一種基于0tdr的光纜監測定位無盲區的裝置和方法
【專利摘要】本發明公開了一種基于0TDR的光纜監測定位無盲區的裝置和方法，包括對0TDR進行初始化，設置并存儲0TDR在各個光纖長度范圍內對應的測試參數；利用0TDR的最大光纖長度對應的測試參數對光纜線路中的各個纖芯分別進行測試，初步判定各個纖芯的通路長度；根據測得的各個纖芯的通路長度，重新選定測試各個纖芯的測試參數；通過重新選定的測試參數，對光纜中的各個纖芯的實際通路長度重新進行測試。本發明通過改進光纜監測0TDR模塊的控制系統，增加智能分析被測光纖的長度，0TDR自主選擇適合光纖長度的二次測量參數，從而減小光纜監測的盲區。
【專利說明】一種基于OTDR的光纜監測定位無盲區的裝置和方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及光纖監測領域，尤其涉及一種基于0TDR的光纜監測定位無盲區的裝 置和方法。
【背景技術】
[0002] 現有的0TDR基本測試回路，由脈沖發生器產生的電脈沖，驅動光源模塊產生光脈 沖，經方向耦合器射入待測光纖。射入光纖的光脈沖，因光纖內部含有的雜質、纖核添加物 等產生漫反射，其中部分向后散射的后向散射光（BACK SCATTERING LIGHT)，連同遇不平 整光纖端面所產生的菲涅爾反射光，一起反射回方向耦合器、射至光電二極管，轉換成電脈 沖。由于此項反射光強度微弱，故反復傳送、收集并進行放大和平均處理。所有的數據處理 包含：信號放大、噪聲濾除、數據平均化處理等工作，可在0TDR控制版中完成。處理后的數 據再經由總線送往MCU主控制模塊。
[0003] 傳統的光纜監測系統中，由于0TDR對被檢測光纖的檢測參數是按照系統設定的 初始固定參數對所監測的光纜進行檢測，因此缺乏智能選擇適合所測纖芯的檢測參數，從 而產生了 0TDR的檢測定位盲區問題，其無法解決1000M以內的光纖故障定位。
[0004] 0TDR的測量原理是通過發射激光脈沖注入被測光纖，同時接收沿原路返回的菲涅 爾反射光和瑞利散射光，經信號處理后得到被測光纖的各種特性參數，由于注入的被測光 纖的是一個光脈沖，返回的是反射信號和散射信號均帶有脈沖響應，當有反射光時，由于強 反射光脈沖的覆蓋，使得散射信號全部被淹沒，產生檢測"死區"。所以0TDR的檢測盲區精 度大小，主要隨0TDR所注入的脈寬大小決定，注入的脈寬越小，被測的光纖盲區越小，理論 上，100ns脈沖寬度下的0TDR事件盲區小于10m，同時衰減盲區也隨脈寬越小而減小。
【發明內容】
[0005] 為了解決上述問題，本發明的目的是提供一種基于0TDR的光纜監測定位無盲區 的裝置和方法，通過智能選擇二次測試適合被測光纖長度的檢測參數，降低0TDR測試定位 盲區，實現光纜監測在50M以上都能定位。
[0006] 本發明采用如下技術方案： 一種基于0TDR的光纜監測定位無盲區方法，包括以下步驟： 51 :對0TDR進行初始化，設置并存儲0TDR在各個光纖長度范圍內對應的測試參數； 52 :利用0TDR的最大光纖長度對應的測試參數對光纜線路中的各個纖芯分別進行測 試，初步判定各個纖芯的通路長度； 53 :根據測得的各個纖芯的通路長度，重新選定測試各個纖芯的測試參數； 54 :通過重新選定的測試參數，對光纜中的各個纖芯的實際通路長度重新進行測試。
[0007] 進一步地，所述步驟S1中所述的測試參數包括：測試量程、測試脈寬、測量次數、 光纖折射率。
[0008] 進一步地，所述步驟S2中所述的最大光纖長度為120km。
[0009] 進一步地，所述步驟S2中所述的光纜線路中最多包含12個纖芯。
[0010] 一種基于0TDR的光纜監測定位無盲區裝置，包括：脈沖發生器、光源模塊、光定向 耦合器、連接器、光電檢測器、信號放大模塊、信號處理器模塊、主時鐘模塊和顯示器模塊； 所述脈沖發生器的輸出端與光源模塊的輸入端連接；所述光源模塊的輸出端與光定向耦合 器的輸入端連接；所述光定向耦合器的數據傳輸端與連接器連接，其輸出端與光電檢測器 的輸入端連接；所述連接器的另一個數據傳輸端與被測光纜連接；所述光電檢測器的輸出 端通過信號放大模塊與信號處理器模塊連接；所述信號處理器模塊的輸出端分別與脈沖發 生器和顯示器模塊連接；所述主時鐘模塊的輸出端與脈沖發生器和信號處理器模塊連接。
[0011] 進一步地，所述光源模塊為LD模塊。
[0012] 進一步地，所述信號處理器模塊用于實現智能二次選擇光纜中各個纖芯所適合的 纖芯測試參數。
[0013] 進一步地，還包括無線傳輸模塊，用于實現遠程連接和控制。
[0014] 進一步地，還包括JTAG接口，用于方便調整微處理器模塊的工作狀態。
[0015] 本發明的有益效果： 本發明通過改進光纜監測0TDR模塊的控制系統，增加智能分析被測光纖的長度，0TDR 自主選擇適合光纖長度的二次測量參數。測量參數主要有量程、脈寬、測量次數、光纖折射 率，光纖測量精度由量程，脈寬，測量次數決定，測量脈寬越大盲區越大。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0016] 圖1是本發明一種實施例的原理示意圖； 圖2是本發明一種實施例的檢測過程示意圖； 圖3是本發明一種實施例的分析過程示意圖。
【具體實施方式】
[0017] 下面結合附圖和具體實施例對本發明進行詳細說明。
[0018] 如圖1和圖2所示，一種基于0TDR的光纜監測定位無盲區裝置，包括：脈沖發生 器、光源模塊、光定向耦合器、連接器、光電檢測器、信號放大模塊、信號處理器模塊、主時鐘 模塊、顯示器模塊、JTAG接口和無線傳輸模塊；所述的光源模塊為LD模塊，所述脈沖發生 器的輸出端與光源模塊的輸入端連接，脈沖發生器輸出電脈沖，電脈沖驅動 LD模塊產生光 脈沖；所述光源模塊的輸出端與光定向f禹合器的輸入端連接，所述光定向稱合器的數據傳 輸端與連接器連接，其輸出端與光電檢測器的輸入端連接，所述連接器的另一個數據傳輸 端與被測光纜連接。所述的光電耦合器用于接受光源模塊送出來的光脈沖信號，并將光脈 沖信號通過連接器送入待測光纜中測試待測纖芯，并接受從光纖通過連接器傳輸回來的反 射光和散射光；所述光電檢測器的輸出端通過信號放大模塊與信號處理器模塊連接，用于 對反射光和散射光進行放大處理；所述信號處理器模塊的輸出端分別與脈沖發生器和顯示 器模塊連接，信號處理器模塊用于實現智能二次選擇光纜中各個纖芯所適合的纖芯測試參 數，并利用該測試參數對相應的纖芯進行二次測量；所述主時鐘模塊的輸出端與脈沖發生 器和信號處理器模塊連接。本發明的無線傳輸模塊與信號處理器模塊連接，用于實現遠程 連接和控制。JTAG接口與信號處理器模塊連接，用于方便調整微處理器模塊的工作狀態，并 可通過它將OTDR在各個光纖長度范圍內對應的測試參數傳輸給信號處理器模塊。
[0019]如圖2所示，一種基于〇TDR的光纜監測定位無盲區方法，包括以下步驟： S1 :對0TDR進行初始化，設置并存儲0TDR在各個光纖長度范圍內對應的測試參數；所 述的測試參數包括：測試量程、測試脈寬、測量次數、光纖折射率； ^ S2 :利用0TDR的最大光纖長度120km對應的測試參數對光纜線路中的各個纖芯分別進 行測試，初步判定各個纖芯的通路長度； 53 :根據測得的各個纖芯的通路長度，重新選定測試各個纖芯的測試參數； 54 :通過重新選定的測試參數，對光纜中的各個纖芯的實際通路長度重新進行測試。 [0020]所述步驟S2中所述的光纜線路中最多包含12個纖芯。
[0021] 實施例一 如圖3所示，在正常的情況下，0TDR采用適合1至4點120km的大脈寬10us對光纖進 行測試，當120km的光纖在1至3點1000m以內出現斷纖，0TDR還是采用120km的大脈寬 10us進行測試，被測光纖的就會出現1000m以內的定位盲區，現采用本發明對〇TDR信號處 理器模塊的數據處理方法進行改進，在數據處理模塊加入一個自動判斷光纖長度和所對應 的檢測參數分析算法，對光纖長度進行初次判斷，然后自動選擇合適的測試參數(量程、脈 寬)，達到測試參數的優化。比如斷纖在 8〇〇m，0TDR初步判斷光纖長度為800m，0TDR智能選 擇l〇ns的脈寬，1公里的量程來進行測試，這樣測試的盲區小了，精度就提高了，光纖的測 試定位盲區就可以控制在1至2點50m的級別，因為要扣除 0TDR的起始盲區50m，見圖3所 示的1至2范圍，也就是光纖的長度只要大于50m都能測試出來。
[0022] 本發明未涉及部分均與現有技術相同或可采用現有技術加以實現。
[0023]以上顯示和描述了本發明的基本原理、主要特征及優點。本行業的技術人員應該 了解，本發明不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本發明的原 理，在不脫離本發明精神和范圍的前提下，本發明還會有各種變化和改進，這些變化和改進 都落入要求保護的本發明范圍內。本發明要求保護范圍由所附的權利要求書及其等效物界 定。
【權利要求】
1· 一種基于OTDR的光纜監測定位無盲區方法，其特征是包括以下步驟： 51 :對0TDR進行初始化，設置并存儲0TDR在各個光纖長度范圍內對應的測試參數； 52 :利用0TDR的最大光纖長度對應的測試參數對光纜線路中的各個纖芯分別進行測 試，初步判定各個纖芯的通路長度； 53 :根據測得的各個纖芯的通路長度，重新選定測試各個纖芯的測試參數； 54 :通過重新選定的測試參數，對光纜中的各個纖芯的實際通路長度重新進行測試。
2·根據權利要求1所述的一種基于0TDR的光纜監測定位無盲區方法，其特征是：步驟 S1中所述的測試參數包括：測試量程、測試脈寬、測量次數、光纖折射率。
3·根據權利要求1所述的一種基于0TDR的光纜監測定位無盲區方法，其特征是：步驟 S2中所述的最大光纖長度為120km。
4·根據權利要求1所述的一種基于0TDR的光纜監測定位無盲區方法，其特征是：步驟 S2中所述的光纜線路中最多包含12個纖芯。
5· -種基于0TDR的光纜監測定位無盲區裝置，其特征是包括：脈沖發生器、光源模塊、 光定向耦合器、連接器、光電檢測器、信號放大模塊、信號處理器模塊、主時鐘模塊和顯示器 模塊；所述脈沖發生器的輸出端與光源模塊的輸入端連接；所述光源模塊的輸出端與光定 向耦合器的輸入端連接；所述光定向耦合器的數據傳輸端與連接器連接，其輸出端與光電 檢測器的輸入端連接；所述連接器的另一個數據傳輸端與被測光纜連接；所述光電檢測器 的輸出端通過信號放大模塊與信號處理器模塊連接；所述信號處理器模塊的輸出端分別脈 沖發生器和顯示器模塊連接；所述主時鐘模塊的輸出端與脈沖發生器和信號處理器模塊連 接。
6·根據權利要求5所述的一種基于0TDR的光纜監測定位無盲區裝置，其特征是：所述 光源模塊為LD模塊。
7. 根據權利要求5所述的一種基于0TDR的光纜監測定位無盲區裝置，其特征是：所述 信號處理器模塊用于實現智能二次選擇光纜中各個纖芯所適合的纖芯測試參數。
8. 根據權利要求5所述的一種基于0TDR的光纜監測定位無盲區裝置，其特征是：還包 括無線傳輸模塊，用于實現遠程連接和控制。
9·根據權利要求5所述的一種基于0TDR的光纜監測定位無盲區裝置，其特征是：還包 括JTAG接口，用于方便調整微處理器模塊的工作狀態。
【文檔編號】G01M11/00GK104215427SQ201410451844
【公開日】2014年12月17日 申請日期:2014年10月9日 優先權日:2014年10月9日
【發明者】王永強, 楊永定, 趙紅宇, 陸寧海 申請人:南京韋納迪科技有限公司
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