一种对光缆故障点精确定位的方法及装置制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种对光缆故障点精确定位的方法，包括步骤：1）获得故障点B的光纤光学长度Lb，2）参考点A的光缆长度为0.85xLb-0.95xLb；3）获取后向散射曲线数据D1；4）获取后向散射曲线数据D2；5）将D1、D2相减得到数据序列D，D的曲线用坐标显示，Y轴表示后向散射信号幅度的变化，X轴表示光纤长度；6）位移计算数据序列D，阈值点C的光纤光学长度为La；7）Lb减La小于200m，A为参考点；Lb减La大于200m，重复步骤3）-步骤6），找到参考点A；8）得到长度Lc，根据Lc和最终参考点A得到故障点实际位置。这种方法的优点是能快速、精确地寻找到光缆故障点的位置，缩短了维护时间，提高了工作效率。本发明还公开了一种对光缆故障点精确定位的装置。
【专利说明】一种对光缆故障点精确定位的方法及装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及光通信测试技术，具体是一种对光缆故障点精确定位的方法及装置。
【背景技术】
[0002]目前，在维护光缆网络时，最方便、最常用的工具是光时域反射仪(OpticalTimeDomain Reflectometer, 0TDR)。光时域反射仪是通过光纤后向散射信号来分析光纤的工作状态，例如光纤链路衰减、连接点的质量、光纤长度、是否弯曲过度等等。通过分析光纤的工作状态，大致可以分析出光缆的工作状态。特别是当光缆网络出现故障时，通过分析光纤的衰减曲线可以进行故障点定位，只有进行故障点定位后，才能排除故障，使光缆网络恢复正常。故障点的快速、准确定位，对于快速排除故障来说，无疑是极其重要的。
[0003]在使用光时域反射仪对光缆故障，如光缆被折断进行故障点定位时，通过光时域反射仪测量得到的是光纤的光学长度，而不是光缆的实际长度，实际工作中，我们是通过光纤的长度和光缆余长系数估算出光缆的长度，然后通过一些特殊坐标点如距离光缆故障点最近的光纤熔接点处光缆连接盒的位置，结合估算出的该处光缆连接盒到光缆故障点距离的光缆长度，进一步判断光缆故障点的实际位置。
[0004]由于各种因素，如此估算出的光缆故障点位置与真实的光缆故障点位置会存在一定的误差，这种误差通常在50-200米之间，在光缆被机械拉断或挖断时，故障点光缆被破坏的外观特征明显，这种误差影响不大，维护人员很容易就能发现光缆故障点。但是，如果遇上的是光缆外部损伤小但内部出现断纤、断股现象，或者是过度弯曲之类的故障，故障点光缆被破坏的外观特征不明显，50-200米的定位误差就会使故障点定位难度大大增加，维护人员需要对这50-200米的光缆进行仔细观察、辨别，才能确定光缆故障点的准确位置，如此一来，寻找故障点的时间较长，为维护和抢修带来了困难。
【发明内容】
[0005]本发明的目的是针对现有技术的不足，而提供一种对光缆故障点精确定位的方法及装置，这种方法能够方便、快速、精确地找出光缆故障点的位置，缩短维护时间；这种装置结构简单、使用方便、定位准确。
[0006]实现本发明目的的技术方案是:
一种对光缆故障点精确定位的装置，包括OTDR模块、光纤起偏/检偏器、第一光开关和第二光开关，所述OTDR模块的输入/输出端与第一光开关的公共端连接，光纤起偏/检偏器的两个端口分别与第一光开关的传输端口 Pl和第二光开关的传输端口 P3连接,第一光开关的传输端口 P2和第二光开关的传输端口 P4直接相连，第二光开关的公共端连接被测光缆。
[0007]这种装置的优点是:由一个OTDR模块和一个光纤起偏/检偏器组成，结构简单，成本较低，易于批量生产。
[0008]一种对光缆故障点精确定位的方法，包括如下步骤: 1)用测试仪对故障光缆进行测试，获得故障光缆故障点到测试仪的光纤光学长度Lb，并确定Lb点距离测试仪的位置点为B点；
2)在故障光缆上选取一个参考点A，参考点A到测试仪的光缆长度为0.85xLb -0.95xLb ；
3)在参考点A处，将故障光缆弯曲一圈，并获取被测故障光缆中光纤的第一组后向散射曲线数据Dl ；
4)在参考点A处，将被弯曲的故障光缆恢复原状，再获取被测故障光缆中光纤的第二组后向散射曲线数据D2;
5)数据Dl和数据D2为被测故障光缆中光纤的后向散射幅度与时间的函数，将这两次数据进行相减运算，得到信号数据序列D，通过光在光纤中的传输速度与时间得到光纤长度，信号数据序列D的曲线用坐标方式进行显示，Y轴表示后向散射信号幅度的变化，X轴表不光纤长度；
6)从坐标原点开始，向X轴正向逐点位移计算数据序列D，当后向散射信号幅度的变化值的绝对值大于设定的阈值时，记录曲线上的阈值点，并从阈值点往坐标原点方向进行逐点位移、计算，当曲线上某一点的曲线斜率由正值变为负值或零、或者由负值变为正值或零时，则该点对应于故障光缆被弯曲处，记为c点，c点的X轴的值为光缆被弯曲处到测试仪的光纤光学长度La ；
7)比较La和Lb:
如果Lb减La小于200m，则将A作为参考点；
如果Lb减La大于200m，则向B点方向移动，重新选择下一个弯曲点，重复步骤3)-步骤6),直至找到一个Lb减La小于200m的参考点A,以此参考点为最终的参考点A ；
8)以最终的参考点A、(Lb- La)值、光缆余长系数R为依据，计算(Lb - La)/(1+R)得到长度Lc，从最终参考点A向B点方向移动长度Lc，此时的位置即是故障点实际位置。
[0009]所述的测试仪为对光缆故障点精确定位的装置中的OTDR模块。
[0010]步骤I)中，将对光缆故障点精确定位的装置中的第一光开关切换到传输端口 P2，第二光开关切换到传输端口 P4，使用OTDR获得故障光缆故障点到测试仪的光纤光学长度Lb0
[0011]步骤3)中，将对光缆故障点精确定位的装置中的第一光开关切换到与起偏/检偏器相连的传输端口 P1，第二光开关切换到与起偏/检偏器相连的传输端口 P3，获取被测故障光缆中光纤的第一组后向散射曲线数据Dl。
[0012]步骤4)中，将对光缆故障点精确定位的装置中的第一光开关切换到与起偏/检偏器相连的传输端口 P1，第二光开关切换到与起偏/检偏器相连的传输端口 P3，获取被测故障光缆中光纤的第二组后向散射曲线数据D2。
[0013]步骤5)中，使用对光缆故障点精确定位的装置中的OTDR模块对数据Dl和数据D2进行相减运算，得到信号数据序列D。
[0014]步骤6)中，使用对光缆故障点精确定位的装置中的OTDR模块，从坐标原点开始，向X轴正向逐点位移计算数据序列D。
[0015]步骤7)中，使用对光缆故障点精确定位的装置中的OTDR模块比较La和Lb。
[0016]步骤8)中，使用对光缆故障点精确定位的装置中的OTDR模块计算(Lb - La)/(1+R)得到长度Lc。
[0017]所述的故障光缆弯曲的曲率半径为故障光缆直径的20倍以上，50cm以下。
[0018]测量故障光缆后向散射曲线数据Dl、D2所用脉冲宽度为40ns_320ns，测量时间ls_15s0
[0019]所述的阈值为0.4dB_ldB。
[0020]所述的光缆余长系数R为2%?5 %。
[0021]这种方法的优点是:先找到一个距离光缆故障点较近的参考点，通过简单的测量、就可以计算出该参考点与光缆故障点的距离，由此能快速、精确地寻找到光缆故障点的位置，缩短了维护时间，提高了工作效率。
【专利附图】
【附图说明】
[0022]图1为实施例中对光缆故障点精确定位的装置的结构示意图。
[0023]图中，1.0TDR模块2.起偏/检偏器3.故障光缆4.第一光开关5.第二光开关。
【具体实施方式】
[0024]下面结合实施例和附图对本发明的内容作进一步的阐述，但不是对本发明的限定。
[0025]实施例:
参照图1，一种对光缆故障点精确定位的装置，包括OTDR模块1、光纤起偏/检偏器2、第一光开关4和第二光开关5,所述OTDR模块I的输入/输出端与第一光开关4的公共端连接，光纤起偏/检偏器2的两个端口分别与第一光开关4的传输端口 Pl和第二光开关5的传输端口 P3连接，第一光开关4的传输端口 P2和第二光开关5的传输端口 P4相连,第二光开关5的公共端连接被测故障光缆3。
[0026]所述第一光开关、第二光开关均为1X2光开关。
[0027]图中的A点、B点对应下述方法中的A点、B点。
[0028]一种对光缆故障点精确定位的方法，包括如下步骤:
1)用测试仪对故障光缆3进行测试，获得故障光缆3故障点到测试仪的光纤光学长度Lb,并确定Lb点距离测试仪I的位置点为B点；
2)在故障光缆3上选取一个参考点A，参考点A到测试仪的光缆长度为0.85xLb -
0.95xLb ；
3)在参考点A处，将故障光缆3弯曲一圈，并获取被测故障光缆3中光纤的第一组后向散射曲线数据Dl ；
4)在参考点A处，将被弯曲的故障光缆3恢复原状，再获取被测故障光缆3中光纤的第二组后向散射曲线数据D2 ；
5)数据Dl和数据D2为被测故障光缆3中光纤的后向散射幅度与时间的函数，将这两次数据进行相减运算，得到信号数据序列D，通过光在光纤中的传输速度与时间得到光纤长度，信号数据序列D的曲线用坐标方式进行显示，Y轴表示后向散射信号幅度的变化，X轴表不光纤长度；
6)从坐标原点开始，向X轴正向逐点位移计算数据序列D，当后向散射信号幅度的变化值的绝对值大于设定的阈值时，记录曲线上的阈值点，并从阈值点往坐标原点方向进行逐点位移、计算，当曲线上某一点的曲线斜率由正值变为负值或零、或者由负值变为正值或零时，则该点对应于故障光缆3被弯曲处，记为c点，c点的X轴的值为故障光缆3被弯曲处到测试仪的光纤光学长度La ；
7)比较La和Lb:
如果Lb减La小于200m，则将A作为参考点；
如果Lb减La大于200m，则向B点方向移动，重新选择下一个弯曲点，重复步骤3)-步骤6),直至找到一个Lb减La小于200m的参考点A,以此参考点为最终的参考点A ；
8)以最终的参考点A、(Lb- La)值、光缆余长系数R为依据，计算(Lb - La)/(1+R)得到长度Lc，从最终参考点A向B点方向移动长度Lc，此时的位置即是故障点实际位置。
[0029]所述的测试仪为对光缆故障点精确定位的装置中的OTDR模块I。
[0030]步骤I)中，第二光开关5的公共端连接被测故障光缆3，将对光缆故障点精确定位的装置中的第一光开关4切换到传输端口 P2，第二光开关5切换到传输端口 P4，使用OTDR获得故障光缆故障点到测试仪的光纤光学长度Lb。
[0031]步骤3)中，将对光缆故障点精确定位的装置中的第一光开关4切换到与起偏/检偏器2相连的传输端口 Pl，第二光开关5切换到与起偏/检偏器2相连的传输端口 P3，获取被测故障光缆3中光纤的第一组后向散射曲线数据Dl。
[0032]步骤4)中，将对光缆故障点精确定位的装置中的第一光开关4切换到与起偏/检偏器2相连的传输端口 Pl，第二光开关5切换到与起偏/检偏器2相连的传输端口 P3，获取被测故障光缆3中光纤的第二组后向散射曲线数据D2。
[0033]步骤5)中，使用对光缆故障点精确定位的装置中的OTDR模块对数据Dl和数据D2进行相减运算，得到信号数据序列D。
[0034]步骤6)中，使用对光缆故障点精确定位的装置中的OTDR模块，从坐标原点开始，向X轴正向逐点位移计算数据序列D。
[0035]步骤7)中，使用对光缆故障点精确定位的装置中的OTDR模块比较La和Lb。
[0036]步骤8)中，使用对光缆故障点精确定位的装置中的OTDR模块计算(Lb - La)/(1+R)得到长度Lc。
[0037]所述的故障光缆3弯曲的曲率半径为故障光缆3直径的20倍以上，50cm以下。
[0038]测量故障光缆3后向散射曲线数据D1、D2所用脉冲宽度为40ns_320ns，测量时间ls_15s0
[0039]所述的阈值为0.4dB_ldB。
[0040]所述的光缆余长系数R为2%?5 %。
[0041]OTDR模块I和光纤起偏/检偏器2构成了偏振_光时域反射仪，它可以测量光纤线路上各点偏振态的变化。当光纤线路上某一处被弯曲，弯曲的曲率半径应该大于光缆所允许的长期静态弯曲曲率半径，通常为光缆直径的20倍以上，否则可能损伤光缆，该处光纤线路的偏振态将会发生变化。通过比较光纤被弯曲前后的后向散射曲线，可以找出光纤被弯曲处到测量仪的光纤光学长度。
【权利要求】
1.一种对光缆故障点精确定位的方法，其特征是:包括如下步骤: 1)用测试仪对故障光缆进行测试，获得故障光缆故障点到测试仪的光纤光学长度Lb，并确定Lb点距离测试仪的位置点为B点； 2)在故障光缆上选取一个参考点A，参考点A到测试仪的光缆长度为0.85xLb -0.95xLb ； 3)在参考点A处，将故障光缆弯曲一圈，并获取被测故障光缆中光纤的第一组后向散射曲线数据Dl ； 4)在参考点A处，将被弯曲的故障光缆恢复原状，再获取被测故障光缆中光纤的第二组后向散射曲线数据D2; 5)数据Dl和数据D2为被测故障光缆中光纤的后向散射幅度与时间的函数，将这两次数据进行相减运算，得到信号数据序列D，通过光在光纤中的传输速度与时间得到光纤长度，信号数据序列D的曲线用坐标方式进行显示，Y轴表示后向散射信号幅度的变化，X轴表不光纤长度； 6)从坐标原点开始，向X轴正向逐点位移计算数据序列D，当后向散射信号幅度的变化值的绝对值大于设定的阈值时，记录曲线上的阈值点，并从阈值点往坐标原点方向进行逐点位移、计算，当曲线上某一点的曲线斜率由正值变为负值或零、或者由负值变为正值或零时，则该点对应于故障光缆被弯曲处，记为c点，c点的X轴的值为光缆被弯曲处到测试仪的光纤光学长度La ； 7)比较La和Lb: 如果Lb减La小于200m，则将A作为参考点； 如果Lb减La大于200m，则向B点方向移动，重新选择下一个弯曲点，重复步骤3)-步骤6),直至找到一个Lb减La小于200m的参考点A,以此参考点为最终的参考点A ； 8)以最终的参考点A、(Lb- La)值、光缆余长系数R为依据，计算(Lb - La)/(1+R)得到长度Lc，从最终参考点A向B点方向移动长度Lc，此时的位置即是故障点实际位置。
2.根据权利要求1所述的对光缆故障点精确定位的方法，其特征是，所述的故障光缆弯曲的曲率半径为故障光缆直径的20倍以上，50cm以下。
3.根据权利要求1所述的对光缆故障点精确定位的方法，其特征是，测量故障光缆后向散射曲线数据D1、D2所用脉冲宽度为40ns-320ns，测量时间Is_l5s。
4.根据权利要求1所述的对光缆故障点精确定位的方法，其特征是，所述的阈值为0.4dB-ldB。
5.一种对光缆故障点精确定位的装置，其特征是，包括OTDR模块、光纤起偏/检偏器、第一光开关和第二光开关，所述OTDR模块的输入/输出端与第一光开关的公共端连接，光纤起偏/检偏器的两个端口分别与第一光开关的传输端口 Pl和第二光开关的传输端口 P3连接，第一光开关的传输端口 P2和第二光开关的传输端口 P4相连。
【文档编号】H04B10/077GK104378156SQ201410662192
【公开日】2015年2月25日 申请日期:2014年11月19日 优先权日:2014年11月19日
【发明者】刘丹蕾, 周晓伟, 彭怀敏, 肖丹谊, 雷静 申请人:桂林聚联科技有限公司