导体线缆长度的测量方法和装置与流程

本申请涉及通信技术，尤其涉及一种导体线缆长度的测量方法和装置。

背景技术：

导体线缆是用于传输电能和信息，以及实现电磁能转换的线材产品，通常包括一根或多根导体线芯。线缆是电网公司、电信运营商、网络或有线电视服务商以及其他大量使用线缆实现生产或服务的企业的重要资产和基础设施。正因为线缆的地位如此基础而重要，因此需要详尽的获知其信息，尤其是在网工作的线缆的长度，对这类企业勘核线缆用量、盘点资产、指导扩容等具有十分重要的意义。线缆在出厂时其外包装、线轴或绝缘外皮上标注有长度信息，施工工人可以通过读取线缆上的标识信息或用尺子直接测量等方式获得每段安装的线缆的长度信息并将其以图纸或电子文档的形式保存下来，但是实际上，几乎所有的施工方都不会特意测量并保留这些线缆长度信息。而一旦线缆安装后，再想通过物理测量的方式获得其长度信息就变得几乎不可能了，这是因为这些线缆或者穿过套管被埋在墙壁里，或者埋在地下，或者架空在几十米的空中，或者通过九曲十八弯的设备管道与其他线缆缠在一起，使得想理清这些线缆的走线连接关系都变得极其困难，更何况是测量其长度。

目前线缆长度测量使用的主要技术方案是行波反射检测仪(time-domainreflectometer，简称：tdr)，通过仪器设备往线缆中打入一个窄脉冲，根据传输线理论，该窄脉冲会沿着线缆的方向传播，其传播速度由线缆介质属性决定，然后在任何波阻抗失配的地方，例如短路或断路点，发生反射，沿反方向传播回发生端。测量打入脉冲与接收到的反射脉冲之间的时间差，再乘以窄脉冲传播速度除以2，就可以得到线缆长度。

但是，tdr方法测量范围有限，无法支持在网测量和多段线缆长度测量，还对线路上连接的设备的安全性具有一定的威胁。

技术实现要素：

本申请提供一种导体线缆长度的测量方法和装置，以支持在网测量和多段线路总长度测量，且降低对线路上连接的设备的危害。

第一方面，本申请提供一种导体线缆长度的测量方法，包括：

向待测量的导体线缆中发射发起帧信号，发起帧信号包括第一定时点，记录发射第一定时点的第一时刻；

通过导体线缆接收响应装置发射的响应帧信号，响应帧信号包括第二定时点，记录接收第二定时点的第二时刻；

接收响应装置发射的时间反馈帧信号，时间反馈帧信号包括响应装置接收第一定时点的第三时刻和响应装置发射第二定时点的第四时刻；

根据第一时刻、第二时刻、第三时刻以及第四时刻测量得到导体线缆长度。

在一种可能的实现方式中，通过导体线缆接收响应装置发射的响应帧信号之后，还包括：

根据响应帧信号获取第一信道补偿时长，第一信道补偿时长用于表示响应帧信号的测量接收时刻和最短接收时刻之差；

接收响应装置发射的时间反馈帧信号，包括：

接收时间反馈帧信号，时间反馈帧信号还包括响应装置根据发起帧信号获取的第二信道补偿时长，第二信道补偿时长用于表示发起帧信号的测量接收时刻和最短接收时刻之差；

根据第一时刻、第二时刻、第三时刻以及第四时刻测量得到导体线缆长度，包括：

根据第一时刻、第二时刻、第三时刻、第四时刻、第一信道补偿时长和第二信道补偿时长测量得到导体线缆长度。

在一种可能的实现方式中，根据响应帧信号获取第一信道补偿时长，包括：

对响应帧信号中的前导信号进行采样，并记录启动采样的时刻；

获取采集到的前导信号中的周期信号的起始时刻；

根据第二时刻、启动采样的时刻以及周期信号的起始时刻获取第一信道补偿时长。

在一种可能的实现方式中，获取采集到的前导信号中的周期信号的起始时刻，包括：

根据采集到的前导信号和预先已知的前导信号将相关运算最大峰的起始时刻确定为周期信号的起始时刻；或者，

根据采集到的前导信元和预先已知的前导信号进行信号处理将信道冲击响应的起始时刻确定为周期信号的起始时刻。

在一种可能的实现方式中，根据第一时刻、第二时刻、第三时刻以及第四时刻测量得到导体线缆长度，包括：

根据以下公式计算导体线缆长度：

其中，l表示导体线缆长度，tit表示第一时刻，tir表示第二时刻，trr表示第三时刻，trt表示第四时刻，v表示信号在导体线缆中的传输速度，信号包括发起帧信号或响应帧信号。

在一种可能的实现方式中，根据第一时刻、第二时刻、第三时刻、第四时刻、第一信道补偿时长和第二信道补偿时长测量得到导体线缆长度，包括：

根据以下公式计算导体线缆长度：

其中，l表示导体线缆长度，tit表示第一时刻，tir表示第二时刻，trr表示第三时刻，trt表示第四时刻，trc表示第二信道补偿时长，tic表示第一信道补偿时长，v表示信号在导体线缆中的传输速度，信号包括发起帧信号或响应帧信号。

在一种可能的实现方式中，还包括：

往已知长度的导体线缆中发射信号，计算信号的传输速度。

在一种可能的实现方式中，根据第二时刻、启动采样的时刻以及周期信号的起始时刻获取第一信道补偿时长，包括：

根据以下公式计算第一信道补偿时长：

tic＝((tir-tid)modt)-tip，

其中，tic表示第一信道补偿时长，tir表示第二时刻，tid表示启动采样的时刻，t表示前导信号中的一个周期时长，tip表示周期信号的起始时刻。

在一种可能的实现方式中，接收响应装置发射的时间反馈帧信号之前，还包括：

再次向导体线缆中发射发起帧信号，记录第一时刻；

通过导体线缆再次接收响应帧信号，记录第二时刻，响应帧信号还包括第三时刻和第四时刻；

接收响应装置发射的时间反馈帧信号，包括：

接收时间反馈帧信号，时间反馈帧信号包括响应装置再次接收第一定时点的第三时刻和响应装置再次发射第二定时点的第四时刻。

第二方面，本申请提供一种导体线缆长度的测量方法，包括：

通过待测量的导体线缆接收发起装置发射的发起帧信号，发起帧信号包括第一定时点，记录接收第一定时点的第三时刻；

往导体线缆中发射响应帧信号，响应帧信号包括第二定时点，记录发射第二定时点的第四时刻；

往导体线缆中发射时间反馈帧信号，时间反馈帧信号包括第三时刻和第四时刻。

在一种可能的实现方式中，通过待测量的导体线缆接收发起装置发射的发起帧信号之后，还包括：

根据发起帧信号获取第二信道补偿时长，第二信道补偿时长用于表示发起帧信号的测量接收时刻和最短接收时刻之差；

往导体线缆中发射时间反馈帧信号，包括：

往导体线缆中发射时间反馈帧信号，时间反馈帧信号还包括第二信道补偿时长。

在一种可能的实现方式中，根据发起帧信号获取第二信道补偿时长，包括：

对发起帧信号中的前导信号进行采样，并记录启动采样的时刻；

获取采集到的前导信号中的周期信号的起始时刻；

根据第三时刻、启动采样的时刻以及周期信号的起始时刻获取第二信道补偿时长。

在一种可能的实现方式中，获取采集到的前导信号中的周期信号的起始时刻，包括：

根据采集到的前导信号和预先已知的前导信号将相关运算最大峰的起始时刻确定为周期信号的起始时刻；或者，

根据采集到的前导信元和预先已知的前导信号进行信号处理将信道冲击响应的起始时刻确定为周期信号的起始时刻。

在一种可能的实现方式中，根据第三时刻、启动采样的时刻以及周期信号的起始时刻获取第二信道补偿时长，包括：

根据以下公式计算第二信道补偿时长：

trc＝((trr-trd)modt)-trp，

其中，trc表示第二信道补偿时长，trr表示第三时刻，trd表示启动采样的时刻，t表示前导信号中的一个周期时长，trp表示周期信号的起始时刻。

在一种可能的实现方式中，往导体线缆中发射时间反馈帧信号之前，还包括：

通过导体线缆再次接收发起帧信号，记录再次接收第一定时点的第三时刻；

再次往导体线缆中发射响应帧信号，记录再次发射第二定时点的第四时刻，响应帧信号还包括第三时刻和第四时刻；

往导体线缆中发射时间反馈帧信号，包括：

往导体线缆中发射时间反馈帧信号，时间反馈帧信号包括再次接收第一定时点的第三时刻和再次发射第二定时点的第四时刻。

第三方面，本申请提供一种导体线缆长度的测量装置，包括：

发射模块，用于向待测量的导体线缆中发射发起帧信号，发起帧信号包括第一定时点，记录发射第一定时点的第一时刻；

接收模块，用于通过导体线缆接收响应装置发射的响应帧信号，响应帧信号包括第二定时点，记录接收第二定时点的第二时刻；接收响应装置发射的时间反馈帧信号，时间反馈帧信号包括响应装置接收第一定时点的第三时刻和响应装置发射第二定时点的第四时刻；

处理模块，用于根据第一时刻、第二时刻、第三时刻以及第四时刻测量得到导体线缆长度。

在一种可能的实现方式中，处理模块，还用于根据响应帧信号获取第一信道补偿时长，第一信道补偿时长用于表示响应帧信号的测量接收时刻和最短接收时刻之差；

接收模块，还用于接收时间反馈帧信号，时间反馈帧信号还包括响应装置根据发起帧信号获取的第二信道补偿时长，第二信道补偿时长用于表示发起帧信号的测量接收时刻和最短接收时刻之差；

处理模块，还用于根据第一时刻、第二时刻、第三时刻、第四时刻、第一信道补偿时长和第二信道补偿时长测量得到导体线缆长度。

在一种可能的实现方式中，处理模块，具体用于对响应帧信号中的前导信号进行采样，并记录启动采样的时刻；获取采集到的前导信号中的周期信号的起始时刻；根据第二时刻、启动采样的时刻以及周期信号的起始时刻获取第一信道补偿时长。

在一种可能的实现方式中，处理模块，具体用于根据采集到的前导信号和预先已知的前导信号将相关运算最大峰的起始时刻确定为周期信号的起始时刻；或者，根据采集到的前导信元和预先已知的前导信号进行信号处理将信道冲击响应的起始时刻确定为周期信号的起始时刻。

在一种可能的实现方式中，处理模块，具体用于根据以下公式计算导体线缆长度：

其中，l表示导体线缆长度，tit表示第一时刻，tir表示第二时刻，trr表示第三时刻，trt表示第四时刻，v表示信号在导体线缆中的传输速度，信号包括发起帧信号或响应帧信号。

在一种可能的实现方式中，处理模块，具体用于根据以下公式计算导体线缆长度：

其中，l表示导体线缆长度，tit表示第一时刻，tir表示第二时刻，trr表示第三时刻，trt表示第四时刻，trc表示第二信道补偿时长，tic表示第一信道补偿时长，v表示信号在导体线缆中的传输速度，信号包括发起帧信号或响应帧信号。

在一种可能的实现方式中，处理模块，还用于往已知长度的导体线缆中发射信号，计算信号的传输速度。

在一种可能的实现方式中，处理模块，具体用于根据以下公式计算第一信道补偿时长：

tic＝((tir-tid)modt)-tip，

其中，tic表示第一信道补偿时长，tir表示第二时刻，tid表示启动采样的时刻，t表示前导信号中的一个周期时长，tip表示周期信号的起始时刻。

在一种可能的实现方式中，发射模块，还用于再次向导体线缆中发射发起帧信号，记录第一时刻；

接收模块，还用于通过导体线缆再次接收响应帧信号，记录第二时刻，响应帧信号还包括第三时刻和第四时刻；接收时间反馈帧信号，时间反馈帧信号包括响应装置再次接收第一定时点的第三时刻和响应装置再次发射第二定时点的第四时刻。

第四方面，本申请提供一种导体线缆长度的测量装置，包括：

接收模块，用于通过待测量的导体线缆接收发起装置发射的发起帧信号，发起帧信号包括第一定时点，记录接收第一定时点的第三时刻；

发射模块，用于往导体线缆中发射响应帧信号，响应帧信号包括第二定时点，记录发射第二定时点的第四时刻；往导体线缆中发射时间反馈帧信号，时间反馈帧信号包括第三时刻和第四时刻。

在一种可能的实现方式中，还包括：

处理模块，用于根据发起帧信号获取第二信道补偿时长，第二信道补偿时长用于表示发起帧信号的测量接收时刻和最短接收时刻之差；往导体线缆中发射时间反馈帧信号，包括：往导体线缆中发射时间反馈帧信号，时间反馈帧信号还包括第二信道补偿时长。

在一种可能的实现方式中，处理模块，具体用于对发起帧信号中的前导信号进行采样，并记录启动采样的时刻；获取采集到的前导信号中的周期信号的起始时刻；根据第三时刻、启动采样的时刻以及周期信号的起始时刻获取第二信道补偿时长。

在一种可能的实现方式中，处理模块，具体用于根据采集到的前导信号和预先已知的前导信号将相关运算最大峰的起始时刻确定为周期信号的起始时刻；或者，根据采集到的前导信元和预先已知的前导信号进行信号处理将信道冲击响应的起始时刻确定为周期信号的起始时刻。

在一种可能的实现方式中，处理模块，具体用于根据以下公式计算第二信道补偿时长：

trc＝((trr-trd)modt)-trp，

其中，trc表示第二信道补偿时长，trr表示第三时刻，trd表示启动采样的时刻，t表示前导信号中的一个周期时长，trp表示周期信号的起始时刻。

在一种可能的实现方式中，接收模块，还用于通过导体线缆再次接收发起帧信号，记录再次接收第一定时点的第三时刻；

发射模块，还用于再次往导体线缆中发射响应帧信号，记录再次发射第二定时点的第四时刻，响应帧信号还包括第三时刻和第四时刻；往导体线缆中发射时间反馈帧信号，时间反馈帧信号包括再次接收第一定时点的第三时刻和再次发射第二定时点的第四时刻。

第五方面，本申请提供一种设备，包括：

一个或多个处理器；

存储器，用于存储一个或多个程序；

当一个或多个程序被一个或多个处理器执行，使得一个或多个处理器实现上述第一方面或第二方面中任一的导体线缆长度的测量方法。

第六方面，本申请提供一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质存储有指令，当指令在计算机上运行时，用于执行上述第一方面或第二方面中任一项的方法。

第七方面，本申请提供一种计算机程序，当计算机程序被计算机执行时，用于执行上述第一方面或第二方面中任一项的方法。

本申请导体线缆长度的测量方法和装置，在待测量的导体线缆两端加载两个装置，通过测量信号在两个装置之间的导体线缆中的传输时长得到两个装置之间的导体线缆的长度，无需停电也无需将设备与电缆断开，可以在线缆给设备供电的同时进行长度测量，支持多段线路总长度测量，由于使用的通信信号比脉冲信号总能量大，可以传输更远、峰峰值可以做的更小，因此对线路上连接的设备的危害更小。

附图说明

为了更清楚地说明本申请或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请导体线缆长度的测量系统实施例的结构示意图；

图2为本申请导体线缆长度的测量方法实施例一的流程图；

图3为本申请导体线缆长度的测量方法实施例二的流程图；

图4为本申请导体线缆长度的测量方法实施例三的流程图；

图5为本申请导体线缆长度的测量装置实施例一的结构示意图；

图6为本申请导体线缆长度的测量装置实施例二的结构示意图；

图7为本申请导体线缆长度的测量装置实施例三的结构示意图；

图8为本发明设备实施例的结构示意图。

具体实施方式

为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请中的附图，对本申请中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

图1为本申请导体线缆长度的测量系统实施例的结构示意图，如图1所示，该系统包括两个硬件结构相同的装置，该装置包括信号发射单元、信号接收单元、信号耦合单元以及处理器，这两个装置可以分别承担信号发射和信号接收两个工作中的其中之一，其中，最先发起信号发射的装置称为发起(initiator)装置，另一个装置就称为响应(responder)装置。本申请中的这两个装置可以是将硬件和软件封装成完整系统的专门用于测量导体线缆长度的工具型设备，也可以是在网工作的设备中的一个组件或功能模块。通过信号耦合单元上述装置可以往导体线缆中发射信号或从导体线缆中分离出信号，尤其是导体线缆是在网工作状态信号耦合单元会对导体线缆的工作电压(直流或低频交流信号)进行隔离，使其不影响信号端口。需要说明的是，本申请中的导体线缆(简称线缆)仅指代传输电能或电信号的导体线芯线缆，而非玻璃纤维光纤或其他半导体或非导体线芯材质制成的其他线缆。

本申请中的信号是一种具有固定格式的数据帧信号，即每一帧信号都包括前导信号和数据信号。前导信号是一段固定的、对于发起装置和响应装置均是已知的周期信号，通过接收前导信号，接收到该信号的装置能够得知此时线缆上有信号传输，进而进入同步接收解调状态，从前导信号中提取出信号的频率、相位和时间信息，以完成数据信号的解调。

基于图1所示的导体线缆长度的测量系统，本申请提供了一种导体线缆长度的测量方法。

图2为本申请导体线缆长度的测量方法实施例一的流程图，如图2所示，本实施例的方法可以包括：

步骤101、发起装置向待测量的导体线缆中发射发起帧信号，发起帧信号包括第一定时点，记录发射第一定时点的第一时刻。

在测量之前，发起装置和响应装置共同约定一个位于信号中的位置，该位置称为“定时点”，响应装置接收到“定时点”的时刻与发起装置发射“定时点”的时刻之差就是信号在线缆上的传输时长，示例性的，可以约定前导信号结束、数据信号开始的位置作为“定时点”。测量开始后，发起装置向待测量的导体线缆中发射一个信号，该信号称为发起帧信号，发起帧信号中的“定时点”为第一定时点，发起装置记录发射该第一定时点的时刻。由于发起帧信号的作用是测量信号的传输时长，因此发起帧信号的数据信号可以留空或只有简单的帧序号信息。

步骤102、响应装置通过导体线缆接收发起帧信号，记录接收第一定时点的第三时刻。

响应装置接收到发起帧信号后要记录接收第一定时点的第三时刻。

步骤103、响应装置往导体线缆中发射响应帧信号，响应帧信号包括第二定时点，记录发射第二定时点的第四时刻。

为了发起装置和响应装置之间固有的本地时间偏差，本申请使用了两个装置之间信号“一问一答”两次通信的方式，即响应装置接收到发起帧信号后，再向发起装置发射一个响应帧信号，响应帧信号中的“定时点”为第二定时点，并记录发射响应帧信号中的第二定时点的第四时刻。同样的，由于响应帧信号的作用是测量信号的传输时长，因此响应帧信号的数据信号也可以留空或只有简单的帧序号信息。

步骤104、发起装置通过导体线缆接收响应帧信号，记录接收第二定时点的第二时刻。

发起装置在发射发起帧信号后通过导体线缆接收响应装置发射的响应帧信号，并记录接收第二定时点的第二时刻。

步骤105、响应装置往导体线缆中发射时间反馈帧信号，时间反馈帧信号包括第三时刻和第四时刻。

响应装置需要将第三时刻和第四时刻告知给发起装置，因此响应装置向发起装置发射时间反馈帧信号，在该信号的数据信号中携带这两个时刻。需要说明的是，响应装置需要发射两个信号(即响应帧信号和时间反馈帧信号)，这是因为响应装置只有在响应帧信号发射完成后才能得到第四时刻，无法预先写入响应帧信号的数据信号中发送给发起装置，因此响应装置只能再发射一个时间反馈帧信号将第三时刻和第四时刻“补寄”给发起装置。

步骤106、发起装置接收时间反馈帧信号。

步骤107、发起装置根据第一时刻、第二时刻、第三时刻以及第四时刻测量得到导体线缆长度。

上述步骤101-104是两个信号(发起帧信号和响应帧信号)在发起装置和响应装置之间传输，相当于是信号在发起装置和响应装置之间进行往返，因此发起装置可以根据以下公式计算导体线缆长度：

其中，l表示导体线缆长度，tit表示第一时刻，tir表示第二时刻，trr表示第三时刻，trt表示第四时刻，v表示信号在导体线缆中的传输速度，信号包括发起帧信号或响应帧信号。

本申请中信号在导体线缆中的传输速度是指信号在线缆中传输的波速度，其主要由线芯间的绝缘材料的介电常数决定，可以预先获知。但如果不能预先传输速度，可以往已知长度的导体线缆中发射信号，计算信号的传输速度，示例性的，取一段10米的导体线缆，在两端分别夹载设备a和设备b，通过上述方法测量得到信号在设备a和设备b之间的往返传输的时间为100ns，则可计算出这种线缆的传输速度为10/100e-9*2＝200m/us。

本实施例，在待测量的导体线缆两端加载两个装置，通过测量信号在两个装置之间的导体线缆中的传输时长得到两个装置之间的导体线缆的长度，无需停电也无需将设备与电缆断开，可以在线缆给设备供电的同时进行长度测量，支持多段线路总长度测量，由于使用的通信信号比脉冲信号总能量大，可以传输更远、峰峰值可以做的更小，因此对线路上连接的设备的危害更小。

图3为本申请导体线缆长度的测量方法实施例二的流程图，如图3所示，本实施例的方法可以包括：

步骤201、发起装置向待测量的导体线缆中发射发起帧信号，发起帧信号包括第一定时点，记录发射第一定时点的第一时刻。

步骤201与上述步骤101的原理类似，此处不再赘述。

步骤202、响应装置通过导体线缆接收发起帧信号，记录接收第一定时点的第三时刻。

步骤202与上述步骤102的原理类似，此处不再赘述。

步骤203、响应装置往导体线缆中发射响应帧信号，响应帧信号包括第二定时点，记录发射第二定时点的第四时刻。

步骤203与上述步骤103的原理类似，此处不再赘述。

步骤204、发起装置通过导体线缆接收响应帧信号，记录接收第二定时点的第二时刻。

步骤204与上述步骤104的原理类似，此处不再赘述。

步骤205、发起装置再次向待测量的导体线缆中发射发起帧信号，记录再次发射第一定时点的第一时刻。

本实施例与图2所示实施例的区别在于，本实施例采用多次发射帧信号取平均值的方式测量导体线缆长度，即发起装置和响应装置之间可以多次进行通信交互，在步骤201-204后，发起装置再次发射发起帧信号，并记录再次发射第一定时点的第一时刻。

步骤206、响应装置通过导体线缆再次接收发起帧信号，记录再次接收第一定时点的第三时刻。

步骤207、响应装置再次往导体线缆中发射响应帧信号，记录再次发射第二定时点的第四时刻，响应帧信号还包括第三时刻和第四时刻。

图2所示实施例中响应装置是将第三时刻和第四时刻通过时间反馈帧信号发送给发起装置，但本实施例中由于响应装置再次发射响应帧信号时已经获取了前一次通信过程中接收第一定时点的第三时刻和发射第二定时点的第四时刻，因此响应装置可以在再次发射的响应帧信号中携带上上一次的第三时刻和第四时刻。此时再次发射的响应帧信号类似于上一实施例中的时间反馈帧信号的作用，充当了信息携带信号。

步骤208、发起装置通过导体线缆再次接收响应帧信号，记录再次接收第二定时点的第二时刻。

需要说明的是，本实施例描述的是发起装置和响应装置之间的两次通信交互过程，但本申请并不限定发起装置和响应装置之间通信交互的次数，即在步骤208之后，发起装置和响应装置还可以继续一次或多次执行步骤205-208，每次响应装置发射的响应帧信号中都可以携带上一次通信交互过程中的第三时刻和第四时刻。但是，在最后一次的通信交互过程中的第三时刻和第四时刻仍需要通过时间反馈帧信号发送给发起装置(即步骤209)。

步骤209、响应装置往导体线缆中发射时间反馈帧信号，时间反馈帧信号包括再次接收第一定时点的第三时刻和再次发射第二定时点的第四时刻。

步骤210、发起装置接收时间反馈帧信号。

步骤211、发起装置根据第一时刻、第二时刻、第三时刻、第四时刻、再次发射第一定时点的第一时刻、再次接收第二定时点的第二时刻、再次接收第一定时点的第三时刻以及再次发射第二定时点的第四时刻测量得到导体线缆长度。

发起装置可以根据以下公式计算通过一次通信交互过程得到的导体线缆长度：

其中，l表示导体线缆长度，tit表示第一时刻，tir表示第二时刻，trr表示第三时刻，trt表示第四时刻，v表示信号在导体线缆中的传输速度，信号包括发起帧信号或响应帧信号。

发起装置将多次通信交互过程得到的导体线缆长度求平均值可以得到最终的导体线缆长度。

本实施例，在待测量的导体线缆两端加载两个装置，通过测量信号多次在两个装置之间的导体线缆中往返的传输时长得到两个装置之间的导体线缆的长度，无需停电也无需将设备与电缆断开，可以在线缆给设备供电的同时进行长度测量，支持多段线路总长度测量，由于使用的通信信号比脉冲信号总能量大，可以传输更远、峰峰值可以做的更小，因此对线路上连接的设备的危害更小。

在上述技术方案的基础上，图4为本申请导体线缆长度的测量方法实施例三的流程图，如图4所示，本实施例的方法可以包括：

步骤301、发起装置向待测量的导体线缆中发射发起帧信号，发起帧信号包括第一定时点，记录发射第一定时点的第一时刻。

步骤301与上述步骤101的原理类似，此处不再赘述。

步骤302、响应装置通过导体线缆接收发起帧信号，记录接收第一定时点的第三时刻。

步骤302与上述步骤102的原理类似，此处不再赘述。

步骤303、响应装置根据发起帧信号获取第二信道补偿时长，第二信道补偿时长用于表示发起帧信号的测量接收时刻和最短接收时刻之差。

根据传输线理论，电磁波信号沿特征阻抗为z的线缆传输，在所有阻抗不匹配的位置，例如设备和连接器端口以及线路分叉点，电磁波信号都会产生反射和折射现象，因此最终到达响应装置的电磁波信号是一系列经历了不同路径的电磁波信号共同叠加的结果。因此响应装置的电路指示的测量接收时刻往往不是从发起装置直接传输到响应装置的电磁波信号，真正代表线缆真实长度的是首先抵达响应装置的电磁波信号的最短接收时刻。因此需要通过计算测量接收时刻与最短接收时刻的差值，并将这个差值作为补偿时长扣除掉，才能得到与线缆长度正相关的传输时长。

本申请中响应装置对发起帧信号中的前导信号进行采样，并记录启动采样的时刻，获取采集到的前导信号中的周期信号的起始时刻，根据第三时刻、启动采样的时刻以及周期信号的起始时刻获取第二信道补偿时长。其中，获取采集到的前导信号中的周期信号的起始时刻，包括：如果信号调制技术使用直序扩频(direct-sequencespreadspectrum，简称：dsss)，根据采集到的前导信号和预先已知的前导信号将相关运算最大峰的起始时刻确定为周期信号的起始时刻；或者，如果信号调制技术使用多载波调制(multi-carriermodulation，简称：mcm)或正交频分复用(orthogonalfrequency-divisionmultiplexing，简称：ofdm)，根据采集到的前导信元和预先已知的前导信号进行信号处理将信道冲击响应的起始时刻确定为周期信号的起始时刻。

而根据第三时刻、启动采样的时刻以及周期信号的起始时刻获取第二信道补偿时长是根据以下公式计算第二信道补偿时长：

trc＝((trr-trd)modt)-trp，

其中，trc表示第二信道补偿时长，trr表示第三时刻，trd表示启动采样的时刻，t表示前导信号中的一个周期时长，trp表示周期信号的起始时刻。

步骤304、响应装置往导体线缆中发射响应帧信号，响应帧信号包括第二定时点，记录发射第二定时点的第四时刻。

步骤303与上述步骤103的原理类似，此处不再赘述。

步骤305、发起装置通过导体线缆接收响应帧信号，记录接收第二定时点的第二时刻。

步骤305与上述步骤104的原理类似，此处不再赘述。

步骤306、发起装置根据响应帧信号获取第一信道补偿时长，第一信道补偿时长用于表示响应帧信号的测量接收时刻和最短接收时刻之差。

步骤306与上述步骤303的原理类似，此处不再赘述。

步骤307、响应装置往导体线缆中发射时间反馈帧信号，时间反馈帧信号包括第三时刻、第四时刻和第二信道补偿时长。

步骤307与上述步骤105的原理类似，此处不再赘述。

步骤308、发起装置接收时间反馈帧信号。

步骤308与上述步骤106的原理类似，此处不再赘述。

步骤309、发起装置根据第一时刻、第二时刻、第三时刻、第四时刻、第一信道补偿时长和第二信道补偿时长测量得到导体线缆长度。

发起装置可以根据以下公式计算导体线缆长度：

其中，l表示导体线缆长度，tit表示第一时刻，tir表示第二时刻，trr表示第三时刻，trt表示第四时刻，trc表示第二信道补偿时长，tic表示第一信道补偿时长，v表示信号在导体线缆中的传输速度，信号包括发起帧信号或响应帧信号。信号在导体线缆中的传输速度的获取方法与上述方法实施例原理类似，此处不再赘述。

本实施例，在待测量的导体线缆两端加载两个装置，通过测量信号在两个装置之间的导体线缆中的传输时长得到两个装置之间的导体线缆的长度，并在测量中通过信道补偿抵消连接器、端口负载等对信号传输的影响，得到与线缆长度呈正比例相关的传输时长。

图5为本申请导体线缆长度的测量装置实施例一的结构示意图，如图5所示，本实施例的装置可以包括：发射模块11、接收模块12和处理模块13，其中，发射模块11，用于向待测量的导体线缆中发射发起帧信号，所述发起帧信号包括第一定时点，记录发射所述第一定时点的第一时刻；接收模块12，用于通过所述导体线缆接收响应装置发射的响应帧信号，所述响应帧信号包括第二定时点，记录接收所述第二定时点的第二时刻；接收所述响应装置发射的时间反馈帧信号，所述时间反馈帧信号包括所述响应装置接收所述第一定时点的第三时刻和所述响应装置发射所述第二定时点的第四时刻；处理模块13，用于根据所述第一时刻、所述第二时刻、所述第三时刻以及所述第四时刻测量得到所述导体线缆长度。

本实施例的装置，可以用于执行图2-图4中任一方法实施例的技术方案，其实现原理和技术效果类似，此处不再赘述。

在上述技术方案的基础上，所述处理模块13，还用于根据所述响应帧信号获取第一信道补偿时长，所述第一信道补偿时长用于表示所述响应帧信号的测量接收时刻和最短接收时刻之差；所述接收模块12，还用于接收所述时间反馈帧信号，所述时间反馈帧信号还包括所述响应装置根据所述发起帧信号获取的第二信道补偿时长，所述第二信道补偿时长用于表示所述发起帧信号的测量接收时刻和最短接收时刻之差；所述处理模块13，还用于根据所述第一时刻、所述第二时刻、所述第三时刻、所述第四时刻、所述第一信道补偿时长和所述第二信道补偿时长测量得到所述导体线缆长度。

在上述技术方案的基础上，所述处理模块13，具体用于对所述响应帧信号中的前导信号进行采样，并记录启动采样的时刻；获取采集到的前导信号中的周期信号的起始时刻；根据所述第二时刻、所述启动采样的时刻以及所述周期信号的起始时刻获取所述第一信道补偿时长。

在上述技术方案的基础上，所述处理模块13，具体用于根据所述采集到的前导信号和预先已知的前导信号将相关运算最大峰的起始时刻确定为所述周期信号的起始时刻；或者，根据所述采集到的前导信元和预先已知的前导信号进行信号处理将信道冲击响应的起始时刻确定为所述周期信号的起始时刻。

在上述技术方案的基础上，所述处理模块13，具体用于根据以下公式计算所述导体线缆长度：

其中，l表示所述导体线缆长度，tit表示所述第一时刻，tir表示所述第二时刻，trr表示所述第三时刻，trt表示所述第四时刻，v表示信号在所述导体线缆中的传输速度，所述信号包括所述发起帧信号或所述响应帧信号。

在上述技术方案的基础上，所述处理模块13，具体用于根据以下公式计算所述导体线缆长度：

其中，l表示所述导体线缆长度，tit表示所述第一时刻，tir表示所述第二时刻，trr表示所述第三时刻，trt表示所述第四时刻，trc表示所述第二信道补偿时长，tic表示所述第一信道补偿时长，v表示信号在所述导体线缆中的传输速度，所述信号包括所述发起帧信号或所述响应帧信号。

在上述技术方案的基础上，所述处理模块13，还用于往已知长度的导体线缆中发射所述信号，计算所述信号的所述传输速度。

在上述技术方案的基础上，所述处理模块13，具体用于根据以下公式计算所述第一信道补偿时长：

tic＝((tir-tid)modt)-tip，

其中，tic表示所述第一信道补偿时长，tir表示所述第二时刻，tid表示所述启动采样的时刻，t表示所述前导信号中的一个周期时长，tip表示所述周期信号的起始时刻。

在上述技术方案的基础上，所述发射模块11，还用于再次向所述导体线缆中发射所述发起帧信号，记录所述第一时刻；所述接收模块12，还用于通过所述导体线缆再次接收所述响应帧信号，记录所述第二时刻，所述响应帧信号还包括所述第三时刻和所述第四时刻；接收所述时间反馈帧信号，所述时间反馈帧信号包括所述响应装置再次接收所述第一定时点的第三时刻和所述响应装置再次发射所述第二定时点的第四时刻。

图6为本申请导体线缆长度的测量装置实施例二的结构示意图，如图6所示，本实施例的装置可以包括：接收模块21和发射模块22，其中，接收模块21，用于通过待测量的导体线缆接收发起装置发射的发起帧信号，所述发起帧信号包括第一定时点，记录接收所述第一定时点的第三时刻；发射模块22，用于往所述导体线缆中发射响应帧信号，所述响应帧信号包括第二定时点，记录发射所述第二定时点的第四时刻；往所述导体线缆中发射时间反馈帧信号，所述时间反馈帧信号包括所述第三时刻和所述第四时刻。

本实施例的装置，可以用于执行图2或图3所示方法实施例的技术方案，其实现原理和技术效果类似，此处不再赘述。

在上述技术方案的基础上，图7为本申请导体线缆长度的测量装置实施例三的结构示意图，如图7所示，本实施例的装置还可以包括：处理模块23，用于根据所述发起帧信号获取第二信道补偿时长，所述第二信道补偿时长用于表示所述发起帧信号的测量接收时刻和最短接收时刻之差；所述往所述导体线缆中发射时间反馈帧信号，包括：往所述导体线缆中发射所述时间反馈帧信号，所述时间反馈帧信号还包括所述第二信道补偿时长。

在上述技术方案的基础上，所述处理模块23，具体用于对所述发起帧信号中的前导信号进行采样，并记录启动采样的时刻；获取采集到的前导信号中的周期信号的起始时刻；根据所述第三时刻、所述启动采样的时刻以及所述周期信号的起始时刻获取所述第二信道补偿时长。

在上述技术方案的基础上，所述处理模块23，具体用于根据所述采集到的前导信号和预先已知的前导信号将相关运算最大峰的起始时刻确定为所述周期信号的起始时刻；或者，根据所述采集到的前导信元和预先已知的前导信号进行信号处理将信道冲击响应的起始时刻确定为所述周期信号的起始时刻。

在上述技术方案的基础上，所述处理模块23，具体用于根据以下公式计算所述第二信道补偿时长：

trc＝((trr-trd)modt)-trp，

其中，trc表示所述第二信道补偿时长，trr表示所述第三时刻，trd表示所述启动采样的时刻，t表示所述前导信号中的一个周期时长，trp表示所述周期信号的起始时刻。

在上述技术方案的基础上，所述接收模块21，还用于通过所述导体线缆再次接收所述发起帧信号，记录再次接收所述第一定时点的第三时刻；所述发射模块22，还用于再次往所述导体线缆中发射所述响应帧信号，记录再次发射所述第二定时点的第四时刻，所述响应帧信号还包括所述第三时刻和所述第四时刻；往所述导体线缆中发射所述时间反馈帧信号，所述时间反馈帧信号包括所述再次接收所述第一定时点的第三时刻和所述再次发射所述第二定时点的第四时刻。

图8为本发明设备实施例的结构示意图，如图8所示，该设备包括处理器30、存储器31、接收装置32和发射装置33；设备中处理器30的数量可以是一个或多个，图8中以一个处理器30为例；设备中的处理器30、存储器31、接收装置32和发射装置33可以通过总线或其他方式连接，图8中以通过总线连接为例。

存储器31作为一种计算机可读存储介质，可用于存储软件程序、计算机可执行程序以及模块，如本发明图2-图4中任一实施例中的方法对应的程序指令/模块。处理器30通过运行存储在存储器31中的软件程序、指令以及模块，从而执行设备的各种功能应用以及数据处理，即实现上述的导体线缆长度的测量方法。

存储器31可主要包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序；存储数据区可存储根据终端的使用所创建的数据等。此外，存储器31可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非易失性固态存储器件。在一些实例中，存储器31可进一步包括相对于处理器30远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至设备。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。

接收装置32可用于接收导体线缆上传输来的电磁波信号。发射装置33可用于往导体线缆上发射电磁波信号。

在一种可能的实现方式中，本申请提供一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质存储有指令，当该指令在计算机上运行时，用于执行上述图2-图4中任一实施例中的导体线缆长度的测量方法。

在一种可能的实现方式中，本申请提供一种计算机程序，当所述计算机程序被计算机执行时，用于执行上述图2-图4中任一实施例中的导体线缆长度的测量方法。

本领域普通技术人员可以理解：实现上述各方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成。前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中。该程序在执行时，执行包括上述各方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：rom、ram、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的范围。