单位利用OTDR仪 表完成光缆线路空闲纤芯的测试，通过测试得到背向散射曲线，然后人工分析背向散射曲 线，判断光缆线路质量、定位光缆线路故障位置、发现光纤存在的问题和隐患，指导纤芯质 量优化。
[0004] 上述光缆线路维护方式存在的主要问题为：由于运营商光缆线路纤芯资源庞大， 背向散射曲线的分析需要逐段光缆逐条纤芯的进行分析，耗费大量的人力和时间，并且，由 于人工分析的标准存在一定差异，导致分析结果可靠性较差。因此，具有光缆线路维护效率 低的问题。
【发明内容】
[0005] 针对现有技术存在的缺陷，本发明提供一种基于背向散射曲线的光纤质量自动分 析方法及系统，用以有效提高光缆线路维护效率。
[0006] 本发明采用的技术方案如下：
[0007] 本发明还提供一种基于背向散射曲线的光纤质量自动分析方法，包括以下步骤：
[0008] S1，服务器定义标准化命名规则；其中，该标准化命名规则既适用于被维护光缆线 路中各段子光缆光纤的命名，也适用于测试得到的背向散射曲线的命名；
[0009] S2,服务器接收各段子光缆光纤的光纤名称信息；然后，判断所接收到的光纤名称 信息是否符合所述标准化命名规则，如果符合，则通过第一存储模块存储所接收到的光纤 名称息；
[0010] 此外，所述服务器还通过第二存储模块存储光纤名称与历史时期对该光纤名称所 对应的光纤进行测试得到的历史光纤测试数据；其中，所述历史光纤测试数据包括背向散 射曲线以及该背向散射曲线的测试时间；
[0011] S3,当前时刻，当所述服务器接收到某个终端设备上传的与某一被测试光纤对应 的光纤测试数据时，其中，该光纤测试数据携带有测试得到的背向散射曲线、该背向散射曲 线的测试时间以及该背向散射曲线的曲线名称信息；所述服务器首先解析所述光纤测试数 据，获得所述曲线名称信息，然后，判断该曲线名称信息是否符合所述标准化命名规则，如 果符合，则执行S4;
[0012] S4,所述服务器以所述曲线名称信息为查找关键词，查找所述第一存储模块，获得 与该曲线名称信息对应的光纤名称信息；然后，再以所获得的光纤名称信息为查找关键词， 查找所述第二存储模块，查找到与所获得的光纤名称信息对应的历史光纤测试数据；
[0013] S5,所述服务器比对所述历史光纤测试数据与当前时刻所接收到的光纤测试数 据，生成被测试光纤的光纤质量报表；
[0014] S6,所述服务器输出所述光纤质量报表。
[0015] 优选的，Sl中，所述标准化命名规则为：
[0016] 分别定义与地市名称对应的地市字符信息、与网络级别名称对应的网络级别字符 信息、与起始站点名称对应的起始站点字符信息、与终止站点名称对应的终止站点字符信 息、与光缆序号对应的光缆序号字符信息以及与光纤序号对应的纤芯号字符信息；
[0017] 设地市字符信息为Xl ;网络级别字符信息为X2 ;起始站点字符信息为X3 ;终止站 点字符信息为X4 ;光缆序号字符信息为X5 ;纤芯号字符信息为X6 ;
[0018] 则X1-X2-X3-X4-X5-X6代表：位于Xl地市中X3站点和X4站点之间，属于X2网络 级别下的、第X5序号光缆中第X6号纤芯。
[0019] 优选的，S2中，服务器通过以下方法判断所接收到的光纤名称信息是否符合所述 标准化命名规则：
[0020] S2. 1，所述服务器将所述标准化命名规则表示为正则表达式；
[0021] S2. 2,所述服务器采用字符串匹配算法，判断所接收到的光纤名称信息是否符合 所述正则表达式；如果符合，则表明所接收到的光纤名称信息符合所述标准化命名规则；
[0022] S3中，所述服务器通过以下方法判断该曲线名称信息是否符合所述标准化命名规 则：
[0023] S3. 1，所述服务器将所述标准化命名规则表示为正则表达式；
[0024] S3. 2,所述服务器采用字符串匹配算法，判断所接收到的曲线名称信息是否符合 所述正则表达式；如果符合，则表明所接收到的曲线名称信息符合所述标准化命名规则。
[0025] 优选的，S5具体为：
[0026] S5. 1，所述服务器获取当前时刻所接收到的光纤测试数据中的背向散射曲线；其 中，该背向散射曲线的横坐标为距离值，纵坐标为功率值；
[0027] S5. 2,所述服务器遍历S5. 1获取到的背向散射曲线，查找到曲线中纵坐标最小值 的Pl点；
[0028] S5. 3,取曲线上横坐标位于Pl点之后的所有点中的纵坐标局部最大点P2，P2作为 噪声区上界；
[0029] S5. 4,在整个背向散射曲线中，横坐标位于P2之前的曲线段称为有效曲线区；横 坐标位于P2之后的曲线段称为尾部噪声区；
[0030] S5. 5,丢弃所述尾部噪声区；利用小波变换方法，对所述有效曲线区进行局部降 噪，去除所述有效曲线区上的噪声，得到降噪处理后的有效曲线区；
[0031] S5. 6,对所述降噪处理后的有效曲线区进行多层小波变换，分离得到细节信息曲 线.
[0032] S5. 7,计算所述细节信息曲线的各点斜率，得到梯度曲线；
[0033] S5. 8,对所述梯度曲线进行分析，得出第一事件特征点；
[0034] S5. 9,比对所述梯度曲线与所述历史光纤测试数据中的历史背向散射曲线，在所 述历史背向散射曲线中查找到与该第一事件特征点横坐标对应的第二事件特征点；
[0035] S5. 10,对比所述第一事件特征点的纵坐标和所述第二事件特征点的纵坐标，再基 于所述历史背向散射曲线的测试时间，获得被测试光纤在第一事件特征点所在横坐标位置 的衰耗变化率。
[0036] 优选的，S5. 5中，所述利用小波变换方法，对所述有效曲线区进行局部降噪，具体 为：
[0037] S5. 5. 1，对所述有效曲线区进行三层小波变换，得到第一层细节曲线、第二层细节 曲线和第三层细节曲线；
[0038] S5. 5. 2,遍历所述第一层细节曲线，取得所有极值点；然后，分别将各个极值点的 模与第二层细节曲线同一横坐标对应的模进行比较，如果模在第二层细节曲线的值小于在 第一层细节曲线的值，则对所述有效曲线区的同一横坐标的对应点取前后一定范围的均 值；
[0039] S5. 5. 3,遍历所述第二层细节曲线，取得所有极值点；然后，分别将各个极值点的 模与第三层细节曲线同一横坐标对应的模进行比较，如果模在第三层细节曲线的值小于在 第二层细节曲线的值，则对所述有效曲线区的同一横坐标的对应点取前后一定范围的均 值；
[0040] S5. 5. 4,经过S5. 5. 2和S5. 5. 3处理后，所述有效曲线区即转变为降噪处理后的有 效曲线区。
[0041] 优选的，S5.6具体为：
[0042] 对所述降噪处理后的有效曲线区进行五层小波变换，得到的第五层细节信息曲线 即为分离得到细节信息曲线。
[0043] 优选的，S5. 8,对所述梯度曲线进行分析，得出第一事件特征点，具体为：
[0044] 对于所述梯度曲线，如果一个负值点后连续出现一个正值点，则该负值点所对应 的横坐标位置即为一个反射事件起点；
[0045] 如果一个正值点后连续出现一个负值点，如果该正值点之前为反射事件起点，则 该正值点所对应的横坐标即为反射事件终点，由此确定一个反射事件，该正值点和该负值 点即为第一事件特征点；否则，该正值点所对应的横坐标为一个非反射事件起点；
[0046] 如果一个正值点后连续出现一个零点，如果该正值点之前为非反射事件起点，则 该正值点所对应的横坐标为非反射事件终点，由此确定一个非反射事件。
[0047] 优选的，S5. 8中，在得出第一事件特征点之后，还包括得出以下被测试光纤质量情 况：
[0048] 每一个所述第一事件特征点包括事件终点和事件起点；
[0049] 1)分别将各事件的事件终点功率值减去事件起点功率值，得出各事件的损耗；
[0050] 2)分别将各事件的事件终点距离减去事件起点距离，得出各事件的长度值；
[0051]