一种光纤振动预警装置及预警方法与流程

本发明属于光纤通信领域，具体涉及一种光纤振动预警装置及预警方法。

背景技术：

1、光纤通信传输距离远、传输速度快、损耗低的优点使其成为主要的通信方式，随着一些网络安全事件的曝光，使得光纤通信面临数据非法窃取的风险。在传输光缆的任意位置，打开光缆外皮，弯曲光缆即可以读取信息，这种弯曲光纤的损耗非常小，不会影响正常通信，因此很难被发现。高传输速率分布式光纤振动传感技术具有监测范围大、距离远、连续且实时在线监测的优点，是光纤传感技术的一个重要研究方向，分布式光纤振动传感器，采用智能化振动模式识别方法，能够实现长距离、大范围的光纤专用网络的安全预警，因此该技术被广泛地应用在油气管道、电力管道、电信运行商主干网等光纤通信网络的安全防护上。

2、光缆是电力系统通信网数据传输的最主要的物理载体，包括管道光缆、opgw、adss、oppc等类型。重要的电网调度中心，通信汇聚交换站点大都位于城市中心，城市建设中不允许有影响市容的架空线路的架设，因此只能通过管道光缆进行通信。电力管道大部分位于道路两侧，掩埋深度在1-2米左右，极易受暴力施工，非法盗挖等外力破坏。目前，电力电缆故障定位方法一般采用阻抗法、电压比较法、电桥法、行波反射法为基础进行故障定位。缺乏对光缆的直接监视系统，只能通过光缆连接的传输设备或者业务系统的运行情况来判断光缆故障。当光缆出现故障时，使用otdr进行断点探测，然后派检修人员去现场查看，对光缆进行修复，这种事后抢修的模式耗时耗力，而且业务中断时间长，严重的会造成电网事件。

3、有鉴于此，特提出本发明。

技术实现思路

1、为了解决现有技术中存在的技术问题，本发明提供了一种光纤振动预警装置及预警方法，本发明的预警装置可以实时监控光纤运行情况，能够对光纤故障或事故进行预警，以达到及时处理，提供光纤安全性和使用稳定性。

2、本发明包括如下技术方案：

3、本发明第一方面提供了一种光纤振动预警装置，包括传感机构、系统主机、起点传感箱和终点传感箱，所述传感机构用于发送光信号；

4、所述起点传感箱用于将所述光信号发送至光纤输入端；

5、所述终点传感箱用于将所述光纤发出的光波信号发送给系统主机；

6、所述系统主机包括：

7、接收模块：用于接收所述光波信号；

8、数据库模块：用于储存事件库波形；

9、处理模块：用于将接收模块接收到的光波信号与事件库波形对比得出事件；

10、预警模块：用于对处理模块得出的事件做出预警。

11、进一步地，所述事件库波形包括预警事故波形和不预警事故波形；所以预警模块对预警事故波形对应的事件进行预警，所述预警模块对不预警事故波形对应的事件不进行预警。

12、进一步地，所述预警模块的预警方式包括将事件发送至显示屏。

13、进一步地，所述预警模块的预警方式包括将事件发送至运维终端。

14、进一步地，所述传感机构包括固定波长激光器、可调波长激光器和耦合器；

15、所述固定波长激光器和可调波长激光器发出的相干光进入耦合器，相干光经耦合器耦合后输出光信号，所述起点传感箱接收所述光信号。

16、进一步地，还包括放大器，所述放大器用于将两路相干光放大。

17、进一步地，所述光纤的长度为60km～160km。

18、进一步地，还包括放大器，所述放大器用于放大所述光波信号。

19、本发明第二方面还提供了一种光纤振动预警方法，通过上述所述的预警装置执行所述预警方法。

20、进一步地，所述预警方法包括如下步骤：

21、所述固定波长激光器和可调波长激光器发出的相干光进入耦合器，相干光经耦合器耦合后输出光信号；

22、所述起点传感箱将所述光信号传输给所述光纤的输入端；

23、所述光纤输出端输出光波信号；

24、所述终点传感箱将所述光波信号发送至所述系统主机；

25、所述系统主机接收所述光波信号，将所述光波信号与数据库波形对比得到事件，根据事件做出预警。采用上述技术方案，本发明包括如下优点：

26、1、本发明的预警装置可以实时监控光纤运行情况，能够对光纤故障或事故进行预警，以达到及时处理，提供光纤安全性和使用稳定性。

27、2、本发明设置的预警事故波形和不预警事故波形，可过滤掉风雨雷电等自然噪声和正常事件，避免误预警，提高预警的精确性，误报率小于1％。

28、3、本发明的预警装置具有结构简单、成本低、易于制造和安装的优点。

29、4、本发明的预警方法具有操作简单、易于实现和预警精确度高的优点。

30、5、本发明能够对光纤的故障或事故进行有效预警，能够避免严重电网事故发生。

技术特征：

1.一种光纤振动预警装置，其特征在于，包括传感机构(10)、系统主机(40)、起点传感箱(50)和终点传感箱(60)，所述传感机构(10)用于发送光信号；

2.如权利要求1所述的一种光纤振动预警装置，其特征在于，

3.如权利要求1所述的一种光纤振动预警装置，其特征在于，所述预警模块的预警方式包括将事件发送至显示屏。

4.如权利要求1所述的一种光纤振动预警装置，其特征在于，所述预警模块的预警方式包括将事件发送至运维终端。

5.如权利要求1所述的一种光纤振动预警装置，其特征在于，所述传感机构(10)包括固定波长激光器(11)、可调波长激光器(12)和耦合器(13)；

6.如权利要求5所述的一种光纤振动预警装置，其特征在于，还包括放大器(20)，所述放大器(20)用于将两路相干光放大。

7.如权利要求6所述的一种光纤振动预警装置，其特征在于，所述光纤(30)的长度为60km～160km。

8.如权利要求5所述的一种光纤振动预警装置，其特征在于，还包括放大器(20)，所述放大器(20)用于放大所述光波信号。

9.一种光纤振动预警方法，其特征在于，通过权利要求1-8任意一项所述的预警装置执行所述预警方法。

10.如权利要求9所述一种光纤振动预警方法，其特征在于，所述预警方法包括如下步骤：

技术总结
本发明属于光纤通信领域，具体涉及一种光纤振动预警装置及预警方法。包括传感机构、系统主机、起点传感箱和终点传感箱，所述传感机构用于发送光信号；所述起点传感箱用于将所述光信号发送至光纤输入端；所述终点传感箱用于将所述光纤发出的光波信号发送给系统主机；所述系统主机包括：接收模块：用于接收所述光波信号；数据库模块：用于储存事件库波形；处理模块：用于将接收模块接收到的光波信号与事件库波形对比得出事件；预警模块：用于对处理模块得出的事件做出预警。本发明的预警装置可以实时监控光纤运行情况，能够对光纤故障或事故进行预警，以达到及时处理，提供光纤安全性和使用稳定性。

技术研发人员：刘言冬,付颖
受保护的技术使用者：青海黄河上游水电开发有限责任公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16