[發明專利]利用無源光網絡進行故障定位及安防探測的方法和裝置

無效

• 申請號: 200810302552.2
• 申請日: 2008-07-04
• 公開（公告）號: CN101304283A
• 公開（公告）日: 2008-11-12
• 發明（設計）人: 饒云江;冉曾令;熊森;羅力偉
• 申請（專利權）人: 電子科技大學
• 主分類號: H04B10/08
• 分類號: H04B10/08;H04Q11/00;G01D5/26
• 代理公司: 成都虹橋專利事務所
• 代理人: 李順德

技術領域

本發明涉及分布式光纖傳感器，特別涉及無源光網絡(PON)中的故障定位及安防探測的方法和裝置。

背景技術

下一代網絡(NGN)和下一代互聯網(NGI)，是一種可以提供各種業務的綜合開放式網絡構架，是目前國際、國內通信領域研究的焦點和前沿課題之一，也是我國“十一五”中長期科技規劃重點支持的方向，其中接入網技術和交換技術是NGN和NGI研究的重點。我國“光進銅退”的趨勢正在加速，針對商業用戶的點對點的應用已日益普及，PON已成為FTTB、FTTC、FTTO、FTTH(光纖接入技術，統稱為FTTx，包括Fiber?to?the?building，Fiber?tothe?curb，Fiber?to?the?office，Fiber?to?the?home)的最佳技術。目前主流的PON包括Ethernet?PON(簡稱EPON)和Gigabit?PON(簡稱GPON)，其網絡拓撲結構如圖1所示，包括一個OLT(光路終端)和n個ONU(光網絡單元)。其中ONU的所有通信數據都需要OLT進行周轉。

光纖作為當今一種十分重要的通信傳輸媒質不僅可用于光通信信號的傳輸還同時具有光傳感的功能，可以用于溫度、應力、振動等多個參數的高靈敏度檢測并能應用于安防探測(如防火、防盜等)。分布式光纖傳感技術中光纖既是傳輸介質，又是傳感元件，它可以同時獲得整個光纖長度上被測量參數的空間分布狀態和隨時間變化的信息。OTDR的英文全稱是Optical?Time?Domain?Reflectometer，中文意思為光時域反射儀。OTDR是利用光線在光纖中傳輸時的瑞利散射和菲涅爾反射所產生的背向散射進行各種相關參數探測的技術。包括相位敏感光時域反射計(Phase-Sensitive?Optical?Time-Domain?Reflectometer，簡寫為φ-OTDR)技術、偏振光時域反射計(Polarization?Optical?Time?Domain?Reflectometer，簡寫為POTDR)技術和布里淵光時域反射計(Brillouin?Optical?Time?DomainReflectometer，簡寫為BODTR，一種應力敏感傳感器)技術。利用這些技術可以檢測出光纖線路上各種參數的微小變化。目前已有的在PON系統中融入OTDR技術的方案，無一例外是在PON的各個ONU分支中加入布拉格光纖光柵(FBG)以反射不同波長作為標記，并在接收端通過WDM接收機進行分離。當某個分支產生斷裂時，該處將產生菲涅爾反射，同時該分支的FBG反射光消失。因此，雖然采用了分布式傳感技術，但是由于各個分支的背向瑞利散射光重合在一起不能分離，且其傳感光源為寬帶光源，所以僅僅只能監測PON結構中的光纜故障，不能實現安防監測功能。其網絡結構如圖2所示。

發明內容

本發明所要解決的技術問題，就是提供一種基于波分復用技術(簡寫為WDM，包括成本較高的密集波分復用--DWDM技術和成本較低的稀疏波分復用技術--CWDM)的分布式光纖傳感探測技術，能克服現有技術的限制。

本發明解決所述技術問題，采用的技術方案是，利用無源光網絡進行故障定位及安防探測的方法，包括如下步驟：

a.按照一定的時間間隔向PON中注入不同波長的傳感激光；

b.在ONU接入端將不同波長的傳感激光對應注入各個ONU支路；

c.接收各個ONU支路返回的背向瑞利散射光；

d.對接收的背向瑞利散射光進行OTDR處理；

利用無源光網絡進行故障定位及安防探測的裝置，包括激光器、調制器、環行器和處理器，以及由1個OLT及n個ONU構成的PON；

所述激光器與調制器連接，通過環行器向PON注入經過調制的傳感激光；所述環行器與處理器連接，用于接收返回的背向瑞利散射光并輸入處理器進行處理；

其特征在于，還包括n+2個CWDM和1個DWDM；N個CWDM分別與N個ONU連接且均與DWDM連接；另外2個CWDM一個與DWDM連接，一個與環行器連接，他們之間通過PON的干線光纜相連。

本發明的有益效果是，不僅具有高靈敏度、高準確率，而且可以同時用于多個用戶的入侵(防盜)監測和溫度(防火)監測。

附圖說明

圖1是現有技術PON網絡結構示意圖；

圖2是現有技術的PON中融入OTDR技術的結構示意圖；

圖3是本發明實施例的結構示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖及實施例，詳細描述本發明的技術方案。