[發明專利]自適應高精度光纖故障點檢測裝置及其檢測方法

有效

• 申請號: 201410045823.6
• 申請日: 2014-02-09
• 公開（公告）號: CN103808491A
• 公開（公告）日: 2014-05-21
• 發明（設計）人: 郝祎;熊莉娟;張凱;金晉;尚海燕;王進平;原軍
• 申請（專利權）人: 國家電網公司;國網山西省電力公司太原供電公司
• 主分類號: G01M11/00
• 分類號: G01M11/00;G01R31/11
• 代理公司: 山西科貝律師事務所 14106
• 代理人: 陳奇

技術領域

?本發明涉及一種光纖故障點的定位檢測裝置，特別涉及一種自適應高精度光纖中的故障點的檢測裝置及其檢測方法。

背景技術

隨著光纖通信和光纖傳感的飛速發展，各種各樣的光纖在電力通訊領域被廣泛地應用，對光纖故障點的檢測也成為現場的重要工作。現有技術的光纖檢測是通過光時域反射儀來完成的，該方法是將大功率的窄脈沖光注入到待測光纖中，然后，在同一端檢測沿光纖軸向的后向反射與散射光的功率和時間，測得光纖的衰減和故障點位置，這種方法具有測試時間短，測試速度快，測試精度高的優點。但是，光時域反射儀在進行故障點位置檢測之前，需要人為地輸入與被測光纖纖芯參數有關的光纖折射率，之后才能對故障點的位置進行檢測定位。在現場檢測前，一般是通過檢測人員查看被測光纖的說明資料或對要檢測的光纖折射率進行估計，由于光纖的種類繁多和使用過程中折射率的變化，造成估算和輸入到光時域反射儀中的待測光纖的折射率不準確，導致光纖故障點的定位不準確。

發明內容

本發明提供了一種自適應高精度光纖故障點檢測裝置及其檢測方法，解決了現有技術存在的光纖故障點的定位不準確的技術問題。

本發明是通過以下技術方案解決以上技術問題的：

一種自適應高精度光纖故障點檢測裝置，包括多波長窄脈沖激光器1、激光器驅動電路3、耦合器7、光定向耦合器2、第一光接收器5、第二光接收器6、延時器8、計時器4和運算處理器6，激光器驅動電路3與多波長窄脈沖激光器1的輸入端連接在一起，多波長窄脈沖激光器1的輸出端與耦合器7的輸入端連接在一起，耦合器7的第一輸出端與第一光接收器5的輸入端連接在一起，第一光接收器5的輸出端與延時器8的輸入端連接在一起，延時器8的輸出端與計時器4的第一輸入端連接在一起，耦合器7的第二輸出端與光定向耦合器2的輸入端連接在一起，光定向耦合器2的輸出端與被測光纖連接在一起，光定向耦合器2的反射光輸出端與第二光接收器6連接在一起，第二光接收器6的輸出端與計時器4的第二輸入端連接在一起，在計時器4的輸出端上連接有運算處理器9。

一種自適應高精度光纖故障點檢測方法，包括以下步驟：

第一步、將激光器驅動電路3與多波長窄脈沖激光器1的輸入端連接在一起，將多波長窄脈沖激光器1的輸出端與耦合器7的輸入端連接在一起，耦合器7的第一輸出端與第一光接收器5的輸入端連接在一起，第一光接收器5的輸出端與延時器8的輸入端連接在一起，延時器8的輸出端與計時器4的第一輸入端連接在一起，耦合器7的第二輸出端與光定向耦合器2的輸入端連接在一起，光定向耦合器2的輸出端與被測光纖連接在一起，光定向耦合器2的反射光輸出端與第二光接收器6連接在一起，第二光接收器6的輸出端與計時器4的第二輸入端連接在一起，在計時器4的輸出端上連接運算處理器9；

第二步、激光器驅動電路3控制多波長窄脈沖激光器1發出含多個波長的窄脈沖信號，含多個波長的窄脈沖信號經耦合器7后分為兩路：一路由第一光接收器5轉化為電信號后經延時器8進入計時器4開始計時，另一路經光定向耦合器2發射到被測光纖中去；光纖中故障點的反射光信號經光定向耦合器2進入第二光接收器6轉化為電信號，并進入到計時器4記錄脈沖信號反射回來的時間；

第三步、運算處理器9通過各波長往返時間計算出光纖參數，其計算公式為：

；

其中：m一般取1-3；為第j個光波的諧振強度；為第j個光波的諧振頻率；為頻譜為的光對應的折射率；

第四步、根據上步計算出的光的折射率計算出光在待測光纖中的傳播速度；

第五步、第i個波長的反射信號到達計時器4的時刻為，則該信號在被測光纖中的傳輸時間為??，故障點距測量點的距離：?。

本發明采用多波長窄脈沖激光器作為光源，無需預設，自動計算出光纖折射率，避免了現有光時域反射儀因預設折射率不準確而引入的誤差，從而實現自適應高精度光纖故障點檢測。

附圖說明

圖1是本發明的結構示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明進行詳細說明：